3.3 KİMYASAL TEPKİMELER Kimyasal tepkime; maddelerin belirli oranlarda bir araya gelerek yeni maddelere dönüşmesidir. Kimyasal tepkimelerde başlangıç maddeleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri farklı ürünler oluşturmak üzere yeniden düzenlenirler. Kimyasal tepkimelerde, tepkimeye giren atomların arasındaki bağlar kopar ve yeni bağlar oluşur. Elementler sembolle, bileşikler formülle gösterilirken; kimyasal tepkimeler kimyasal denklemlerle gösterilir. Kimyasal tepkimeye giren maddeler kimyasal denklemin sol tarafına yazılır ve girenler olarak adlandırılır. Kimyasal tepkime sonucu oluşan maddeler ürün olarak adlandırılır ve kimyasal denklemin sağ tarafına yazılır. Kimyasal tepkimeye birden fazla madde girdiyse giren maddelerin aralarına (+) işareti konur. Aynı durum ürünler için de söz konusudur. Tepkime sonunda birden fazla ürün oluştuysa aralarına (+) işareti konur. ( ) işareti ise tepkimeye giren maddelerin hangi ürünleri oluşturduğunu göstermek için kullanılır. ETKİNLİK: Aşağıda verilen kimyasal denklemlerde tepkimeye giren maddelerle, tepkime sonunda oluşan ürünleri yazalım. Kimyasal Denklem H2 + Cl2 Mg + ZnO Tepkimeden Çıkanlar (ÜRÜNLER) H2 , Cl2 HCl 2HCl C6H12O6 + 6O2 2BaO2 Tepkimeye Girenler 6CO2 + 6H2O 2BaO + O2 MgO + Zn KİMYASAL TEPKİMELERİN DENKLEŞTİRİLMESİ Kimyasal tepkimelere giren maddelerle çıkan maddeleri oluşturan atomların cinsleri ve sayıları aynıdır. Dolayısıyla bir tepkime denkleminin sol ve sağ tarafında aynı cins ve aynı sayıda atom bulunmalıdır. Böyle tepkime denklemlerine denkleştirilmiş tepkime denklemi adı verilir. Eğer bir tepkime denklemi denk değilse, formül ve sembollerin önüne uygun sayılar yazılarak tepkime denkleştirilir. Kimyasal Tepkime Denklemlerini Denkleştirirken; Denk olmayan atom sayılarının başına kat sayıları yazılarak denkleştirilir. Bileşiğin yapısal formülündeki rakamlar değiştirilmez! Denkleştirmenin en basit yolu atom sayısı ve çeşidi en fazla bileşiğin katsayısını 1 vermektir. Gerekirse onun da katsayısı değişebilir. Hidrojen ve Oksijen atomlarına en son bakılır. Bileşiklerin başına kesirli sayı getirilmez. (HCl, BaCl2, H2 CO3 ...) Molekül halindeki elementlerin başına kesirli sayı getirilebilir. ( H2, N2, O2 ) ETKİNLİK: Verilen örneği inceledikten sonra tablodaki kimyasal tepkime denklemlerini denkleştiriniz. ÖRNEK N2 + H2 NH3 denklemini denkleştirelim. Yanda verilen tepkimede girenler kısmında 2 N atomu ve 2H atomu var. Oluşan ürün amonyakta ise 3H ve 1 N atomu bulunuyor. Denklemin her iki tarafında da aynı elemente ait atomlardan eşit sayıda bulunması gerekmektedir. 1. adım: N atom sayısını inceleyelim ve denkleştirelim: : (N2 + H2 2 NH3 2. adım: H atom sayısını inceleyelim ve denkleştirelim) N2 +3 H2 2 NH3 Sonuçta tepkimemiz denkleşmiş olur. 1) CH4 + O2 2) NaOH + 3) C3H8 + O2 4) NaOH + HCl 5) Fe + O2 6) K+ 7) CaC2 + 8) Al(OH)3 + H2SO4 9) BaCl2 + 10) Mg(OH)2 + N2 +3 H2 2 NH3 CO2 + H2O H3PO4 Na3PO4 + CO2 + H2O H2O NaCl + H2O Fe2O3 H2SO4 K2SO4 + H2O C2H2 + NaNO3 H3PO4 H2 Ca(OH)2 Al2(SO4)3 + H2O Ba(NO3)2 + Mg3(PO4)2 + NaCl H2O KİMYASAL TEPKİMELERDE; a) ETKİNLİK: Verilen denklemlerde bilinmeyenleri bulunuz. 3 CH4 + 8 X b) Mg3N2 c) X 3 CO2 + 8 NO + 10 H2O denkleminde X nedir? + 3 H 2O 3 X + 2 NH3 + 2 HCl MgCl2 + Y denkleminde X nedir? denkleminde X ve Y yerine ne gelmelidir? TEPKİMELERDE KÜTLENİN KORUNUMU Kimyasal tepkimelerde kimyasal tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, elde edilen maddelerin toplamına eşittir. Bu durum “kütlenin korunumu kanunu” olarak adlandırılır. Örnek: 2H2 + O2 2 H2O (O = 16 g/mol) ( H = 1 g/mol) 4.(1) gram + 2.(16) gram = 2.(18)gram GİRENLERin toplam kütlesi = ÜRÜNLERin toplam kütlesi ETKİNLİK: Verilen denklemlerde kütlenin korunduğunu gösteriniz. 1) CH4 ? + 2O2 CO2 + 2 H2O 25.6 g 17.6 g Yandaki tepkimede metanın (CH4 ) başlangıçtaki kütlesi kaç gramdır? 14.4g 2) Isıtıldığında 5.6 gram CaO ile 4.4 gram CO2 oluşturan CaCO3 en az kaç gramdır? CaCO3 + Isı Ca O + CO2 3) X ile KL arasında aşağıdaki tepkime gerçekleşmektedir. X + 2 KL XL2 + K2 Buna göre; tepkimede yer alan X ve K atomlarının kütle-zaman grafiği aşağıdakilerden hangisi gibidir? a) Kütle b) Kütle X c) Kütle X K K K X Zaman d) Kütle K X Zaman Zaman Zaman YANMA TEPKİMESİ Bir maddenin oksijenle (O2) tepkimeye girmesine yanma denir. Yanma tepkimeleri genelde çevreye ısı enerjisi yayar ve kendiliğinden devam eder. Bir yanma tepkimesi için; Yanıcı madde, Oksijen (hava) ve Tutuşma Sıcaklığı gerekir. Havasız (O2’siz) ortamda yanma olmaz. Bu nedenle yanan bir maddeyi söndürmek için önce hava ile teması kesmek gerekir. Tüm yanma olayları odunun veya kağıdın yanması gibi bir anda veya alev çıkararak gerçekleşmez. Demirin veya metallerin paslanması da bir yanma olayıdır. Fakat bu olay yavaş yanma adını alır. Aynı zamanda bu olaya oksitlenme de denir. C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O (glikoz, oksijenle tepkimeye girmiştir.) (solunum denklemi, bir yavaş yanma örneğidir.) Bir kimyasal tepkimede girenler kısmında OKSİJEN varsa, o tepkime bir yanma tepkimesidir. Yanma tepkimeleri genelde ortama ısı verir. (Ekzotermik) Aşağıdaki yanma tepkimesini denkleştirelim... C3H8 + O2 CO2 + H2O + Isı ve ışık (propan) (oksijen) (karbondioksit) (su) Yangın söndürücü olarak kullanılan maddelerin sahip olması gereken özellikler; - Yanmamalı Havadan ağır olmalı Zehirli olmamalı CO2 neden söndürücü olarak kullanılır? Yoğunluğu havadan fazladır. Karbon +4 değerliğe sahiptir. Bu yüzden yanmaz.