KİMYASAL TEPKİMELER KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ

KİMYASAL DEĞİŞİM

Maddelerin iç yapısının değişmesi, kimliğinin değişmesi, tamamen farklı maddelere dönüşmesine kimyasal değişim diyoruz.

Kimyasal değişimde maddenin atom-molekül düzeni değişir.

Kimyasal değişimlerin gözlemlenebilir bazı göstergeleri vardır.

Yine de bu göstergelerin her biri tek başına yanıltıcı olabilir, göstergelerle beraber maddenin türünün değişip değişmediğini, iç yapısının aynı kalıp kalmadığını kendimize sormalıyız.

Yemeğin pişmesi sırasında maddenin rengi, kokusu değişir, değişim sırasında yüksek miktarda enerji harcanır. Tüm bu göstergeler pişmenin kimyasal olduğunun gözlemlenebilir göstergeleridir.

Açıkta bırakılan yiyeceklerin çürümesi: renk değişimi, koku değişimi.

Yanma olayları: renk değişimi, gaz çıkışı, ışık oluşumu, enerji değişimi.

 

Aşağıdaki olayların kimyasal olmasının gözlemlenebilir sebeplerini yazınız:

Metallerin paslanması:

Yağlı boyanın kuruması:

Sütün yoğurda dönüşmesi:

Asit ile bazın nötrleşmesi:

Çimento harcının kuruması:

 

KİMYASAL TEPKİMELER

Kimyasal değişimlerin kağıt üzerinde basitçe gösterilmiş haline kimyasal tepkime diyoruz.

Örneğin tebeşir tozu (CaCO3 ) tuz ruhu ile tepkime verince CaCl2 su ve karbondioksit oluşur. Bu olayın basit gösterimi şu şekildedir.

DİKKAT !

Tek yönlü tepkimeler --> ile gösterilirken çift yönlü gerçekleşen tepkimeler  ile < --> gösterilir.

Bazı tepkimelerin gerçekleştiği koşullar önemlidir. Bu koşullar okun üzerine yazılarak gösterilir:

FIZIKSEL DEĞİŞİM

Maddelerin iç yapısının değişmeden sadece dış yapısında meydana gelen değişimlerdir.

Maddelerin hâl değiştirmeleri, tuz şeker gibi su ile tepkime vermeyen maddelerin suda çözünmesi, ezilme, kesilme parçalanma gibi boyut değiştirme olayları fizikseldir.

 Fiziksel değişimler de tepkime olarak gösterilebilirler, maddenin türünün değişmemiş olmasından değişimin fiziksel olduğunu anlayabiliriz:

Soru: Kimyasal değişimlerin gözlemlenebilir bazı göstergeleri bulunur ancak bu göstergelerin her biri tek başına yanıltıcı olabilir.

Buna göre, aşağıda verilen olaylardan hangisinde gözlemlenen değişim göstergesi kesinlikle o olayın kimyasal olduğunu garanti etmez?

A) Yanma olaylarında ışık oluşumu ve enerji değişimi

B) Yemek pişmesi sırasında koku değişimi ve yüksek miktarda enerji harcanması

C) Su ile tuzun homojen olarak karışıp çözünmesi sonucunda iletkenlik değişimi gözlenmesi

D) Açıkta bırakılan yiyeceklerin çürümesiyle renk ve koku değişimi gözlenmesi

E) Çimento harcının kuruması sırasında fiziksel ve kimyasal süreçlerin bir arada yürümesi

Soru:  Fiziksel değişimler de kağıt üzerinde tepkime denklemi şeklinde gösterilebilir.

Aşağıdaki denklemlerden hangisinde, maddenin türünün değişmemiş olmasından ötürü meydana gelen değişim fiziksel sınıfına girer?

A) CaCO₃ (k) + 2HCl(suda)  →  CaCl₂ (suda)+H₂ O(s)+CO₂ (g)

B) H₂ O(k)  →  H₂ O(g)

C) Metallerin açık havada oksijenle tepkimeye girerek paslanması

D) Sütün maya bakterileri aracılığıyla yoğurda dönüşmesi

E) Yağlı boyanın havadaki oksijenle polimerleşerek kuruması 

 

Soru: Tebeşir tozunun tuz ruhu ile tepkimesini gösteren:

CaCO₃ (k) + 2HCl(suda)  → CaCl₂ (suda)+H₂ O(s)+CO₂ (g)

denklemi incelendiğinde:

I.                 HCl maddesinin önündeki “2” sayısı CaCO3 ile HCl arasındaki oranı belirtir.

II.               HCl formülünün yanındaki “(suda)” ibaresi maddenin suda çözünmüş olduğunu gösterir.

III.             Ok simgesi tepkimenin gerçekleşme yönünü gösterirken, sistemin tersinmez (tek yönlü) olduğunu ifade eder.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I          B) I ve II       C) I ve III             D) II ve III               E) I, II ve III   

         

Soru: Günlük hayatta karşılaşılan bazı değişimlerin sınıflandırılması ve sebepleri önem arz eder. Buna göre aşağıda verilen olay-gözlem eşleştirmelerinden hangisi yanlıştır?

A) Metallerin paslanması  → Renk değişimi ve iç yapı dönüşümü (Kimyasal)

B) Yağlı boyanın kuruması  →  Çözücünün uçması ve polimerleşme (Kimyasal)

C) Sütün yoğurda dönüşmesi  → Tat, yapı ve pH değişimi (Kimyasal)

D) Asit ile bazın nötrleşmesi →  İletkenlik ve pH değişimi (Kimyasal)

E) Şekerin suda çözünmesi  →  moleküller arası yeni etkileşimler oluşması, moleküler çözünme ile yeni bir kimyasal madde oluşumu (Kimyasal)

 

Soru:  Kimyasal değişimlerin gözlemlenebilir göstergeleri her zaman tek başına %100 kimyasal kanıtı sunmaz, maddenin iç yapısına bakılmalıdır. Buna göre aşağıdakilerden göstergelerden hangisi, gerçekleştiği bir olayda kesinlikle maddenin kimliğinin değiştiğini (iç yapısının bozulduğunu) kanıtlar?

A) Ortamda anlık bir renk değişimi gözlenmesi.

B) Karışımda buhar çıkışı gözlenmesi.

C) Sistemin sıcaklığında ani bir artış veya azalış (enerji değişimi) olması.

D) Maddenin atomlar arası bağ düzeninin tamamen değişerek yepyeni formüle sahip maddeler oluşturması.

E) Ortamda karakteristik bir koku değişimi gözlenmesi.

 

Soru: Fiziksel değişimlerde maddenin sadece dış yapısı değişir. Buna göre aşağıda verilen suda çözünme denklemlerinden hangisi fiziksel bir çözünme sürecini ifade etmektedir?

A) NaCl(k) + H₂ O(s) -->NaCl(suda)

B) HCl(g) +H₂ O(s) -->H₃ O⁺(suda) + Cl^-(suda)

C) CO₂ (g) + H₂ O(s) -->H₂ CO₃ (suda)

D) NH₃ (g) + H₂ O(s) --> NH₄ ⁺(suda)+OH^-(suda)

E) SO₃ (g) +H₂ O(s) -->H₂ SO₄ (suda)

 

KİMYASAL TEPKIMELERIN MODELLENMESI

Çok büyük veya çok küçük sistemlerin gözle görülebilir, dokunulabilir boyuttaki örneklerine model denir.

Atom modelleri, iklim modelleri, hücre modelleri sıklıkla kullandığımız modellerdir. Modeller sayesinde incelediğimiz sistemi çok daha iyi anlayabilmekteyiz.

Kimyasal tepkimeler için de alt mikro seviyede gösterimler kullanılarak tepkimeler daha iyi anlaşılabilir.

Kimyasal tepkimeleri modellerken element ve bileşikler için genellikle şu gösterimler kullanılır:

Şimdi yukarıdaki şartlara dikkat ederek: Na(k) + 1/2Cl₂ (g) --> NaCl(k) tepkimesini modelleyelim

 

Soru:                                             

Kimyasal tepkimelerin alt mikro seviyede gösterimi ile ilgili çizilen:

 

KİMYASAL TEPKIME TÜRLERİ

1.      ÇÖKELME TEPKİMELERİ

İki farklı çözeltinin karışması sonucu bu çözeltilerin çözünenlerinden farklı bir katının sıvı fazdan ayrılarak kabın dibine çökmesine çökelme tepkimesi denir.

Çöken katıya çökelek veya çökelti adı verilir.

Çökelme tepkimesinde en belirgin gösterge katı oluşumudur.

Sarkıt - dikit oluşumları, Pamukkale travertenleri, çaydanlığın dibinde biriken kireç tabakası, böbrek ve safra taşlarının oluşumu birer çökelme tepkimesidir.

En yaygın çökelme tepkimeleri iki tuz çözeltisinin karışıtırılması sonucu gerçekleşen tepkimelerdir:

AgNO₃ (suda) + NaCl(suda) --> NaNO₃ (suda) + AgCl(k)

Tepkime incelenirse tuzların katyon ve anyonlarını karşılıklı olarak yer değiştirdiğini görürüz:

AB + CD --> AD + CB

Bu tip tepkimelere çift yönlü (ikili) yer değiştirme tepkimesi adı da verilir.

Olayda iyonik çözünen maddeler iyonlaşmış halde yazılırsa:

Ag⁺ (suda) +NO₃^-(suda) + Na⁺ (suda) +Cl^-(suda) -->  Na⁺ (suda) +NO₃^-(suda) + AgCl(k)

Denklemi elde edilir. Bu denklemin her iki tarafında var olan, girdiği gibi çıkan Na+ ve NO3- iyonlarına seyirci iyon denir.

Seyirci iyonlar silindikten sonra tepkimenin geri kalanına ise net iyon denklemi denir:

Ag⁺(suda) + Cl^-(suda) --> AgCl(k)

Alkali metal (Li, Na, K) tuzları, NH₄ ⁺ tuzları, NO₃^- tuzları ve CH₃COO^- tuzları genelde çok çözünen yani seyirci iyon olan tuzlardır.

CO₃ ^2-, PO₄ ^3- , S^2- ve OH^- tuzları ise (alkali ve amonyum ile olanları hariç) genelde az çözünen yani net iyon denkleminde yer alan tuzlardır.

Soru: Verilen bilgiler ışığında aşağıda tepkenleri verilen çökelme tepkimelerini tamamlayıp, tepkimeye ait net iyon denklemini ve seyirci iyonları yazınız.

KCl(suda) + HgNO₃ (suda) -->

Net iyon denklemi:

Seyirci iyonlar:

 

NaI(suda) + Pb(NO₃ )₂ (suda) -->

 Net iyon denklemi:

Seyirci iyonlar:

 

Soru:

Soru:

Soru:

2.      İNDİRGENME - YÜKSELTGENME TEPKİMELERİ

Elektron alma eğilimi yüksek olan maddeler ile elektron verme eğilimi yüksek olan maddeler bir araya geldiklerinde aralarında elektron alışverişi gerçekleşir.

Elektron alışverişi kimyasal bir olaydır, elektron alan taneciğin de veren taneciğin de kimyasal özellikleri değişir.

Elektron alışverişi sonucu gerçekleşen tepkimelere indirgenme - yükseltgenme veya redoks tepkimesi denir.

Tepkimede elektron kaybeden maddenin değerliği artar bu olaya yükseltgenme denir.

       Mg(k) --> Mg2+ (suda) + 2e^-

       Na+(suda) + e- --> Na(k)

İndirgenme ve yükseltgenme olayları tepkimede eşzamanlı olarak gerçekleşir ve bu olaylarda alınan - verilen elektron sayıları daima eşittir.

Redoks tepkimelerinde elektron alan ve veren element aynı olabilir.

İndirgenmeye Redüksiyon, yükseltgenmeye Oksidasyon da denir; redoks tepkimesi bu iki kelimeden türetilmiştir.

Yanma tepkimeleri, paslanma tepkimeleri, metal+asit tepkimeleri, pillerin çalışması, fotosentez, solunum olayları birer redoks tepkimesidir.

Bir tepkimenin giren veya ürünlerinde, bileşik yapmamış ve yüksüz (elementel halde) madde (Cu, Ag, O₂ gibi) varsa bu tepkime redokstur.    

Ca(k) + 2HCl(suda) -->  CaCl₂ (suda) + H₂ (g)

Na(k) + FeNO₃ (suda) -->  NaNO₃ (suda) + Fe(k)

Mg(k) + O₂ (g) -->  MgO(k)

Sulu çözeltide gerçekleşen redoks tepkimelerinde çökelme tepkimelerinde yaptığımız gibi tepken ve ürünlerdeki iyonları silerek net iyon denklemi yazabiliriz:

Ca(k) + 2H+ (suda) + 2Cl(suda) -->  Ca²⁺ (suda) +2Cl(suda) + H₂ (g)

Net iyon denklemi: Ca(k) + 2H⁺ (suda) -->  Ca²⁺ (suda) + H₂ (g)

Seyirci iyonlar : Cl^-

Birçok redoks tepkimesi aynı zamanda tekli yer değiştirme tepkimesidir:

A + BC g AC + B

 

Soru: Havai fişeklerdeki saf beyaz ışık magnezyumun yanması sonucu oluşur. Magnezyumun yanması sonucu oluşan magnezyum oksit parçacıkları akkor haline gelerek parlak beyaz ışığı oluşturur. Olayın tepkimesi:

2Mg(k) + O₂ (g) -->  2MgO(k)

şeklindedir. Buna göre:

I.                 Tepkime bir redoks tepkimesidir.

II.               Oluşan MgO katı olduğu için aynı zamanda bir çökelme tepkimesidir.

III.             Tepkime aynı zamanda bir tekli yer değişitrme tepkimesidir.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I             B) Yalnız II         C) I ve II          D) II ve III             E) I, II ve III

 

3.      ASİT - BAZ TEPKİMELERİ

Arrhenius’un ait baz tanımına göre sulu çözeltiye hidrojen iyonu (H⁺) veren maddeler asit, hidroksit iyonu (OH^-) veren maddeler ise bazdır.

H⁺ iyonu su ile birleşerek genellikle H₃ O⁺ olarak bulunur ancak biz kullanımı kolay olması açısından H⁺ olarak alacağız.

Asitler genel olarak yapısında hidrojen taşıyan ve bu hidrojeni suda çözündüğü zaman suya verebilen maddelerdir ancak formülünde her hidrojen taşıyan madde asit değildir, hidrojen taşıyan 3 tip madde asittir:

1. H+ Kök bileşikleri HNO₃ , H₂ SO₄ ....

2. H + 7A bileşikleri HF, HCl, HBr, HI

3. -COOH taşıyan bileşikler HCOOH, CH3 COOH

DİKKAT

A 1. Cn Hm tarzı bileşikler (eğer COOH veya NH₂ taşımıyorlarsa) asit veya baz özelliği taşımazlar. CH4 , C₂ H₅ OH... 2. Ametallerin oksijence zengin oksitleri (CO₂ , SO₃ ...)  asittir, bu oksitlerin sulu çözeltileri de asit özelliği taşır.

Bazlar suda çözündüğünde sudaki OH- iyon derişimini arttıran maddelerdir.

Bazlar genel olarak yapılarında OH- taşıyan ve bu OH iyonunu suda çözündüğü zaman suya veren maddelerdir ancak her OH taşıyan madde baz değildir. 2 tip bileşik bazdır:

1. OH- + metal bileşikleri NaOH, Mg(OH)₂ ....

2. NH veya NH2 taşıyan bileşikler ve NH₃

NH₃ , C₆ H₅ NH₂ ...

DİKKAT

1. Cn Hm tarzı bileşikler (eğer COOH veya NH₂ taşımıyorlarsa) asit veya baz özelliği taşımazlar. CH₄ , C₂ H₅ OH...

2. Metallerin oksitleri (Al, Cr, Zn, Sn, Pb, Be hariç)  bazdır, bu oksitlerin sulu çözeltileri de baz özelliği taşır.

3. CO₃ ^2- iyonunun tuzları da suda çözününce bazik özellik taşır: Na₂ CO₃ , CaCO₃

 

Soru:

Soru:

 

 

 

Soru:

Asitler ile bazlar karıştırıldığında asitten gelen H+ iyonu ile bazdan gelen OH- iyonu birleşerek suya dönüşür.

Bu olaya nötralleşme denir.

Asitten geriye kalan anyon ile bazdan geriye kalan katyon birleşerek tuzu oluşturur.

Asit baz tepkimesinin en yaygın göstergesi PH değişimi ve ısı açığa çıkmasıdır.

HCl(suda) + NaOH(suda) --> NaCl(suda) + H₂ O(s)     

H₂ SO₄ (suda) + 2KOH(suda) --> K₂ SO₄ (suda) + 2H₂ O(s)     

H₃ PO₄ (suda) + Ca(OH)₂ (suda) -->   

H₂ SO₄ (suda) + Al(OH)₃ (suda) -->

 

Asit baz tepkimeleri iyonik fazda gerçekleşen tepkimelerdir, iyonları bağımsız olarak yazacak olursak:

H+ (suda) +Cl(suda) + Na+ (suda) +OH(suda) -->  Na+ (suda) +Cl(suda) + H₂ O

tepkimesini elde ederiz. Tepkimenin her iki tarafında iyon olan maddeler silinirse asit bazın net iyon denklemi elde edilir:

H+(suda) + OH- (suda) -->H₂ O(s)

Tüm asit baz tepkimelerinin net iyon denklemi aynıdır.

İyonik fazda yazılan denklemden dikkat edilirse asit baz tepkimeleri de tıpkı çökelme tepkimeleri gibi ikili yer değiştirme tepkimeleridir.

AB + CD --> AD + CB

Asit baz tepkimesine nötralleşme dememizin temel   sebebi + yüklü H+ iyonu ile - yüklü OH- iyonunun birleşerek nötr H₂ O molekülünü oluşturmalarıdır. Bu nedenle su oluşmayan veya sulu ortamda gerçekleşmeyen asit baz tepkimeleri nötrleşme değildir:

NH₃ (g)+ HCl (g) --> NH₄ Cl (k)

CO₂ (g) + CaO (k) --> CaCO₃ (k)

Dikkat

NH3 suda çözününce NH4 + ve OH- olarak iyonlaşır bu nedenle NH3 ün sulu çözeltisinin bazlarla tepkimesinde açığa çıkan su yazılmamış olsa bile tepkime nötrleşmedir.

NH₃ (suda)+ HCl (suda) --> NH₄ Cl (suda)

 

Soru:

Soru:

Soru: