Kimyasal Tepkimeler Hakkında Kimya Dersi Konu Anlatımı İçerik

**Prof. Dr. Sinsi** · 12-20-2012

KİMYASAL TEPKİMELER </B>

a) Bir maddenin farklı maddelere ayrışmasına ya da farklı maddelerin etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına kimyasal tepkime (reaksiyon) denir

b) Kimyasal tepkimeler, olaya giren maddelere ait taneciklerin (molekül, atom ya da iyon) çarpışmaları ile gerçekleşirler

Enerjileri yeterli olan taneciklerin çarpışmaları sonucunda kimyasal bağlar koparak moleküller atomlarına dağılır ve atomlar yeniden düzenlenerek farklı maddeler oluştururlar

Kimyasal tepkime, kimyasal değişim ve kimyasal olay eş anlamlıdır

Tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine ise tepkime denklemleri adı verilir

Örn; Karbon + Oksijen ® Karbondioksit tepkimesi

C + O2 ® CO2 şeklinde gösterilir

c) Yanma, paslanma (oksitlenme), nötürleşme, mayalanma, fotosentez, çökelme gibi olaylar kimyasal değişime örnek olarak verilebilir

d) Kimyasal bir tepkimede;

Korunan nicelikler şunlardır

- Atomların türü ve sayısı

- Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizidir

)

- Toplam elektriksel yük

- Toplam enerji

- Atomların çekirdek yapıları (Proton ve nötron sayıları)

Değişen nicelikler şunlardır:

- Molekül sayısı (Mol sayısı)

- Gaz tepkimelerinde hacim (Basınç ve sıcaklık sabit)

- Gaz tepkimelerinde basınç (Hacim ve sıcaklık sabit)

Ancak mol sayısının korunduğu tepkimeler de vardır

Örn; 1H 2 (g) + 1Cl 2 (g) ® 2HCl(g)

gibi

S=32, O=16 ise aşağıdaki tepkimede korunan ve değişen nicelikler şöyledir:

2SO 2 (g) + O 2 (g) ® 2SO 3 (g) + ısı

Kütle : 128gr

32gr

160gr

Korunur

Mol sayısı : 2 1 2 Korunmaz

Molekül sayısı : 2N 0 N 0 2N 0 Korunmaz

Mol atom sayısı : 6 2 8 Korunur

Aynı koşullarda hacim : 2V V 2V Korunmaz

KİMYASAL TEPKİMELERİN SINIFLANDIRILMASI

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

CS2 + 3O2 ® CO2 + 2SO2

C4H10O3 + 13 O2 ® 4CO2 + 5H2O

2

C4H10O3 + 5O2 ® 4CO2 + 5H2O

CS2’de C ve S olduğundan ürünler CO2 ile SO2’dir

C4H10’da C ve H olduğundan ürünler CO2 ve H2O’dur

C4H10 ile C4H10O3’ün yanma ürünleri aynıdır

Ancak oksijenin bir kısmı bileşik tarafından karşılandığından C4H10O3’ü yakmak için daha az miktarda oksijen yeterli olur

*

Metallerin oksijenle birleşmesi paslanma ya da oksitlenme olarak bilinir

Bu tür tepkimelere yavaş yanma da denir

3Fe + 2O2 ® Fe3O4

1

Sentez (Birleşme) Tepkimeleri

Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdir

Bu olayda yan ürün oluşmaz

CaO + CO 2 ® CaCO 3

H 2 + Cl 2 ® 2HCl

C 2 H 4 + H 2 ® C 2 H 6

1

Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri

Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridir

Elektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler vardır

ısı

KClO 3 ® KCl + 3 O 2

2

ısı

2HgO ® 2Hg + O2

ısı

MgCO3 ® MgO + CO2

elektroliz

H2O ® H2 + 1 O2

2

1

Yer Değiştirme Tepkimeleri

*

Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir

H2S + Cl2 ® 2HCl + S (Anyonların yer değiştirmesi)

Fe2O3 + Al ® Al2O3 + 2Fe (Katyonların yer değiştirmesi)

*

Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir

Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir

Fe2S3 (k) + 6HCl (suda) ® 2FeCl3 (suda) + 3H2S (g)

Çökelme:

AgNO3 (suda) + NaCl (suda) ® AgCl (k) + NaNO3 (suda)

Nötrleşme:

H2SO4 (suda) + 2NaOH (suda) ® Na2SO4 (suda) + 2H2O (s)

*

Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır

CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl

1

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

Nötrleşme: H+ (suda) + OH- (suda) ® H2O (sıvı)

Çökelme: Ag+ (suda) + Cl- ® AgCl (katı)

Zn (k) + 2H+ (suda) ® Zn+2 (suda) + H2(g)

12-20-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Kimyasal Tepkimeler Hakkında Kimya Dersi Konu Anlatımı İçerik KİMYASAL TEPKİMELER </B> a) Bir maddenin farklı maddelere ayrışmasına ya da farklı maddelerin etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına kimyasal tepkime (reaksiyon) denir b) Kimyasal tepkimeler, olaya giren maddelere ait taneciklerin (molekül, atom ya da iyon) çarpışmaları ile gerçekleşirlerEnerjileri yeterli olan taneciklerin çarpışmaları sonucunda kimyasal bağlar koparak moleküller atomlarına dağılır ve atomlar yeniden düzenlenerek farklı maddeler oluştururlarKimyasal tepkime, kimyasal değişim ve kimyasal olay eş anlamlıdırTepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine ise tepkime denklemleri adı verilir Örn; Karbon + Oksijen ® Karbondioksit tepkimesi C + O2 ® CO2 şeklinde gösterilir c) Yanma, paslanma (oksitlenme), nötürleşme, mayalanma, fotosentez, çökelme gibi olaylar kimyasal değişime örnek olarak verilebilir d) Kimyasal bir tepkimede; Korunan nicelikler şunlardır - Atomların türü ve sayısı - Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizidir) - Toplam elektriksel yük - Toplam enerji - Atomların çekirdek yapıları (Proton ve nötron sayıları) Değişen nicelikler şunlardır: - Molekül sayısı (Mol sayısı) - Gaz tepkimelerinde hacim (Basınç ve sıcaklık sabit) - Gaz tepkimelerinde basınç (Hacim ve sıcaklık sabit) Ancak mol sayısının korunduğu tepkimeler de vardır Örn; 1H 2 (g) + 1Cl 2 (g) ® 2HCl(g) gibi S=32, O=16 ise aşağıdaki tepkimede korunan ve değişen nicelikler şöyledir: 2SO 2 (g) + O 2 (g) ® 2SO 3 (g) + ısı Kütle : 128gr 32gr 160gr Korunur Mol sayısı : 2 1 2 Korunmaz Molekül sayısı : 2N 0 N 0 2N 0 Korunmaz Mol atom sayısı : 6 2 8 Korunur Aynı koşullarda hacim : 2V V 2V Korunmaz KİMYASAL TEPKİMELERİN SINIFLANDIRILMASI 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 durdururCO2 gazının yangın söndürücü olmasının nedeni özkütlesinin havadan büyük olması ve yanıcı olmamasıdır * Organik bileşikler yanarlar Organik bileşiklerden yapılarında yalnız C ve H bulunduranlara hidrokarbon denirGenel olarak CxHy formülü ile gösterilirlerYapılarında 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 kanıtlarOksijen havadan geldiği için bileşikte oksijen bulunup bulunmadığı ürünlerin türüne bakarak anlaşılmaz CS2 + 3O2 ® CO2 + 2SO2 C4H10O3 + 13 O2 ® 4CO2 + 5H2O 2 C4H10O3 + 5O2 ® 4CO2 + 5H2O CS2’de C ve S olduğundan ürünler CO2 ile SO2’dirC4H10’da C ve H olduğundan ürünler CO2 ve H2O’durC4H10 ile C4H10O3’ün yanma ürünleri aynıdırAncak oksijenin bir kısmı bileşik tarafından karşılandığından C4H10O3’ü yakmak için daha az miktarda oksijen yeterli olur * Metallerin oksijenle birleşmesi paslanma ya da oksitlenme olarak bilinirBu tür tepkimelere yavaş yanma da denir 3Fe + 2O2 ® Fe3O4 1 Sentez (Birleşme) Tepkimeleri Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdirBu olayda yan ürün oluşmaz CaO + CO 2 ® CaCO 3 H 2 + Cl 2 ® 2HCl C 2 H 4 + H 2 ® C 2 H 6 1 Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridirElektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler vardır ısı KClO 3 ® KCl + 3 O 2 2 ısı 2HgO ® 2Hg + O2 ısı MgCO3 ® MgO + CO2 elektroliz H2O ® H2 + 1 O2 2 1 Yer Değiştirme Tepkimeleri * Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir H2S + Cl2 ® 2HCl + S (Anyonların yer değiştirmesi) Fe2O3 + Al ® Al2O3 + 2Fe (Katyonların yer değiştirmesi) * Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir Fe2S3 (k) + 6HCl (suda) ® 2FeCl3 (suda) + 3H2S (g) Çökelme: AgNO3 (suda) + NaCl (suda) ® AgCl (k) + NaNO3 (suda) Nötrleşme: H2SO4 (suda) + 2NaOH (suda) ® Na2SO4 (suda) + 2H2O (s) * Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl 1 İyonik Tepkimeler Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimeler iyonların etkileşmesine dayanır ve tepkime ürünlerinden biri çökerek (çökelme), sıvı (nötrleşme) ya da gaz halinde ortamdan ayrılabilirİyonik tepkimelerde sadece tepkimeye giren iyonlar gösterilirBöyle denklemlere net iyon denklemi denir Nötrleşme: H+ (suda) + OH- (suda) ® H2O (sıvı) Çökelme: Ag+ (suda) + Cl- ® AgCl (katı) Zn (k) + 2H+ (suda) ® Zn+2 (suda) + H2(g)