Kimyasal Tepkime

Kimyasal tepkime, iki veya daha fazla maddenin birbiri ile etkileşmesi sonucu kendi özelliklerini kaybederek yeni özellikte maddeler oluşturmasıdır.

Kimyasal tepkimelerde değişebilen özellikler


Atomların hacmi veya çapı
Atomların elektron düzenleri ve sayıları
Toplam potansiyel enerji 
Toplam mol sayısı
Toplam molekül sayısı
Toplam hacim
Renk, koku, tat gibi fiziksel özellikler
Toplam kinetik enerji
Kimyasal tepkimesinin çeşitleri

Sentez tepkimeleri 

İki ya da daha fazla basit bir madde oluşturuyorsa böyle tepkimeler Sentez tepkimler olarak adlandırılır. Ayrıca 'analiz tepkimler' de' denir.

2 H2 + ½ O2 → 2H2O

2. Suda iyonlaşarak çözündükleri için çözeltileri elektrik akımını iletir.
3. Katı halde elektrik akımını iletmezler. Ancak ısı etkisi ile eritilmiş halleri ile sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
Yer değiştirme tepkimeleri

Bir elementin bir bileşikle tepkimeye girerek bu bileşiklerdeki elementlerden birinin yerini aldığı tepkimelere denir.

örnek:
Zn + 2 HCI → ZnCI2 + H2 Hg(s)½O2(g)→ HgO (k) + ısı

Kimyasal değişmelere ya da kimyasal tepkimelere kimyasal reaksiyonlar da denir.Kimyasal tepkime sırasında değişim geçiren
maddelere reaksiyona girenler, yeni oluşan maddelere de reaksiyondan çıkanlar ya da ürünler adı verilir.


Demirin paslanması sırasında havadaki oksijenle demir birleşerek demir oksit denilen pası oluşturur.Burada demir ve oksijen girenler, demir oksit ise çıkan üründür.

Kimyasal tepkimeler sırasında meydana gelen değişiklikler, kimyasal denklemlerle gösterilir.


Kimyasal denklemlerde giren ve çıkan maddeler formüllerle gösterilir.Örneğin kömür yanarken içindeki karbon havadaki oksijenle birleşir ve karbon dioksit gazı açığa çıkar. Bu olaya ilişkin tepkime denklemi şu şekilde yazılır:


C + O2 CO2
Kömür Oksijen Karbon dioksit
Girenler Çıkanlar (Ürün)

Denklemden de görüldüğü gibi tepkimeye giren ve çıkan maddeler arasına ok konur. Giren maddeler okun sol tarafında, çıkanlar ise sağ tarafında bulunur.
Kimyasal denklemler tepkime hakkında bir çok bilgiyi basit bir şekilde göstermemize yarar. Örneğin; C + O2 CO2 tepkimesi bize 1 karbon atomuyla 2 oksijen atomunun birleşerek 1 karbon dioksit molekülü oluşturduğunu gösterir.


Tepkime Çeşitleri

Kimyasal tepkimeler gerçekleşirken bazı maddeler arasında bağlar koparken, bazı maddeler arasında yeni bağlar oluşur.Kimyasal tepkimeler, oluş şekline göre sentez, ayrışma ve yer değiştirme tepkimeleri olarak sınıflandırılabilir:

1. Sentez (Birleşme) Tepkimeleri:

Element ya da bileşiklerin birleşmesiyle yeni bir madde oluşumuna sentez (birleşme) tepkimesi adı verilir.
Örnek; karbon dioksit ve suyun oluşumu:
C + O2 CO2
2 H2 + O2 2 H2O



2. Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri:

Bir bileşik kendini oluşturan daha basit maddelere ayrışıyorsa, buna analiz (ayrışma) tepkimesi adı verilir.
Örnek; suyun ve potasyum kloratın (KClO3) ayrışması:
2 H2O 2 H2 + O2
KClO3 KCl + 3/2O2


3. Yer Değiştirme Tepkimeleri:

Bir element ve bir bileşik arasında ya da iki farklı bileşik arasında oluşan tepkimelerde, atomlar birbiriyle yer değiştirip yeni bileşikler oluşturabilir. Bu tip tepkimelere yer değiştirme tepkimesi adı verilir.
Örneğin magnezyum ile çinko oksit tepkimeye girdiğinde magnezyum oksit ve çinko oluşur.
Mg + ZnO MgO + Zn


Tepkime denkleminde de görüldüğü gibi elementler yer değiştirerek yeni bileşikler oluşturur.


Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi

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.


Örneğin su, oksijen ve hidrojenin birleşmesiyle oluşur. Fakat oksijen ve hidrojen tek atom hâlinde değil, O2 ve H2 molekülleri şeklinde ve gaz hâlde bulunur.Suyun tepkime denklemini H2 + O2 H2O şeklinde yazarsak denk bir tepkime denklemi yazmış olmayız. Çünkü giren atom sayısı ile çıkan atom sayısı aynı değildir. Girenler tarafında 2 tane O atomu, çıkanlar tarafında ise 1 tane O atomu vardır.

Denklemi denkleştirmek için H2 ve H2O’nun önüne 2 yazalım;
2 H2 + O2 2 H2O
4 adet H 4 adet H
2 adet O 2 adet O
Bu durumda girenler ve çıkanlar denkleşmiş olur.Şimdi de O2’nin önüne 1/2 yazalım;

H2 + 1/2O2 H2O
2 adet H 2 adet H
1 adet O 1 adet O

Görüldüğü gibi yine tepkimeye giren ve çıkan atom sayıları denkleşti.
O hâlde, denk olmayan bir kimyasal tepkime denklemi, formüllerin
başlarına katsayılar yazılarak denk hâle getirilebilir.


Örnek:Magnezyum ve oksijen birleşerek Magnezyum oksit (MgO) bileşiğini oluşturur.Bu olayın tepkime denklemini yazınız.

Örnek: ****nın formülü CH4 olduğuna göre, ****n ve oksijen arasındaki kimyasal denklemi yazınız.


Tepkimelerde Kütlenin Korunumu

Bir kimyasal tepkimede, tepkimeye giren maddelerin kütlelerinin toplamı, çıkan maddelerin kütlelerinin topl***** eşittir.Demirin kükürt ile tepkimesinden demir sülfür oluşur (Kükürt = Sülfür). Demir sülfürün tepkime denklemi şu şekildedir.

Fe + S FeS
56 32 88 g
Giren Çıkan
kütle = 56 + 32 = 88 g kütle = 88 g


Tepkimelerde Isı Alış Verişi

Kimyasal tepkimeler oluşurken maddeler ya enerji alır ya da enerji açığa çıkarır. Bazı maddelerin tepkimeye girmesi için ısı alması gerekir. Örneğin kömürün yanmaya başlaması için tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılması gerekir. Kömür tutuştuktan sonra yanarken etrafa ısı yayar.

Isı Alan (Endotermik) Tepkime

Isı alarak gerçekleşen kimyasal olaylara endotermik tepkime denir. Isı alarak gerçekleşen bir kimyasal tepkime denkleminde girenler tarafında ısı alındığı belirtilir.

Örneğin; kireçtaşı (kalsiyum karbonat) ısıtıldığında kalsiyum oksit ve karbon dioksit oluşur. Bunun tepkime denklemi şöyledir:


CaCO3 + Isı CaO + CO2


Bu denklemde de görüldüğü gibi endotermik reaksiyonlarda ısı girenler tarafında yazılır.

Isı Veren (Ekzotermik) Tepkime

Isı vererek gerçekleşen kimyasal olaylara ekzotermik tepkime denir.Isı vererek gerçekleşen bir kimyasal tepkime denklemi yazılırken çıkanlar tarafında dışarı ısı verildiği belirtilir.


Örneğin karbonun oksijenle tepkimeye girmesi sonucu karbon dioksit gazı ve ısı açığa çıkar. Bu olayın tepkime denklemi;


C + O2 CO2 + Isı şeklinde belirtilir.


Yanma tepkimeleri, maddelerin oksijenle tepkimeye girmesiyle gerçekleşir. Yanma tepkimelerinin tamamı ısı veren tepkimedir.


Örnek : Civa oksit ısıtıldığında cıva ve oksijene ayrışmaktadır.Bunu tepkime denklemini yazarak gösteriniz.


Örnek :Vücudumuzda bulunan glikozun (C6H12O6) oksijenle tepkimeye girmesi sonucu karbon dioksit, su ve ısı enerjisi açığa çıkar. Bu olaya solunum denir.Bunu tepkime denklemini yazarak gösteriniz.


Asitin suda çözünmesi sonucu da ısı enerjisi açığa çıkar. Bu yüzden asit içine su dökülmemelidir.Suyun elektrolizi esnasında suya elektrik enerjisi verilir. Bu da bir çeşit endotermik tepkimedir.

Kimyasal Tepkimelerin Önemi

Kimyasal tepkimeler, yeryüzünde yaşamın devam etmesinde çok önemli bir yer tutar. Örneğin yeşil bitkilerin su, karbon dioksit ve
güneş ışığı yardımı ile besin üretmesi kimyasal bir olaydır. Buna ışıkla birleştirme anlamında fotosentez denir. Fotosentez denklemi aşağıdaki gibidir.
klorofil

6H2O + 6CO2 + Güneş ışığı C6H12O6 + 6O2
Su Karbondioksit Glikoz (besin) Oksijen


Fotosentez sırasında bitkiler havadan karbondioksit alıp havaya oksijen verirler.Canlı vücutlarında besinlerin yakılması da bir kimyasal tepkimedir. Bu olay sonucunda açığa çıkan enerji, yaşam için gerekli hareketleri yapmakta kullanılır. Bu olaya solunum denir. Besinleri vücudumuzda yakma tepkimesi şu şekildedir;


C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Enerji
Glikoz (besin) Oksijen Karbondioksit Su

Vücudumuzda proteinlerin amino asitlere dönüşmesi, daha sonra hücrel

Tepkime kabı 

Reaktör de denir. Laboratuarlarda veya kimya sanayisinde kimyasal tepkimelerin gerçekleştiği kap veya cihazlara denir. Genellikle (cam), paslanmaz (çelik) veya kimyasal maddelerden etkilenmeyen herhangi bir alaşımdan yapılmışlardır.

Tepkime ısısı 

Bir 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 (basınç)ta tayin edilen tepkime ısısı DH sembolüyle gösterilen tepkime entalpisidir. DH negatif olduğunda tepkime ısıveren, tersi durumdaysa tepkime ısıalandır...

Mesela,

H2 + Cl2 → 2 HCl + 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 (ısıveren tepkime). Buna karşılık;

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