Kimyasal tepkimeler, maddelerin kimlik değiştirdiği olaylardır. Bu süreçte reaktifler (girenler) bir araya gelerek ürünleri oluşturur. Aşağıda, bu konuyu daha iyi anlamana yardımcı olacak bazı temel sorular ve cevapları bulacaksın.
Kimyasal Tepkime: Bir ya da birden fazla maddenin (girenlerin) başka maddelere (ürünlere) dönüştüğü, kimyasal bağların kırılıp yeni kimyasal bağların oluştuğu olaydır.
Fiziksel Değişim: Maddenin kimliğinin değişmediği, sadece hal, şekil, boyut gibi özelliklerinin değiştiği olaylardır.
Kimyasal tepkimelerde kütlenin korunumu kanunu geçerlidir. Bu yüzden giren atomların sayısı ile ürün atomların sayısı eşit olmalıdır. Denkleştirme, bileşiklerin önüne katsayılar yazarak yapılır. Formül içindeki alt indisler asla değiştirilmez.
Örnek: Suyun oluşum tepkimesi:
Girenler: \( H_2 \) ve \( O_2 \)
Ürün: \( H_2O \)
Denklemi yazalım: \( H_2 + O_2 \rightarrow H_2O \)
Bu denklem denk değildir. Çünkü girenlerde 2 O atomu varken, üründe 1 O atomu var. Ayrıca H atomları da dengesiz. Denklemi adım adım denkleştirelim:
Kontrol: Girenler: 4 H, 2 O --- Ürünler: 4 H, 2 O --> DENK!
Örnek: \( CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O \) (Metan gazının yanması)
Örnek: \( HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O \)
Örnek: \( AgNO_3(aq) + NaCl(aq) \rightarrow AgCl(k) + NaNO_3(aq) \)
Bir kimyasal denklem bize sadece hangi maddelerin tepkimeye girdiğini ve hangi maddelerin oluştuğunu değil, aynı zamanda maddeler arasındaki mol oranlarını da verir.
Örneğin, \( N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \) tepkimesini inceleyelim:
Bu oran, kütle ve hacim hesaplamalarında da kullanılabilir.
Bir kimyasal tepkime sırasında açığa çıkan ya da soğurulan ısı enerjisine tepkime ısısı denir ve \( \Delta H \) sembolü ile gösterilir.
Örnek: Yanma tepkimeleri.
Örnek: Fotosentez olayı.
Soru 1: Bir kimya laboratuvarında magnezyum (Mg) şerit, oksijen (O₂) gazı ile yakılarak magnezyum oksit (MgO) oluşturuluyor. Tepkime denklemi aşağıdaki gibidir:
2Mg(k) + O₂(g) → 2MgO(k)
Bu tepkime ile ilgili olarak;
I. Yanma tepkimesidir.
II. Mg indirgen, O₂ yükseltgendir.
III. MgO oluşurken elektron alışverişi gerçekleşmiştir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
a) Yalnız I b) I ve II c) I ve III d) II ve III e) I, II ve III
Cevap: e) I, II ve III
Çözüm: Tepkime bir yanma tepkimesidir (I doğru). Mg, elektron vererek yükseltgendiği için indirgendir; O₂ ise elektron alarak indirgendiği için yükseltgendir (II doğru). İndirgenme-yükseltgenme tepkimelerinde elektron alışverişi gerçekleşir (III doğru).
Soru 2: Bir öğrenci, sülfürik asit (H₂SO₄) çözeltisi ile çinko (Zn) metali arasındaki tepkimeyi inceliyor. Tepkime sonucunda hidrojen gazı (H₂) açığa çıkıyor ve çinko sülfat (ZnSO₄) çözeltisi oluşuyor. Dengelenmiş tepkime denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
a) Zn(k) + H₂SO₄(suda) → ZnSO₄(suda) + H₂(g)
b) 2Zn(k) + H₂SO₄(suda) → Zn₂SO₄(suda) + H₂(g)
c) Zn(k) + 2H₂SO₄(suda) → ZnSO₄(suda) + 2H₂O(s)
d) Zn(k) + H₂SO₄(suda) → ZnO(k) + SO₂(g) + H₂O(s)
e) 2Zn(k) + 2H₂SO₄(suda) → 2ZnSO₄(suda) + 2H₂(g)
Cevap: a) Zn(k) + H₂SO₄(suda) → ZnSO₄(suda) + H₂(g)
Çözüm: Asitlerle aktif metallerin tepkimesi sonucunda tuz ve hidrojen gazı oluşur. Verilen tepkimede çinko aktif metal, H₂SO₄ asittir. Ürünler ZnSO₄ (tuz) ve H₂ gazıdır. Denklem atom ve yük denkliği açısından zaten dengelidir.
Soru 3: Aşağıda verilen tepkimelerden hangisi bir çökelme (çökme) tepkimesidir?
a) HCl(suda) + NaOH(suda) → NaCl(suda) + H₂O(s)
b) AgNO₃(suda) + NaCl(suda) → AgCl(k) + NaNO₃(suda)
c) CaCO₃(k) → CaO(k) + CO₂(g)
d) CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
e) 2Na(k) + 2H₂O(s) → 2NaOH(suda) + H₂(g)
Cevap: b) AgNO₃(suda) + NaCl(suda) → AgCl(k) + NaNO₃(suda)
Çözüm: Çökelme tepkimelerinde, çözeltideki iyonların birleşerek suda çözünmeyen bir katı (çökelti) oluşturması söz konusudur. b seçeneğinde Ag⁺ ve Cl⁻ iyonları birleşerek suda çok az çözünen AgCl katısını oluşturur. Diğer seçeneklerde nötralleşme, ayrışma, yanma ve metal-asit tepkimeleri vardır.
Soru 4: Kalsiyum karbonatın (CaCO₃) ısıtılmasıyla kalsiyum oksit (CaO) ve karbondioksit (CO₂) gazı oluşmaktadır. Bu tepkime denklemi \( \ce{CaCO3(k) ->[\Delta] CaO(k) + CO2(g)} \) şeklindedir.
Bu tepkime ile ilgili;
I. Bir ayrışma (bozunma) tepkimesidir.
II. Ekzotermik bir tepkimedir.
III. Tepkime entalpisi (\( \Delta H \)) pozitiftir.
yargılarından hangileri doğrudur?
a) Yalnız I b) Yalnız II c) I ve II d) I ve III e) II ve III
Cevap: d) I ve III
Çözüm: Bir bileşiğin ısı etkisiyle daha basit maddelere dönüşmesi ayrışma tepkimesidir (I doğru). Isıtma ile gerçekleşen bu tepkime, dışarıdan ısı alan endotermik bir tepkimedir (II yanlış). Endotermik tepkimelerde sistemin entalpisi artar, bu nedenle \( \Delta H > 0 \)'dır (III doğru).
