Kimyasal Reaksiyonlar

K‹MYA 3

ÜN‹TE I
K‹MYASAL REAKS‹YONLAR
1. 1. F‹Z‹KSEL VE K‹MYASAL DE⁄‹fiME
1.2. K‹MYASAL TEPK‹MELER‹N DENKLEMLER‹
1.3. K‹MYASAL HESAPLAMALAR
K‹MYA 3
☞
BU ÜN‹TEDE NELER Ö⁄RENECE⁄‹Z?
Bu üniteyi bitirdi¤inizde;
• Fiziksel ve kimyasal de¤iflme kavramlar›n› ö¤renecek,
• Çevrenizde gerçekleflen olaylar›n hangilerinin fiziksel, hangilerinin kimyasal
oldu¤unu ay›rt edebilecek,
• Kimyasal olaylar› atomlar seviyesinde yorumlayabilecek,
• Kimyasal olaylar› denklemlerle gösterebilecek,
• Tepkime denklemlerinden yararlanarak, kimyasal hesaplamalar yapabileceksiniz.
BU ÜN‹TEY‹ NASIL ÇALIfiMALIYIZ?
✍
• Bu bölümü kavrayabilmek için mol, molekül, bir mol gaz›n kaplad›¤› hacim ve
bileflik formülü yazma kavramlar›n› iyi bilmeniz gerekir.
• Bölümü çal›fl›rken örnekleri dikkatle inceleyiniz.
• Bölüm içinde karfl›laflaca¤›n›z bileflik formülleri ve denklemleri ezberlemeye
çal›flmay›n›z.
• Bölüm içindeki sorular› dikkatle inceleyiniz.
• Ö¤rendiklerimizi Pekifltirelim ve De¤erlendirme Sorular›n› mutlaka yan›tlay›n›z.
Yan›tlayamad›¤›n›z sorular için tekrar ilgili konuya dönünüz.
• Sistemli çal›fl›n›z ve bu bölümü iyice ö¤renmeden di¤er bölüme geçmeyiniz.
2
K‹MYA 3
G‹R‹fi
Bulundu¤umuz çevrede maddelerin sürekli de¤iflime u¤rad›¤›n› biliriz. K⤛d›n ve
mumun yanmas›, tuzun suda çözünmesi, demirin paslanmas›, meyvenin çürümesi ve
buzun erimesi s›kça karfl›laflt›¤›m›z olaylard›r. Bu olaylar›n baz›lar›nda maddenin
yap›s›nda de¤iflmeler olurken, baz›lar›n›n sadece fleklinde ve görünüflünde de¤iflmeler
olur.
Maddedeki bu yap›sal ve flekilsel de¤iflmeler kimyasal ve fiziksel de¤iflmeler
olarak ikiye ayr›l›r. Bu bölümde; fiziksel ve kimyasal de¤iflmeleri, kimyasal
de¤iflmelerin anlamlar›n› ve kimyasal hesaplamalar› inceleyece¤iz.
1.1. F‹Z‹KSEL VE K‹MYASAL DE⁄‹fiME
Fiziksel De¤iflme
Maddeler kuvvet etkisiyle flekillerini; ›s› de¤iflimi ile hâllerini de¤ifltirirler.
Örne¤in buz, üzerine uygulanan kuvvetin etkisiyle küçük parçalara ayr›l›r. Bu buz
parçalar› ›s›t›l›rsa önce suya, sonra su buhar›na dönüflür. Oluflan su buhar›, so¤utulursa
önce suya sonra buza dönüflür. Bu olaylar sonunda suyun kendine özgü özellikleri ve
kimyasal yap›s› de¤iflmemifltir. Su sadece hâl de¤ifltirmifltir.
❂
Maddenin kimyasal yap›s› de¤iflmeden, meydana gelen de¤iflmelere, fiziksel
de¤iflme denir.
Kimyasal De¤iflme
Demir, m›knat›s taraf›ndan çekilebilen, dövülerek ifllenebilen, belli bir erime ve
kaynama noktas› olan bir metaldir. Ancak demir bir çivinin oksijen ve nemin bulundu¤u
ortamda paslanmas›, demirin de¤iflime u¤rad›¤›n› gösterir. Oluflan demir pas› dövülerek
ifllenemez, m›knat›s taraf›ndan çekilemez. Demir pas›, demirden farkl› özellikler
gösteren yeni bir maddedir.
❂
➠
➠
Maddenin özelliklerinin ve bilefliminin de¤iflmesine neden olan de¤iflimlere,
kimyasal de¤iflim (kimyasal tepkime) denir.
Kimyasal de¤iflmelerde; gaz ç›k›fl›, çökelme, ›s›, ›fl›k ve renk de¤iflimi olur.
Kimyasal tepkimelerde genellikle moleküllerdeki eski ba¤lar kopup, yeni ba¤lar
olufltu¤undan her kimyasal tepkimeye efllik eden bir enerji de¤eri vard›r.
Bir kimyasal tepkime d›flar›dan ›s› alarak gerçeklefliyor ise endotermik d›flar›ya ›s›
veriyorsa ekzotermik tepkimedir.
3
K‹MYA 3
Kimyasal de¤iflmelerde, atomlar veya moleküller birleflerek ya da ayr›larak yeni
özellikte bir madde oluflturacak flekilde yeniden düzenlenir.
Örne¤in hidrojen ve oksijen elementlerinden suyun oluflmas›n› incelersek; tepkime
s›ras›nda hidrojen ve oksijen moleküllerini oluflturani ba¤lar k›r›l›r. Hidrojen ve oksijen atomlar› aralar›nda yeni ba¤lar oluflturarak su molekülünü meydana getirirler.
Bu tepkimeye iki hidrojen molekülü (4 atom) ile bir oksijen molekülü (2 atom)
kat›lm›fl, tepkime sonunda iki molekül su (6 atom) oluflmufltur. Tepkimeye toplam 6
atom gi-rerken, tepkime sonunda toplam 6 atom oluflmufltur. Tepkimede, toplam atom
say›s› de¤iflmemifl sadece atomlar yeniden düzenlenmifltir.
1.2. K‹MYASAL TEPK‹MELER‹N DENKLEMLER‹
Suyun oluflma tepkimesi, elementlerin sembolleri, bilefliklerin formüllerinden
yararlanarak da gösterilebilir.
❂
Kimyasal olaylar›n sembol ve formüllerle gösterilmesine, tepkime denklemi denir.
Hidrojen H2, oksijen O2 ve su H2O formülleri ile gösterildi¤ine göre, suyun
oluflmas› afla¤›daki gibi gösterilebilir.
2 H2 + O2 → 2H2O
Bu gösterimde, ok iflareti ( → ) tepkimenin hangi yönde olufltu¤unu ve tepkimenin
sol taraf›ndaki atom say›s›n›n, sa¤ taraftaki atom say›s›na eflit oldu¤unu gösterir.
2 H2 + O2 →
4 atom 2 atom
6 atom
4
2H2O
4+2 = 6 atom
K‹MYA 3
Ok iflaretinin solundaki maddeler girenleri, sa¤›ndaki maddeler ürünleri gösterir.
2 H2 + O2
2H2O
→
Girenler
ürünler
Tepkimeye girenlerin ve ürünlerin fiziksel hâlleri, denklemdeki sembollerin veya
formüllerin sa¤ alt köflesine kat› k ile s›v› s ile gaz g ile simgilenecek flekilde yaz›l›r.
2H2(g) +O2(g) → 2H2O (g)
suda çözünmüfl olanlar ise (suda) veya (aq) fleklinde yaz›l›r.
K2O (k) + H2O(s)→2K+(suda) + 2OH-(suda)
D›flar›dan al›nan ›s› girenler taraf›na, d›flar›ya verilen ›s› ürünler taraf›na yaz›l›r.
H2(g)+I2(k) + 52,96 kJ → 2HI(g) kJ = kilojul
C(k) +O2(g) →CO2(g) + 393,5 kJ
Kimyasal tepkimelerde atomlar›n türünün ve say›s›n›n korundu¤unu ö¤renmifltik.
Bunun sonucu olarak tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi, tepkimeden ç›kan
maddelerin toplam kütlesine eflittir.
2H2 + O2 → 2H2O
Hidrojen atomunun mol kütlesi 1 g, oksijen atomunun mol kütlesi 16 g'd›r. Buna
göre,
2H2 +
4 gram
36 gram
O2
32 gram
2H2O
2 x 18 gram
36 gram
36 gram
36 gram
Buldu¤umuz sonuç, tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesinin tepkimeden
ç›kan maddelerin toplam kütlesine eflit oldu¤u aç›kça göstermektedir.
❂
Bir tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplam›, tepkimede oluflan maddelerin
kütleleri toplam›na eflittir. Bu ifadeye Lavoisier (Lavazye) Yasas› veya Kütlenin
Korunumu Yasas› denir.
5
K‹MYA 3
Kimyasal Tepkimelerin Denklefltirilmesi
➠
Bir kimyasal tepkime denkleminin denkleflmesi için, tepkimeye girenlerdeki ve
tepkimeden ç›kanlardaki atom tür ve say›lar›n›n eflitlenmesi gerekir. Bunun için en çok
atom içeren bilefli¤in kat say›s› 1 kabul edilip flu ifllemler s›ra ile uygulan›r:
1.
Tepkimedeki ayn› tür atomlar›n, tepkime denkleminin her iki yan›ndaki say›lar›
eflit olmal›d›r. Bu eflitli¤i sa¤lamak için tepkimeye giren ve ç›kan maddelerin
sembolleri ya da formülleri önüne uygun kat say›lar yaz›l›r.
2.
Yaz›lan kat say›lar, di¤er atomlar›n eflitliklerini bozabilir. Eflitli¤i bozulan atomun
say›s› yine uygun kat say› ile eflitlenir.
3.
Bu ifllem, atomlar›n tümünün say›s› eflitleninceye kadar sürdürülür.
4.
Bir denklemin tüm kat say›lar›n› ayn› say› ile çarpmak ya da ayn› say›ya bölmek,
denkli¤i bozmaz.
Bu aç›klamalar›; NaClO3 → NaCl +O2 örnek denklemi üzerinde uygulayal›m.
1.
Denklemin her iki yan›nda Na ve Cl atom say›lar› denk, oksijen atom say›s› ise
denk de¤ildir. Bu nedenle serbest hâldeki O2 önüne 3, NaClO3 önüne de 2 kat
say›s› yazmak gerekir.
2NaClO3 → NaCl +3O2
2.
Bu durumda Na ve Cl atom say›lar›n›n denkli¤i bozulmufltur. Denkli¤i yeniden
oluflturmak için NaCl'ün önüne 2 kat say›s›n› yazmak gerekir.
2NaClO3 → 2NaCl +3O2
3.
Denklemin iki yan›ndaki atom say›lar› say›l›rsa, bütün atomlar›n denk oldu¤u
görülür.
4.
Denklemdeki kat say›lar›n hepsi ayn› say›ya, örne¤in 2'ye bölünürse denklik
bozulmaz.
2 NaClO3 → 2 NaCl +3 O2
2
2
2
NaClO3 → NaCl +3/2 O2
➠
6
Denklefltirmelerde elementel maddelerin önüne kat say› olarak kesirli say›lar
yazabilirsiniz.. Bilefliklerin önüne kesirli say› koyarak eflitleme yapsan›z bile, bu
kesirli say›lar› en küçük tam say›ya çevirerek ifllem yapman›z daha do¤ru olacakt›r.
K‹MYA 3
ÖRNEK 1.1:
C3H8+O2 → CO2 + H2O denklemini denklefltiriniz.
ÇÖZÜM:
1.
Denklemde, C3H8’›n kat say›s› 1 al›n›r.
2.
C3H8’da 3 tane C atomu oldu¤undan, CO2’e 3 kat say›s› yaz›l›r.
3.
C3H8’da 8 H atomu oldu¤undan, H2O’ya 4 kat say›s› yaz›l›r.
4.
CO2’te 6 oksijen ve H2O’da 4 oksijen oldu¤undan ürünler taraf›nda toplam 10
oksijen olur. Girenler taraf›ndaki O2’e 5 kat say›s› yaz›l›rsa denklem eflitlenmifl
olur.
C3H8+5O2 → 3CO2 + 4H2O
ALIfiTIRMA: Afla¤›daki denklemleri denklefltiriniz.
a)
Al4C3 +H2O → CH4 + Al(OH)3
b)
Fe3O4 +H2 → Fe + H2O
c)
SO2 +O2 → SO3
ÖRNEK 1.2:
Afla¤›da denkleflmifl olarak verilen tepkimelerde X ile gösterilen maddelerin
formülünü bulunuz.
a) X + 2H2O → Ca OH 2 + C2H2
b) Pb NO3 2 →PbO + 2X + 1 O2
2
ÇÖZÜM:
Tepkimelerde yer alan atomlar›n ve atom say›lar›n›n korunmas› esas›na göre X’in
formülünü bulabiliriz.
a) Girenlerde
Ǜkanlarda
4 mol H atomu var
4 mol H atomu var, o halde X maddesinin içinde
H atomu yok
2 mol O atomu var
2 mol O atomu var, o halde X maddesinin içinde
O atomu yok
Ca atomu yok
1 mol Ca var
7
K‹MYA 3
b)
C atomu yok
2 mol C var
fiimdi de formülü olufltural›m
CaC2
Benzer flekilde atom ve atom say›lar›n›n korunumundan NO2 formülü bulunur.
1.3. K‹MYASAL HESAPLAMALAR
Kimyasal tepkime denklemlerinden yararlanarak, denklemdeki maddelerin kütlesi,
hacmi, mol ve tanecik say›lar› gibi nicelikler aras›ndaki iliflki kurularak gerekli hesaplamalar
yap›labilir.
Kimyasal hesaplamalar› do¤ru yapabilmek için, öncelikle tepkime denklemini
do¤ru ve denkleflmifl olarak yazmak gerekir. Denklemdeki verileri iyi de¤erlendirmemiz
gerekir. Tepkime denklemlerinden ç›kar›labilecek sonuçlar› afla¤›daki örnekle aç›klayal›m:
N2(g)
1. Atom say›s› iliflkisi
: 2 mol N atomu
+
3H2(g)
6mol H atomu
2NH3(g)
2 mol N + 6 mol H
atomu
➠
8
atomu
2. Mol iliflkisi
: 1 mol
3 mol
2 mol
3. Kütle iliflkisi
: 28g
6g
34g
4. NfiA hacim iliflkisi
: 22,4 L
3x22,4 L
2x22,4 L
5. Molekül say›s› iliflkisi: 1 molekül N2
3 molekül H2
2 molekül NH3
6. Tanecik say›s› iliflkisi : 1x6,02x1023
3x6,02x1023
2x6,02x1023
N2 molekülü
H2 molekülü
NH3 molekülü
Maddelerden birinin bir niceli¤i verilir, di¤erinin herhangi bir niceli¤i sorulursa,
problemin çözümü için afla¤›daki basamaklar izlenebilir.
a.
Verilen nicelik, verildi¤i birimde, denklemde verilen maddenin üstüne yaz›l›r.
b.
Di¤er madde için istenilen nicelik, istenilen birimle di¤er maddenin üstüne yaz›l›r.
c.
Verilen ve istenen maddelerin denklemdeki miktarlar› denklemin alt›na yaz›l›r.
Uygun bir orant› kurulup çözüm yap›l›r.
K‹MYA 3
ÖRNEK 1.3:
CH4 + 2O2 → CO2 +2H2O metan (CH4) gaz›n›n yanma tepkimesine göre:
a.
3 mol CH4 ’›n yanmas›yla kaç mol H2O oluflur?
b.
NfiA 44,8 litre CO2 gaz› oluflmas› için kaç mol O2 kullan›lmal›d›r?
c.
64 gram CH4 ’› yakmak için NfiA kaç litre O2 gereklidir? (C:12, H:1, O: 16)
a.
ÇÖZÜM:
3 mol
x mol
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
1 mol
2 mol
1 mol CH4’dan
2 mol H2O oluflursa
3 mol CH4’dan
x mol H2O oluflur.
X = 3x2 = 6 mol H2O oluflur.
1
b.
x mol
44,8 L
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
2 mol
22,4 L
Denklemlerde CO2’in kat say›s› bir oldu¤undan ( NfiA 1 mol gaz 22,4 L dir. )
22,4 L CO2
2 mol O2’den oluflursa
44,8 L CO2
x
X=
c.
44,8 x 2
= 4 mol O2 kullan›l›r.
22,4
64g
xL
CH4 +
2O2
16 g
2x22,4 L
16 g
CH4 için
2x22,4 L O2 kullan›l›rsa
64 g
CH4 için
x
x=
CO2 + 2H2O
64 x 2x 22,4
=179,2 L O2 kullan›l›r.
16
9
K‹MYA 3
ÖRNEK 1.4:
Kükürt dioksit (SO2) gaz›n›n oksijenle tepkimesinden kükürt trioksit (SO3) gaz›
oluflur. Bu tepkimenin denkleflmifl denklemini yazarak tanecik say›lar›, mol say›s›,
hacim ve kütle iliflkileri ile ilgili afla¤›daki sorular› birlikte yan›tlayal›m.
1.
3,01 x 1023 tane SO2 molekülü,
a. Kaç mol O2 ile tepkimeye girer?
b. Oluflan SO3’in NfiA hacmi ve kütlesi nedir? (S : 32, O: 16)
2.
0,5 mol SO3 elde edebilmek için gereken
a. SO2’in NfiA hacmi kaçt›r?
b. O2'nin kütlesi kaçt›r?
3.
NfiA 11,2 L O2 gaz›
a. Kaç mol SO2 ile tepkimeye girer?
b. Oluflan SO3 molekülleri say›s› ile kütlesikaçt›r?
4.
16 gram SO2 gaz›,
a. Kaç mol O2 ile tepkimeye girer?
b. Oluflan SO3’in kütlesi ve NfiA hacmi kaç litredir?
ÇÖZÜM :
1.
a.
3,01x1023
molekül
2SO2
x mol
+
2x6,02 1023
molekül
O2
2SO3
1 mol
2x6,02 x 1023 molekül SO2
3,01 x10
10
23
molekül SO2
1 mol O2 ile tepkimeye girerse
x
K‹MYA 3
x=
b.
3,01 x 1023 x 1
23
2x6,02 x 10
=
3,01
⇒ x = 1 = 1 ⇒ x = 0,25 mol 02 ile tepkimeye girer.
2 x 6,02
2x2 4
Denklemde 2 mol SO2’ten, 2 mol SO3 olufltu¤una göre
nSO2 =
3,01 x 1023
= 0,5 mol SO2'den, 0,5 mol SO3 oluflur.
6,02 x 1023
NfiA 1 mol SO3 22,4 L ise
0,5 mol SO3 x
0,5 x 22,4
x=
= 11,2 L'dir.
1
2.
a.
xL
0,5 mol
2SO2 + O2
2SO3
2x22,4 L
2 mol
2 mol SO3
2 x 22,4 L SO2'ten oluflursa
0,5 mol SO3
x
0,5 x 2 x 22,4
x=
= 0,5 x 22,4
2
x = 11,2 L SO2'ten oluflur.
b.
x mol
2SO2+ O 2
1 mol
2 mol SO3
0,5 mol SO3
0,5 mol
→2SO3
2 mol
1 mol O2'den oluflursa
x
0,5 x 1 0,5
=
⇒ x = 0,25 mol O2'den oluflur.
2
2
kütle
mol say›s› =
⇒n= m
molekül kütlesi
MA
m
0,25 =
32
m = 8g O2
x=
11
K‹MYA 3
3. a.
x mol
11,2 L
2SO2 + O2
2 mol
→ 2SO3
22,4 L
22,4 L O2 gaz› 2 mol SO2 ile tepkimeye giriyorsa
11,2 L O2 gaz› x
11,2 x 2 22,4
=
22,4
22,4
x = 1 mol SO2 gaz› ile tepkimeye girer.
x=
b.
11,2 L x mol
2SO2 + O2 → 2SO3
22,4 L 2 mol
22,4 L O2 gaz›ndan
11,2 L O2 gaz›ndan
x=
2 mol SO3 oluflursa
x
11,2 x 2
= 1 mol SO3 oluflur.
22,4
Oluflan SO3 molekülü say›s› = 1 x 6,02x1023 = 6,02x1023 molekül SO3
Ayr›ca soruda, oluflan SO3'in kütlesi sorulmaktad›r. Oluflan SO3 1 mol oldu¤una
göre;
SO3 = 32 + 16 x 3 = 80 g
1 mol SO3 = 80 g’d›r.
4. a.
16g
x mol
2SO2 + O 2 → 2SO3
2x64
1 mol
128g SO2 için
1 mol O 2 kullan›l›rsa
16 g SO2 için
x
x = 16 x 2 = 0,125 mol O2 kullan›l›r.
128
12
K‹MYA 3
b.
16g
2SO2
xg
+ O2
2SO3
128 g
2 (32+16x3) = 160g
128g SO2'ten
160 gSO3 oluflursa
16 g SO2'ten
x
x = 16 x 160 = 20 g SO3 oluflur.
128
m
n=
MA
n = 20 = 0,125 mol SO3
160
1 mol SO3 N.fi.A
22,4 L ise
molSO
SON.fi.A
3 N.fi.A
0,125 1mol
x 22,4 L ise
3
0,125 xmol
SO3 NfiA
x
0,125
22,4
x=
= 2,8 L'dir.
1
0,125
x 22,4
x=
= 2,8 L'dir.
1
Kimyasal tepkimelerde, tepkimeye giren maddeler her zaman gerekti¤i kadar
olmayabilir. Tepkimeye sokulan madde miktarlar› gelifligüzel miktarda al›nm›flsa,
maddeler tepkimeye belirli kütle oranlar›nda kat›l›rlar.
➠
Reaksiyona giren maddeler gelifligüzel miktarlarda al›n›rsa, girenlerden biri
tamamen bitinceye kadar reaksiyon devam eder. Hesaplamalar reaksiyona tam olarak
kat›lan maddeye göre yap›lmal›d›r.
ÖRNEK 1.5:
N2 + 3H2 → 2NH3 tepkimesine göre 2,8 g azot (N2) ile 2,8 g hidrojen (H2) gazlar›
tepkimeye sokuldu¤unda;
a) Hangi maddeden kaç gram artar?
b) En çok kaç gram NH3 oluflur? (N:14 H:1)
ÇÖZÜM a.
2,8 gram
N2
x gram
+ 3H2 → 2NH3
28 gram
6 gram
28 gram N2 6 gram H2 ile tepkimeye girerse
2,8 gram
x
x = 0,6 gram H2 ile tepkimeye girer.
2,8 - 0,6 = 2,2 gram hidrojen artar.
2,8 - 0,6 = 2, 2 gram H artar.
2
13
K‹MYA 3
b.
2,8 gram
N2
x gram
+ 3H2 → 2NH3
28 gram
34 gram
28 gram N2'tan 34 gram NH3 olufluyorsa
2,8 gram N2'tan x
x = 3,4 gram NH3 oluflur.
➠
Yukar›daki örnekte oldu¤u gibi tepkimeye eflit kütlede maddeler sokulmuflsa,
eflitlenmifl tepkime denkleminde kütlesi büyük olan madde tamamen harc a n › r,
di¤erinden artma gerçekleflir. Benzer flekilde reaksiyona eflit mol say›da maddeler
sokulmuflsa, eflitlenmifl tepkime denkleminde mol say›s› büyük olan tamamen harcan›r.
ÖRNEK 1.6:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O tepkimesine göre 4 mol CH4 (metan) ve 4 mol O2
kullan›ld›¤›nda;
a) Hangi maddeden kaç mol artar?
b) En çok kaç gram CO2 oluflur?
(C: 12, O : 16)
ÇÖZÜM
a.
x mol
4 mol
CH4 +
2O2 → CO2+2H2O
1 mol
2 mol
1 mol CH4 ile 2 mol O2 tepkimeye girerse
x
4 mol O2 ile
x = 2 mol CH4 tepkimeye girer.
4 - 2 = 2 mol CH4 artar.
b.
2 mol
x
2CH
mol
4 + 2O2 → xCO2 + 2H2O
CH
4 + 2O2 → CO
1 mol
44 g2 + 2H2O
1 mol
1 mol CH4'dan 44 44
g gCO2 oluflursa
12 mol
mol CH
CH44'dan
'dan 44
x g CO2 oluflursa
2 mol CH4'dan x
x = 88 g CO2 oluflur.
x = 88 g CO2 oluflur.
14
K‹MYA 3
ÖRNEK 1.7:
H2 + 1 O2 → H 2O tepkimesine göre 8 gram H2 ve 32 gram O 2 tepkimeye
2
sokulursa hangi gazdan kaç gram artar? (H: 1 O :16)
ÇÖZÜM:
xg
32 g
H 2 + 1 O2 → H2O
2
2g
16 g
2 gram H2 ile 16 gram O2 tepkimeye girerse
x
32 gram O2 ile
x = 4 gram H 2 tepkimeye girer.
8 - 4 = 4 gram H2 artar.
Ar› (saf) olmayan maddelerle gerçeklefltirilen tepkimeler
Do¤ada maddeler ço¤unlukla kar›fl›m olarak bulunurlar.
➠
Kimyasal hesaplamalar yap›l›rken tepkimeye giren maddelerin safl›k yüzdeleri
dikkate al›nmal› ve önce ar› (saf) madde miktar› bulunmal›d›r.
ÖRNEK 1. 8:
Kütlece %20’lik 63 g HNO3 çözeltisinin bozunmas› sonucu NfiA kaç litre NO2
gaz› oluflur? (H: 1, N: 14, O: 16)
2HNO3(suda) → H 2O(s) +2NO2(g)+ 1 O2(g)
2
ÇÖZÜM: HNO3 = 1+14 + 3x16 = 63 gram /mol
Önce ar› HNO3 miktar›n› bulal›m. Bu, HNO3'in tepkimeye kat›lan kütlesidir.
63 20 = 12,6 gram saf HNO3
100
12,6
nHNO =
= 0,2 mol
3
63
15
K‹MYA 3
0,2 mol
x mol
2HNO3(suda) → H2O (s) +2NO2(g) + 1 O2(g)
2
2 mol
2 mol
2 mol HNO3'ten 2 mol NO2 oluflursa
0,2 mol HNO3'ten x
x = 0,2 mol NO2 oluflur.
1 mol gaz NfiA 22,4 L
0,2 mol gaz
x
x = 4,48 L
➠
Kimyasal tepkimelerde reaksiyona sokulan maddeler her zaman %100 ürüne
dönüflemez. Örne¤in 100 birim ürün elde edilmesi beklenirken 70 birim ürün elde eed ilmiflse tepkimenin verimi %70’tir.
ÖRNEK 1.9:
C + 1 O2 →CO tepkimesine göre 4,8 gram karbonun (C) %50 verimle yak›lmas›yla
2
kaç g CO gaz› elde edilir? (C : 12, O : 16)
ÇÖZÜM:
CO2 = 12 + 32 = 44 gram /mol
4,8
= 0,4 mol
tepkimeye sokulan karbonun mol say›s› nC =
12
Tepkimeye sokulan C'un hepsi ürüne dönüflmemifl %50'si olaya kat›lm›flt›r.
Buna göre 0,4 50 = 0,2 mol C reaksiyona girmifltir.
100
0,2 mol
x
C + 1 O2 → CO
2
1 mol
28 gram
1 mol C'dan 28 g CO elde edilirse
0,2 mol
x
x = 5,6 g CO elde edilir.
16
K‹MYA 3
Bileflik Formüllerinin Bulunmas›
Basit Formül
❂
Molekül yap›l› bir bileflikteki atomlar›n cinslerini ve say›ca birleflme oran›n›
gösteren formüle basit formül (kaba formül) denir.
Örne¤in; C4H10, (bütan) gaz›n›n basit formülü C2H5'dir.
Bilefli¤i oluflturan elementlerin kütleleri, kütle oranlar›, kütlece yüzde bileflimleri
ve atom say›lar› biliniyorsa, bu de¤erler mol say›lar›na çevrilip en küçük tam say›larla
bileflikteki sembollerin sa¤ alt köflelerine yaz›l›r.
ÖRNEK 1.10:
7g azotun, 12 g oksijenle birleflerek oluflturdu¤u bilefli¤in basit formülü nedir?
(N: 14, O: 16)
ÇÖZÜM:
7g N için, verilen kütle N atomun mol kütlesine bölünür ve N'un mol say›s›
bulunur,
7 = 0,5 mol N atomu
14
12g oksijen için, verilen kütle O atomun mol kütlesine bölünür ve O'nin mol say›s›
bulunur,
12 = 0,75 mol O atomu
16
Buldu¤umuz atomlar›n mol say›s› ait olduklar› atomlara indis olarak yaz›l›r.
‹ndisler en küçük indise bölünür. Bu ifllemler sonucunda en küçük tam say›y› elde
edemediysek, uygun bir kat say› ile geniflletme yap›larak basit formül bulunur.
N 0,5 N 0,75
0,5
➠
0,5
NO1,5
N 2O 3
Atomlar›n tam say›lar›n› elde edebilmek için basit formulün 2 ile geniflletildi¤ine
dikkat ediniz.
17
K‹MYA 3
Molekül formülü
Kapal› formül
❂
Bir bileflikteki atomlar›n türlerini ve gerçek say›lar›n› gösteren formüle, molekül
formülü denir.
➠
Molekül formülleri, basit formüllerin tam say›l› katlar›d›r. n = 1, 2, 3 ......gibi tam
say›lar› göstermek üzere, (Basit formül) xn = Molekül formülü eflitli¤i yaz›labilir.
Buna göre basit formüldeki atomlar›n kütleleri toplam›n› yani basit formülün
kütlesini, n say›s› ile çarpt›¤›m›zda molekül kütlesini buluruz.
➠
(Basit formülün kütlesi) xn = Molekül kütlesi
ÖRNEK 1.11:
Karbon ve hidrojen elementlerinden oluflan bilefli¤in %85,7’si karbondur. Buna
göre;
a.
Bilefli¤in basit formülü nedir?
b.
Molekül kütlesi 28 ise molekül formülü nedir?
c.
Molekül kütlesi 42 ise molekül formülü nedir? (H:1, C : 12)
ÇÖZÜM:
a.
100 g bileflikteki hidrojen kütlesi: 100- 85,7 = 14,3 g'd›r.
85,7
14,3
= 7,14 mol C
nH =
= 14,3 mol bulunur.
12
1
Buna göre bilefli¤in basit formülü:
nC =
nC =
7,14
= 1 mol
7,14
nH =
Basit formül CH2 olarak bulunur.
18
14,3
≈ 2 mol
7,14
K‹MYA 3
b.
(Basit formülün kütlesi) xn = molekül kütlesi oldu¤una göre
n= 28 ⇒ n = 28 = 2
12+2
14
Bu durumda n ikiye eflit oldu¤u için basit formüldeki atomlar›n mol say›lar›
(12 +2) n = 28 ⇒
2 ile çarp›l›r.
CH2 = C1x2 H2x2 ⇒ C2H 4 bulunur.
c. (12 +2) n = 42
14n = 42
n = 3 olaca¤›ndan, molekül kütlesi 42 olan bilefli¤in molekül formülü C3H6 olur.
19
K‹MYA 3
Ö⁄REND‹KLER‹M‹Z‹ PEK‹fiT‹REL‹M
1.
Fiziksel ve kimyasal de¤iflme kavramlar›n› aç›klay›n›z.
2.
Afla¤›da verilen tepkime denklemlerini eflitleyiniz.
a)
b)
c)
d)
3.
C2H 6 + O2 → CO2 + H2O
C2H 5OH + O 2 → CO2 + H2O
HNO3 + Ca(OH)2 → Ca NO3 2 + H2O
CH4 + Cl 2 → CCl4 + HCl
Afla¤›da eflitlenmifl olarak verilen tepkime denklemlerindeki X ile gösterilen
maddelerin formülünü bulunuz.
a) Mg3N2 + 6H2O → 3Mg(OH)2 + 2X
b) X+12 HCl → 2H3SbCl6 + 3H2S
4.
1,6 gram SO3 gaz› için afla¤›daki sorular› yan›tlay›n›z.
a) Kaç moldür?
b) Kaç moleküldür?
c) Toplam kaç mol atom içerir?
d) Toplam kaç tane atom içerir?
e) NfiA kaç L hacim kaplar?
f) Kaç gram kükürt (S) içerir? (S : 32, O: 16, NA = 6x1023 al›n›z.)
5.
NO2(g)+ H2O(s) → HNO3(s) + NO(g) tepkimesiyle nitrik asit (HNO3) elde edilir.
a) Tepkime denklemini denklefltiriniz.
b) 4,6g NO2'ten NfiA kaç L NO gaz› elde edilir?
c) 0,4 mol NO oluflmas› için NfiA kaç L NO2 gaz› kullan›l›r?
d) 2 mol su (H2O) kullan›ld›¤›nda kaç g HNO3 oluflur?
6.
N: 14
N2(g) +3H2(g) → 2NH3(g) tepkimesi 6 mol N2 ve 6 mol H2 ile bafllat›l›yor.
Tepkime sona erdi¤inde;
a) Hangi maddeden kaç mol artar?
b) En çok kaç mol NH3 gaz› oluflur?
20
(H: 1
O: 16)
K‹MYA 3
7.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O tepkimesi 128 g CH4 ve 128 g O2 gaz› ile bafllat›l›p
reaksiyon tamamlan›yor. Buna göre, reaksiyon sonunda
a) hangi maddeden kaç gram artm›flt›r?
b) kaç mol H2O oluflmufltur? (H : 1, C: 12, O:16)
8.
2NaOH(suda) + H2SO4( s ) → Na2SO4(k) + 2H2O(s) tepkimesi%20 safl›kta 100 g
NaOH'in yeteri kadar H 2SO4 ile tepkimesinden en fazla kaç g Na2SO4 oluflur?
(H : 1,
9.
O: 16,
Na: 23,
S: 32)
Kütlece %75’i karbon (C) ve %25’i hidrojen olan bir bilefli¤in basit (kaba)
formülünü bulunuz (H: 1, C: 12)
10. Basit formülü CH3O olan bir organik bilefli¤in mol kütlesi 62 g'd›r. Buna göre
bilefli¤in molekül formülünü bulunuz.( C : 12, H: 1, O : 16)
21
K‹MYA 3

22
ÖZET
•
Fiziksel de¤iflmelerde maddenin kimyasal yap›s› de¤iflmez. Farkl› maddeler ortaya
ç›kmaz.
•
Kimyasal de¤iflimlerde maddenin yap›s› tamamen de¤iflerek yeni özellikte farkl›
maddeler oluflur.
•
Bir kimyasal de¤iflim ya d›flar›dan ›s› alarak (endotermik), ya da d›flar›ya ›s›
vererek (ekzotermik) gerçekleflir.
•
Kimyasal olaylar, sembol ve formüllerle ifade edilen tepkime denklemleriyle
gösterilir.
•
Kimyasal tepkimede atomlar›n türü ve say›s› korunur. Dolay›s›yla tepkimeye giren
maddelerin kütleleri toplam›, tepkimeden ç›kan maddelerin kütleleri toplam›na
eflittir.
•
Bir kimyasal tepkime denklemi üzerinde say›sal hesaplamalar› do¤ru olarak
yapabilmek için mutlaka atomlar›n korunumlar› gerçeklefltirilmeli, tepkimeler
eflitlenmelidir.
•
Bir kimyasal tepkime, tepkimeye giren maddelerden biri tamamen tükeninceye
kadar devam eder. Maddelerden biri tükendi¤inde tepkime tamamlanm›fl olur.
•
Bütün kimyasal tepkimeler genellikle tam verimle gerçekleflmez.
•
Molekül yap›l› bir bileflikteki atomlar›n cinslerini ve say›ca birleflme oranlar›n›
gösteren formüle basit formül denir. Bilefli¤in molekül kütlesi biliniyorsa basit
formülden molekül formülü de hesaplanabilir.
K‹MYA 3
.
TEST I
1.
Denklefltirilmifl bir kimyasal tepkime denkleminde
I. Kütle
II. Hacim
III. Molekül say›s› niceliklerinden hangileri kesinlikle korunur?
A) Yaln›z I
B) Yaln›z III
C) I ve II
D) I ve III
2.
Afla¤›daki tepkime denklemler›nden hangisi do¤ru denklefltirilmemifltir?
A) 2 Mn(OH)2 + 1 O2 → Mn2O 3 +2H2O
2
B) N2O5 → 2NO2 + 1 O2
2
C) 2ClO2 + 2O3 → Cl2O6 + 2O2
D) 2KClO3 → 2KCl + O 2
3.
H3PO4 + 3NaCN → 3HCN + X
Yukar›daki tepkime denklemi denklefltirilmifl oldu¤una göre X ile gösterilen
madde kaç mol atom tafl›r?
A) 4
B) 6
C) 8
D) 10
4.
CxH8 + yO2 → 4CO2 + 4H2O tekimesinde x ve y ile simgelenen say›lar, s›ras›yla
ne olmal›d›r?
A) 2 - 3
B) 4 - 3
C) 4 - 5
D) 4- 6
23
K‹MYA 3
5.
CaC2 + 2H2O → Ca (OH)2 + C2H2 tepkimesi için afla¤›dakilerden hangisi
yanl›flt›r? (Ca : 40 H: 1 O: 16 C: 12)
A) 0,3 mol CaC2'den 0,3 mol Ca (OH)2 oluflur.
B) 1 mol CaC2 ile 2 mol H2O tekimeye girer.
C) 1,5 mol C2H2 elde etmek için 3 mol su gerekir.
D) 4 mol sudan 26 g C2H2 elde edilir.
6.
NaClO3 → NaCl +3 O2 tepkimesine göre 53 gram sodyum klorat (NaClO3)
2
›s›t›larak ayr›flt›r›l›yor. Meydana gelen sodyum klorür (NaCl) kaç gramd›r?
(Na : 23, Cl : 35, O : 16)
A) 59
B) 49
C) 39
D) 29
7.
2KClO3 → 2KCl +3O2(g) tepkimesine göre 6,1 g potasyum klorattan (KClO3)
N.fi.A
kaç L oksijen gaz› elde edilir? (K:39, Cl :35, O:16)
A) 0,168
B) 1, 68
C) 16,8
D) 168
8.
N 2(g) + 5 O2(g) → N 2O5(g) tepkimesi 5 mol N 2 ve 5 mol O2 gazlar›yla bafllat›l›yor.
2
Tepkime tamamland›¤›nda hangi maddeden kaç mol artar?
A) 3 mol N2
B) 3 mol O2
C) 2,5 mol N2
D) 1 mol O2
24
K‹MYA 3
9.
2,56’flar gram C ve SO2 al›narak;
5C + 2SO2 → CS2 + 4CO tepkimesi gerçeklefltiriliyor. Tepkime sonunda hangi
maddeden kaç g artar? (C : 12
O : 16
S : 32)
A) 1,36 gram SO2
B) 1,36 gram C
C) 1,28 gram SO2
D) 128 gram C
10. Basit formülü 1 mol C ve 2 mol hidrojenden oluflan bilefli¤in mol kütlesi 56 gram
oldu¤una göre, bilefli¤in molekül formülü afla¤›dakilerden hangisidir?
(C : 12, H: 1)
A) CH4
B) C2H6
C) C3H6
D) C4H8
25
K‹MYA 3
26