Kimyasal Tepkimeler ve Denklemler

Kimyasal Tepkimelerle ilgili soru ve çözümleri

Kimyasal denklemler, kimyasal değişmeleri simgelerle göstermenin ötesinde anlamlar içeren eşitliklerdir Önce kimyasal denklemlerin yazımına ve eşitlenmesine ilişkin temellere göz atalım

Kimyasal denklemlerin yazılmasında bazı kurallar izlenir

1 Kimyasal denklemler, bir yana tepkimeye giren maddeler aleyhinde tarafta da ürünler, araya bir ok konularak yazılır:

tepkimeye girenler (tepkenler) ürünler

2 Fazla kez tepkenlerdeki ve ürünlerdeki maddelerin tepkime koşullarındaki bedensel halleri, önlerindeki parantez içinde belirtilir: katılar, (k); sıvılar, (s); gazlar, (g) ve sulu çözeltideki maddeler (aq) ile gösterilir Mesela demir metali ile hidroklorik asitin tepkimesi sonucunda demir klorür çözeltisi oluşur vöe hidrojen gazı açığa çıkar Bu tepkimenin denklemi aşağıdaki gibi yazılır:

Fe (k) + 2HCl(aq) FeCl2(aq) + H2(g)

3 Tepkime denklemleri, “kimyasal değişmelerde kütlenin korunumunun uygulamasıdır Kimyasal değişmelerde atomların sayısı ve türü korunur

4 Tepkimeler denkleştirilirken prensip olarak bileşiklerin başına (kat sayşı olarak) kesirli rakam getirilmez; ama elementlerin kat sayısı kesirli olabilir:

CO (g) + ½ O2 (g) CO2 (g)

5 Tepkimeler denkleştirilerken başta H ve O dışındaki element atomlarının eşitlemesi yapılır Sonra H ve O atomları eşitlenir

NH3(g) + O2(g) NO2(g) + H2O(g)

Bu tepkimede öncelikle N atomlarının eşitliği sağlanmalıdır Bileşiklerin başına kesirli sayı getirmemek için NH3 ün kat sayısı 2 olmalıdır

2NH3(g) + O2(g) 2NO2(g) + H2O(g)

Daha Sonra H ve sonunda da O eşitliği sağlanırsa

2NH3(g) + 72O2(g) 2NO2(g) + 3H2O(g)

sonucu elde edilir

Kimyasal tepkimeler, yanma, yer değişiklik, çökelme, nötürleşme gibi adlarla belirtilebilir Biz burada tepkimeleri üç asıl grubta inceleyeceğiz:
Reaksiyon Türleri

1 İndirgenmeYükseltgenme (Redoks) Tepkimeleri

Bu tepkimelerde elektron alış verişi sonucu atomların değerlikleri değişir Yanma tepkimeleri, elementlerinden oluşum ve elementlerine ayrışma tepkimeleri, tek yer değişiklik tepkimeleri, bununla beraber redoks tepkimesidir

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)

Tepkimesi, metanın yanma tepkimesidir Bu tepkimede O2 nin değerliği sıfır, metandaki karbonun 4, hidrojenin +1 ’dir Tepkime sonunda CO2 deki karbonun değerliği +4, CO2 ve H2O ’daki oksijenin değerliği, 2 dir Kısacası tepkimede metan karbonu yükseltgenmiş (electron vermiş), oksjien ise indirgenmiştir (elektron almış)

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Tepkimesi, amonyak bileşiğinin elementlerinden oluşumunu;

2H2O(s) 2H2(g) + O2(g)

tepkimesi, suyun elementlerine ayrışmasını bildiren tepkimelerdir ve bu tepkimelerde de atomların değerlikleri değişmektedir

Zn (k) + CuSO4 (aq) ZnSO4(aq) + Cu(k)

Tepkimesi tek yer değiştirmeye örnektir (Asitbaz tepkimeleri ve çökelme tepkimeleri ise çift yer değiştirmeye örnek oluşturur)

Yanma Tepkimeleri

Yanma, bir maddenin ısı ve ışık çıkararak fazla süratli olarak oksijenle tepkimeye girmesidir Kağıdın, kömürün, odunun, mumun, doğal gazın yanması gibi… Her yanma bir oksitlenmedir; fakat her oksitlenme yanma değildir Mesela paslanmalar da oksitlenmedir ve bir nesil yavaş yanma olarak belirtilebilir

51 Örnek:

1 kükürt dioksit + oksijen kükürt trioksit

2 magnezyum + oksijen magnezyum oksit

3 metan (CH4) + oksijen karbon dioksit + su

4 propan (C3H8) + oksijen karbon dioksit + su

5 etanol (C2H5OH ) + oksijen karbon dioksit + su

6 glukoz (C6H12O6) + oksijen karbon dioksit + su

7 nitrometan (CH3NO2) + oksijen karbon dioksit + azot dioksit + su

Çözüm: Verilen Tepkimelerin Denklemlerinin Simgilerle Yazımı

1 SO2 + 12O2 SO3 ya da 2SO2 + O2 2SO3

2 Mg + ½ O2 MgO ya da 2Mg + O2 2MgO

1 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
2 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
3 C2H5OH +3O2 2CO2 + 3H2O
4 C6H12O6 +6O2 6CO2 + 6H2O
5 2CH3NO2 +17O2 2CO2 + 3H2O+2NO2

Misal:

2H2 (g) + O2 (g) 2H2O(s)

tepkimesi hangi biçimlerde adlandırılabilir?

Çözüm

Verilen reaksiyon ilk kez suyun elementlerinden yaradılış (sentez) tepkimesidir Yani iki elementten bir alaşım oluşmaktadır Buna yan olarak reaksiyon, ‘hidrojenin yanma tepkimesi ’ olarak da belirtilebilir Yanma tepkimeleri, bununla birlikte redoks tepkimeleridir: Bu tepkimede hidrojen ve oksijen atomlarının başlangıçtaki değerlikleri sıfır olduğu halde bileşikteki değerlikleri sıfır değildir Yani atomların değerliği değişmektedir

Misal:

Alüminyum metali, bakır sülfat çözeltisinden bakır metalini açığa çıkarır Tepkimenin denkleştirilmiş şekli aşağıdaki gibidir:

2Al(k) + 3CuSO4(aq) Al2(SO4)3 + 3Cu(k)

Tepkimeyi yorumlayınız

Çözüm

Bir Defa tepkimede Al atomları ile Cu atomları yer değiştirmektedir Buna gore reaksiyon tek yer değiştirme örneğidir öte taraftan Alüminyum atomunun değerliği sıfırdır; buna karşın alüminyum sülfatta +3 yüklü alüminyum iyonları vardır Yeniden bakır sülfatta bakır iyonları +2 yüklü (sülfat iyonlarının da 2 yüklü olduğunu anımsayınız) iken sonuçta sıfır değerlikli olmaktadır Kısacası tepkime bir redoks tepkimesidir

2 Asit ve Baz Tepkimeleri:

Bu tepkimeler, asitbaz, metal asit, metal oksitasit, metal oksitametal oksit tepkimelerini içerir Bu tepkimeler sonucunda bir tuzun yanısıra su ya da hidrojen gazı açığa çıkar Asitler ve bazları, ileride daha ayrıntısıyla inceleyeceğiz

Asit adını bölge bileşikler HX ile simgeleyebileceğimiz, moleküler yapılı bileşiklerdirHCl, HBr, HNO3, H2SO4, CH3COOH gibi

Halojen asitlerinde özel adlandırma olduğunu anımsatalım:
Hidroflorik asit hidrojen florürün (HF) sulu çözeltisi

Hidroklorik asit hidrojen klorürün (HCl) sulu çözeltisi

Hidrobromik asit hidrojen bromürün (HBr) sulu çözeltisi

Hidroiyodik asit hidrojen iyodürün (HI) sulu çözeltisi

Nitrik asit (HNO3), sülfürik asit(H2SO4), asetik asit (etanoik asit): CH3COOH

Baz deyince ilk önce metal hidroksitler akla gelir (Baz kavramının daha geniş olduğunu ileride inceleyeceğiz) En kayda değer bazlar alkali ve toprak alkali metallerin oksit ve hidroksitleridir (Berilyumunkiler hariç)

Sodyum hidroksit, NaOH; potasyum hidroksit, KOH; baryum hidroksit, Ba(OH)2 ,stronsiyum hidroksit, Sr(OH)2 gibi…

Tuz, bir metal iyonu ya da amonyum iyonu ile bir asit kökünden oluşan iyonik yan bileşiklerin genel adıdır Asiti HX ile gösterirsek buradaki X (iyonu), asit köküdür Buna gore NaCl, BaCl2, NH4Br, MgCO3, BaSO4, Mg(NO3)2 bileşikleri birer tuzdurTuzların hepsi, saf iken oda koşullarında katı durumdadır
*