Burdasınız: Bikifi > Lise Ders Notları > Kimya Ders Notları > Kimyasal Denklemler ve Hesaplamalar

Kimyasal Denklemler ve Hesaplamalar

I) Kimyasal Tepkime ve Çeşitleri

Atomlar arasındaki bağlar kopar ve yeniden bir başka düzende atomlar dizilir. Bu olaya kimyasal tepkime adı verilir. Kimyasal tepkimeler çok çeşitlidir. Ancak bu kısımda en önemli kimyasal tepkime çeşitlerinden bahsetmeye çalışacağız.

A) Yanma Tepkimeleri

Bu tepkime türüne oksitlenme tepkimeleri adı da verilir. O2 gazı ile reaksiyona girmeye yanma reaksiyonu denir. Bu tür tepkimelerde ürün olarak metal ya da ametallerin oksitleri oluşur

Yanma tepkimelerine verilebilecek örnekler

Organik bileşiklerin yanması: Organik bileşik, yapısında karbon ve hidrojen bulunduran bileşiktir. Organik bileşiklerin yanması sonucu karbondioksit (CO2) ve su (H2O) oluşur.

Organik bileşiklerin yanma tepkime örnekleri

B) Asit – Baz Tepkimeleri

En basit hâliyle sulu çözeltilerine H+1 iyonu verebilen maddelere asit, OH-1 iyonu veren maddelere de baz denir. Bu tanım Arrhenius asit-baz tanımıdır. H+1 iyonu verebilen maddeler asit olduğu gibi OH-1 iyonu alabilen maddeler de asittir. OH-1 iyonu veren maddeler baz olduğu gibi, H+1 iyonu alabilen maddeler de bazdır. Bu tanım da Bronsted-Lowry asit-baz tanımı olarak bilinir. Elektron alabilen maddeler asit, elektron verebilen maddeler de bazdır. Bu tanım da Lewis asit-baz tanımı olarak bilinir.

Asit ve bazların birbirleri ile olan tepkimelerine nötürleşme tepkimeleri denir. Nötrleşme tepkimeleri sonucunda genellikle ürün olarak tuz ve su oluşur.

Amonyak (NH3) gibi bazı bileşikler yapısında OH-1 olmadığı hâlde bazik karakterlidir. Bu tür bazların asitlerle tepkimesinden sadece tuz oluşur. Yukarıdaki 2 numaralı tepkime buna örnektir.

C) Sentez Tepkimeleri

İki ya da daha fazla maddenin kendi özelliklerini yitirerek yeni özellikte madde oluşturması olayına sentez ya da birleşme denir. Bu tür tepkimelere de sentez tepkimeleri adı verilir.

Sentez tepkimeleri için örnekler

 

D) İyon Tepkimeleri

Asitler, bazlar, tuzlar iyonik bağlı bileşiklerdir. Bu maddelerin suda çözünmesiyle hazırlanan çözeltiler yapılarında iyon bulundururlar. Bu tür iyon bulunduran çözeltiler elektrolit çözeltiler olarak bilinir. Bunlardan HCl, NaOH gibi tamamen iyonlarına ayrılabilen çözeltiler iyi birer elektrolittir. CH3COOH, HF, HCN gibi belli oranda iyonlaşabilen maddelerin oluşturduğu çözeltiler ise zayıf elektrolittir.

E) Redoks Tepkimeleri

Elektron alışverişi ile gerçekleşen tepkimelere redoks tepkimeleri denir. Bir atom ya da iyon elektron verdiğinde yükü artar ve yükseltgenmiş olur.

Bu denklemde Zn atomu elektron vererek +2 yüklenir. Zn atomu yükseltgenmiş olur ancak indirgen özellik göstermektedir. Zn+2 iyonu ise yükseltgenme ürünüdür. Bir atom ya da iyon elektron aldığında yükü küçülür ve indirgenmiş olur.

F) Ayrışma Tepkimeleri

Bir bileşiğin kendinden daha basit maddelere ayrılması tepkimesine ayrışma (analiz) tepkimeleri denir. İyonik bileşiklerin saf sıvı hâlleri ve sulu çözeltileri elektroliz edilebilir. Elektroliz edilebilen sıvı maddelere elektrolit denir. Elektrolizde kullanılan iletken metal çubuklara elektrot denir. Güç kaynağının (+) kutbuna bağlı olan ve (+) yüklenen elektroda anot,(-) kutbuna bağlı olan ve (-) yüklenen elektroda katot denir. (+) yüklü elektrot olan anot,(-) yüklü olan anyonları çekerek toplar. Anyonlar elektron vererek yükseltgenir.

II) Kimyasal Tepkimeyi Denkleştirme

A) Kütlenin Korunumu Kanunu

Kütlenin korunumu kanununu Lavosier bulmuştur. Madde yoktan var, var olan madde de yok edilemez. Yalnızca maddenin dönüşüme uğraması söz konusudur. Buna kütlenin korunumu kanunu denir. Bu sebeple tepkimeye girenlerin kütleleri toplamı, tepkimeden çıkan ürünlerin kütleleri toplamına eşittir.

Girenlerin kütleleri toplamı= Ürünlerin kütleleri toplamı

 Daha detaylı bilgi için aşağıda bağlantısı verilen sayfayı incelemenizi tavsiye ederiz. https://bikifi.com/biki/atom-kavrami-ve-kimyanin-temel-kanunlari

B) Kimyasal Reaksiyonlar ve Kimyasal Denklemler

İki yada daha fazla maddenin birbirleriyle etkileşerek kendi özelliklerini yitirip yeni özelliklere sahip ürünler oluşturmasına kimyasal reaksiyon denir. Kimyasal reaksiyonlarda birbirleri ile etkileşen element ya da bileşiklere reaksiyona girenler (reaktifler), meydana gelen element ya da bileşiklere ürünler (reaktantlar) adı verilir. Kimyasal reaksiyonlarda değişmeyen bazı özellikler vardır bunları şöyle sıralayabiliriz;

  1. Atom cinsi
  2. Toplam proton sayısı
  3. Toplam nötron sayısı
  4. Toplam elektron sayısı
  5. Kütle numaraları
  6. Çekirdek kararlılıkları

Bir kimyasal reaksiyonda değişebilen bazı özellikler de vardır, onları da şu şekilde sıralayabiliriz;

  1. Atomların hacmi, çapı
  2. Atomların elektron düzenleri ve sayıları
  3. Toplam potansiyel enerji
  4. Toplam mol sayısı
  5. Toplam molekül sayısı
  6. Toplam hacim
  7. Renk, koku, tat gibi fiziksel özellikler

C) Kimyasal Eşitliklerin Yazılması

Kimyasal denklemlerde ok işaretinin sol tarafında reaksiyona giren maddeler, sağ tarafında da ürünler bulunur. Mesela hidroklorik asit ve sodyum hidroksit maddelerinin reaksiyona girmesinden yemek tuzu ve su meydana gelir. Bu reaksiyon denklemle şu şekilde ifade edilir.

HCl + NaOH —-> NaCl + H2O

Kimyasal tepkimeleri bu şekilde ifade etmek bize kolaylık sağlar. Hem kimyasal olaylar gösterimi kısaltılmış hem de formüle edilmiş olur. Bir kimyasal eşitlik yazılırken elementler simgeleriyle, bileşikler formülleriyle yazılır. Tepkimeye giren maddeler yazıldıktan sonra ürünleri işaret eden ok işareti konur. Ok işaretinin sağına ise ürünler yazılır. Yukarıda yazdığımız tepkimede hidroklorik asit ve sodyum hidroksit girenleri, sodyum klorür tuzu ve su ise ürünleri temsil eder.

Kimyasal tepkime denklemlerinin doğru yazılması çok önemlidir. Kimyasal hesaplamaların doğru yapılabilmesi için bu şarttır. Bu nedenle kimya öğrenirken önemle tepkime denklemi yazmayı öğrenmek gerekir. Tepkime denklemlerini doğru yazabilmek için tepkimede bulunan bileşiklerin formülü doğru yazılmalıdır. Bu işlemler için bazı önemli elementlerin bileşiklerinde alabileceği değerlikler ile önemli kimyasal köklerin bilinmesi gereklidir.

  • +1 yüklü iyonlar: Li,Na,K,Ag,H
  • +2 yüklü iyonlar: Mg,Ca,Ba,Zn
  • +3 yüklü iyonlar: Al
  • -1 yüklü iyonlar: F,Cl,Br
  • -2 yüklü iyonlar: O
  1. Hidrojen metallerle yaptığı bileşiklerde, -1 değerlik alır (hidrür).
  2. Oksijen peroksit bileşiklerinde, -1 değerlik alır.
  3. Cl, Br, I elementleri +1,+3,+5,+7 gibi pozitif değerlikler alabilirler.
  4. Tabloda pozitif değerliklerle gösterilen elementler (H hariç) metal, diğerleri ametaldir.

Kimyasal kökler:

    • OH-1 : Hiroksit
    • NO3-1 : Nitrat
    • CO3-2 : Karbonat
    • SO4-2 : Sülfat
    • PO4-3 : Fosfat
    • NH4+1: Amonyum

Kimyasal reaksiyonlarda reaksiyona giren atomlar yok olamayacağından bir denklemdeki sol tarafta girenler yönündeki ve sağ tarafta ürünler yönündeki atom sayıları birbirine eşittir. Örneğin;

2KOH + H2SO4 —>K2SO4 + 2H2O

denkleminin sol ve sağ tarafında 2 K, 1 S, 4 H ve 6 O atomu bulunmaktadır. Yani kimyasal olaylarda atomlar arasında bağlar değişmekte, bazı bağlar kırılıp yeni bazı bağlar oluşmaktadır. Ama reaksiyona giren atomlar asla yok olmamakta, buna bağlı olarak da bir denklemin sağ ve solunda toplam atom sayısı ve de kütle korunmaktadır. Denklem katsayıları bize girenlerin ve ürünlerin atom sayılarının aynı kaldığını değişmediğini açıklamaya çalışır. Yazılan katsayılar bazı atomların sayılarının eşitliklerini bozabilir. Eşitliği bozulan atomun sayısı, yine uygun katsayı ile eşitlenir. Maddelerin önüne konulacak katsayılar, küçük tam sayılardır. Ancak çift atomlu elementel moleküllerde, atom sayısını bire indirecek kadar kesirli sayılar kullanılabilir.

D) Kimyasal Reaksiyonların Denkleştirilmesi

Reaksiyonların denkleştirilmesi, tepkimeye giren atom sayısı ile tepkimeden çıkan atom sayısının eşitlenmesi şeklinde yapılır. Denkleştirme yapılırken en çok atom içeren molekülün katsayısı 1 alınır. Denkleştirmede önce oksijen ve hidrojen atomlarının dışındaki atomların sayıları denkleştirilir, daha sonra hidrojen ve oksijen atomlarının sayısı denkleştirilir.

1.Basit Tepkimelerin Denkleştirilmesi

Denklemdeki bileşiklerin en kalabalık, atom sayısı büyük, parantezli olanı tespit edilip katsayısı 1 kabul edilir. Diğer element ve bileşiklerin katsayıları da buna göre bulunur.Ancak tek atomlu element (Cu,Fe,Hg,Ag …) ya da bileşiklerin (H2O,AlCl3,KNO3 …) katsayıları kesirli olamaz. Bu tür kimyasal maddelerin başındaki kesirli sayılar tam sayı olacak şekilde genişletilir. Ama Cl2, Br2, O2, N2 gibi moleküllü yapıya sahip elementlerin başına kesirli sayılar (1/2,3/2,5/2 …) gelebilir.

Örneğin; C2H6 + O2 —> CO2 + H2O denklemini denkleştirelim. C2H6 nın katsayısı 1 alınırsa C sayısını eşitlemek için CO3 nin katsayısı 2,H atomlarının sayısını eşitlemek için H2O’nun katsayısı 3 alınmalıdır. O atomlarının sayısını eşitlemek için O2‘nin katsayısı 7/2 alınmalıdır.

C2H6 + 7/2 O2 —> 2CO2 + 3H2O şeklinde denkleştirilip yazılabilir.

2.Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

Elektron alışverişi ile gerçekleşen tepkimelere redoks (yükseltgenme-indirgenme) tepkimeleri denir. Yüklü ya da yüksüz bir element elektron(e) verirse yükü artar, yükseltgenmiş olur.

  • Yükseltgenme———-elektron verilir———-değerlik artar.
  • İndirgenme————- elektron alınır———–değerlik azalır.
  • Yükseltgenen———–elektron verir————değerlik artar.
  • İndirgenen————– elektron alır————- değerlik azalır.
  • Yükseltgen————–elektron alır————- değerlik azalır.
  • İndirgen——————elektron verir———– değerlik artar.
  • Redoks reaksiyonlarında en çok karşılaşılan ve en fazla değerlik değişimine uğrayan elementleri şu şekilde sıralamak mümkündür.
    • Cu : +1, +2
    • Cr : +3, +6
    • Mn : +2, +4, +6, +7
    • Pb : +2, +4
    • S : +2, +4, +6
    • N : -3, +2, +3, +4, +5
    • Cl, Br, I: -1, +1, +3, +5, +7
    • Sn : +2, +4
    • C : -4, 4, +3, +4
    • Fe : +2, +3

Bir redoks reaksiyonu denkleştirilirken şu basamaklar takip edilir.

  1. Denklemdeki elementlerin değerlikleri yazılır.
  2. Yükseltgenen ve indirgenen elementler belirlenir.
  3. Yükseltgenme ve indirgenme yarı reaksiyonları yazılarak yük denkliği sağlanır.
  4. Redoks yarı reaksiyonlarında alınan ve verilen elektronlar eşitlenerek denklemeler taraf tarafa toplanır.
  5. Net reaksiyondaki ürün durumundaki maddelerin katsayıları esas denklemde yerine yazılır ve atom sayısı denkliği sağlanarak denklem denkleştirilir.

Kimyasal Hesaplamalar Konu Anlatımı Serisi

Konu Anlatımı

Karşılaştırma

Diğer

Terimler

Bu yazı bikifi.com adresinden yazdırılmıştır. Sitemizdeki taban puan ve başarı sıralamaları bilgileri ÖSYM verileri kullanılarak tarafımızca derlenmiştir. Tercih yaparken ilgili kılavuzları incelemeniz tavsiye edilir.