Okun iki
yanında aynı
atomlar.
Kimyasal denklem, bir tepkimeyi anlatan cümledir: kim girdi, ne çıktı, hangi hâlde, hangi şartta. Tek kuralı var — Kütlenin Korunumu Kanunu'na göre aynı atomun sayısı okun her iki tarafında da aynı olmalıdır.
Kimyasal tepkime, bir ya da daha fazla maddenin yeni maddelere dönüşmesidir. Kimyasal tepkimeler kimyasal denklemlerle gösterilir. Aşağıdaki denklemin parçalarına tıkla; her parçanın ne anlattığını açıklayacak.
(k), (s), (g) ve (suda): Reaksiyondaki girenlerin ve ürünlerin fiziksel hâllerini gösterir (katı, sıvı, gaz ve çözelti). Girenlerin ve ürünlerin tümü aynı fiziksel hâlde ise homojen tepkime, farklı fiziksel hâlde ise heterojen tepkime denir.
Bir kimyasal tepkimenin gerçekleştiği; ısı, renk, iletkenlik, gaz çıkışı, çökelek oluşumu gibi gözlenebilen ve ölçülebilen özelliklerle belirlenebilir.
Karbonatın sirkeye atılınca köpürmesi (gaz çıkışı) ya da elmanın kesildikten sonra kararması (renk) tam olarak bu belirtilerdir.
Tersinmez tepkime · tek yönlü ok
Tersinir tepkime · çift yönlü ok
Farklı fiziksel hâller var
Hepsi gaz hâlinde
Kimyasal tepkime denklemleri; kütle, atom cinsi ve atom sayısı eşitliğinin girenler ve ürünler tarafından sağlanması amacıyla denkleştirilir. Aşağıda + ve − tuşlarıyla katsayıları değiştir; alttaki tabloda her elementin iki taraftaki sayısını canlı göreceksin.
Kimyasal tepkime denkleştirilirken bileşik (NaCl, H₂O vb.), H₂ ve monoatomik türlerin (Na, Fe, Ca, C vb.) başına kesirli katsayı yazılamaz; ancak elementel moleküllerin (N₂, O₂, S₆ vb.) başına "n/2" gibi kesirli katsayılar yazılabilir (n = tek sayı).
Not: N₂, O₂, H₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂ moleküllerinin başına "n" türü katsayılar yanında "n/2" türü katsayılar da yazılabilir.
Denkleştirilmiş bir tepkimede bazı nicelikler daima korunur, bazıları korunmayabilir. Aşağıdaki oyunda kartı doğru sepete at.
Solda 1 + 1 = 2 mol, sağda 2 mol.
Solda 1 + 3 = 4 mol, sağda 2 mol. Atom sayısı korundu ama mol sayısı korunmadı.
Her kimyasal tepkimede maddenin iç yapısı değişmekle beraber değişimin şekline bağlı olarak farklı şekillerde tanımlanabilir. Türü seç; şeması, denklemi ve günlük hayattaki karşılığı çıksın.
C elementinin oluşturduğu CO yanar, CO₂ yanmaz.
N elementinin oluşturduğu NO₂ yanar, N₂O₅ yanmaz.
S elementinin oluşturduğu SO₂ yanar, SO₃ yanmaz.
Asitler; su ortamında hidronyum iyonu (H₃O⁺) oluşturan, ekşi ve aşındırıcı maddelerdir. HCl(suda) + H₂O(s) → H₃O⁺(suda) + Cl⁻(suda). Bazlar; suya hidroksit iyonu (OH⁻) veren veya su ile tepkimesinde OH⁻ iyonu oluşturan, ele kayganlık hissi veren, acı maddelerdir. LiOH(suda) → Li⁺(suda) + OH⁻(suda).
HCl(suda) + NaOH(suda) → NaCl(suda) + H₂O(s). Tuz, H⁺ dışında bir katyon ile OH⁻ dışında bir anyondan oluşan iyonik bir bileşiktir. Kuvvetli asitlerle kuvvetli bazlar arasında oluşan nötralleşme reaksiyonlarında net iyon denklemi H₂O sıvısına göre yazılır.
HCl(g) + NH₃(g) → NH₄Cl(k). Tuzun yanında su oluşmaz. Aradaki fark tam olarak bu: birinde su var, diğerinde yok.
Suda çok çözünen, tepkimeye girmeyip çözeltide öylece kalan iyonlara seyirci (gözlemci) iyonlar denir — yukarıdaki örnekte Na⁺ ve NO₃⁻. Net iyon denklemi, seyirci iyonlar atılıp yalnız çöken madde için yazılır:
Mağara tavanından sarkan sarkıtlar, tabandan yükselen dikitler ve Pamukkale'nin beyaz basamakları olan travertenler de birer çözünme - çökelme tepkimesinin ürünüdür: suda çözünmüş kalsiyum bileşiği, uygun şartlarda katı hâlde çöker.
Türler birbirini dışlayan kutular değildir. C(k) + O₂(g) → CO₂(g) + ısı tepkimesi aynı anda yanma, sentez, ekzotermik, heterojen, tersinmez ve yükseltgenme-indirgenme tepkimesidir — yani altı ayrı ölçüte göre altı ayrı adla anılır. Sınavda "bu tepkime hangi türdendir?" diye sorulduğunda hangi ölçütün sorulduğuna bak.
Bacası tıkalı sobada oksijen yetmez ve yakıt tam yanamaz; CO₂ yerine CO gazı oluşur. CO renksiz, kokusuz ve tatsız olduğu için "sessiz katil" olarak adlandırılır. Kış aylarındaki haberlerin kimyası budur.
Yangın söndürme tüplerinde havadan ağır olan ve yanmayan CO₂ kullanılır. Ağır olduğu için alevin üstüne çöker ve oksijenle temasını keser — yani yanma üçgeninin "hava" ayağını kırar.
Paslanma alevsiz bir yanmadır: 2Fe(k) + 3/2 O₂(g) → Fe₂O₃(k). Buna yavaş yanma (paslanma – oksitlenme) denir. Aylar sürer ama kimyası mangaldaki kömürle aynıdır.
Tüpteki propanın yanması: C₃H₈(g) + 5O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O(g). Ocağın üstündeki tencerenin dışının "terlemesi" de bu denklemdeki su buharıdır.
İnşaatta kullanılan sönmemiş kireç bir analiz (ayrışma) tepkimesiyle elde edilir: CaCO₃(k) + ısı → CaO(k) + CO₂(g). Kalker taşı fırında ısıtılır, karbon dioksit uçar.
Mide ekşimesine karşı alınan bazik ilaç, midedeki asidi nötralleşme tepkimesiyle etkisizleştirir: Asit + Baz → Tuz + Su.
Sabunun sert suda beyaz kalıntı bırakması bir çözünme - çökelme örneğidir: suda çözünmüş iyonlar birleşip suda çözünmeyen katıyı oluşturur.
NaCl(suda) + AgNO₃(suda) → AgCl(k) + NaNO₃(suda). Berrak iki çözeltiyi karıştırınca bir anda beyaz bulanıklık oluşur — o bulanıklık, suda çok az çözünen AgCl katısıdır.
Evdeki kombinin yaktığı gaz: CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g). Girenlerin ve ürünlerin tamamı gaz olduğu için bu bir homojen tepkimedir.
32 sorudan oluşan bu test ile "Kimyasal Tepkimeler ve Denklemler" ünitesini ne kadar kavradığını gör.
Kimyasal tepkime, bir ya da daha fazla maddenin yeni maddelere dönüşmesidir. Kimyasal tepkimeler kimyasal denklemlerle gösterilir. "Kütlenin Korunumu Kanunu"na göre aynı atomun sayısı okun her iki tarafında da aynı olmalıdır.
Reaksiyon gidiş yönü → (tersinmez) veya ⇌ (tersinir/denge). Tepkimeye girenler (reaktifler) okun solundadır, birden fazla ise aralarına "+" yazılır. Ürünler okun sağına yazılır. Reaksiyon şartları (sıcaklık, basınç, katalizör) okun üzerine yazılır.
(k), (s), (g) ve (suda) reaksiyondaki girenlerin ve ürünlerin fiziksel hâllerini gösterir (katı, sıvı, gaz ve çözelti). Girenlerin ve ürünlerin tümü aynı fiziksel hâlde ise homojen tepkime, farklı fiziksel hâlde ise heterojen tepkime denir. Bir tepkimenin gerçekleştiği ısı, renk, iletkenlik, gaz çıkışı, çökelek oluşumu gibi özelliklerle belirlenebilir.
Denklemler; kütle, atom cinsi ve atom sayısı eşitliğinin girenler ve ürünler tarafından sağlanması amacıyla denkleştirilir. Yükseltgenme basamaklarının değişmediği durumlarda yalnız "denetleme yöntemi" ile yapılır. Bu yöntemde atom sayıları farklı sayılar denenerek eşitlenir. Denkleştirmeye oksijen ve hidrojen dışındaki atomlardan başlanır.
Bileşik (NaCl, H₂O vb.), H₂ ve monoatomik türlerin (Na, Fe, Ca, C vb.) başına kesirli katsayı yazılamaz; ancak elementel moleküllerin (N₂, O₂, S₆ vb.) başına "n/2" gibi kesirli katsayılar yazılabilir (n = tek sayı). H₂ + ½O₂ → H₂O yerine 2H₂ + O₂ → 2H₂O yazılabilir.
Denkleştirilmiş bir kimyasal tepkimede atom türü, atom sayısı, toplam kütle, toplam proton (p⁺), nötron (n⁰) ve elektron (e⁻), çekirdek yükü ve toplam enerji "daima korunur".
Denkleştirilmiş bir kimyasal tepkimede mol sayısı, molekül sayısı, taneciklerin elektron sayısı, gazlar için hacim ve basınç, fiziksel hâller, madde çeşidi ve iletkenlik "korunmayabilir". H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g) mol sayısı korundu; N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) mol sayısı korunmadı.
Yanma Tepkimeleri, Analiz Tepkimeleri, Sentez Tepkimeleri, Asit - Baz Tepkimeleri, Çözünme - Çökelme Tepkimeleri.
Maddenin O₂ ile etkileşmesine yanma tepkimesi denir. İkiye ayrılır: yavaş yanma (paslanma – oksitlenme) 2Fe + 3/2 O₂ → Fe₂O₃ ve hızlı yanma (alevli yanma) C + O₂ → CO₂. Azot gazının (N₂) yanması dışındaki tüm yanma reaksiyonları ekzotermiktir. CxHy bileşiklerinin tam yanma ürünleri CO₂ ve H₂O'dur.
Ortamda yeteri kadar O₂ yoksa CxHy tam yanmaz, CO₂ yerine CO verir; CO renksiz, kokusuz ve tatsız olduğundan "sessiz katil" olarak adlandırılır. Yanma için yanıcı madde, hava ve tutuşma sıcaklığı gerekir. Yangın söndürme tüplerinde havadan ağır ve yanmayan CO₂ kullanılır. Havanın hacimce beşte biri O₂'dir. CO yanar CO₂ yanmaz; NO₂ yanar N₂O₅ yanmaz; SO₂ yanar SO₃ yanmaz.
Sentez (oluşum): iki veya daha fazla kimyasal türün reaksiyona girerek bileşik oluşturmasıdır — 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g). Analiz (ayrışma): bir bileşiğin ısı veya elektrik etkisiyle daha küçük kimyasal türlere ayrılmasıdır — CaCO₃(k) + ısı → CaO(k) + CO₂(g). Elektrik enerjisiyle bir bileşiğin elementlerine ayrılmasına elektroliz denir: 2H₂O(s) → 2H₂(g) + O₂(g). Analiz ve sentez birbirinin tersi reaksiyonlardır.
Asitler su ortamında hidronyum iyonu (H₃O⁺) oluşturan, ekşi ve aşındırıcı maddelerdir. Bazlar suya hidroksit iyonu (OH⁻) veren, ele kayganlık hissi veren, acı maddelerdir. Nötralleşme: Asit + Baz → Tuz + Su (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Asit-baz tepkimesi: Asit + Baz → Tuz (HCl(g) + NH₃(g) → NH₄Cl(k)); tuzun yanında su oluşmaz.
İyonik maddeler suda çözündüğünde iyonlarına ayrılır. Bu iyonların birbiri ile tepkimelerinden suda çözünmeyen katı oluşur; bu tür tepkimelere çözünme - çökelme tepkimeleri denir. NaCl(suda) + AgNO₃(suda) → AgCl(k) + NaNO₃(suda). Na⁺, K⁺ gibi katyonlar veya NH₄⁺, NO₃⁻ gibi kökler içerenler suda çok çözünürken AgCl, PbI₂ gibi bazı metal tuzları suda çok az çözünür. Tepkimeye girmeyip çözeltide kalan iyonlara seyirci (gözlemci) iyonlar denir (Na⁺, NO₃⁻); net iyon denklemi yalnız çöken madde için yazılır: Ag⁺(suda) + Cl⁻(suda) → AgCl(k). Sarkıt, dikit ve travertenler bu tepkimelere örnektir.