Kimyasal Tepkimeler - Kimyasal Tepkimeler Konu Anlatımı

'Konu Dışı Başlıklar' forumunda Mavi_inci tarafından 19 Mart 2011 tarihinde açılan konu

  1. Mavi_inci

    Mavi_inci Özel Üye

    Sponsorlu Bağlantılar
    Kimyasal Tepkimeler - Kimyasal Tepkimeler Konu Anlatımı konusu Kimyasal Tepkimeler - Kimyasal Tepkimeler Konu Anlatımı

    Tepkime, kimyada iki veya daha çok maddenin başka madde veya maddelere dönüştüğü hadise. Reaksiyon da denir. Kimyasal tepkimede tepkimeye giren maddelerin özellikleri kaybolurken değişik özelliklerde yeni maddeler ürün olarak ortaya çıkar. Fakat tepkimede toplam kütle değişmez.


    Bir kimyasal tepkimede bağ oluşturan elektronların enerji soğurmasıyla bağ parçalanır. Bu durum yeni bağların oluşmasını mümkün kılar ve enerji açığa çıkar. Bir bağın parçalanması için gerekli olan enerji yeni bir bağın oluşmasında açığa çıkan enerjiden daha az olduğunda, bu tepkimeye ekzotermik (ısı veren) tepkime, tersi olduğundaysa endotermik (ısı alan) tepkime denir.


    Konu başlıkları
    1 Tepkime kabı
    2 Tepkime ısısı
    3 Tepkime hızı




    Tepkime kabı Reaktör de denir. Laboratuvarlarda veya kimya sanayiinde kimyasal tepkimelerin gerçekleştiği kap veya cihazlara denir. Genellikle cam, paslanmaz çelik veya kimyasal maddelerden etkilenmeyen herhangi bir alaşımdan yapılmışlardır.
    Tepkime ısısıBir kimyasal tepkimede bütün maddeleri aynı sıcaklıkta tutabilmek için tepkime sistemine eklenmesi veya sistemden uzaklaştırılması gereken ısı miktarıdır. Tepkime sisteminin içinde bulunduğu kabın basıncı sabit tutulduğunda ölçülen tepkime ısısı aynı zamanda entalpi olarak bilinen termodinamik nitelikteki değişimi, yani tepkime sonucunda oluşan ürünlerin entalpisiyle tepkimeye girenlerin entalpisi arasındaki farkı gösterir. Böylece sabit basınçta tayin edilen tepkime ısısı DH sembolüyle gösterilen tepkime entalpisidir. DH negatif olduğunda tepkime ekzotermik, tersi durumdaysa tepkime endotermiktir.


    Mesela,
    H2 + Cl2 → 2HCl + 44 kkal tepkimesinde tepkimeye giren H2 ve Cl2 moleküllerinde iki atomu bir arada tutan bağların koparılması enerji ister. Bu enerji sağlandığında atomlar arasındaki bağlar kopar ve atomlar yeni düzenlemeye girerek yeni bağlar (HCl bağları) oluştururken dışarıya enerji verilir. Bu tepkimede dışarı verilen enerji daha önce alınan enerjiden fazla olduğundan neticede dışarıya enerji verilmiş olur (ekzotermik tepkime). Buna karşılık;



    H2 + I2 + 12,4 kkal → 2HI tepkimesinde alınan enerji verilen enerjiden fazla olup bu tepkime de endotermik tepkime olur.


    Tepkime hızı Tepkime hızı birim zamanda dönüşen madde miktarı anlamına gelir. Tepkime hızlarını karşılaştırabilmek için birim zamanda, birim hacimde değişen mol sayısı, yani derişim değişimi esas alınır. Bu durumda tepkime hızı (TH), birim zamanda madde derişimindeki değişim olarak ifade edilir. Mesela;


    2NOCl(g) → 2NO + Cl2
    tepkimesinde hız, NOCl, NO ve Cl2 derişimleri için ayrı ayrı yazılabilir. Tepkimeye giren



    NOCl yönünden tepkime hızı (TH1);


    TH1 = NOCl derişimdeki azalma / zaman aralığı
    olarak tanımlanır. Buna göre NOCl ne kadar hızlı azalıyorsa, tepkime o kadar hızlı gerçekleşiyor demektir. Oluşan azot monoksit ve klora göre de;
    TH2 = NO derişimdeki artma / zaman aralığı
    TH3 = Cl2 derişimdeki artma / zaman aralığı
    olarak yazılır.


    Tepkime denklemine göre 2 mol NOCl’den 2 mol NO ve 1 mol Cl2 oluştuğuna göre;
    TH1 = TH2 = 2 TH3 olur.


    Bir tepkimenin oluşması çarpışma teorisiyle izah edilir. Bu teoriye göre tepkime verecek tanecikler (molekül, atom veya iyon) mutlaka çarpışmalıdırlar. Ancak tepkime vermeleri için çarpışmaları da yetmez. Tepkime ancak moleküllerin uygun doğrultuda çarpışmaları ve ilaveten taneciklerin belirli bir enerjide olmalarıyla gerçekleşir. Tepkimenin gerçekleşmesi için taneciklerin sahip olmaları gereken minimum enerjiye eşik enerjisi denir.


    Eşik enerjiye sahip tanecikler çarpıştığında moleküller birbiri içine girer ve atomlar yeni bir düzenlemeye girebilecek biçimde karmaşık hale gelir. Bu arada taneciklerin hızı yani kinetik enerjisi azalır, potansiyel enerji de en yüksek seviyesine ulaşır. Yüksek potansiyel enerjili bu karmaşık hale aktifleşmiş kompleks adı verilir. Aktifleşmiş kompleksin enerji seviyesine varmak için gerekli enerjiye aktifleşme enerjisi denir.


    Bir tepkimenin hızına tesir eden faktörleri:
    Tepkimeye giren maddelerin türü,
    Derişim,
    Sıcaklık,
    Katalizör olarak sıralanabilir.


    Kimyasal Tepkime: İki veya daha fazla sayıda madde biraraya geldiğinde, moleküllerdeki atomların aralarında yeniden düzenlenmesine kimyasal tepkime denir. Bu sırada elektronların paylaşılması da değişir. Kimyasal tepkimelerin bir özelliği, ilgili atomların çekirdeklerinde bulunan parçacık sayısının tepkime sırasında değişmemesidir.


    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
    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 ısı
    2HgO ® 2Hg + O2ısı
    MgCO3 ® MgO + CO2
    elektroliz
    H2O ® H2 + 1 O2


    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)
     

Bu Sayfayı Paylaş