Tepkilemeler-Tepkileme Çeşitleri

TEPKİME NEDİR ?

Tepkileme çeşitleri

______________________ __________

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 06 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

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
2 Sentez (Birleşme) Tepkimeleri
Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdirBu olayda yan ürün oluşmaz
3 Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri
Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridirElektroliz 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 ayrılabilirİyonik tepkimelerde sadece tepkimeye giren iyonlar gösterilirBöyle denklemlere net iyon denklemi denir
B) ENERJİ DEĞİŞİMLERİNE GÖRE:
1 Ekzoterm Tepkimeler
Oluşumu sırasında dışarıya enerji (ısı-ısşık) veren tepkimelerdirYanma tepkimeleri çoğunlukla ekzoterm tepkimelerdir

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