Tepkilemeler-Tepkileme Çeşitleri

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-28-2012

Kimyasal tepkime

Kimyasal tepkime, iki veya daha fazla maddenin birbiri ile etkileşmesi sonucu kendi özelliklerini kaybederek yeni özellikte maddeler oluşturmasıdır

Kimyasal Tepkimelerde Değişebilen Özellikler

* Atomların hacmi veya çapı

* Atomların elektron düzenleri ve sayıları

* Toplam potansiyel enerji

* Toplam mol sayısı

* Toplam molekül sayısı

* Toplam hacim

* Renk,koku,tat gibi fiziksel özellikler

Kimyasal Tepkimesinin çeşitleri

Sentez Tepkimeleri

İki ya da daha fazla basit yapılı madde daha düzgün yapılı bir madde oluşturuyorsa böyle tepkimeler Sentez tepkimler olarak adlandırılır

Ayrıca 'analiz tepkimler de' denir

2H2 + O2 ====> 2H2O
Asit Baz Tepkimeleri

Asit ve baz tepkimeleri sonucunda ürün olarak tuz ve su oluşur

Bu tepkimeye nötürleşme tepkimesi de denir

Yer Değiştirme Tepkimeleri

Bir elementin bir bileşikle tepkimeye girerek bu bileşiklerdeki elementlerden birinin yerini aldığı tepkimelere denir

örn:Zn+2HCI→ZnCI2+H2

Yanma Tepkimeleri

Bir maddenin oksijen ile tepkimesine yanma(oksitlenme) denir

Yapısında karbon ve hidrojen bulunduran organik maddeler(hidrokarbonlar) ve yapısında karbon, hidrojen ve oksijen bulunduran organik maddeler yandıklarında karbondioksit ve su oluşmaz

Tepkime, kimyada iki veya daha çok maddenin başka madde veya maddelere dönüştüğü hadise

Reaksiyon da denir

Kimyasal tepkimede tepkimeye giren maddelerin özellikleri kaybolurken değişik özelliklerde yeni maddeler ürün olarak ortaya çıkar

Fakat tepkimede toplam kütle değişmez

Bir kimyasal tepkimede bağ oluşturan elektronların enerji soğurmasıyla bağ parçalanır

Bu durum yeni bağların oluşmasını mümkün kılar ve enerji açığa çıkar

Bir bağın parçalanması için gerekli olan enerji yeni bir bağın oluşmasında açığa çıkan enerjiden daha az olduğunda, bu tepkimeye ısıveren (ekzotermik) tepkime, tersi olduğundaysa ısıalan (endotermik) tepkime denir

Yapısında temel element olarak karbon ve hidrojen içeren bileşikler oksijen ile tepkimeye giriyorsa ürün olarak karbondioksit ve su oluşur

Tepkimesinin denkleştirilmesi için daha önce belirttiğimiz gibi önce karbon, sonra Hidrojen ve en son Oksijen atomlarının sayıları eşitlenir

Bunun için organik bileştiğin katsayısı 1 kabul edilip CO2’nin kat sayısı 1, H2Onun katsayısı 2 bulunur

Oksijenleri eşitlemek için önce ürünlerdeki Oksijen sayısı bulunur

1CO2’deki Oksijen sayısı; 1

2=2’dir

2H2O’daki Oksijen sayısı; 2+2=4’tür

Buna göre girenlerdeki O2’nin katsayısı 2 yazılırsa Oksijen sayıları da eşitlenmiş olur

CH4+2O2--CO2+2H2O ÖRNEĞİN; eğer organik bileşiğin yapısında oksijen atomu varsa; C2H5OH+O2—CO2+H2O CO2 ve H2O’nun katsayıları C2H5OH’ın katsayısı 1 kabul edilerek sarayla 2 ve 3 olarak bulunur

C2H5OH+O2--2CO2+3H2O Şimdi ürünlerdeki oksijen sayısını bulalım 2 CO2 deki sayısı; 2*2=4 3H2O DAKİ SAYISI =4+3=7 O2’nin katsayısını bulmak için bileşiğin yapısındaki sayısı toplam sayısından çıkarılır

7-1=6 Buna göre O2’nin yanına 6/2=3 yazılır

Tepkime kabı

Tepkime kabı Tepkime kabı Reaktör de denir

Laboratuarlarda veya kimya sanayisinde kimyasal tepkimelerin gerçekleştiği kap veya cihazlara denir

Genellikle (cam), paslanmaz (çelik) veya kimyasal maddelerden etkilenmeyen herhangi bir alaşımdan yapılmışlardır

Tepkime ısısı

Bir kimyasal tepkimede bütün maddeleri aynı sıcaklıkta tutabilmek için tepkime sistemine eklenmesi veya sistemden uzaklaştırılması gereken ısı miktarıdır

Tepkime sisteminin içinde bulunduğu kabın basıncı sabit tutulduğunda ölçülen tepkime ısısı aynı zamanda (entalpi) olarak bilinen (termodinamik) nitelikteki değişimi, yani tepkime sonucunda oluşan ürünlerin entalpisiyle tepkimeye girenlerin entalpisi arasındaki farkı gösterir

Böylece sabit (basınç)ta tayin edilen tepkime ısısı DH sembolüyle gösterilen tepkime entalpisidir

DH negatif olduğunda tepkime ısıveren, tersi durumdaysa tepkime ısıalandır

Mesela,
H2 + Cl2 → 2HCl + 44 kkal tepkimesinde tepkimeye giren H2 ve Cl2 moleküllerinde iki atomu bir arada tutan bağların koparılması enerji ister

Bu enerji sağlandığında atomlar arasındaki bağlar kopar ve atomlar yeni düzenlemeye girerek yeni bağlar (HCl bağları) oluştururken dışarıya enerji verilir

Bu tepkimede dışarı verilen enerji daha önce alınan enerjiden fazla olduğundan neticede dışarıya enerji verilmiş olur (ısıveren tepkime)

Buna karşılık;
H2 + I2 + 12,4 kkal → 2HI tepkimesinde alınan enerji verilen enerjiden fazla olup bu tepkime de ısıalan tepkime olur

Tepkime hızı

Tepkime hızı birim zamanda dönüşen madde miktarı anlamına gelir

Tepkime hızlarını karşılaştırabilmek için birim zamanda, birim hacimde değişen mol sayısı, yani derişim değişimi esas alınır

Bu durumda tepkime hızı (TH), birim zamanda madde derişimindeki değişim olarak ifade edilir

Mesela;
2NOCl(g) → 2NO + Cl2 tepkimesinde hız, NOCl, NO ve Cl2 derişimleri için ayrı ayrı yazılabilir

Tepkimeye giren NOCl yönünden tepkime hızı (TH1);
TH1 = NOCl derişimdeki azalma / zaman aralığı olarak tanımlanır

Buna göre NOCl ne kadar hızlı azalıyorsa, tepkime o kadar hızlı gerçekleşiyor demektir

Oluşan azot monoksit ve klora göre de;

Bir tepkimenin oluşması çarpışma teorisiyle izah edilir

Bu teoriye göre tepkime verecek tanecikler (molekül, atom veya iyon) mutlaka çarpışmalıdırlar

Ancak tepkime vermeleri için çarpışmaları da yetmez

Tepkime ancak moleküllerin uygun doğrultuda çarpışmaları ve ilaveten taneciklerin belirli bir enerjide olmalarıyla gerçekleşir

Tepkimenin gerçekleşmesi için taneciklerin sahip olmaları gereken minimum enerjiye eşik enerjisi denir

Eşik enerjiye sahip tanecikler çarpıştığında moleküller birbiri içine girer ve atomlar yeni bir düzenlemeye girebilecek biçimde karmaşık hale gelir

Bu arada taneciklerin hızı yani kinetik enerjisi azalır, potansiyel enerji de en yüksek seviyesine ulaşır

Yüksek potansiyel enerjili bu karmaşık hale aktifleşmiş kompleks adı verilir

Aktifleşmiş kompleksin enerji seviyesine varmak için gerekli enerjiye aktifleşme enerjisi denir

Bir tepkimenin hızına tesir eden faktörleri:

1

Tepkimeye giren maddelerin türü,
2

Derişim,
3

Sıcaklık,
4

Katalizör

olarak sıralanabilir

10-28-2012	#3
Prof. Dr. Sinsi	Tepkilemeler-Tepkileme Çeşitleri Kimyasal tepkime Kimyasal tepkime, iki veya daha fazla maddenin birbiri ile etkileşmesi sonucu kendi özelliklerini kaybederek yeni özellikte maddeler oluşturmasıdır Kimyasal Tepkimelerde Değişebilen Özellikler * Atomların hacmi veya çapı * Atomların elektron düzenleri ve sayıları * Toplam potansiyel enerji * Toplam mol sayısı * Toplam molekül sayısı * Toplam hacim * Renk,koku,tat gibi fiziksel özellikler Kimyasal Tepkimesinin çeşitleri Sentez Tepkimeleri İki ya da daha fazla basit yapılı madde daha düzgün yapılı bir madde oluşturuyorsa böyle tepkimeler Sentez tepkimler olarak adlandırılırAyrıca 'analiz tepkimler de' denir 2H2 + O2 ====> 2H2O Asit Baz Tepkimeleri Asit ve baz tepkimeleri sonucunda ürün olarak tuz ve su oluşurBu tepkimeye nötürleşme tepkimesi de denir Yer Değiştirme Tepkimeleri Bir elementin bir bileşikle tepkimeye girerek bu bileşiklerdeki elementlerden birinin yerini aldığı tepkimelere denir örn:Zn+2HCI→ZnCI2+H2 Yanma Tepkimeleri Bir maddenin oksijen ile tepkimesine yanma(oksitlenme) denirYapısında karbon ve hidrojen bulunduran organik maddeler(hidrokarbonlar) ve yapısında karbon, hidrojen ve oksijen bulunduran organik maddeler yandıklarında karbondioksit ve su oluşmaz Tepkime, kimyada iki veya daha çok maddenin başka madde veya maddelere dönüştüğü hadise Reaksiyon da denir Kimyasal tepkimede tepkimeye giren maddelerin özellikleri kaybolurken değişik özelliklerde yeni maddeler ürün olarak ortaya çıkar Fakat tepkimede toplam kütle değişmez Bir kimyasal tepkimede bağ oluşturan elektronların enerji soğurmasıyla bağ parçalanır Bu durum yeni bağların oluşmasını mümkün kılar ve enerji açığa çıkar Bir bağın parçalanması için gerekli olan enerji yeni bir bağın oluşmasında açığa çıkan enerjiden daha az olduğunda, bu tepkimeye ısıveren (ekzotermik) tepkime, tersi olduğundaysa ısıalan (endotermik) tepkime denir Yapısında temel element olarak karbon ve hidrojen içeren bileşikler oksijen ile tepkimeye giriyorsa ürün olarak karbondioksit ve su oluşur Tepkimesinin denkleştirilmesi için daha önce belirttiğimiz gibi önce karbon, sonra Hidrojen ve en son Oksijen atomlarının sayıları eşitlenir Bunun için organik bileştiğin katsayısı 1 kabul edilip CO2’nin kat sayısı 1, H2Onun katsayısı 2 bulunur Oksijenleri eşitlemek için önce ürünlerdeki Oksijen sayısı bulunur 1CO2’deki Oksijen sayısı; 12=2’dir2H2O’daki Oksijen sayısı; 2+2=4’tür Buna göre girenlerdeki O2’nin katsayısı 2 yazılırsa Oksijen sayıları da eşitlenmiş olur CH4+2O2--CO2+2H2O ÖRNEĞİN; eğer organik bileşiğin yapısında oksijen atomu varsa; C2H5OH+O2—CO2+H2O CO2 ve H2O’nun katsayıları C2H5OH’ın katsayısı 1 kabul edilerek sarayla 2 ve 3 olarak bulunur C2H5OH+O2--2CO2+3H2O Şimdi ürünlerdeki oksijen sayısını bulalım 2 CO2 deki sayısı; 2*2=4 3H2O DAKİ SAYISI =4+3=7 O2’nin katsayısını bulmak için bileşiğin yapısındaki sayısı toplam sayısından çıkarılır 7-1=6 Buna göre O2’nin yanına 6/2=3 yazılır Tepkime kabı Tepkime kabı Tepkime kabı Reaktör de denir Laboratuarlarda veya kimya sanayisinde kimyasal tepkimelerin gerçekleştiği kap veya cihazlara denir Genellikle (cam), paslanmaz (çelik) veya kimyasal maddelerden etkilenmeyen herhangi bir alaşımdan yapılmışlardır Tepkime ısısı Bir kimyasal tepkimede bütün maddeleri aynı sıcaklıkta tutabilmek için tepkime sistemine eklenmesi veya sistemden uzaklaştırılması gereken ısı miktarıdır Tepkime sisteminin içinde bulunduğu kabın basıncı sabit tutulduğunda ölçülen tepkime ısısı aynı zamanda (entalpi) olarak bilinen (termodinamik) nitelikteki değişimi, yani tepkime sonucunda oluşan ürünlerin entalpisiyle tepkimeye girenlerin entalpisi arasındaki farkı gösterir Böylece sabit (basınç)ta tayin edilen tepkime ısısı DH sembolüyle gösterilen tepkime entalpisidir DH negatif olduğunda tepkime ısıveren, tersi durumdaysa tepkime ısıalandır Mesela, H2 + Cl2 → 2HCl + 44 kkal tepkimesinde tepkimeye giren H2 ve Cl2 moleküllerinde iki atomu bir arada tutan bağların koparılması enerji ister Bu enerji sağlandığında atomlar arasındaki bağlar kopar ve atomlar yeni düzenlemeye girerek yeni bağlar (HCl bağları) oluştururken dışarıya enerji verilir Bu tepkimede dışarı verilen enerji daha önce alınan enerjiden fazla olduğundan neticede dışarıya enerji verilmiş olur (ısıveren tepkime) Buna karşılık; H2 + I2 + 12,4 kkal → 2HI tepkimesinde alınan enerji verilen enerjiden fazla olup bu tepkime de ısıalan tepkime olur Tepkime hızı Tepkime hızı birim zamanda dönüşen madde miktarı anlamına gelir Tepkime hızlarını karşılaştırabilmek için birim zamanda, birim hacimde değişen mol sayısı, yani derişim değişimi esas alınır Bu durumda tepkime hızı (TH), birim zamanda madde derişimindeki değişim olarak ifade edilir Mesela; 2NOCl(g) → 2NO + Cl2 tepkimesinde hız, NOCl, NO ve Cl2 derişimleri için ayrı ayrı yazılabilir Tepkimeye giren NOCl yönünden tepkime hızı (TH1); TH1 = NOCl derişimdeki azalma / zaman aralığı olarak tanımlanır Buna göre NOCl ne kadar hızlı azalıyorsa, tepkime o kadar hızlı gerçekleşiyor demektir Oluşan azot monoksit ve klora göre de; Bir tepkimenin oluşması çarpışma teorisiyle izah edilir Bu teoriye göre tepkime verecek tanecikler (molekül, atom veya iyon) mutlaka çarpışmalıdırlar Ancak tepkime vermeleri için çarpışmaları da yetmez Tepkime ancak moleküllerin uygun doğrultuda çarpışmaları ve ilaveten taneciklerin belirli bir enerjide olmalarıyla gerçekleşir Tepkimenin gerçekleşmesi için taneciklerin sahip olmaları gereken minimum enerjiye eşik enerjisi denir Eşik enerjiye sahip tanecikler çarpıştığında moleküller birbiri içine girer ve atomlar yeni bir düzenlemeye girebilecek biçimde karmaşık hale gelir Bu arada taneciklerin hızı yani kinetik enerjisi azalır, potansiyel enerji de en yüksek seviyesine ulaşır Yüksek potansiyel enerjili bu karmaşık hale aktifleşmiş kompleks adı verilir Aktifleşmiş kompleksin enerji seviyesine varmak için gerekli enerjiye aktifleşme enerjisi denir Bir tepkimenin hızına tesir eden faktörleri: 1 Tepkimeye giren maddelerin türü, 2 Derişim, 3 Sıcaklık, 4 Katalizör olarak sıralanabilir