ünite 1 - gumusgozefen

ÜNİTE 1:
MADDEDEKİ DEĞİŞİM VE ENERJİ
C-
KİMYASAL TEPKİMELER
1Basit Tepkime Denklemlerinin Yazılması ve Denkleştirilmesi
2Tepkimelerde Kütlenin Korunumu
4Kimyasal Tepkimelerin Önemi
C-
KİMYASAL TEPKİMELER (REAKSİYONLAR)
:
1
Maddenin şekli, rengi, kokusu, öz kütlesi, hacmi, hal değişim sıcaklıkları gibi özelliklere
fiziksel özellikler denir.
Maddenin içyapısını değiştirmeden şeklinde, durumunda, dış görünüşünde yani fiziksel
özelliklerinde meydana gelen değişmelere fiziksel değişme denir. Fiziksel değişme sonucu yeni
madde oluşmaz, değişen maddeler kendi özelliklerini kaybetmezler ve eski hallerine geri
dönebilirler.
Maddenin içyapısı yani atomlarının dizilişi ile ilgili olan yanıcılığı, yakıcılığı ve tepkime
vermesi gibi özelliklere kimyasal özellik denir.
Maddenin içyapısının değişerek yeni madde oluşmasını sağlayan değişmelere kimyasal
değişme, kimyasal reaksiyon, kimyasal olay veya kimyasal tepkime denir. Kimyasal değişme
sonucu yeni madde oluşur, değişen maddeler kendi özelliklerini kaybederler ve eski hallerine geri
dönemezler. (Kimyasal değişme sonucu ısı ve ışık açığa çıkar ve gaz kabarcıkları oluşur).
Örnek : Maddenin hal değiştirmesi, parçalanması, toz haline getirilmesi fiziksel değişmedir.
Bütün yanma, çürüme, paslanma ve mayalanma olayları kimyasal değişmedir.
1-
Kimyasal Tepkime Denklemlerinin Yazılması, Denkleştirilmesi ve Özellikleri
:
a)
Kimyasal Tepkime Denklemlerinin Yazılması :
Kimyasal tepkimeler denklemlerle gösterilir. Kimyasal tepkimeye
maddelerdeki kimyasal bağlar kopar ve tepkime sonucu yeni kimyasal bağlar oluşur.
giren
1234-
5-
Kimyasal tepkimelerde değişmeye uğrayan (tepkimeye giren) maddelere girenler
(reaktifler) denir.
Kimyasal tepkimelerde değişme sonucu oluşan (tepkimeden çıkan) maddelere
çıkanlar (ürünler) denir.
Kimyasal tepkimelerde girenlerin ve ürünlerin özellikleri farklıdır.
Kimyasal tepkime denklemleri yazılırken sol tarafa girenler, sağ tarafa ürünler yazılır
ve aralarına ok işareti (→) konur. Ok işareti eşittir anlamındadır ve tepkimenin
gerçekleşme yönünü gösterir.
Kimyasal tepkime denklemleri yazılırken girenler ya da ürünler birden fazla ise
aralarına artı (+) işareti konur.
Girenler
A+B+…
b)
→ Ürünler
→C+D+…
Kimyasal Tepkime Denklemlerinin Özellikleri :
1-
Kimyasal tepkimeye girenlerin ve ürünlerin aşağıdaki özellikleri aynıdır yani
korunur.
•
Atom sayıları.
•
Atom cinsleri.
•
Kütle toplamları.
•
Proton sayıları toplamları.
•
Nötron sayıları toplamları.
•
Elektron sayıları toplamları.
•
Kütle numaraları toplamları.
2-
Kimyasal tepkimeye girenlerin ve ürünlerin aşağıdaki özellikleri bazen aynı bazen de
farklıdır yani bazen korunur bazen de korunmaz.
2
3-
c)
•
Mol sayıları.
•
Molekül sayıları.
•
Hacimleri.
•
Enerji miktarları.
•
Her bir elementin elektron sayısı.
•
Elementlerin değerlikleri.
•
Molekül çeşitleri.
Kimyasal tepkimelerde girenlerin ve ürünlerin atom sayıları eşit değilse tepkime
denkleştirilir.
Kimyasal Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi :
1Tepkimeye girenlerin ve ürünlerin sadece önlerin uygun rakamlar (katsayılar) yazılır.
2Yazılan katsayı hangi formülün önüne yazılmışsa o formüldeki bütün elementlere
aittir.
3Denkleştirme yapılırken atom sayısı en fazla olan formülün katsayısı önce 1 kabul
edilir.
4Denkleştirme yapılırken genelde H ve O nin denkleştirilmesi en sona bırakılır.
ÖRNEKLER :
3
1-
H2
+ 1/2 O2
→ H2O
Girenler
H→2
O→2. ½ = 1
Ürünler
H→2
O→1
2-
2H2
+ O2
→ 2H2O
Girenler
H→2.2 = 4
O→2
Ürünler
H→2.2 = 4
O→1.2 = 2
3-
N2
+ 3H2
→ 2NH3
Girenler
N→2
H→2. 3 = 6
Ürünler
H→1.2 = 2
H→3.2 = 6
•
•
•
•
•
•
•
•
Girenler
Atom Sayıları
→ Korunur
2N+6H=8 Atom
Atom Cinsleri
→ Korunur
N ve H
Proton Sayıları
→ Korunur
2.N+(3.2).H=2.7+6.1=20
Nötron Sayıları
→ Korunur
2.N+6.H=2.7+6.0=14
Elektron Sayıları
→ Korunur
2.N+(3.2).H=2.7+6.1=20
Molekül Sayıları
→ Korunmayabilir
1 Molekül N2+3Molekül H2 = 4 Molekül
Hacimleri
→ Korunmayabilir
1 Hacim N2+3 Hacim H2 = 4 Hacim
Kütleleri (Kütle No) → Korunur
2.N + (3.2).H=2.14+6.1=34
•
•
•
•
•
•
•
•
Ürünler
Atom Sayıları
→ Korunur
2(1N+3H)=8 Atom
Atom Cinsleri
→ Korunur
N ve H
Proton Sayıları
→ Korunur
2.(1.N+3.H)=2.(1.7+3.1)=2.10=20
Nötron Sayıları
→ Korunur
2.(1.7+3.0)=2.7=14
Elektron Sayıları
→ Korunur
2.(1.N+3.H)=2.(1.7+3.1)=2.10=20
Molekül Sayıları
→ Korunmayabilir
2 Molekül NH3
Hacimleri
→ Korunmayabilir
2 Hacim NH3
Kütleleri(Kütle No) → Korunur
2.(1.N+3.H)=2.(1.14+3.1)=2.17=34
4-
Zn
+ 2 HCl
→ ZnCl2
+ H2
5-
Mg
+ 2 HCl
→ MgCl2
+ H2
6-
C
+ 1/2 O2
→ CO2
7-
N2
+ 2 O2
→ 2 NO2
→ Hg
+ 1/2 O2
+ HCl
→ NaCl
+ H2O
Al
+ 3 HBr
→ AlBr3
+ 3/2 H2
11-
Ca
+ 2 HCl
→ CaCl2
+ H2
12-
Fe2O3
+ 2 Al
→ Al2O3
+ 2 Fe
13-
KClO3
→ KCl
+ 3/2 O2
14-
CH4
+ O2
→ CO2
+ 2 H2O
15-
C2H6
+ 7/2 O2
→ 2 CO2
+ 3 H2O
8-
HgO
9-
NaOH
10-
4
16-
CH3OH
+ 3/2 O2
→ CO2
+ 2 H2O
17-
C6H12O6
+ 6 O2
→ 6 CO2
+ 6 H2O
18-
C4H10
+ 13/2 O2
→ 4 CO2
+ 5 H2O
19-
C2H5OH
+ 3 O2
→ 2 CO2
+ 3 H2O
20-
CaCO3
→ CaO
+ CO2
21-
CaO
+ H2O
→ Ca(OH)2
(Sönmemiş Kireç+Su→Sönmüş Kireç)
22-
6 CO2
+ 6 H2 O
→ C6H12O6 + 6 O2
(Fotosentez)
23-
2 NaOH
+ H2SO4
→ Na2SO4
+ 2 H2O
24-
2 NH3
+ 5/2 O2
→ 2 NO
+ 3 H2O
25-
H2SO4
+ Ca(OH)2
→ Ca(SO4)
+ 2 H2O
26-
3 H2SO4
+ 2 Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + 6 H2O
27-
NaClO3
→ NaCl
+ 3/2 O2
28-
NH4Cl
→ NH3
+ HCl
29-
2 NaHCO3
→ Na2(CO3) + H2O + CO2
30-
KOH
+ HBr
→ KBr
+ H2O
31-
Mg
+ 2 HBr
→ MgBr2
+ H2
32-
Mg(OH)2
→ Mg
+ 2 (OH)
33-
NH3
→ NH4
+ OH
34-
Ca(OH)2
→ Ca
+ 2 (OH)
SORULAR
+ H2O
(Solunum)
(Kireç Taşı→Sönmemiş Kireç + CO2)
:
5
1-
Aşağıdaki denkleştirilmiş tepkimede X yerine hangi bileşik veya element yazılmalıdır?
H2 + ½ X
•
→ H2O
X bileşik veya molekülü girenlerde olduğu için, ürünlerde olup ta girenlerde olmayan
bileşik veya elementler aranır.
Girenler
H
O
→2
→?
½ . X → 1 tane O
2-
Ürünler
H
O
»
→2
→1
X = O2
Aşağıdaki denkleştirilmiş tepkimede X yerine hangi bileşik veya element yazılmalıdır?
3 X + 8 HNO3
•
→ 3 CO2 + 8 NO + 10 H2O
X bileşik veya molekülü girenlerde olduğu için, ürünlerde olup ta girenlerde olmayan
bileşik veya elementler aranır.
Girenler
Ürünler
H
N
O
C
→8.1=8
→8.1=8
→ 8 . 3 = 24
→?
3X
→ 20 – 8 = 12 tane H
→ 3 tane C
H
N
O
C
→ 10 . 2 = 20
→8.1=8
→ 3 . 2 + 8 . 1 + 10 . 1 = 24
→3.1=3
3 X = 12 H , 3 C = 3 (C , 4 H) = 3 ( CH4
X = CH4
3-
Aşağıdaki denkleştirilmiş tepkimede X yerine hangi bileşik veya element yazılmalıdır?
KMnO4 + 8 HCl
•
→ KCl +X +4 H2O + 5/2 Cl2
X bileşik veya molekülü ürünlerde olduğu için, girenlerde olup ta ürünlerde olmayan
bileşik veya elementler aranır.
Girenler
4-
K
Mn
O
H
Cl
→1.1=1
→1.1=1
→1.4=4
→8.1=8
→8.1=8
X
→ 1 tane Mn
→ 8 – 6 = 2 tane Cl
Ürünler
K
Mn
O
H
Cl
→1.1=1
→?
→ 4 . 1 =4
→4.2=8
→ 5/2 . 2 + 1 = 5 + 1 = 6
X = 1 Mn , 2 Cl
X = MnCl2
Aşağıdaki kimyasal tepkime denkleştirildiğinde H2O ‘ nun katsayısı kaç olur?
6
H2(CO3) + Ba(OH)2 → Ba(CO3) + 2 H2O
5-
2-
Aşağıdaki kimyasal tepkime denkleştirildiğinde X ve Y yerine hangi katsayılar yazılmalıdır?
H3(PO4) + Y Mg(OH)2
→ Mg3(PO4)2 + X H2O
2 H3(PO4) + 3 Mg(OH)2
→ Mg3(PO4)2 + 6 H2O
X=6,Y=3
Kimyasal Tepkimelerde Kütlenin Korunumu Kanunu :
7
Kimyasal tepkimelerde, tepkimeye giren maddelerin kütlelerinin toplamı, tepkimeden çıkan
maddelerin yani ürünlerin kütlelerinin toplamına eşittir. Bu kanuna kütlenin korunumu kanunu
ya da Lavosier kanunu denir.
Kimyasal tepkimelerde, hiçbir zaman tepkimeye giren maddeler yok olmaz, ancak bir
halden başka bir hale dönüşür. Bu nedenle kimyasal tepkimelerde kütle korunur.
Tepkimeye Girenlerin Kütleleri Toplamı = Tepkimeden Çıkanların Kütleleri Toplamı
mGirenler = mÜrünler
ÖRNEKLER :
1-
Aşağıdaki tepkimede kaç gram FeS bileşiği oluşur?
Fe
+
56 gr +
2-
+
+
½ O2 → H2O
1 . 16 = 18 gr
→ CaO
= 56
+
NaOH
40
mGirenler = mÜrünler
x + 40 = 58 + 18
CO2
x
»
x = 100 – 56 » X = 44 gr
»
→ NaOH
58
+
H2O
18
x = 76 – 40
»
x = 36 gr
Sentez (Birleşme) Tepkimeleri
:
İki ya da daha fazla maddenin birleşerek kendinden daha karmaşık yapılı maddeleri
oluşturmasını gösteren tepkimelere sentez (birleşme) tepkimeleri denir.
•
Sentez tepkimeleri sonunda ısı açığa çıkar. Bu nedenle ekzotermik tepkimeler
genelde sentez tepkimeleridir.
•
•
•
•
•
•
•
d)
+
+
Aşağıdaki tepkimede verilen kütlelere göre tepkimeye giren HCl ‘nin kütlesi kaç gramdır?
HCl
x
c)
(1H , 16O)
Aşağıdaki tepkimede 100 gram CaCO3 bileşiği ayrıştırıldığında 56 gram CaO ile kaç gram
CO2 oluşur?
CaCO3
100
4-
S
→ FeS
32 gr = 88 gr
Aşağıdaki tepkimede kaç gram H2O bileşiği oluşur?
H2
2.1
3-
(56Fe , 32S)
H2
2Fe
KCl
CaO
6CO2
Fe
C
+
+
+
+
+
+
+
→
→
→
→
→
→
→
1/2 O2
3/2 O2
3/2 O2
H2O
6H2O
S
O2
Ayrışma (Analiz) Tepkimeleri
H2O
Fe2O3
KClO3
Ca(OH)2
C6H12O6 + 6 O2
FeS
CO2
:
8
Karmaşık yapılı bir maddenin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrılmasını
gösteren tepkimelere ayrışma (analiz) tepkimeleri denir.
•
Karmaşık yapılı maddelerin kendinden daha basit maddelere ayrılmasına analiz
denir.
•
Ayrışma tepkimelerinin gerçekleşmesi için enerji gereklidir. Bu nedenle endotermik
tepkimeler genelde ayrışma tepkimeleridir.
•
•
•
•
•
•
e)
•
•
g)
h)
H2
CaO
KCl
Hg
C
Na2CO3
+
+
+
+
+
+
1/2 O2
CO2
3/2 O2
1/2 O2
O2
H2O +
CO2
Asit ve Baz (Nötrleşme) Tepkimeleri
:
Asit ve bazların tepkimeye girerek su ve tuz oluşturup tepkime sonucu ısı açığa
çıkarmasını gösteren tepkimelere nötrleşme tepkimeleri denir.
•
Nötrleşme tepkimeleri sonucu ısı açığa çıktığı için bu tepkimeler aynı zamanda
ekzotermik tepkimelerdir.
•
f)
→
→
→
→
→
→
H2O
CaCO3
KClO3
HgO
CO2
2NaHCO3
NaOH
Baz
KOH
Baz
2NaOH
Baz
+
+
+
HCl
Asit
HBr
Asit
H2SO4
Asit
→
→
→
NaCl
Tuz
KBr
Tuz
Na2SO4
Tuz
+
+
+
H2O +
Su
H2O +
Su
2H2O +
Su
Isı
Isı
Isı
Yanma Tepkimeleri
:
Maddelerin oksijen ile tepkimeye girmesine yanma, bu olayı gösteren tepkimelere
de yanma tepkimeleri denir.
•
Yanma olayının gerçekleşmesi için yanıcı madde, yakıcı madde, oksijen gazı ve
tutuşma sıcaklığı gereklidir.
•
Yanma olayı, yavaş yanma ve hızlı yanma olarak iki çeşittir. Paslanma ve çürüme
olayları yavaş yanmadır.
•
C – H veya C – H – O den oluşan (organik) maddeler yanınca CO2 ve H2O oluşur.
•
Yanma olayı sonucu ısı açığa çıktığı için bütün yanma olayları ekzotermik, yanma
olayını gösteren tepkimeler de ekzotermik tepkimelerdir.
•
CH4
+
2 O2
•
C2H6
+
5/2 O2
•
C2H5OH
+
3 O2
•
2 Fe
+
3/2 O2
Asitlerin Metallere Etkisi
:
Kuvvetli asitlerin (aktif) metallerle
oluşmasını gösteren tepkimelerdir.
→
→
→
→
•
•
•
→
→
→
Al
Zn
Mg
+
+
+
3 HCl
2 HCl
2 HCl
Yer Değiştirme Tepkimeleri
:
Tepkimeye giren maddelerdeki
tepkimelerdir.
•
•
Mg
2 KI
+
+
2 HCl
Pb(NO3)2
CO2
2 CO2
2 CO2
Fe2O3
+
+
+
2 H2O
3 H2O
3 H2O
tepkimeye girerek metal tuzu ve hidrojen gazı
AlCl3
AlCl2
MgCl2
elementlerin
→
→
MgCl2
2K(NO3)
+
+
+
yer
3/2 H2
H2
H2
değiştirmesini
+
+
gösteren
H2
PbI2
9
NOT : 123-
Elementlerden bileşik elde edilmesini gösteren tepkimeler sentez tepkimesidir.
Bileşiklerin elementlerine ayrılmasını gösteren tepkimeler ayrışma tepkimesidir.
CaCO3
→
Kireç Taşı
CaO
→
Sönmemiş Kireç
Ca(HO)2
→
Sönmüş Kireç
7-
Kimyasal Tepkimelerin Önemi
:
Doğadaki canlılığın devam etmesi için kimyasal tepkimeler önemlidir. Çevremizde bulunan
ve canlılar tarafından kullanılan maddelerin çoğu bileşik halde olup bu maddeler kimyasal
tepkimeler sonucu oluşur.
•
Bitkilerin fotosentez sonucu besin üretmeleri kimyasal tepkimedir.
Karbondioksit
6CO2
•
•
•
•
•
•
•
→ Besin (Glikoz)
→ C6H12O6
+ Oksijen
+ 6 O2
Canlıların yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmek için gerekli olan enerji, hücrelerdeki
mitokondrilerde besinlerin oksijen ile yakılması sonucu elde edilir. Bu olay solunumdur ve
kimyasal tepkimedir.
Besin (Glikoz)
C6H12O6
•
•
•
+ Su + Güneş Enerjisi
+ 6H2O+ Güneş Enerjisi
+ Oksijen
+ 6 O2
→ Karbondioksit
→ 6CO2
+ Su Buharı
+ 6H2O
+ Enerji
+ Enerji
Doğadaki karbon, azot ve oksijen döngüleri kimyasal tepkimedir.
Hastalıkların tedavisinde kullanılan ilaçlar kimyasal tepkimeler sonucu üretilir.
Sabun (yağ ve bazdan oluşur), deterjan (petrol kullanılır) gibi temizlik ürünleri kimyasal
tepkimeler sonucu üretilir.
Canlılardaki sindirim olayları kimyasal tepkimedir. (Besinlerin kana ya da hücrelere
geçebilecek hale getirilmesine sindirim denir. Yağın enzimlerle yağ asidi ve gliserine,
nişastanın enzimlerle glikoza, proteinlerin enzimlerle amino asitlere parçalanması).
Sütten peynir, yağ, yoğurt yapılması, üzümden sirke, şarap, pekmez yapılması kimyasal
tepkimedir.
Giysi üretiminde kullanılan yapay ipek, naylon ve saten kimyasal tepkimeler sonucu üretilir.
Tarımda kullanılan gübre ve ilaçlar kimyasal tepkimeler sonucu üretilir.
Fosillerin toprak altında petrol, kömür ve doğal gazı oluşturması kimyasal tepkimedir (Canlı
kalıntıları ayrıştırıcılar ile ayrıştırılır).
Metallerin saflaştırılması kimyasal tepkimeler sonucu gerçekleşir.
10