a) Bir maddenin farklı maddelere ayrışmasına ya da farklı maddelerin
etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına kimyasal tepkime (reaksiyon)
denir.
b) Kimyasal tepkimeler, olaya giren maddelere ait taneciklerin (molekül,
atom ya da iyon) çarpışmaları ile gerçekleşirler.Enerjileri yeterli
olan taneciklerin çarpışmaları sonucunda kimyasal bağlar koparak
moleküller atomlarına dağılır ve atomlar yeniden düzenlenerek farklı
maddeler oluştururlar.Kimyasal tepkime, kimyasal değişim ve kimyasal
olay eş anlamlıdır.Tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine ise
tepkime denklemleri adı verilir.
Örn; Karbon + Oksijen ® Karbondioksit tepkimesi
C + O2 ® CO2 şeklinde gösterilir.
c) Yanma, paslanma (oksitlenme), nötürleşme, mayalanma, fotosentez,
çökelme gibi olaylar kimyasal değişime örnek olarak verilebilir.
d) Kimyasal bir tepkimede;
Korunan nicelikler şunlardır
- Atomların türü ve sayısı
- Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizidir.)
- Toplam elektriksel yük
- Toplam enerji
- Atomların çekirdek yapıları (Proton ve nötron sayıları)
Değişen nicelikler şunlardır:
- Molekül sayısı (Mol sayısı)
- Gaz tepkimelerinde hacim (Basınç ve sıcaklık sabit)
- Gaz tepkimelerinde basınç (Hacim ve sıcaklık sabit)
Ancak mol sayısının korunduğu tepkimeler de vardır.
Örn; 1H 2 (g) + 1Cl 2 (g) ® 2HCl(g)... gibi
S=32, O=16 ise aşağıdaki tepkimede korunan ve değişen nicelikler şöyledir:
2SO 2 (g) + O 2 (g) ® 2SO 3 (g) + ısı
Kütle : 128gr. 32gr. 160gr. Korunur
Mol sayısı : 2 1 2 Korunmaz
Molekül sayısı : 2N 0 N 0 2N 0 Korunmaz
Mol atom sayısı : 6 2 8 Korunur
Aynı koşullarda hacim : 2V V 2V Korunmaz
KİMYASAL TEPKİMELERİN SINIFLANDIRILMASI
A) ÖZELLİKLERİNE GÖRE :
Yanma Tepkimeleri
Bir maddenin oksijenli verdiği tepkimelerdir.
Yanma tepkimesi için: yanıcı madde, hava(oksijen), tutuşma sıcaklığı gerekir.
Bu 3 faktörden birinin eksikliği yanmayı durdurur.CO2 gazının yangın
söndürücü olmasının nedeni özkütlesinin havadan büyük olması ve yanıcı
olmamasıdır.
Organik bileşikler yanarlar.
Organik bileşiklerden yapılarında yalnız C ve H bulunduranlara
hidrokarbon denir.Genel olarak CxHy formülü ile
gösterilirler.Yapılarında 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 kanıtlar.Oksijen
havadan geldiği için bileşikte oksijen bulunup bulunmadığı ürünlerin
türüne bakarak anlaşılmaz.
CS2 + 3O2 ® CO2 + 2SO2
C4H10O3 + 13 O2 ® 4CO2 + 5H2O
2
C4H10O3 + 5O2 ® 4CO2 + 5H2O
CS2’de C ve S olduğundan ürünler CO2 ile SO2’dir.C4H10’da C ve H
olduğundan ürünler CO2 ve H2O’dur.C4H10 ile C4H10O3’ün yanma ürünleri
aynıdır.Ancak oksijenin bir kısmı bileşik tarafından karşılandığından
C4H10O3’ü yakmak için daha az miktarda oksijen yeterli olur.
Metallerin oksijenle birleşmesi paslanma ya da oksitlenme olarak bilinir.Bu tür tepkimelere yavaş yanma da denir.
3Fe + 2O2 ® Fe3O4
Sentez (Birleşme) Tepkimeleri
Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdir.Bu olayda yan ürün oluşmaz.
CaO + CO 2 ® CaCO 3
H 2 + Cl 2 ® 2HCl
C 2 H 4 + H 2 ® C 2 H 6
Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri
Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması
tepkimeleridir.Elektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler
vardır.
ısı
KClO 3 ® KCl + 3 O 2
2
ısı
2HgO ® 2Hg + O2
ısı
MgCO3 ® MgO + CO2
elektroliz
H2O ® H2 + 1 O2
2
Yer Değiştirme Tepkimeleri
Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir.
H2S + Cl2 ® 2HCl + S (Anyonların yer değiştirmesi)
Fe2O3 + Al ® Al2O3 + 2Fe (Katyonların yer değiştirmesi)
Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir.
Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir.
Fe2S3 (k) + 6HCl (suda) ® 2FeCl3 (suda) + 3H2S (g)
Çökelme:
AgNO3 (suda) + NaCl (suda) ® AgCl (k) + NaNO3 (suda)
Nötrleşme:
H2SO4 (suda) + 2NaOH (suda) ® Na2SO4 (suda) + 2H2O (s)
Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır.
CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl
İyonik Tepkimeler
Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimeler iyonların etkileşmesine dayanır
ve tepkime ürünlerinden biri çökerek (çökelme), sıvı (nötrleşme) ya da
gaz halinde ortamdan ayrılabilir.İyonik tepkimelerde sadece tepkimeye
giren iyonlar gösterilir.Böyle denklemlere net iyon denklemi denir.
Nötrleşme: H+ (suda) + OH- (suda) ® H2O (sıvı)
Çökelme: Ag+ (suda) + Cl- ® AgCl (katı)
Zn (k) + 2H+ (suda) ® Zn+2 (suda) + H2(g)
B) ENERJİ DEĞİŞİMLERİNE GÖRE:
Ekzoterm Tepkimeler
Oluşumu sırasında dışarıya enerji (ısı-ısşık) veren tepkimelerdir.Yanma tepkimeleri çoğunlukla ekzoterm tepkimelerdir.
C + O2 ® CO2 + ısı
H2 + 1 O2 ® H2O + ısı
2
Na + 1 Cl2 ® NaCl + ısı
Endoderm Tepkimeler
Oluşumu sırasında dışarıdan enerji alan tepkimelerdir.
C + H2O + ısı ® CO + H2
2N2 + O2 + ısı ® 2N2O
Isı bakımından bir kapta ekzoterm bir tepkime gerçekleşiyorsa sistemin
sıcaklığında artış olur; endoterm bir tepkime gerçekleşiyorsa sistemin
sıcaklığında azalma olur.
C) MADDELERİN FİZİKSEL DURUMUNA GÖRE:
Homojen Tepkimeler
Tepkimeye girenlerle ürünler aynı fazdadır.
2CO (g) + O2 (g) ® 2CO2 (g)
H2 (g) + F2 (g) ® 2HF (g)
Fe (k) + S (k) ® FeS (k)
Heterojen Tepkimeler
Tepkimedeki maddeler farklı fazlardadır.
C(k) + O2 (g) ® CO2
Zn (k) + 2HCl (suda) ® ZnCl2 (suda) + H2 (g)
D) ELEKTRON ALIŞVERİŞİNE GÖRE:
Redoks (İndirgenme – Yükseltgenme) Tepkimeleri
Bu tür tepkimelerde elektron alışverişi ve değerlik değişmesi vardır.
Zn0 (k) + 2H+ (suda) ® Zn+2 (suda) + H20 (g)
C0 (k) + O2 (g) ® C+4O2-2 (g)
Redoks Olmayan Tepkimeler
Bunlarda elektron alışverişi, değerlik değişmesi yoktur.
Ag+1(NO3)-1 + Na+Cl- ® Ag+Cl- + Na+(NO3)-
E) GERİ DÖNÜŞÜNE GÖRE
Tersinir Olmayan Tepkime
Girenlerin tamamen ürüne dönüştüğü tepkimelerdir.Organik maddelerin
yanması, çökelme, kuvvetli asit ve bazların nötrleşmesi böyle
tepkimelerdir.Tek yönlü olarak gösterilirler.
C 2 H 5 OH + 3O 2 ® 2CO 2 + 3H 2 O
Tersinir Tekime
Ürünlerin kendi aralarında etkileşip girenleri oluşturduğu tepkimelerdir. Çift yönlü olarak gösterilirler.
CO 2 (g) + H 2 (g) « CO (g) + H 2 O (g)
F)VERİMLERİNE GÖRE:
Artansız Tepkime
Tepkimeye giren maddelerin tümü tamamen tükenir.
Tüm Verimler Gerçekleşen Tepkime
Tepkimeye giren maddelerin en az biri tamamen tükenir.Böyle tepkimelerde
tepkimeye giren maddelerden ortamda daha düşük oranda bulunan tamamen
tükenir.Artansız tepkimeler tam verimle gerçekleşen tepkimelerdir.
Düşük Verimle Gerçekleşen Tepkime
Tepkimeye giren maddelerin hepsinden artar.
TEPKİME DENKLEMLERİNİN DENKLEŞTİRİLMESİ
Kimyasal tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine tepkime
denklemleri denir.Atomların türü ve sayısı korunduğundan, denklemin iki
tarafındaki elementlerin eşitlenmesi için maddelerin başında gerekli
katsayılar bulunmalıdır.
Örn; C 3 H 8 gazı O 2 ile yanarak CO 2 ile H 2 O oluşturur.Tepkimede yer
alan maddelerin en küçük tamsayılarla denkleştirilmesi sonucunda O 2
’nin katsayısı ne olur?
C3H8 + O2 ® CO2 + H2O
tepkimesinde tepkimeye giren C3H8’i 1 mol alırsak:
C sayılarının eşit olması için CO2’nin başına 3 katsayısı getirilir.
H sayılarının eşit olması için H2O’nun başına 4 katsayısı getirilir.
Bu durumda ürünlerde 10 mol O atomu bulunduğuna göre, tepkimeye giren O2’nin de 5 mol olması gerekir.
O halde tepkimenin denkleşmiş hali:
C3H8 + 5O2 ® 3CO2 + 4H2O şeklindedir.