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 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

KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ (KİMYASAL KİNETİK)

Bir kimyasal olayda olaya giren maddeler zaman içinde tükenirkenolaydan çıkan ürünler artarBazı kimyasal olaylarda olaya girenler(reaktifler) hızlı azalırkenbazı olaylarda yavaş azalırGünlük yaşamımızda gözlediğimiz birçok olayda bunu görmek mümkündürToz şekerkesme şekerden daha çabuk suda çözünürBenzinkömürden 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 denirMadde 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 artmaktadırAncak N2 gazındaki azalma H2 gazındaki azalmadan daha azdır1 mol N2 aza-lırken 3 mol H2 azalmalıdırbu sırada 2 mol NH3 oluşmaktadırBu nedenle bir kimyasal tepkimede maddelerin denkleşmiş denklemdeki kat sayıları ile hızları doğru orantılıdırHız 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

TH N2= -r[N2]
t TH H2= -r[H2]
t TH NH3= +r[NH3]
t eşitlik-
leri elde edilirBu hızları birbirine eşitlersek

6 TH N2=2 TH H2=3 TH 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 kullanılmalıdırBelli 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 belirlenebilirRenk 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 saptanabilirÖrneğin;

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