Bir öğrenci, 2P(g) + 3Q(g) → R(g) tepkimesinin katsayılarına bakarak hız denkleminde Q'nun derecesinin P'den daha büyük olacağını iddia etmiştir. Bu iddiayı test etmek amacıyla toplanan deneysel veriler aşağıdaki tabloda verilmiştir. Deney No[P] (M)[Q] (M)Başlangıç Hızı (M/s) 10,10,14,0 x 10-4 20,20,11,6 x 10-3 30,10,24,0 x 10-4 Deneysel verilerden elde edilen bilimsel gerçeklik ile öğrencinin veriye dayalı olmayan bu önermesi karşılaştırıldığında ulaşılan sonuç aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Öğrencinin önermesi doğrudur; Q'nun katsayısı daha büyük olduğu için hızı belirleyen temel etkendir.
- B) Öğrencinin önermesi yanlıştır; çünkü tepkime Q'ya göre sıfırıncı derecedendir ve hız bağıntısı k . [P]2 şeklindedir.
- C) Öğrencinin önermesi doğrudur; deney sonuçları Q derişimindeki artışın hızı logaritmik olarak artırdığını göstermektedir.
- D) Öğrencinin önermesi yanlıştır; çünkü deneysel olarak her iki maddenin de hıza etkisi eşittir ve derece birdir.
- E) Öğrencinin önermesi doğrudur; ancak tepkime mekanizmalı olduğu için hız bağıntısında sadece katsayısı en küçük olan madde yazılır.
Bir araştırmacı sabit sıcaklık ve hacimde gerçekleştirdiği A + B + C → Ürünler tepkimesinin hız bağıntısını belirlemek istemektedir. Araştırmacının yaptığı deneylerde; B ve C derişimleri sabitken A derişimi iki katına çıktığında hızın iki katına çıktığı, A ve C sabitken B derişimi üç katına çıktığında hızın dokuz katına çıktığı, A ve B sabitken C derişimi iki katına çıktığında ise hızın değişmediği tespit edilmiştir. Buna göre, kaptaki tüm tepkenlerin başlangıç derişimleri aynı anda 3 katına çıkarılırsa tepkimenin başlangıç hızı başlangıca göre nasıl değişir?
- A) 9 katına çıkar.
- B) 18 katına çıkar.
- C) 27 katına çıkar.
- D) 54 katına çıkar.
- E) Değişmez.
Net denklemi 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) olan bir gaz tepkimesi için araştırmacı tepkimenin tek basamakta gerçekleştiğini iddia etmektedir. Ancak laboratuvarda yapılan çalışmalarda, NO derişimi 2 katına çıkarılıp O2 derişimi yarıya düşürüldüğünde başlangıç hızının değişmediği gözlenmiştir. Bu deneysel bulgudan yola çıkarak araştırmacının iddiasının geçerliliği hakkında aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
- A) İddia geçerlidir; çünkü net tepkime katsayıları ile deney sonuçları birebir uyuşmaktadır.
- B) İddia geçerlidir; çünkü derişimlerin hıza olan etkileri birbirini dengelemiş ve hızı sabit tutmuştur.
- C) İddia geçersizdir; çünkü hız bağıntısında sadece oksijen gazı yer almaktadır ve tepkime tek basamaklıdır.
- D) İddia geçersizdir; deneysel verilere göre tepkime çok basamaklıdır ve hız bağıntısı k . [NO] . [O2] şeklindedir.
- E) İddia geçerlidir; çünkü tek basamaklı tepkimelerde derişim değişimleri tepkime hızını hiçbir şekilde etkilemez.
Aşağıdaki tabloda sabit sıcaklıkta gerçekleştirilen X(g) + 2Y(g) → Z(g) tepkimesine ait deneysel derişimler ve başlangıç hız verileri sunulmuştur. Deney No[X] (M)[Y] (M)Başlangıç Hızı (M/s) 10,10,11,0 x 10-3 20,20,14,0 x 10-3 30,10,22,0 x 10-3 Bu verilere göre, tepkimenin derecesi ve hız sabitinin (k) değeri aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak verilmiştir?
- A) Derece = 2, k = 0,1
- B) Derece = 3, k = 10
- C) Derece = 2, k = 1
- D) Derece = 1, k = 0,5
- E) Derece = 3, k = 1
Bir öğrenci, tek basamaklı olduğunu varsaydığı bir tepkimenin hızını ölçmek için laboratuvarda deneyler yapmıştır. A maddesinin derişimi 2 katına çıkarıldığında başlangıç hızının da 2 katına çıktığını, B maddesinin derişimi 3 katına çıkarıldığında ise başlangıç hızının değişmediğini gözlemlemiştir. Buna göre, bu tepkimenin deneysel verileriyle uyumlu hız denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Tepkime Hızı = k . [A]
- B) Tepkime Hızı = k . [A] . [B]
- C) Tepkime Hızı = k . [A]2
- D) Tepkime Hızı = k . [B]
- E) Tepkime Hızı = k . [A]2 . [B]
Yapay zekâ destekli bir kimya yazılımı ile endüstriyel bir tepkimenin hızını artırmak amacıyla yeni bir katalizör tasarlanmaktadır. Tasarlanan bu yeni katalizörün, tepkime mekanizması ve çarpışma teorisi çerçevesinde başarılı olabilmesi için aşağıdaki koşullardan hangisini kesinlikle sağlaması gerekir?
- A) Tepkimenin entalpi değerini düşürerek tepkimenin daha kararlı ürünlerle sonuçlanmasını sağlamalıdır.
- B) Tepkimeye giren taneciklerin ortalama kinetik enerjisini artırarak birim zamandaki toplam çarpışma sayısını yükseltmelidir.
- C) Tepkimenin tek basamakta gerçekleşmesini zorunlu kılarak yan ürün oluşumunu tamamen engellemelidir.
- D) Reaktiflerin çarpışma geometrilerini değiştirerek yalnızca endotermik basamakların hızlanmasını sağlamalıdır.
- E) Aktifleşmiş kompleksin enerjisini düşürüp alternatif, daha düşük eşik enerjili basamaklar üzerinden etkin çarpışma olasılığını artırmalıdır.
Kimyasal bir tepkimenin tanecik sayısı-kinetik enerji dağılımı görseldeki grafikte modellenmiştir. Bu tepkimenin en hızlı gerçekleştiği koşullar ile bu koşullardaki mikro seviyedeki değişimlerin eşleştirilmesi hangi seçenekte doğru verilmiştir?
- A) T1 sıcaklığı ve Ea2 aktivasyon enerjisi; sıcaklık artışı etkin çarpışma sayısını, katalizör ise eşik enerjisini aşan tanecik sayısını artırmıştır.
- B) T2 sıcaklığı ve Ea1 aktivasyon enerjisi; düşük sıcaklıkta taneciklerin çarpışma frekansı artmıştır.
- C) T1 sıcaklığı ve Ea1 aktivasyon enerjisi; yüksek sıcaklık taneciklerin ortalama kinetik enerjisini artırırken, katalizör eşik enerjisini düşürmüştür.
- D) T2 sıcaklığı ve Ea2 aktivasyon enerjisi; eşik enerjisinin yüksek olması reaktiflerin daha kararlı çarpışmasını sağlamıştır.
- E) T1 sıcaklığı ve Ea2 aktivasyon enerjisi; katalizör kullanımı tepkime ısısını değiştirerek hızı artırmıştır.
Aynı miktarda Mg metalinin farklı koşullarda aşırı miktarda HCl çözeltisi ile verdiği tepkimede oluşan H₂ gazı mol sayısının zamana göre değişimi görseldeki grafikte verilmiştir. Buna göre, tepkimenin I. eğriden II. eğriye dönüşmesini sağlayan deneysel faktör aşağıdakilerden hangisi olabilir?
- A) Tepkime sıcaklığının artırılması
- B) Mg katısının temas yüzeyinin azaltılması
- C) Tepkime ortamına katalizör eklenmesi
- D) HCl çözeltisinin derişiminin artırılması
- E) Reaktiflerin fiziksel hâlinin gaz fazına getirilmesi
Bir kimya öğretmeni özdeş iki mermer parçasından birini toz hâline getirip diğerini bütün olarak iki ayrı kaba koyuyor. Her iki kaba da aynı derişim ve sıcaklıkta HCl çözeltisi ekleyerek gaz çıkış hızını gözlemleyen öğretmenin tasarladığı bu deney düzeneğinde araştırdığı bağımsız değişken ve ulaştığı alt mikro seviyedeki açıklama hangi seçenekte doğru eşleştirilmiştir?
- A) Bağımsız Değişken: Tepken derişimi | Alt Mikro Açıklama: Birim zamandaki etkin çarpışma sayısının artması.
- B) Bağımsız Değişken: Temas yüzeyi | Alt Mikro Açıklama: Eşik enerjisini aşan tanecik yüzdesinin artması.
- C) Bağımsız Değişken: Tepken derişimi | Alt Mikro Açıklama: Taneciklerin ortalama kinetik enerjisinin değişmesi.
- D) Bağımsız Değişken: Temas yüzeyi | Alt Mikro Açıklama: Birim zamandaki etkin çarpışma yapabilecek tanecik sayısının artması.
- E) Bağımsız Değişken: Katalizör varlığı | Alt Mikro Açıklama: Tepkimenin mekanizmasının değişmesi.
Gıdaların buzdolabında saklanmasının temel nedeni, soğuk ortamın kimyasal bozunma tepkimelerinin hızını düşürmesidir. Taneciklerin sıcaklığının azalması ile bozunma tepkimelerinin yavaşlaması arasındaki ilişkiyi açıklayan en uygun bilimsel hipotez aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Sıcaklık azaldıkça etkin çarpışma yapabilecek tanecik sayısı ve dolayısıyla tepkime hızı azalır.
- B) Sıcaklık azaldıkça tepkimenin eşik enerjisi değeri artarak tepkimenin gerçekleşmesini zorlaştırır.
- C) Soğuk ortamda bozunmaya neden olan maddelerin temas yüzeyi küçüldüğü için hız düşer.
- D) Düşük sıcaklıkta tepkimenin aktivasyon enerjisi azaldığı için tepkime hızı yavaşlar.
- E) Sıcaklığın düşmesi katalizörlerin aktivitesini tamamen durdurarak tepkimeyi sonlandırır.
Sabit hacimli ve ısıca yalıtılmış bir kapta gerçekleştirilen ekzotermik X(g) + Y(g) → Z(g) tepkimesinde, tepkime hızının başlangıçta arttığı, belirli bir süreden sonra ise azalmaya başladığı gözleniyor. Bu tepkimenin hızındaki değişimi çarpışma teorisiyle açıklamak isteyen bir araştırmacının kurduğu aşağıdaki hipotezlerden hangisi en geçerlidir?
- A) Başlangıçta ekzotermik tepkimenin açığa çıkardığı ısının sıcaklığı artırarak etkin çarpışma sayısını artırma etkisi, derişim azalmasının hız düşürücü etkisinden daha baskındır.
- B) Sıcaklığın artması taneciklerin kinetik enerjisini düşürerek daha kararlı ve daha yavaş gerçekleşen etkin çarpışmalar yapmalarını sağlamıştır.
- C) Gaz moleküllerinin toplam sayısı azaldığı için kabın yaptığı basınç düşmüş, bu durum birim zamandaki etkin çarpışma sayısını önce artırmış sonra azaltmıştır.
- D) Tepkenlerin aktifleşme enerjisi tepkime ilerledikçe sıcaklığın etkisiyle önce azalmış, ürün derişimi arttıkça ise tekrar yükselmiştir.
- E) Tepkimenin ekzotermik olması nedeniyle ürünlerin kararlılığı artmış ve bu durum tepkenlerin birbiriyle çarpışma isteğini zamanla tamamen yok etmiştir.
Bir grup öğrenci, sabit hacimli bir kapta gerçekleşen 2A(g) + B(g) → C(g) tepkimesinin hız-zaman verilerine bakarak çeşitli çıkarımlar yapmaktadır. Öğrencilerden hangisinin yaptığı çıkarım hem bilimsel verilere hem de çarpışma teorisine dayanan geçerli bir önermedir?
- A) Can: 'Tepkime süresince moleküllerin ortalama kinetik enerjisi sürekli artmıştır çünkü etkin çarpışma sayısı azalmıştır.'
- B) Eda: 'Derişim azaldıkça etkin çarpışma olasılığı düştüğü için tepkime hızı zamanla azalmaktadır.'
- C) Ali: 'Aktifleşmiş kompleks oluşturabilecek enerjiye sahip tanecik oranı zamanla arttığı için tepkime hızlanmıştır.'
- D) Elif: 'Tepkenlerin derişimindeki azalma hızı sabit kaldığından birim zamandaki toplam çarpışma sayısı değişmemiştir.'
- E) Mert: 'Zamanla oluşan ürün miktarı arttığı için ürün moleküllerinin kendi arasındaki çarpışmaları ana tepkimeyi hızlandırır.'
Grafikte sabit hacimli bir kapta gerçekleşen bir tepkimenin zamana karşı derişim değişimi gösterilmektedir. Tepkimenin 0-10 saniye aralığındaki ortalama hızı r1, 10-30 saniye aralığındaki ortalama hızı r2 olduğuna göre bu hızların oranı (r1/r2) kaçtır?
Bir kimyasal tepkimenin derişim-zaman grafiği incelendiğinde, tepkenlerin derişimindeki azalmanın başlangıçta çok hızlı olduğu, zaman ilerledikçe bu azalma hızının yavaşladığı görülmektedir. Bu durumun temel nedeni aşağıdakilerden hangisinde çarpışma teorisine göre en doğru şekilde açıklanmıştır?
- A) Ürün moleküllerinin hızı artırıcı bir katalizör gibi davranarak tepkenleri engellemesi
- B) Zamanla sıcaklığın düşmesi sonucu etkin çarpışma yapabilecek enerjiye sahip tanecik sayısının azalması
- C) Tepken derişimi azaldıkça birim zamandaki etkin çarpışma sayısının azalması
- D) Tepkimenin endotermik olması nedeniyle dışarıdan alınan ısının zamanla yetersiz kalması
- E) Zamanla aktifleşme enerjisinin kendiliğinden artarak tepkimenin gerçekleşmesini zorlaştırması
Bir laboratuvarda yürütülen N2O5(g) → 2NO2(g) + 1/2O2(g) tepkimesinde, N2O5 derişimi 0. saniyede 2,0 M iken 20. saniyede 1,2 M olarak ölçülmüştür. Buna göre, bu ilk 20 saniyelik zaman aralığında O2 gazının ortalama oluşma hızı kaç M/s'dir?
- A) 0,01
- B) 0,02
- C) 0,04
- D) 0,08
- E) 0,16
A₂(g) + B₂(g) → 2AB(g) tepkimesi için sabit sıcaklıkta yapılan bir deneyde, birim zamandaki toplam çarpışma sayısı son derece yüksek olmasına rağmen ürün oluşum hızının beklenenden çok düşük olduğu saptanmıştır. Çarpışma teorisi ilkelerine göre bu durumu açıklamak isteyen bir araştırmacının odaklanması gereken temel değişken ve bilimsel gerekçesi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Katalizör kullanımı; çünkü katalizör moleküllerin geometrik yapısını değiştirerek her çarpışmanın doğrudan ürünle sonuçlanmasını sağlar.
- B) Kaba hacmi; çünkü hacim daraltıldığında taneciklerin kendi aralarındaki etkin çarpışma geometrisi kendiliğinden mükemmel hale gelir.
- C) Ortalama kinetik enerji; çünkü sıcaklığı düşürmek moleküllerin hızını azaltarak daha kontrollü çarpışmalar gerçekleştirir.
- D) Aktivasyon enerjisi; çünkü uygun geometride çarpışmayan tanecikler her zaman daha yüksek bir enerji eşiğiyle karşılaşırlar.
- E) Geometrik yönelim; çünkü çarpışan moleküllerin sadece belirli açılarda ve uygun doğrultuda karşılaşması eski bağların kopup yeni bağların kurulmasını sağlar.
Bir kimyasal tepkimenin sıcaklığı artırıldığında birim zamandaki etkin çarpışma sayısının arttığı ve buna bağlı olarak tepkimenin hızlandığı bilinmektedir. Buna göre, sıcaklık artışının tepkime hızına etkisiyle ilgili aşağıda yapılan iddia-kanıt eşleştirmelerinden hangisi çarpışma teorisine göre doğrudur?
- A) İddia: Sıcaklık artışı etkin çarpışma olasılığını artırır. Kanıt: Sıcaklık arttıkça tepkimenin ihtiyaç duyduğu aktivasyon enerjisi değeri düşer.
- B) İddia: Sıcaklık artışı birim zamandaki çarpışma sayısını artırır. Kanıt: Sıcaklık arttıkça taneciklerin ortalama kinetik enerjisi ve yayılma hızları artar.
- C) İddia: Sıcaklık artışı reaktiflerin tamamını ürüne dönüştürür. Kanıt: Sıcaklık arttıkça aktifleşmiş kompleksin yapısı daha kararlı hale gelir.
- D) İddia: Sıcaklık artışı uygun geometrideki çarpışma oranını kesinlikle değiştirir. Kanıt: Yüksek sıcaklık, moleküllerin kalıcı bağ açılarını ve geometrik şekillerini bozar.
- E) İddia: Sıcaklık artışı aktifleşme enerjisini aşabilen tanecik sayısını azaltır. Kanıt: Sıcaklık arttıkça tanecikler arası çekim kuvvetleri maksimum seviyeye ulaşır.
Bir kimya laboratuvarında aynı sıcaklık ve derişimde gerçekleştirilen iki farklı kimyasal tepkimenin potansiyel enerji grafikleri görseldeki gibidir. Grafikleri inceleyen bir öğrencinin, I. tepkimenin II. tepkimeye göre daha yavaş gerçekleştiğini iddia etmesi için sunacağı en tutarlı bilimsel gerekçe aşağıdakilerden hangisidir?
- A) I. tepkimenin entalpi değişiminin (ΔH) daha küçük olması
- B) I. tepkimenin aktifleşmiş kompleks enerjisinin daha yüksek olması
- C) II. tepkimede uygun doğrultuda çarpışan tanecik sayısının daha az olması
- D) I. tepkimenin ileri aktifleşme (eşik) enerjisinin daha büyük olması
- E) II. tepkimenin endotermik bir ısı alışverişiyle gerçekleşmesi
NO(g) + O₃(g) → NO₂(g) + O₂(g) tepkimesinin mikro boyutta gerçekleşen üç farklı çarpışma modeli görselde şematize edilmiştir. Bu modellerden hangileri ürün oluşumuyla sonuçlanan "etkin çarpışma" şartlarını tam olarak sağlamaktadır?
- A) Yalnız I
- B) Yalnız II
- C) I ve II
- D) II ve III
- E) I, II ve III
Bir gıda mühendisi, taze sebzelerin soğuk depoda saklandığında bozulma hızının önemli ölçüde azaldığını gözlemlemiştir. Bu durumu kimyasal tepkimelerin gerçekleşme şartları ile açıklamak isteyen mühendis, sıcaklık düşüşünün tanecikler üzerindeki hangi etkisini temel kanıt olarak sunmalıdır?
- A) Taneciklerin uygun doğrultuda çarpışma olasılığının artması
- B) Bozulma tepkimesinin aktivasyon enerjisinin düşmesi
- C) Eşik enerjisini aşabilecek kinetik enerjiye sahip tanecik sayısının azalması
- D) Tepkimeye giren organik maddelerin temas yüzeyinin genişlemesi
- E) Oluşan aktifleşmiş kompleksin potansiyel enerjisinin artması
Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.
