Kimyasal Tepkime

 KİMYASAL TEPKİMELER VE KÜTLENİN KORUNUMU


Kimyasal Tepkime: İki veya daha fazla sayıda madde bir araya geldiğinde, moleküllerdeki atomların aralarında yeniden düzenlenmesine kimyasal tepkime denir. Bu sırada elektronların paylaşılması da değişir. Kimyasal tepkimelerin bir özelliği, ilgili atomların çekirdeklerinde bulunan parçacık sayısının tepkime sırasında değişmemesidir. 
 
Çekirdek Tepkimesi: Kimyasal reaksiyonların aksine, atomların çekirdeklerinde bulunan parçacıların kendi aralarında oluşan veya dışardan gelen bir etkiyle değişimleri sonucunda çekirdek tepkimeleri oluşur. Çekirdek tepkimesi sonucunda eğer proton sayısı değişiyorsa farklı bir elemente ait bir atom oluşmuş olur. 

Kimyasal Tepkime Türleri

1.Asit – Baz Tepkimeleri:
Asit veya asidik özelliğe sahip olan maddeler baz veya bazik özelliğe sahip maddelerle tepkime verirler. Bu tepkimeye nötürleşme tepkimesi de denir. Asit – Baz tepkimelerini maddelerin sınıfına göre 5 bölüme ayırabiliriz:

a) Asit – Baz Tepkimesi:
Asitler bazlarla tepkimeye girerek tuz ve su meydana getirir. Ancak baz NH3 ise su meydana gelmez sadece tuz oluşur. Tuz bazın katyonu ile asitin anyonundan meydana gelir. (Asitlerin 6. bazların ise 7. genel özelliğinde anlatılmıştı.)

Örnek:
Asit + Baz Tuz + H2O

b) Asit oksit – Baz Tepkimesi:
Asit oksitler, bazlarla tepkimeye girerek tuz ve suyu meydana getirir. (Bileşikler ünitesinde Asit oksitlerin 2. genel özelliği)

Örnek:
Asit Oksit + Baz Tuz + H2O


c) Asit – Bazik Oksit Tepkimesi
Asitlerin, Bazik oksitlerle tepkimesi de asit-baz tepkimesidir. Bu tepkimeden de tuz ve su meydana gelir.
Örnek:
Asit + Bazik oksit Tuz + H2O

d) Asit oksit – Bazik Oksit Tepkimesi:
Asit oksitler ( asitanhidratlar yani susuz asitler) bazik oksitlerle (bazanhidratlarla yani susuz bazlarla) tepkime verirler. Tepkime sonucu sadece tuz meydana gelir, su oluşmaz.

Örnek:
Asit oksit + Bazik oksit Tuz


e) Tuz – Asit tepkimesi
(karbonat) iyonu içeren tuzlar asitlerle tepkime verirler. Tepkime sonucu tuz , su ve CO2 meydana gelir. Bu tepkime de bir asit- baz tepkimesidir.
Örnek:
Tuz + Asit Tuz + CO2 + H2O


2. Metal – Asit Tepkimesi:
Soymetaller ( Cu, Hg, Ag, Pt ve Au) hariç diğer metaller asitlerle tepkime verir. Tepkime sonucu tuz ve H2 gazı meydana gelir. (Bileşikler ünitesinde asitlerin genel özelliklerinin 5. maddesi)

Örnek:


Ancak Cu, Hg ve Ag yükseltgen ( karşısındakini yükseltgeyen) HNO3 ve H2SO4 gibi asitlerle tepkime verirler. Tepkime ürünleri normal asit- metal tepkimelerinden farklıdır. Tepkime sonucu tuz, su ve oksit meydana gelir.

HNO3 değişik şartlarda farklı oksit verir. Ortam sıcak ve derişik ise NO2 oksidi, soğuk ve seyrektik ise NO oksidini meydana getirir.

H2SO4 sadece sıcak ve derişik ortamda Cu, Hg ve Ag ile tepkime verir. Tepkime sonunda SO2 gazı meydana gelir.



Örnek:


3. Metal – Baz Tepkimesi
Ancak amfoter (asitler karşısında baz gibi, bazlar karşısında asit gibi davranan) metaller ( Al, Zn, Cr, Sn ve Pb ) bazlarla tepkime verir.
Tepkime sonucu asit – metal tepkimelerinde olduğu gibi tuz ve H2 gazı meydana gelir. ( Bileşikler ünitesinde bazların genel özelliklerinin 6. maddesi)

Örnek:
Al + HCl AlCl3 + H2
Al + NaOH Na3AlO3 + H2
Zn + HCl ZnCl2 + H2
Zn + NaOH Na2ZnO2 + H2

Not: Al ile Cr aynı (+3) Zn ile Sn ve Pb aynı (+2) değerliği aldığı için denklemleri aynı olacaktır.

Örnek:
Al + 3NaOH Na3AlO3 + 3/2 H2
Cr + 3NaOH Na3CrO3 + 3/2 H2


4. Aktif metal – Su tepkimesi
1. dereceden aktif metaller ( Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca ve Na ) soğuk suyla dahi tepkime verirken 2. dereceden aktif metaller ( Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Cd, Fe) ancak 700 oC, 800 oC de su buharı ile tepkime verir.
Tepkime sonucu baz ve H2 gazı meydana gelir. Diğer metallerin su ile tepkimesi yoktur.

Örnek:
Li + H2O LiOH + 1/2H2
Na + H2O NaOH + 1/2H2
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2

Ba + H2O
Zn + H2O
Cu + H2O



5. Yer Değiştirme Tepkimesi
Yalın haldeki element, kendisiyle benzer kimyasal özellik gösteren iyonik bağlı bileşikteki elementten daha aktif ise yer değiştirme tepkimesi gerçekleşir.
Aktif metal aşınırken pasif metal çöker. Yer değiştiren element ametal ise ametallerin fiziksel hallerine göre değişiklik olur.

Örnek:
X(k) + YCl(aq) XCl(aq) + Y(k)
tepkimesi kendiliğinden gerçekleşiyor ise X metali Y metalinden aktif demektir.

Ca(k) + MnCl2(aq)
Ba(k) + Al2S3(aq)

Not: Asitler iyonik bağlı bileşik olmadığı halde H den aktif olan metallerin asitlerle tepkimeleri de yer değiştirme tepkimesi olarak değerlendirilir. Bir başka deyişle metal, asitle tepkimesinden H2 gazı açığa çıkartıyor ise H den aktiftir.

Fe(k) + 2HCl(aq) FeCl2(aq) + H2(g)
Fe metali H den aktif olduğu için yukarıdaki tepkime gerçekleşti.

Cu(k) + HCl(aq) Tepkime gerçekleşmez
Cu metali H den aktif olmadığı için tepkime gerçekleşmedi.


6. Sentez (Birleşme) – Analiz (Analiz) Tepkimesi
Birden fazla madde birleşerek bir madde oluşuyor ise sentez, bir madde birden fazla maddeye dönüşüyor ise analiz tepkimesidir.

Sentez Tepkimesi Analiz Tepkimesi
(Birleşme Tepkimesi) (Ayrışma Tepkimesi)

X + Y Z Z X + Y

Yukarıdaki denklemlerde yer alan maddelerden ;
X element veya bileşik
Y element veya bileşik
Z ise kesinlikle bileşiktir.

Örnek:
H2 + I2 2HI
CO + ½ O2 CO2
O2 + H2O H2O2
CaO + CO2 CaCO3

Yukarıda yer alan tepkimeler sentez tepkimesidir. Analiz tepkimeleri ise tersi tepkimelerdir.
Aşağıdaki tepkimeleri sentez veya analiz olmalarına göre sınıflandırınız.
1. N2 + 3H2 2NH3
2. H2O2 H2O + ½ O2
3. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
7. Yanma Tepkimeleri
Maddelerin O2 ile vermiş oldukları tepkimelerdir. N2 maddesi haricindeki maddelerin yanması ısı veren ( ekzotermik ) tepkilerdir.

Örnek:
H2 + ½ O2 H2O
CO + ½ O2 CO2
N2O + 2O2 N2O5
H2O ½ O2 H2O2


8. Ekzotermik ve Endotermik Tepkime
Isı veya enerji veren tepkimelere Ekzotermik tepkime, ısı veya enerji alan tepkimelere ise Endotermik tepkime denir.

Ekzotermik tepkimelere örnek:
H2 + ½ O2 H2O + ısı
HCl + NaOH NaCl + H2O + ısı
CaO + CO2 CaCO3 + ısı

Endotermik tepkimelere örnek:
N2 + O2 + ısı 2NO
2NH3 + ısı N2 + 3H2
PCl5 + ısı PCl3 + Cl2

Fiziksel olaylarda da endotermik ve ekzotermik ifadeler kullanılır.
Örneğin kağıdın yanması, suyun donması ekzotermik iken buzun erimesi olayı endotermiktir.
Sizlerde 5 endotermik veya ekzotermik olayı fiziksel veya kimyasal olmalarına göre belirtiniz.
.

9. Redok Tepkimeleri
Yükseltgenme – İndirgenme tepkimeleridir. Elektron alış verişi ile ile gerçekleşen tepkimelerdir.

Kimyasal tepkimelerde elektron veren yükseltgenir, indirgen özellik gösterir.



KİMYASAL REAKSİYONLARDA KÜTLENİN KORUNUMU
DENEYİN AMACI: Kimyasal reaksiyonlarda giren maddelerin kütlesinin, çıkan maddelerin kütlesine eşit olduğunun gösterilmesi.
DENEYDE KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
ü1 Ağırlık takımı (1 Adet)
2 Bunzen beki veya ispirto ocağı
3 Demir tozu (2,1 g)
4 Deney tüpü (1 Adet)
5 Eşit kollu terazi (1 Adet)
6 Kükürt (1,2 g)
7 Lastik balon (1 Adet)
8 Spatül (1 Adet)
9 Tüp maşası (Tahta 1 Adet)
:
KONU HAKKINDA ÖN BİLGİLER:
Maddesel değişimlerde kütleyi dikkate alan ilk bilgin A.L.Lavoisier dir.”Bir kimyasal olayda ,reaksiyona giren maddelerin toplam kütlesi oluşanların toplam kütlesine eşittir.”Kimyasal ve fiziksel herhangi bir maddesel değişimde kütlenin aynı kaldığı bir çok deneylerle kanıtlanmıştır. 7 g demir,4 g kükürt ile karıştırılıp ısıtılırsa tam olarak birleşir.Reaksiyondan özellikleri demir ve kükürt de benzemeyen 11 g demir sülfür oluşur. X + Y → Z + T tepkimesinde tepkimeye giren ve oluşan maddelerin maddeleri, x, y , z , t ise x + y → z + t kütle eşitliği yazılabilir.
DENEYİN YAPILIŞI:
1. Size verilen 1,2 g kükürt tozunu spatül ile iyice ezerek 2,1 g demir tozuyla karıştırıp deney tüpüne koyunuz.
2. Deney tüpünü içindekilerle birlikte alarak tüpün ağzına sıkıca bir balon geçiriniz ve bağlayınız.Daha sonra birlikte tartarak bulduğunuz kütleyi defterinize not ediniz.
3. Deney tüpünü maşa ile tutarak bunzen bekinde veya ispirto ocağında ısıtınız. Isıtma işlemine reaksiyon bitinceye kadar devam ediniz.
4. Deney tüpündeki reaksiyon bitince soğutunuz ve deney tüpünü tekrar tartınız.Tartım değerini ve gözleminizi defterinize not ediniz.
DENEY GÖZLEM SORULARI :
1. Lastik balonu niçin deney tüpünün ağzına bağladınız?
2. Isıtma süresince deney tüpünde ne gibi değişmeler gözlediniz?
3. Isıtma işleminden önceki ve sonraki tartımlar birbirinden farklı mıdır?Yoksa aynı mıdır?
4. Oluşan bileşikteki demirin kütlesinin kükürdün kütlesine oranı nedir?