Kimyasal Tepkime - Kimyasal Tepkime Neye Denir? Kimyasal Tepkime Çeşitleri Nelerdir?
 

Kimyasal Tepkime - Kimyasal Tepkime Neye Denir? Kimyasal Tepkime Çeşitleri Nelerdir?
Kimyasal Tepkime - Kimyasal Tepkime Neye Denir? Kimyasal Tepkime Çeşitleri Nelerdir?

Kİmyasal Tepkİmeler

KİMYASAL TEPKİMELER
TEPKİME NEDİR ?
______________________________ __________

Günlük hayatta bazı olay yada olguları daha kısa bir şekilde anlatabilmek için değişik kısaltmalar kullanırız. biz bu kısaltmaları görünce bize ne anlatılmak isteğini hemen anlarız.
Mesela trafik işaretleri buna en iyi örnek verilebilir
Aşağıdaki işaretlere bakıp size neler anlatılmak istendiğini bir düşünün.
Hangi anlama geldiklerini görmek için şeklin üzerine geliniz.
______________________________ __________

______________________________ __________
İşte biz kimyacılarda kimyasal olayları daha kısa yollarla anlata bilmek için olaya katılan maddelerin sembollerini kullanırız.
" Bir kimyasal olayın sembollerle ifade edilmiş haline KİMYASAL TEPKİME" denir

MESELA;
KÖMÜR + OKSİJEN GAZI = KARBONDİOKSİT GAZI + ISI
yerine
C(katı) + O2 (gaz) CO2(gaz) + ISI
______________________________ __________

Tepkimede ok ( ) eşitlik anlamına gelir.
tepkime yazılırken
GİRENLER ÜRÜNLER
şeklinde yazılır
______________________________ __________
Maddelerin sağ alt köşelerindeki parantez içine ( fiziksel hal) yazılır.
______________________________ __________
Tepkimedeki ok'un yönü olayın gelişim yönünü ifade eder. Yukarıdaki gibi ok tek yönlü ise bu tepkime TERSİNİR OLMAYAN tepkimedir . Yani geri dönüşüm mümkün değildir.

Eğer Şeklinde çift yönlü ok kullanılmışsa anlatılmak istenen olayın terside mümkündür. Denmek istenmiştir. Yani aynı Ürünlerden de girenler elde edilebilir.
______________________________ __________

MESELA

H2O(KATI) + ISI H2O(SIVI)

Bu tepkime ne diyor biliyor musunuz?
 1 Buzu ısıtırsanız su oluşur. (sağa doğru)
 2 Suyu soğutursanız buz oluşur. (sola doğru)

TEPKİME ÇEŞİTLERİ

KİMYASAL TEPKİMELER
YANMA TEPKİMELERİ

Yanma, havanın oksijeniyle maddelerin tepkimeye girmesidir. Yanma sonucunda oksijen atomu -2 değerliğini alır. Yanma olayı Egzotermik ( ısı veren ) bir olaydır.
Bir yerde yanma olayının gerçekleşmesi için;
1- Yanıcı madde olmalı
2- Yakıcı madde ( oksijen ) olmalı
ancak yeterli değil;
3- Yanıcı maddenin tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılmış olması gerekir.
Bu üç şart sağlanmassa yanma olayı gerçekleşmez.

Yangını söndürmek için ;
Yanan madde ortamdan uzaklaştırılmalı
Yakıcı madde ortamdan uzaklaştırılmalı.
Yanıcı madde ile yakıcı madde arasındaki teması kesmeli.

Bir nesnenin yangın söndürücü olabilmesi için;
 Öz kütlesi havadan ağır olmalı
 Tutuşma sıcaklığı çook çok yüksek olmalı

Yanma olayı;
a) Görünür yanma ( alevli )
b) Görünmez yanma ( alevsiz )
olmak üzere ikiye ayrılır.

 Açık havada yanma olayı gerçekleşirse havanın hacimce ya da molce’ 1/5 inin oksijen gazı olduğu unutulmamalı
______________________________ __________

 ELEMENTİN YANMASI
Bir element oksijen ile yandığında o elementin oksidi oluşur. Ancak oksitteki element maximum pozitif değerliğini almamışsa kısmi yanma, almışsa tam yanma olayı gerçekleşmiştir.

C + ½ O2  CO + ısı kısmi yanma, görünür
C + O2  CO2 + ısı tam yanma, görünür
2 Al + 3 O2  2 Al2O3 görünmez, tam yanma
2 Fe + 3 O2  3 Fe2O3 görünmez, tam yanma
 Kısmi yanma sonucu oluşmuş bir oksit yeniden oksijen ile yanarak tam yanmayı gerçekleştirebilir.
CO + ½ O2  CO2
N2O + 2 O2  N2O5
2 FeO + ½ O2  Fe2O3
 Tam yanma sonucu oluşan oksitler artık bir daha yanmazlar
CO2 + O2  Yanmaz
N2O5 + O2  Yanmaz
Fe2O3 + O2  Yanmaz
 Birer element olan soy gazlar yanmazlar.
______________________________ __________
 METALLERİN YANMASI
Bir metal oksijen ile yandığında o metalin oksidi oluşur. Metal oksitler genellikle baz özelliği gösterir. Metallerin oksijenle tepkimesine PASLANMA ‘da denir.
 Anfoter metallerin oksitleri anfoter özellik gösterir.
2 Al + 3 O2  2 A2O3 anfoter oksit
Mg + ½ O2  MgO bazik oksit
2 Na + ½ O2  Na2O bazik oksit

 AMETALLERİN YANMASI
Bir ametal yandığında ametalin oksidi oluşur. Oluşan ametal oksit nötr ya da asit özellik gösterir.

2 C + O2  2 CO nötr kısmi yanma
C + O2  CO2 asidik tam yanma
2 N2 + O2  2N2O nötr kısmi yanma
N2 + O2  2NO nötr kısmi yanma
N2 + 5/2 O2  N2O5 asidik tam yanma
2 S + 3O2  2SO2 asidik tam yanma
______________________________ __________

 BİLEŞİĞİN YANMASI
Bir bileşik yandığında bileşikteki her bir elementin oksidi oluşur.
Bileşiğin yanma tepkimesini şöyle sembolize edebiliriz

CH4 + 2 O2  CO2 + 2 H2O
Al4C3 + 6 O2  2 Al2O3 + 3 CO2
Mg3N2 + 4 O2  3 MgO + N2O5
2 NH3 + 4 O2  N2O5 + 3 H2O
______________________________ __________

 KARIŞIMLARIN YANMASI
Karışımlar saf maddelerin Fiziksel yollarla bir araya gelmesinden oluşmuşlardır. Bu nedenle karışımdaki maddelerin her biri tek başına yanar.

ÖRNEK:
Al + Mg alaşımında maddelerin mol sayları eşit ve toplam 0.6 moldür. Bu karışım tam oksitlenmesi için kaç gram O2 gazı gerekir? ( O = 16 )

ÇÖZÜM:
Mol sayıları eşit olduğuna göre 0,6 molü iki eşit parçaya bölebiliriz.
Bu oldan sonra yanma tepkimelerini yazarsak;

2 Al + 3 O2  2 Al2O3
0,3 mol 0,45 mol

2 Mg + O2  2 MgO
0,3 mol 0,15 mol

Görüldüğü gibi harcanan toplam O2 gazı ( 0,45 + 0,15 ) = 0,60 mol

O2 gazının kütlesini bulacak olursak;

m = n . MA ise
m = 0,60 . 16
m = 9,6 gram

Kimyasal Tepkime - Kimyasal Tepkime Neye Denir? Kimyasal Tepkime Çeşitleri Nelerdir?
 

A) ÖZELLİKLERİNE GÖRE :

1. Yanma Tepkimeleri
• Bir maddenin oksijenli verdiği tepkimelerdir.
Yanma tepkimesi için: yanıcı madde, hava(oksijen), tutuşma sıcaklığı gerekir.
Bu 3 faktörden birinin eksikliği yanmayı durdurur.CO2 gazının yangın söndürücü olmasının nedeni özkütlesinin havadan büyük olması ve yanıcı olmamasıdır.
• Organik bileşikler yanarlar.
Organik bileşiklerden yapılarında yalnız C ve H bulunduranlara hidrokarbon denir.Genel olarak CxHy formülü ile gösterilirler.Yapılarında C ve H’ın yanı sıra O, S, N ve halojen (F, Cl, Br, I) bulunduran organik bileşikler de vardır.
• Organik bir bileşiğin yanması sonucunda: CO2 oluşması bileşiğin C içerdiğini, H2O oluşması bileşiğin H içerdiğini, SO2 oluşması bileşiğin S içerdiğini, NO2 oluşması bileşiğin N içerdiğini kanıtlar.Oksijen havadan geldiği için bileşikte oksijen bulunup bulunmadığı ürünlerin türüne bakarak anlaşılmaz.
2. Sentez (Birleşme) Tepkimeleri
Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdir.Bu olayda yan ürün oluşmaz.
3. Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri
Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridir.Elektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler vardır.
4. Yer Değiştirme Tepkimeleri
• Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir.
• Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir.
Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir.
• Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır.
5. İyonik Tepkimeler
Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimeler iyonların etkileşmesine dayanır ve tepkime ürünlerinden biri çökerek (çökelme), sıvı (nötrleşme) ya da gaz halinde ortamdan ayrılabilir.İyonik tepkimelerde sadece tepkimeye giren iyonlar gösterilir.Böyle denklemlere net iyon denklemi denir.
B) ENERJİ DEĞİŞİMLERİNE GÖRE:
1. Ekzoterm Tepkimeler
Oluşumu sırasında dışarıya enerji (ısı-ısşık) veren tepkimelerdir.Yanma tepkimeleri çoğunlukla ekzoterm tepkimelerdir.

Kimyasal Tepkime - Kimyasal Tepkime Neye Denir? Kimyasal Tepkime Çeşitleri Nelerdir?
 

KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ (KİMYASAL KİNETİK)

Bir kimyasal olayda olaya giren maddeler zaman içinde tükenirkenolaydan çıkan ürünler artar.Bazı kimyasal olaylarda olaya girenler(reaktifler) hızlı azalırkenbazı olaylarda yavaş azalır.Günlük yaşamımızda gözlediğimiz birçok olayda bunu görmek mümkündür.Toz şekerkesme şekerden daha çabuk suda çözünür.Benzinkömürden daha çabuk yanar.

Kimyasal reaksiyonların hızlarını ölçenmekanizmalarını inceleyen kimya dalına KİMYASAL KİNETİK denir.

Bir kimyasal tepkimede birim zamanda harcanan ya da oluşan madde miktarına o tep-kimenin ortalama hızı denir.Madde miktarı mol sayısı kütle veya derişim olarak ifade edilir-ken zaman ölçüsü olarak da tepkimenin cinsine göre saniyedakikasaatgünay gibi süreler a-
lınabilir.

N2(g) + 3H2(g) Ò 2NH3(g) tepkimesini inceleyelim.

Başlangıçta alınan N2(g) ve H2(g) miktarları zamanla azalırken NH3(g) miktarı artmaktadır.Ancak N2 gazındaki azalma H2 gazındaki azalmadan daha azdır.1 mol N2 aza-lırken 3 mol H2 azalmalıdırbu sırada 2 mol NH3 oluşmaktadır.Bu nedenle bir kimyasal tepkimede maddelerin denkleşmiş denklemdeki kat sayıları ile hızları doğru orantılıdır.Hız bağıntıları yazılırken hangi maddeye göre yazıldığı belirtilir.

N2’nin ortalama harcanma hızı = N2 miktarındaki azalma/geçen zaman. Bu eşitliği kısaltmak için;

Tepkime hızı=TH geçen zaman rt ve madde miktarındaki değişim için genellikle derişim(konsantrasyon) kullanıldığından rC yazılır. Harcananlar için (-) oluşanlar için (+) işareti yazılır.

T.H N2= -r[N2]
t T.H H2= -r[H2]
t T.H NH3= +r[NH3]
t eşitlik-
leri elde edilir.Bu hızları birbirine eşitlersek

6 T.H N2=2 T.H H2=3 T.H NH3 eşitliği ortaya çıkar.

Bir kimyasal tepkimede herhangi bir maddenin hızı bilindiğinde diğerlerinin hızları denklem yardımı ile hesaplanır.

Tepkime hızı başlangıçta alınan madde miktarlarına göre belli bir değerle başlar zaman içinde olaya giren maddeler azalacağından tepkime hızı da azalır.

*** Tepkime hızları genellikle zamanla ters orantılıdır.

Mg(k) + 2HCl(suda) Ò MgCl2(suda) + H2(g) tepkimesi incelendiğinde Mg miktarının zamanla azaldığı H2 gazının çıkışının zamanla arttığı gözlenir.

Tepkimelerin hızlarından söz ederken ortalama hız ifadesi kullanılmalıdır.Belli bir zaman aralığında harcanan ya da oluşan miktar her zaman aralığı için aynı değildir.

Bir tepkimenin t anındaki hızını bulmak için; harcanan miktarın zamanla değişim eğrisinde t anında çizilen teğetin eğimi alınır.

Tepkime Hızının Ölçülmesi

Bir kimyasal tepkimenin hızı tepkimenin cinsine göre ölçülebilen gözlenebilen makro özelliklerdeki değişim izlenerek belirlenebilir.Renk basınç iletkenlik ısı pH vs.

1.) Renk koku tat şekil değişimi gibi fiziksel görünümlerdeki değişme hızı ölçülerek tepkime hızını belirleyebiliriz.

C2H4(g) + Br2(suda) Ò C2H4Br2
renksiz kırmızı renksiz

2.) Basınç değişimi: Gaz fazında gerçekleşen tepkimelerde tepkimeye giren gazların mol sayısı ile ürünlerin mol sayısı eşit değilse basınçtaki değişim ile tepkime hızını ölçebiliriz.

H2(g) + Cl2(g) Ò 2HCl(g) rn=Sn ürünler - Sn girenler

olduğundan rn =2-(1+1)=0 mol sayısı değişmediğinden aynı sıcaklık ve hacimde basınç da değişmez. Tepkime hızı basınç değişimi ile ölçülemez.

N2(g) + 3H2(g) Ò 2NH3(g) tepkimesinde rn =-2 olduğundan basınç düşecektir. Tepkime öncesi (H2 + N2 ) karışımının basıncı h ise tepkime sonrasında h/2 olmalıdır. Cıva seviyesindeki düşme hızı tepkime hızını belirler.

3.) İletkenlik değişimi: İyon içermeyen sıvılar elektriği iletmezler. Tepkimelerde iyonlar oluşuyorsa iletkenlik artarken iyonlar azalıyorsa iletkenlik azalır.

NaCl(k) + H2O(sıvı) Ò Na+(suda) + Cl-(suda) iletkenlik artar.

Ag+(suda) + Cl-(suda) Ò AgCl(k) iletkenlik azalır.

4.) Isı değişimi: Tepkime ısısı (rH ) bilinen tepkimelerde ısı değişimi ile hız ölçülebilir.
5.) pH değişimi: Asit ya da baz ile gerçekleşen tepkimelerde pH metre denilen ölçü aletleri ile hız ölçülebilir.
6.) Tepkimede Oluşan Gaz Hacminin Ölçülerek Hızının Belirlenmesi: Özellikle gaz çıkışının olduğu tepkimelerde sabit basınçta çıkan gazın hacmi ölçülerek tepkimenin hızı saptanabilir.Örneğin;

H2O2(s) Ò H2O(s) + 1/2O2(g) tepkimesinde çıkan O2 gazının hacmi ölçülerek

Zn(k) + 2HCl(suda) Ò ZnCl2(suda) + H2(g) tepkimesinde çıkan H2 gazının hacmi ölçülerek bulduğumuz hacim değerleri ayrı ayrı zamana karşı grafiğe geçirilerek tepkime hızı ölçülebilir.