• KİMYASAL DENKLEMLER
-
İki ya da daha fazla maddenin birbirleri ile etkileşerek
kendi özelliklerini kaybedip yeni özelliklerde bir takım ürünler meydana getirmesine
kimyasal olay, bunların formüllerle gösterilmesine kimyasal denklem
denir. Kimyasal denklemlerde (®) işaretinin sol
tarafında reaksiyona girenler, sağ tarafında da ürünler bulunur.
-
Hidroklorik asit ve sodyum hidroksitin reaksiyonundan
yemek tuzu ve su meydana gelir. Bu kimyasal olayın denklemi
HCl + NaOH ®
NaCl + H2O
şeklindedir. Bu olayda reaksiyona giren ve çıkan atom
sayıları birbirine eşittir.
Kimyasal reaksiyonlarda değişmeyen bazı özellikler.
-
Atom sayısı ve cinsi
-
Toplam kütle
-
Toplam proton sayısı
-
Toplam nötron sayısı
-
Toplam elektron sayısı
-
Kütle numaraları
-
Çekirdek kararlılıkları
Kimyasal reaksiyonlarda;
Mol sayısı, molekül sayısı, basınç, hacim, sıcaklık değişebilir.
BASİT DENKLEM DENKLEŞTİRME
Karışık redoks reaksiyonlarının dışındaki denklemleri denkleştirmek
için atom sayısı en fazla olan bileşiğin kat sayısı 1 olarak alınır. Diğerlerinin
katsayısı buna bağlı olarak sayılarak bulunur.
DENKLEM KATSAYILARININ YORUMU ve ANLAMI
Bir kimyasal denklemde maddelerin baş tarafında bulunan
katsayılar mol olarak yorumlanır.
Şayet reaksiyona giren ve oluşan maddelerin tamamı gaz olursa
kat sayılar hacim (lt) olarak da yorumlanabilir.
N2(g) + 3H2(g)
® 2NH3(g) denklemi;
1 mol N2(g) ile 3 mol H2 tepkimeye
girmiş 2 mol NH3 oluşmuştur. Şeklinde yorumlanır.
Bu denklemde maddelerin tamamı gaz olduğundan 1 hacim N2
ile 3 hacim H2 tepkimeye girmiş ve 2 hacim NH3 oluşmuş şeklinde
de yorumlanabilir.
Ya da 1 lt N2 ile 3 lt H2 tepkimeye
girerse 2 lt NH3 oluşur da denilebilir.
REAKSİYON TİPLERİ
1. Asit - Baz reaksiyonları
HCI + NaOH ® NaCI + H2O
-
Asit
oksitlerin bazlarla, bazik oksitlerin asitlerle ve asit oksitlerin bazik
oksitlerle reaksiyonları da asit baz reaksiyonudur.
CO2 + 2NaOH ®
Na2CO3 + H2O
-
Anhidrobaz
olan NH2 ün asitlerle reaksiyonundan
yalnız tuz oluşur.
2NH3 + H2SO4 ®
(NH4)2SO4
-
Na2CO3 ve CaCO3 gibi
bazik tuzların asitlerle reaksiyonundan tuz ve su oluşur, CO2 gazı
açıga çıkar.
CaCO3 + 2HCI ® CaCI2
+ CO2(g) + H2O
2. Metallerin asitlerle reaksiyonu
Mg + 2HCI ® MgCI2 +
H2(g)
Zn + 2HCI ® ZnCI2
+ H2(g)
Cu + HCI ®
Reaksiyon vermez
Ag + HCI ®
Reaksiyon vermez.
Derişik H2SO4 kullanıldığında SO2
gazı açığa çıkar. Seyreltik H2SO4 reaksiyon vermez. Derişik
HNO3 den NO2(g), seyreltik HNO3 den NO(g)
elde edilir.
3. Metallerin bazlarla reaksiyonu
Kuvvetli bazlarla yalnızca anfoter metaller (Al, Zn, Sn,
Pb ...) reaksiyon verir. Tuz oluşur. Hidrojen gazı açığa çıkar.
Zn + 2NaOH ®
Na2 ZnO2 + H2(g)
AI + 3NaOH ®
Na3AIO3 + 3/2 H2(g)
4. Organik bileşiklerin yanma reaksiyonu
Hidrokarbon; yapısında C ve H atomu bulunduran bileşiklerdir.
Bazı organik bileşiklerin yapısında C - H - O atomları bulunur. Organik bileşiklerin
yanmasından CO2 ve H2O oluşur.
C3H6 + 9/2 O2 ® 3CO2 + 3H2O
C2H5 OH + 3O2 ® 2CO2 + 3H2O
5. Yer değiştirme reaksiyonları
Aktiflik:
Metallerin
elektron verebilme, ametallerin elektron alabilme kabiliyetine aktiflik denir.
Aktif olan bir metal daha pasif olan metal katyonu ile yer
değiştirir.
Fe(k) + 2AgNO3(ag)
® Fe(NO3)2(ag) + 2Ag(k)
2NaI + Br2 ® 2Na Br
+ I2
AgNO3 + NaCI ® AgCI
+ NaNO3
6. Aktif metallerin su ile reaksiyonu
Li K Ba Sr Ca Na gibi aktif metallerin su ile reaksiyonundan
hidrojen gazı açıga çıkarken metal hidroksit oluşur.
Na + H2O ® NaOH +
1/2 H2(g)
7. Analiz (Ayrışma) Reaksiyonları
Bir bileşiğin kendisinden daha basit maddelere ayrıştırılmasına
analiz denir.
Aşağıdaki denklemler analiz reaksiyonlarına örnek olarak
verilebilir.
CaCO3 + ısı ® CaO
+ CO2(g)
elektroliz
H2O
¾¾¾®
H2 + 1/2 O2
8. Sentez (Birleşme) reaksiyonları
Birden fazla maddenin birleşerek yeni özellikte yeni bir
madde oluşturması olayına sentez denir.
H2 + 1/2 O2 ® H2O
N2 + 3H2 ®
2NH3
Redoks Reaksiyonları
Kimyasal reaksiyonların birçoğunda reaksiyona giren maddeler
arasında elektron alışverişi olur. Böyle reaksiyonlara redoks reaksiyonları denir.
Redoks, yükseltgenme (elektron verme) ve indirgenme (elektron
alma) olaylarının birleşimidir.
Elektron veren atom kendisi yükseltgenirken karşısındakini
indirgediğinden dolayı indirgendir. Elektron alan atom kendisi indirgenirken karşısındakini
yükseltgediği için yükseltgendir.
Yükseltgenme (Elektron verme)
Al0 ®
Al+3 + 3e- |
3e- vermiş, ya da 3e-
ile yükseltgenmiş |
Cl-1 ® Cl+7
+ 8e- |
8e- vermiş, ya da 8e-
ile yükseltgenmiş |
2Cl ®
Cl2 + 2e- |
2e- vermiş, ya da 2e-
ile yükseltgenmiş |
S3-2
® 3S+6 + 24e- |
24e- vermiş, ya da 24e-
ile yükseltgenmiş |
İndirgenme (Elektron alma)
Mg+2 + 2e- ®
Mg0 2e- |
almış ya da 2e- ile indirgenmiş |
P+5 + 2e-
®
P+3
2e- |
almış ya da 2e- ile indirgenmiş |
N2 + 6e-
®
2N-3
6e- |
almış ya da 6e- ile indirgenmiş
|
Redoks Denklemlerinin Denkleştirilmesi
Sırası ile şu işlemler yapılmalıdır;
-
Değerlik değiştiren elementler tespit edilerek her iki
taraftaki değerlikleri bulunur.
-
Yükseltgenme ve indirgenme yarı tepkimeleri ayrı ayrı
yazılır.
-
Verilen elektron sayısı alınan elektron sayısına eşit
olması gerektiğinden uygun katsayılar kullanılarak elektron eşitliği sağlanır.
-
Reaksiyon, iyon reaksiyonu ise (asidik ortamda ya da
bazik ortamda gerçekleşen bir tepkime ise) H+ ya da OH-
iyonları ekleyerek veya denklem üzerinde H+ ya da OH- iyonları
gözüküyorsa bunların katsayıları değiştirilerek yük denkliği sağlanır. Gerekli
tarafa H2O yazılır.
-
Reaksiyona giren atomların cins ve sayısı, reaksiyondan
çıkan atomların cins ve sayısına eşit olması gerektiğinden dolayı atom eşitliği
sağlanmamış atomlar uygun katsayılarla eşitlenir.
Örnek - 1
KMnO4 + HCI
®
KCI + MnCI2 + CI2 + H2O
denklemini en küçük tam sayılarla denkleştiriniz.
Çözüm
Elementlerin denklemde değerliklerini bulalım.
Değerlik değiştiren elementler Mn ve CI dir. Mn+7
den Mn+2 ye indirgenmiş, CI-
den CI20 a yükseltgenmiştir. indirgenme ve yükseltgenme yarı
reaksiyonlarını yazalım.
Mn+7 + 5e-
® Mn+2 (indirgenme)
2CI-
® CI02 + 2e– (yükseltgenme)
Elektron sayılarını eşitlemek için indirgenme yarı reaksiyonunu
2, yükseltgenme yarı reaksiyonunu 5 ile çarpalım.
2/ Mn+7 + 5e-
® Mn+2 (indirgenme)
5/ 2CI- ®CI2 + 2e– (yükseltgenme)
2Mn+7 + 10CI–
® 2Mn+2
+ 5CI2
ürünlerin katsayılarını esas denkleme yazalım.
KMnO4 + HCI
® KCI + 2MnCI2
+ 5CI2 + H2O
Sağ tarafta 2 tane Mn vardır. KMnO4 ün katsayısı
2 olursa sol taraftaki Mn’de 2 tane olur.
Solda 2K vardır, sağdaki KCI nin katsayısı 2 olmalıdır.
Klor atomları sağ tarafta toplam 16 tane vardır. HCI nin
katsayısı 16 olmalıdır.
Solda 16 tane H atomu varsa, H2O nun katsayısı 8 olmalıdır.
Denklemin denkleştirilmiş hali;
2KMnO4+16HCI
® 2KCI
+ 2MnCI2 + 5CI2 + 8H2O
şeklinde olur.
Örnek - 2
Asidik ortamda gerçekleşen
tepkimesini en küçük katsayılarla denkleştiriniz?
Çözüm
Elementlerin değerlikleri bulunur.
Değerlik değiştiren elementler Sb, S ve N’dur.
Sb ve S yükseltgenirken verdikleri elektronları N alarak
indirgenmiştir.
N+5 + e– ®
N+4
Elektron sayılarını eşitlemek için yükseltgenme yarı reaksiyonlarını
1 ile, indirgenme yarı reaksiyonunu 28 ile çarpalım.
1/Sb2+3 ®
Sb2 + 4e’. (Yükseltgenme)
1/S2-2
®
3.S+6 + 24e (Yükseltgenme)
28/N+5 + le’
® N+4 (İndirgenme)
_______________________________
ürünlerin kat sayılarını esas denkleme yazalım.
İyonik olduğu için yük denkliği eşitlenmeli. Soruda verilen
iyonlar esas alınarak asitli ortam olduğu için H+ ve H2O yazılacak.
Girenlerin yük toplamı (– 28), çıkanların yük toplamı (–6). Yükleri eşitlemek için
girenler tarafına 22 H+ yazılmalıdır. 22 H+ yazılınca H eşitliğini
sağlamak için çıkanlar tarafına 11 H2O yazılmalıdır.
Denklemin denkleşmiş hali,
şeklinde olur. |