KİMYASAL TEPKİMELER
Fiziksel ve Kimyasal Olaylar
Maddenin şekil, yoğunluk, çözünürlük, genleşme, erime ve kaynama noktaları, sıvı, katı ya da gaz hâlde olması gibi özellikleri maddenin fiziksel özellikleridir. Maddenin bu özelliklerinde görülen değişimlere fiziksel değişim veya fiziksel olay adı verilir. Fiziksel olaylarda maddenin iç yapısında değişme olmaz. Örneğin demirin, tel levha veya çivi hâline getirilmesi fiziksel bir değişimdir. Bu olayda demirin şeklinde bir değişim olmuştur. Çivi de, tel de demirin özelliklerini taşır. Suyun donup buz olması ya da ısınıp buharlaşması da fiziksel bir değişmedir. Çünkü su, katı veya gaz hâle geçerken iç yapısında bir değişme olmamıştır. Su buharı soğutulduğunda tekrar su elde edilebilir. Buz da ısıtıldığında tekrar suya dönüşür.Demir, tel ya da çivi hâline getirilirken yapısında bir değişme olmaz. Fakat demir çivi paslandığında, artık demirin özelliklerini taşımaz. Bir odun baltayla ikiye kesilse odunun şeklinde bir değişme olur.Fakat odun yakıldığında geriye kalan kül, odunun özelliklerini taşımaz.
Yanma, paslanma, çürüme, ekşime, elektroliz gibi olaylar sonucunda maddenin iç yapısında değişmeler olur, yeni maddeler oluşur.
Maddenin iç yapısı, bileşimi, başka maddeye dönüşebilmesi gibi özelliklere kimyasal özellikler denir.Maddenin kimyasal özelliklerinde meydana gelen değişmeler sonucunda yeni özellikte maddeler oluşur. Kimyasal özelliklerdeki değişmelere kimyasal olay veya kimyasal tepkime adı verilir. Bileşik atomlarını bir arada tutan bağlara kimyasal bağ denir. Kimyasal değişmeler sırasında bu bağlar kopar, yenileri oluşur. Kimyasal olaylar, maddelerin birbirleriyle etkileşmesi sonucu oluşabileceği gibi ısı, elektrik akımı gibi dış etkilerle de oluşabilir.Örneğin demirin havadaki oksijenle birleşmesi sonucu pas oluşurken, suyun elektrik akımıyla elektrolizi sonucu hidrojen ve oksijen gazları açığa çıkar.
Kimyasal Tepkimeler
Kimyasal değişmelere ya da kimyasal tepkimelere kimyasal reaksiyonlar da denir.Kimyasal tepkime sırasında değişim geçiren
maddelere reaksiyona girenler, yeni oluşan maddelere de reaksiyondan çıkanlar ya da ürünler adı verilir.
Demirin paslanması sırasında havadaki oksijenle demir birleşerek demir oksit denilen pası oluşturur.Burada demir ve oksijen girenler, demir oksit ise çıkan üründür.
Kimyasal tepkimeler sırasında meydana gelen değişiklikler, kimyasal denklemlerle gösterilir.
Kimyasal denklemlerde giren ve çıkan maddeler formüllerle gösterilir.Örneğin kömür yanarken içindeki karbon havadaki oksijenle birleşir ve karbon dioksit gazı açığa çıkar. Bu olaya ilişkin tepkime denklemi şu şekilde yazılır:
C + O2 ----> CO2
Kömür Oksijen Karbon dioksit
Girenler Çıkanlar (Ürün)
Denklemden de görüldüğü gibi tepkimeye giren ve çıkan maddeler arasına ok konur. Giren maddeler okun sol tarafında, çıkanlar ise sağ tarafında bulunur.
Kimyasal denklemler tepkime hakkında bir çok bilgiyi basit bir şekilde göstermemize yarar. Örneğin; C + O2 ----> CO2 tepkimesi bize 1 karbon atomuyla 2 oksijen atomunun birleşerek 1 karbon dioksit molekülü oluşturduğunu gösterir.
Tepkime Çeşitleri
Kimyasal tepkimeler gerçekleşirken bazı maddeler arasında bağlar koparken, bazı maddeler arasında yeni bağlar oluşur.Kimyasal tepkimeler, oluş şekline göre sentez, ayrışma ve yer değiştirme tepkimeleri olarak sınıflandırılabilir:
1. Sentez (Birleşme) Tepkimeleri:
Element ya da bileşiklerin birleşmesiyle yeni bir madde oluşumuna sentez (birleşme) tepkimesi adı verilir.
Örnek; karbon dioksit ve suyun oluşumu:
C + O2 ----> CO2
2 H2 + O2 ---->2 H2O
2. Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri:
Bir bileşik kendini oluşturan daha basit maddelere ayrışıyorsa, buna analiz (ayrışma) tepkimesi adı verilir.
Örnek; suyun ve potasyum kloratın (KClO3) ayrışması:
2 H2O ---->2 H2 + O2
KClO3----> KCl + 3/2O2
3. Yer Değiştirme Tepkimeleri:
Bir element ve bir bileşik arasında ya da iki farklı bileşik arasında oluşan tepkimelerde, atomlar birbiriyle yer değiştirip yeni bileşikler oluşturabilir. Bu tip tepkimelere yer değiştirme tepkimesi adı verilir.
Örneğin magnezyum ile çinko oksit tepkimeye girdiğinde magnezyum oksit ve çinko oluşur.
Mg + ZnO ----> MgO + Zn
Tepkime denkleminde de görüldüğü gibi elementler yer değiştirerek yeni bileşikler oluşturur.
Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi
Kimyasal tepkimelere giren maddelerle çıkan maddeleri oluşturan atomların cinsleri ve sayıları aynıdır. Dolayısıyla bir tepkime denkleminin sol ve sağ tarafında aynı cins ve aynı sayıda atom bulunmalıdır.Böyle tepkime denklemlerine denkleştirilmiş
tepkime denklemi adı verilir.
Eğer bir tepkime denklemi denk değilse, formül ve sembollerin önüne uygun sayılar yazılarak tepkime denkleştirilir.
Örneğin su, oksijen ve hidrojenin birleşmesiyle oluşur. Fakat oksijen ve hidrojen tek atom hâlinde değil, O2 ve H2 molekülleri şeklinde ve gaz hâlde bulunur.Suyun tepkime denklemini 2 H2 + O2 ---->2 H2O şeklinde yazarsak denk bir tepkime denklemi yazmış olmayız. Çünkü giren atom sayısı ile çıkan atom sayısı aynı değildir. Girenler tarafında 2 tane O atomu, çıkanlar tarafında ise 1 tane O atomu vardır.
Denklemi denkleştirmek için H2 ve H2O’nun önüne 2 yazalım;
2 H2 + O2 ---->2 H2O
4 adet H 4 adet H
2 adet O 2 adet O
Bu durumda girenler ve çıkanlar denkleşmiş olur.Şimdi de O2’nin önüne 1/2 yazalım;
H2 + 1/2O2 ---->H2O
2 adet H 2 adet H
1 adet O 1 adet O
Görüldüğü gibi yine tepkimeye giren ve çıkan atom sayıları denkleşti.
O hâlde, denk olmayan bir kimyasal tepkime denklemi, formüllerin
başlarına katsayılar yazılarak denk hâle getirilebilir.
Örnek:Magnezyum ve oksijen birleşerek Magnezyum oksit (MgO) bileşiğini oluşturur.Bu olayın tepkime denklemini yazınız.
Örnek: Metanın formülü CH4 olduğuna göre, metan ve oksijen arasındaki kimyasal denklemi yazınız.
Tepkimelerde Kütlenin Korunumu
Bir kimyasal tepkimede, tepkimeye giren maddelerin kütlelerinin toplamı, çıkan maddelerin kütlelerinin toplamına eşittir.Demirin kükürt ile tepkimesinden demir sülfür oluşur (Kükürt = Sülfür). Demir sülfürün tepkime denklemi şu şekildedir.
Fe + S ---->FeS
56 32 88 g
Giren Çıkan
kütle = 56 + 32 = 88 g kütle = 88 g
Örnek: Kalsiyum karbonat ısıtıldığında kalsiyum oksit ve karbon dioksit maddelerine ayrışır.100 g kalsiyum karbonat ayrıştığında 44 g karbon dioksit çıktığına göre, kaç gram kalsiyum oksit oluşur?
