11. sınıf Kimya · 1. dönem 1. yazılı · KİM.11.1.5

Kimyasal tepkimelerin gerçekleşme şartlarını açıklamak için kanıt kullanabilme

ETKİLEŞİM · Kimyasal Tepkimelerde Hız

1.KolayTepkimenin gerçekleşme şartları10 puan

Hidrojen ve oksijen gazlarıyla doldurulmuş bir balon oda sıcaklığında günlerce bekletildiğinde gözle görülür bir tepkime gerçekleşmemektedir. Ancak balonun yakınında bir kıvılcım oluşturulduğunda gazlar hızla tepkimeye girerek patlama meydana gelir:

$\mathrm{2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g)}$

1.a

Çarpışma teorisine göre bir kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi için gerekli iki şartı yazınız.

4 p

1.b

Balondaki moleküllerin sürekli çarpışmasına rağmen oda sıcaklığında tepkimenin gözlenmemesini ve kıvılcımın etkisini çarpışma teorisiyle açıklayınız.

6 p

2.OrtaEtkin çarpışma örüntüsü11 puan

$\mathrm{CO(g) + NO_2(g) \rightarrow CO_2(g) + NO(g)}$ tepkimesinde CO molekülünün C atomunun, $\mathrm{NO_2}$ molekülünün O atomlarından birine çarparak bu atomu koparması gerekir. Bir bilgisayar benzetiminde gözlenen dört çarpışma aşağıdaki tabloda ve şekilde verilmiştir.

Çarpışma	Çarpışma doğrultusu	Çarpışma enerjisi	Sonuç
1	CO'nun C atomu, $\mathrm{NO_2}$ 'nin bir O atomuna çarpıyor	Aktivasyon enerjisinden büyük	$\mathrm{CO_2}$ ve NO oluştu
2	CO'nun O atomu, $\mathrm{NO_2}$ 'nin N atomuna çarpıyor	Aktivasyon enerjisinden büyük	Tanecikler geri sekti
3	CO'nun C atomu, $\mathrm{NO_2}$ 'nin bir O atomuna çarpıyor	Aktivasyon enerjisinden küçük	Tanecikler geri sekti
4	CO'nun O atomu, $\mathrm{NO_2}$ 'nin bir O atomuna çarpıyor	Aktivasyon enerjisinden küçük	Tanecikler geri sekti

Şekil: Benzetimdeki dört çarpışmada moleküllerin doğrultusu (gri: C, kırmızı: O, mavi: N; Eₐ: aktivasyon enerjisi)

2.a

Tablodaki verileri karşılaştırarak ürün oluşumu için gerekli şartlara ilişkin örüntüyü yazınız. Hangi çarpışmaları karşılaştırdığınızı belirtiniz.

4 p

2.b

Etkin çarpışma kavramını tanımlayınız ve tablodaki etkin çarpışmayı belirtiniz.

3 p

2.c

Bir öğrenci "Tepken tanecikleri her çarpıştığında tepkime gerçekleşir." iddiasında bulunmuştur. Bu iddiayı tablodaki verilere ve çarpışma teorisine dayanarak değerlendiriniz.

4 p

3.ZorAktivasyon enerjisi ve kanıtlar14 puan

$\mathrm{CO(g) + NO_2(g) \rightarrow CO_2(g) + NO(g)}$ tepkimesine ait potansiyel enerji verileri (şekildeki grafikte de gösterilmiştir):

Tepkenlerin potansiyel enerjisi: 0 kJ (başlangıç noktası olarak alınmıştır)
Tepkime sırasında ulaşılan en yüksek potansiyel enerji: +134 kJ
Ürünlerin potansiyel enerjisi: −226 kJ

Kibrit çöpü, kutusunda dururken havadaki oksijenle tepkimeye girmez; ancak kutunun yan yüzeyine sürtüldüğünde yanmaya başlar.

Şekil: Tepkimenin potansiyel enerji – tepkime koordinatı grafiği

3.a

İleri tepkimenin aktivasyon enerjisini, tepkime entalpisini ve geri tepkimenin ( $\mathrm{CO_2 + NO \rightarrow CO + NO_2}$ ) aktivasyon enerjisini bulunuz.

5 p

3.b

Aynı koşullarda ileri ve geri tepkimeden hangisinde etkin çarpışma yapan tanecik oranının daha küçük olacağını çarpışma teorisine dayanarak açıklayınız.

4 p

3.c

Kibritin kutusunda dururken yanmaması ve sürtününce yanmaya başlaması durumunu çarpışma teorisi ve aktivasyon enerjisi kavramlarını kullanarak kanıta dayalı olarak açıklayınız.

5 p

Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımıdır; senaryo yazılısında tüm sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.

Bu konunun geçtiği senaryo yazılıları

Senaryo 2: 1 soru Senaryo 3: 1 soru Senaryo 4: 1 soru