Kimyasal Eşitlikler Ve Tepkimeler - Örnek Soru Ve Cevaplar

Kimyasal Eşitlikler ve Tepkimeler - Örnek Soru ve Cevaplar
Kimyasal Eşitlikler ve Tepkimeler - Örnek Soru ve Cevaplar
Kimyasal Tepkimeler

01 Kimyasal Eşitlikler ve Tepkimeler

Kimyasal tepkime, bir veya bir kaç maddenin yeni bir bileşik türüne dönüştürülmesi işlemidir Bir tepkime olduğunu söylemek için renk değişimi, çökelek oluşumu, gaz çıkışı ve ısı salınması yada soğurulması gibi olaylar olmalıdır Bazan bu fiziksel olaylar gözlemlenmez o zaman ayrıntılı olarak analiz yapılır Genelde Kimyasal tepkime denklemi tepkimeye girenler solda, ürünler de sağ tarafta yazılır

Karbon monoksit + oksijen Karbon dioksit

1 İsimleri, kimyasal formüller ile değiştirirsek, aşağıdaki ifadeyi elde ederiz

Yukarıdaki eşitlikte solda 3 oksijen atomu vardır Sağ tarfta ise 2 tane mevcuttur Bir tepkimede atomlar yok yada var edilemeyeceğine göre eşitlik denkleştirilmelidir

2 Kimyasal eşitliği elde etmek için atom sayılarını eşitlenir

CO ve CO2 formüllerinin başına 2 katsayısı eklenip denklik elde edilir Böylece iki molekül CO ve bir molekül O2 birleşerek 2 molekül CO2 meydana getirdiği anlaşılır Denkleştirmede katsayılar ayarlanarak denkleştirme yapılır asla tepkimeyi bozacak formüller yazılmamalıdır

Denklem denkleştirirken formüllerin başına yazılan sayılara stokiyometrik katsayılar ismi verilir

Denkleştirmede kısaca şunlar göz önüne alınmalıdır

• Denklemin girenler ve ürünler kısmında birer bileşikte aynı element bulunuyorsa önce o denkleştirilir
• Giren madde yada oluşan ürünlerden biri serbest element olarak varsa en son o denkleştirilir
• Katsayılar tam yada kesirli olabilir Bir denklem bir yada daha çok kesirli sayı ile denkleştirilebilir Ayrıca tüm katsayıları uygun bir çarpanla çarparak tam sayılara dönüştürebilirsiniz

Örnek: C3H8 + O2 CO2 + H2O

İlk önce karbon sayıları eşitlenir sağ taraftaki karbon dioksit 3 ile çarpılır

C3H8 + O2 3 CO2 + H2O

Daha sonra sağ ve soldaki hidrojenler eşitlenir Bunu için sağdaki suyun başına 4 katsayısı eklenir

C3H8 + O2 3 CO2 + 4H2O

Karbon ve hidrojen sayıları eşitlendi tek oksijen kaldı onun için iki taraftaki oksijenler toplanır karşılaştırılır Buna göre solda 2 tane sağda 10 tane oksijen mevcuttur
Sol tarafa oksijenin başına 5 yazarsak tepkime denkleşmiş olur

C3H8 + 5O2 3 CO2 + 4H2O

Maddenin halleri

Tepkimeye giren ve çıkan maddelerin fiziksel durumlarını aşağıdaki simgeleri kullanarak belirtebiliriz

(g) � gaz, (s)- sıvı, (k) � katı, (aq) � sulu çözelti

Örneğin bir tepkime şöyle yazılabilir 2C6H14O4(s) + 15O2 (g) 12CO2 (g) + 14H2O(s)

Tepkime koşulları yazılırken çeşitli simgeler kullanılır Örneğin yüksek sıcaklık gereksinimini D (delta) simgesi ile gösterilir

2Ag2O(k) 4Ag(k) +O2(g)

Ayrıca gerekli basınç miktarı, kullanılan katalizörler ve diğer gerekli etkenler tepkime oku altı veya üstüne yazılarak belirtilir

02 Kimyasal Eşitlik ve Stokiyometri

Stokiyometri kısaca element ölçüsü anl***** gelir Kimyasal formül ve denklemlerle ilgili tüm sayısal ilişkileri bu kısım içerir

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Tepkimedeki katsayıların anlamı,

1 molekül CH4 + 2 molekül O2 1 molekül CO2 + 2 molekül H2O şeklinde ifade edilebilir Yada aşağıdaki anlamada gelir

x molekül CH4 + 2x molekül O2 x molekül CO2 + 2x molekül H2O

x = 6,02 x 1023 (Avagadro Sayısı kadar) alındığını varsayalım Bu durumda x molekül sayısı 1mol demektir Bu sefer kimyasal eşitlik

1 mol CH4 + 2 mol O2 1 mol CO2 + 2 mol H2O şeklinde yazılır

Denklemdeki katsayılardan aşağıdaki ifadeleri çıkartabiliriz

- Tepkimede 1 mol CH4 tüketilir, 1 mol CO2 ve 2 mol H2O oluşur
- 2 mol O2 tepkimeye girer, 1 mol CO2 ve 2 mol H2O oluşur
- Tüketilen 1 mol CH4�a karşılık 2 mol O2 tepkimeye girer

Örnek: 3,52 mol KClO3(k) bozunmasından aşağıdaki denkleme göre kaç mol O2 elde edilir?

2KClO3 (k) 2KCl (k) + 3O2(g)

2 mol KClO3 3 mol O2

3,52 mol KClO3 x mol O2

x = 3,52 mol KClO3 3 mol O2 / 2 mol KClO3 x = 5,28 mol O2 elde edilir

Örnek: 2,00 kg Ag2O in bozunmasından kaç mol Ag elde edilir?

2Ag2O (k) 4Ag (k) + O2 (g)

Ag2O mol sayısı n = 2000 gr / 232 gr/mol = 8,62 mol

2 mol Ag2O 4 mol Ag

8,62 mol Ag2O x mol Ag

x = 8,62 mol Ag2O 4 mol Ag / 2 mol Ag2O x = 17,2 mol Ag elde edilir

Örnek: Aşırı N2 ile 1,61 g Mg dan kaç gram Magnezyum nitrür elde edilir?

3Mg + N2 Mg3N2

Magnezyumun mol sayısı n = 1,61g / 24,3 g/mol n = 0,066 mol

3 mol Mg 1 mol Mg3N2

0,066 mol Mg x mol Mg3N2

x = 0,066 mol Mg 1 mol Mg3N2 / 3 mol Mg x = 0,022 mol 0,022 mol Mg3N2 elde edilir

Örnek: Aşağıdaki denkleme göre1,00 kg metanol üretmek için kaç gram H2(g) gereklidir?

CO + 2H2 CH3OH

Metanolün mol sayısı n = 1000 g / 32 g/mol =31,25 mol CH3OH vardır

2 mol H2 1 mol CH3OH

x mol H2 31,25 mol CH3OH

x = 31,25 mol CH3OH 2 mol H2 / 1 mol CH3OH x = 62,5 mol H2(g) gereklidir

Örnek: Kütlece %28,0 lik HCl çözeltisinin yoğunluğu 1,14 g/ml dir Aşağıdaki tepkimeye göre 1,87 g Al ile tepkime vermek üzere bu çözeltiden kaç ml almak gereklidir?

2 Al(k) + 6HCl(aq) 2AlCl3(aq)

HCl nin molaritesi: %si x d x 1000 / MA = 0,28x 1,14x 1000/36,5 = 8,75M

Al un mol sayısı = 1,87 /27 = 0,07 mol

6 mol HCl 2 mol Al

x mol HCl 0,07 mo lAl

x = 6 mol HCl x 0,07 mol Al / 2 mol Al x = 0,21 mol HCl

Harcanacak HCl in hacmi = 0,21 mol / 8,75 mol/L = 0,024 L = 24ml HCl çözeltisi alınmalıdır

03 Çözeltide Kimyasal Tepkimeler

Çözelti bileşenlerinden biri olan çözücü, çözeltinin katı, sıvı yada gaz halinde olup olmadığını belirlemeye yarar Ancak genelde çözücünün sıvı su olduğu çözeltiler üzerinde duracağız Böyle çözeltilere de sulu çözeltiler ismi verilirÇözeltinin diğer bileşenleri, çözücü içinde çözünmüş olan maddeler olup çözünenler ismini alırlar Örneğin NaCl sıvı su içinde çözündüğünde oluşan çözelti NaCl(aq) şeklinde gösterilir Burada su çözücü NaCl çözünendir Ancak NaCl(aq) ifadesi çözeltinin bileşimini yani su ve Nacl miktarlarını belirtmez Bu yüzden burada molarite kavramından yaralanırız

Molarite:

Derişim molarite cinsinden aşağıdaki gibi bulunur

Molarite (M) =çözünenin mol sayısı / çözeltinin litre cinsinden hacmi

0,59 mol BaSO4 sulu çözeltinin 1 litresinde çözünmüşse derişimi 0,58 mol BaSO4 / 1L çözelti = 0,59 M BaSO4 olarak bulunur Ayrıca 250 ml sinde 0,145 mol BaSO4 bulunursa, bu çözeltinin molaritesi gene 0,59 M olur

Örnek: 22,3 g lık aseton (CH3)2CO örneğinden 125 ml lik bir çözelti hazırlanıyor Asetonun molaritesini bulunuz?

n = 22,3g / 58g/mol = 0,385 mol (CH3)2CO

M =0,385 mol / 0,125L = 3,1 M (CH3)2CO

Örnek: 15,0 ml asetik asit, CH3COOH (d =1,048 g/ml ) yeterli miktarda suda çözülerek 500,0 ml çözelti hazırlanıyor Asetik asitin molaritesi nedir?

d = m/v 1,048 g/ml = m / 15,0 ml m =15,72 gr CH3COOH

Asetik asitin molü n = 15,72 / 60 g/mol = 0,262 mol

Molaritesi ise M = 0,262 mol / 0,5 L = 0,524 M

Çözeltinin seyreltilmesi:

Hazır çözeltiler genelde derişik olurlar Stok çözelti denilen bu hazır çözeltilerden daha seyreltik çözeltiler hazırlamak oldukça kolaydır Derişik bir çözeltiden seyreltik bir çözelti hazırlamak için alınan bir derişik çözelti örneğine istenilen miktarda saf su eklenilir Seyreltme işleminde molarite tanımındaki seyreltme işlemi sırasında çözünen miktarının değişmeyeceği ilkesinden yararlanılır Bunun için aşağıdaki formül çok kullanılır

M1V1 =M2V2

Örnek: 0,450 M K2CrO4 çözeltisinin 15 ml si ile 100 ml�ye seyreltiliyor Çözeltinin yeni derişimi nedir?

M1V1 =M2V2 0,450 15 = M2100 M2 =0,0675 M olur

Örnek: 0,105 M 275 ml NaCl çözeltisi içeren ağzı açık cam bir beher uzun süre bekletildiğinde çözelti hacminin 237 ml ye düştüğü görülmüştür Çözeltini yeni derişimi nedir?

M1V1 =M2V2 0,105275 = M2 237 M2 = 0,122 M olur

Çözelti Tepkimelerinin Stokiyometrisi:

Bilinen molaritede bir çözeltiden belirli hacimde bir çözelti aldığımızda çözünenin mol sayısını da belirlemiş sayılırız Bu sebeple mol birimini kullandığımız stokiyometrik hesaplamalarda mol yerine hacimler ve molariteleri kullanabiliriz

Örnek: Aşırı AgNO3 (aq) içine 0,5 M 25 ml K2CrO4 çözeltisi ilave ediliyor Çöken Ag2CrO4(k) kütlesi nedir?

K2CrO4 (aq) + 2 AgNO3 (aq) Ag2CrO4(k) + 2KNO3 (aq)

K2CrO4�ün mol sayısı n = 0,50,25 = 0,125 mol

K2CrO4 ile Ag2CrO4 �ın mol sayıları aynı olduğu için Ag2CrO4�ın da mol sayısı 0,125 mol�dür

Ag2CrO4�ın kütlesi m = nmA = 0,125 mol 331,7 g/mol = 41,46 g Ag2CrO4

KİMYASAL TEPKİMELER

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