Tepkime-Tepkime Türleri-Tepkime Hızları ve Mekanizmaları

Tepkime-Tepkime Türleri-Tepkime Hızları ve Mekanizmaları




Kimyasal bileşikler, iki ya da daha çok sayıdaki farklı elementin atomunun, kimyasal bağ denen kuvvetlerin etkisiyle birleşmesi sonucunda oluşur ve bu bağların yok olmasıyla da ayrışır Belirli başlangıç maddeleri (tepkenler) arasında başlayıp hepsinden farklı bir maddenin (ürün) ortaya çıkmasıyla sonuçlanan kimyasal bağ oluşması sürecine ya da bunun tersi olan kimyasal bağ kopması sürecine kimyasal tepkime ya da kısaca tepkime (reaksiyon) denir Bu tür bir tepkime, atomların içindeki değişmelere ilişkin çekirdek tepkimesinden (nükleer reaksiyon) ya da buzun erimesi gibi, maddenin hal değiştirmesine ilişkin bir fiziksel değişimden farklıdır (bak KİMYA; MADDE; NÜKLEER Enerji)

Kimyacılar kimyasal bir tepkimede olanları göstermek için kimyasal denklemler kullanırlar Tepkime Türleri Isı açığa çıkaran kimyasal tepkimelere ısıveren (eksotermik) tepkime; gerçekleşmesi için dışarıdan ısı alması gereken kimyasal tepkimelere ise ısıalan (endotermik) tepkime denir Kimyasal tepkimeler, başlangıç maddelerinin türüne ya da ürünlerin kimyasal ve fiziksel özelliklerinde ortaya çıkan değişikliklere göre de sınıflandırılabilir Örneğin, oksitlenme ya da yükseltgenme tepkimesi, yanma olayında olduğu gibi (bak Yanma), bir maddenin oksijenle birleşmesini; hidratlanma tepkimesi bir maddeye su bağlanmasını; ayrışma tepkimesi bir kimyasal bileşiğin daha basit moleküllere ayrışmasını (bak ELEKTROLİZ); polimerleşme tepkimesi ise, küçük moleküllerin birleşmesiyle çok büyük moleküllerin oluşmasını (bak POLİMER) içerir

Tepkime Hızları ve Mekanizmaları Kimyasal tepkime hızlarını inceleyen bilim dalına tepkime kinetiği denir Demirin oksitlenmesinde (paslanması) olduğu gibi, bazı kimyasal tepkimeler çok yavaş gelişir; oysa bacıları çok çabuk sonuç verir Sıcaklığın yükselmesi genellikle tepkimeyi hızlandırır Başlangıç maddelerinin biçimi (yüzey alanı), basınç, ışık ve uygun katalizörlerin {bak Katalizör) varlığı, tepkime hızını etkileyen öbür etkenlerdendir

Bazı tepkimeler tek bir aşamada tamamlanır; bazıları ise bir dizi aşamadan geçerek sonuçlanır Kimyacılar kimyasal tepkimelerin hız ve mekanizmalarını ortaya çıkararak, kimyasal tepkime koşullarını, en az miktarda başlangıç maddesi ve en düşük maliyetle olabildiğince çok ürün elde edebilecek biçimde düzenleyebilirler Gene aynı saptamalardan hareketle, istenmeyen kimyasal tepkimeleri önleyebilir ya da yeni kimyasal bileşikler üretebilirler

Kimyasal değişmelere ya da kimyasal tepkimelere kimyasal reaksiyonlar da denirKimyasal tepkime sırasında değişim geçiren
maddelere reaksiyona girenler, yeni oluşan maddelere de reaksiyondan çıkanlar ya da ürünler adı verilir


Demirin paslanması sırasında havadaki oksijenle demir birleşerek demir oksit denilen pası oluştururBurada demir ve oksijen girenler, demir oksit ise çıkan üründür
Kimyasal tepkimeler sırasında meydana gelen değişiklikler, kimyasal denklemlerle gösterilir


Kimyasal denklemlerde giren ve çıkan maddeler formüllerle gösterilirÖrneğin kömür yanarken içindeki karbon havadaki oksijenle birleşir ve karbon dioksit gazı açığa çıkar Bu olaya ilişkin tepkime denklemi şu şekilde yazılır:

C + O2 CO2

Kömür Oksijen Karbon dioksit

Girenler Çıkanlar (Ürün)

Denklemden de görüldüğü gibi tepkimeye giren ve çıkan maddeler arasına ok konur Giren maddeler okun sol tarafında, çıkanlar ise sağ tarafında bulunur
Kimyasal denklemler tepkime hakkında bir çok bilgiyi basit bir şekilde göstermemize yarar Örneğin; C + O2 CO2 tepkimesi bize 1 karbon atomuyla 2 oksijen atomunun birleşerek 1 karbon dioksit molekülü oluşturduğunu gösterir

Tepkime Çeşitleri


Kimyasal tepkimeler gerçekleşirken bazı maddeler arasında bağlar koparken, bazı maddeler arasında yeni bağlar oluşurKimyasal tepkimeler, oluş şekline göre sentez, ayrışma ve yer değiştirme tepkimeleri olarak sınıflandırılabilir:


1 Sentez (Birleşme) Tepkimeleri:

Element ya da bileşiklerin birleşmesiyle yeni bir madde oluşumuna sentez (birleşme) tepkimesi adı verilir

Örnek; karbon dioksit ve suyun oluşumu:

C + O2 CO2
2 H2 + O2 2 H2O


2 Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri:

Bir bileşik kendini oluşturan daha basit maddelere ayrışıyorsa, buna analiz (ayrışma) tepkimesi adı verilir


Örnek; suyun ve potasyum kloratın (KClO3) ayrışması:

2 H2O 2 H2 + O2
KClO3 KCl + 3/2O2


3 Yer Değiştirme Tepkimeleri:


Bir element ve bir bileşik arasında ya da iki farklı bileşik arasında oluşan tepkimelerde, atomlar birbiriyle yer değiştirip yeni bileşikler oluşturabilir Bu tip tepkimelere yer değiştirme tepkimesi adı verilir
Örneğin magnezyum ile çinko oksit tepkimeye girdiğinde magnezyum oksit ve çinko oluşur

Mg + ZnO MgO + Zn


Tepkime denkleminde de görüldüğü gibi elementler yer değiştirerek yeni bileşikler oluşturur

Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi


Kimyasal tepkimelere giren maddelerle çıkan maddeleri oluşturan atomların cinsleri ve sayıları aynıdır Dolayısıyla bir tepkime denkleminin sol ve sağ tarafında aynı cins ve aynı sayıda atom bulunmalıdırBöyle tepkime denklemlerine denkleştirilmiş
tepkime denklemi adı verilir


Eğer bir tepkime denklemi denk değilse, formül ve sembollerin önüne uygun sayılar yazılarak tepkime denkleştirilir
Örneğin su, oksijen ve hidrojenin birleşmesiyle oluşur Fakat oksijen ve hidrojen tek atom hâlinde değil, O2 ve H2 molekülleri şeklinde ve gaz hâlde bulunurSuyun tepkime denklemini H2 + O2 H2O şeklinde yazarsak denk bir tepkime denklemi yazmış olmayız Çünkü giren atom sayısı ile çıkan atom sayısı aynı değildir Girenler tarafında 2 tane O atomu, çıkanlar tarafında ise 1 tane O atomu vardır


Denklemi denkleştirmek için H2 ve H2O’nun önüne 2 yazalım;


2 H2 + O2 2 H2O
4 adet H 4 adet H
2 adet O 2 adet O



Bu durumda girenler ve çıkanlar denkleşmiş olurŞimdi de O2’nin önüne 1/2 yazalım;


H2 + 1/2O2 H2O
2 adet H 2 adet H
1 adet O 1 adet O



Görüldüğü gibi yine tepkimeye giren ve çıkan atom sayıları denkleşti
O hâlde, denk olmayan bir kimyasal tepkime denklemi, formüllerin
başlarına katsayılar yazılarak denk hâle getirilebilir

Örnek:Magnezyum ve oksijen birleşerek Magnezyum oksit (MgO) bileşiğini oluştururBu olayın tepkime denklemini yazınız


Örnek: Metanın formülü CH4 olduğuna göre, metan ve oksijen arasındaki kimyasal denklemi yazınız

Tepkimelerde Kütlenin Korunumu


Bir kimyasal tepkimede, tepkimeye giren maddelerin kütlelerinin toplamı, çıkan maddelerin kütlelerinin toplamına eşittirDemirin kükürt ile tepkimesinden demir sülfür oluşur (Kükürt = Sülfür) Demir sülfürün tepkime denklemi şu şekildedir
Fe + S FeS
56 32 88 g
Giren Çıkan
kütle = 56 + 32 = 88 g kütle = 88 g

Tepkimelerde Isı Alış Verişi


Kimyasal tepkimeler oluşurken maddeler ya enerji alır ya da enerji açığa çıkarır Bazı maddelerin tepkimeye girmesi için ısı alması gerekir Örneğin kömürün yanmaya başlaması için tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılması gerekir Kömür tutuştuktan sonra yanarken etrafa ısı yayar



Isı Alan (Endotermik) Tepkime


Isı alarak gerçekleşen kimyasal olaylara endotermik tepkime denir Isı alarak gerçekleşen bir kimyasal tepkime denkleminde girenler tarafında ısı alındığı belirtilir
Örneğin; kireçtaşı (kalsiyum karbonat) ısıtıldığında kalsiyum oksit ve karbon dioksit oluşur Bunun tepkime denklemi şöyledir:

CaCO3 + Isı CaO + CO2

Bu denklemde de görüldüğü gibi endotermik reaksiyonlarda ısı girenler tarafında yazılır
Isı Veren (Ekzotermik) Tepkime
Isı vererek gerçekleşen kimyasal olaylara ekzotermik tepkime denirIsı vererek gerçekleşen bir kimyasal tepkime denklemi yazılırken çıkanlar tarafında dışarı ısı verildiği belirtilir
Örneğin karbonun oksijenle tepkimeye girmesi sonucu karbon dioksit gazı ve ısı açığa çıkar Bu olayın tepkime denklemi;

C + O2 CO2 + Isı şeklinde belirtilir

Yanma tepkimeleri, maddelerin oksijenle tepkimeye girmesiyle gerçekleşir Yanma tepkimelerinin tamamı ısı veren tepkimedir

Örnek : Civa oksit ısıtıldığında cıva ve oksijene ayrışmaktadırBunu tepkime denklemini yazarak gösteriniz

Örnek :Vücudumuzda bulunan glikozun (C6H12O6) oksijenle tepkimeye girmesi sonucu karbon dioksit, su ve ısı enerjisi açığa çıkar Bu olaya solunum denirBunu tepkime denklemini yazarak gösteriniz

Asitin suda çözünmesi sonucu da ısı enerjisi açığa çıkar Bu yüzden asit içine su dökülmemelidirSuyun elektrolizi esnasında suya elektrik enerjisi verilir Bu da bir çeşit endotermik tepkimedir

Kimyasal Tepkimelerin Önemi
Kimyasal tepkimeler, yeryüzünde yaşamın devam etmesinde çok önemli bir yer tutar Örneğin yeşil bitkilerin su, karbon dioksit ve
güneş ışığı yardımı ile besin üretmesi kimyasal bir olaydır Buna ışıkla birleştirme anlamında fotosentez denir Fotosentez denklemi aşağıdaki gibidir




klorofil
6H2O + 6CO2 + Güneş ışığı C6H12O6 + 6O2
Su Karbondioksit Glikoz (besin) Oksijen

Fotosentez sırasında bitkiler havadan karbondioksit alıp havaya oksijen verirlerCanlı vücutlarında besinlerin yakılması da bir kimyasal tepkimedir Bu olay sonucunda açığa çıkan enerji, yaşam için gerekli hareketleri yapmakta kullanılır Bu olaya solunum denir Besinleri vücudumuzda yakma tepkimesi şu şekildedir;



C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Enerji
Glikoz (besin) Oksijen Karbondioksit Su


Vücudumuzda proteinlerin amino asitlere dönüşmesi, daha sonra hücrelerde bu amino asitlerden protein sentezlenmesi de kimyasal reaksiyonlar sonucu meydana gelir