Kimyasal Tepkimelerin Hızlarının İncelenmesi

Bir kimyasal tepkimenin hızı maddenin türüne, maddenin yüzey alanına (temas yüzeyine), tepkimeye girenlerin derişimlerine, sıcaklığa ve katalizöre bağlı olarak değişir.
Ayrıca tepkimeye girenlerin veya ürünlerden biri gaz olan tepkimelerde basınç da tepkime hızına etki eden önemli bir faktördür. Ancak sistemin atmosfere açık bir sistem olması halinde bu etki gözlenmez.
Mesela aşağıdaki deneylerde ürünlerden biri hidrojen gazı ise de, kap içindeki hidrojenin basıncı atmosfer basıncına denk olduğundan basıncın tepkime hızına etkisi gözlenmez.
Açığa çıkan gaz, aşağıdaki deneylerde olduğu gibi değişken hacimde değilde sabit bir hacimde toplandığında bir süre sonra iç basınç dış basınçtan daha fazla olacak ve tepkime hızını etkiler duruma gelecektir.
 
Gerekli araç ve kimyasal maddeler
1. Balon, ayırma hunisi, gaz toplama borusu, kristalizuvar, büyük boy deney tüpü, spor, kıskaç, kronometre
2 Çinko tozu, çinko tane, çinko levha, magnezyum tozu, alüminyum tozu, seyreltik hidroklorik asit, seyreltik sülfürik asit, seyreltik gümüş nitrat çözeltisi.
 
 
 
Deneyin yapılışı
 
1 – Şekilde görülen düzeneği kurunuz. Gaz çıkış borusunun ucuna ters çevrilmiş vaziyette içi su dolu deney tüpünü yerleştiriniz. Ayırma hunisine seyreltik hidroklorik asit, balona da magnezyum tozu koyunuz. Ayırma hunisinin musluğunu açınız ve aynı anda kronometreyi çalıştırınız. Tüp, gaz ile dolduğu anda kronometreyi durdurunuz. Tüpün ne kadar sürede gaz ile dolduğunu kaydediniz.
2 – Tüp ters vaziyette iken çıkarınız ye yanmakta olan bir kibriti ağzına yaklaştırıp doğrultunuz. Patlama ile birlikte gazın yandığını göreceksiniz. Niçin?
3 – Balonu boşaltıp temizleyiniz. Bu kez balona alüminyum tozu koyup deneyi tekrarlayınız.
4 – Balonu tekrar boşaltıp temizleyiniz ve bu kez çinko tozu koyup yine aynı işlemleri yapınız.
5 – Her üç deneyin sonuçlarını karşılaştırınız. Aynı miktarda gazın toplanması için en uzun ve en kısa süre hangilerinde gerekli oldu? Çinko, alüminyum ve magnezyumun tepkime hızlarını karşılaştırınız
6 – Balonu boşaltınız ve temizleyiniz. Önce tane, daha sonra levha halindeki çinkoları balona koyarak deneyi iki kez tekrarlayınız. Burada elde ettiğiniz sonuçlarla toz halindeki çinkoda elde ettiğiniz sonuçları karşılaştırınız. Hangi durumda tepkime en hızlıdır?
7 – Balonu ve ayırma hunisini boşaltınız. Balona her seferinde aynı miktarda toz çinko, ayırma hunisine ise önce % 5 lik, sonra % 10 luk ve en sonunda % 20 lik seyreltik hidroklorik asit çözeltisi koyarak deneyi üç kez tekrarlayınız. Her bir deneyin sonuçlarını karşılaştırınız. En hızlı tepkime hangi asit derişiminde oldu?
8 – Balonu ve ayırma hunisini boşaltınız. Balonu belli miktarda toz çinko koyunuz. Deneyi önce oda sıcaklığındaki, daha sonra 70 – 80° C ye kadar ısıtılmış sıcak seyreltik hidroklorik asit ile tekrarlayınız. Aynı miktarda gazın oluşması için geçen süreleri tespit ediniz. Tepkime hangi durumda daha hızlıdır?
9 – Balonu ve ayırma hunisini boşaltınız. Balona çinko taneleri, ayırma hunisine de seyreltik sülfürik asit koyunuz. Tüpün gaz ile dolması için geçmesi gereken süreyi ölçünüz Balona yaklaşık 1 ml seyreltik gümüş nitrat çözeltisi ekleyip deneye devam ediniz. Aynı hacimde gazın açığa çıkması için geçen süreyi tekrar ölçünüz. Hangi durumda tepkime daha hızlıdır. Burada gümüş nitratın etkisi nedir?