Kimyasal Tepkimeler — Türler, Denkleştirme ve Örnekler

Bir kimyasal tepkime, giren maddelerin atomları yeni düzenlerde yeniden birleştiği için ürün adı verilen yeni maddelere dönüşmesiyle gerçekleşir. Giren maddeleri, ürünleri ve atom sayılarını belirleyebilirseniz, genellikle tepkimeyi sınıflandırabilir ve denklemini denkleştirebilirsiniz.

Sıradan bir kimyasal denklemde atomlar yaratılmaz ya da yok edilmez; yalnızca yeniden düzenlenir. Bu yüzden denkleştirme önemlidir: maddelerin kendisi değişse bile, her elementin atom sayısı denklemin iki tarafında da aynı olmalıdır.

Kimyasal Tepkimede Ne Değişir?

Kimyasal tepkimeler genellikle şu değişimlerden birini ya da birkaçını içerir:

• bağların kırılması ve yeni bağların oluşması
• iyonların eş değiştirmesi
• elektronların aktarılması
• enerjinin soğurulması veya açığa çıkması

Her ayrıntıyı aynı anda çözmeniz gerekmez. İlk sorulması gereken daha kullanışlı soru şudur: giren maddeler ile ürünler arasında ne değişti?

Yaygın Kimyasal Tepkime Türleri

Ders kitapları tepkimeleri tamamen aynı şekilde sınıflandırmaz ve bir tepkime birden fazla etikete uyabilir. Bunlar başlangıç düzeyindeki başlıca kategorilerdir.

Birleşme

Bir birleşme tepkimesi, daha basit maddeleri tek bir üründe birleştirir.

$$\mathrm{2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO}$$

Ayrışma

Bir ayrışma tepkimesi, bir bileşiği daha basit maddelere ayırır.

$$\mathrm{2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2}$$

Tek Yer Değiştirme

Tek yer değiştirme tepkimesinde bir element, bir bileşikteki başka bir elementin yerini alır. Bunun gerçekten gerçekleşip gerçekleşmeyeceği, tepkimeye giren maddelere ve tepkime koşullarına bağlıdır.

$$\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2}$$

Çift Yer Değiştirme

Çift yer değiştirme tepkimesinde iki bileşikteki iyonlar eş değiştirir. Birçok çökelme tepkimesi ve bazı asit-baz tepkimeleri bu şekilde tanıtılır.

$$\mathrm{AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl + NaNO_3}$$

Yanma

Bir yanma tepkimesi, bir maddenin oksijenle tepkimeye girmesini içerir. Bir hidrokarbonun tam yanmasında, tipik ürünler $\mathrm{CO_2}$ ve $\mathrm{H_2O}$ olur.

$$\mathrm{CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$$

Redoks

Redoks, elektron aktarımı yoluyla yükseltgenme ve indirgenmenin birlikte gerçekleşmesi demektir. Birçok metal yer değiştirme tepkimesi ve birçok yanma tepkimesi aynı zamanda redoks tepkimesidir.

Bu örtüşme önemlidir. Tepkime türleri kullanışlı etiketlerdir, kapalı kutular değildir.

Çözümlü Örnek: Bir Yanma Tepkimesini Denkleştirme

Denkleştirilmemiş denklemle başlayın:

$$\mathrm{CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$$

Bu bir yanma tepkimesidir çünkü metan oksijenle tepkimeye giriyor.

Şimdi atomları, her seferinde bir element olacak şekilde denkleştirin. Oksijeni sona bırakın çünkü birden fazla üründe bulunur.

Karbon zaten dengededir: her iki tarafta da $1$ karbon atomu vardır.

Hidrojen dengede değildir. Sol tarafta $4$ hidrojen atomu vardır, ancak sağ tarafta yalnızca $2$ vardır. Suyun önüne $2$ katsayısını yazın:

$$\mathrm{CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$$

Şimdi oksijeni yeniden sayın. Sağ tarafta $\mathrm{CO_2}$ içinde $2$ oksijen atomu ve $\mathrm{2H_2O}$ içinde $2$ tane daha vardır; toplam $4$ eder. Bu yüzden $\mathrm{O_2}$ önüne $2$ katsayısını yazın:

$$\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$$

Son sayımları kontrol edin:

• karbon: her iki tarafta da $1$
• hidrojen: her iki tarafta da $4$
• oksijen: her iki tarafta da $4$

Artık denklem denkleştirilmiştir.

Kimyasal Denklemler Güvenilir Şekilde Nasıl Denkleştirilir?

Başlangıç düzeyindeki çoğu denklem için şu düzen iyi çalışır:

1. Önce doğru formülleri yazın.
2. Her elementin iki taraftaki atom sayılarını sayın.
3. Alt indisleri değil, katsayıları değiştirin.
4. Her değişiklikten sonra yeniden sayın.
5. En küçük tam sayı katsayılarla bitirin.

İnsanların çok erken atladığı adım yeniden saymadır. Bir denklem neredeyse doğru görünebilir ama yine de dengelenmemiş olabilir.

Tepkimeleri Denkleştirirken Yapılan Yaygın Hatalar

Katsayılar Yerine Alt İndisleri Değiştirmek

$\mathrm{H_2O}$ ifadesini $\mathrm{H_2O_2}$ yapmak denklemi denkleştirmez. Bu, suyu hidrojen peroksite dönüştürür; yani farklı bir madde elde edilir.

Tepkime Türlerini Kesin Kategoriler Gibi Görmek

Bazı tepkimeler birden fazla etikete uyar. Bir yanma tepkimesi aynı zamanda bir redoks tepkimesi de olabilir.

Koşulların Önemli Olduğunu Unutmak

Ürünler; oksijen miktarı, sıcaklık, çözücü veya katalizör gibi koşullara bağlı olabilir. Örneğin tam yanma ile eksik yanma aynı ürünleri vermez.

Dengelenmiş Bir Denklemin Hızı da Verdiğini Sanmak

Denkleştirme size atom oranını verir. Tepkimenin ne kadar hızlı gerçekleştiğini söylemez. Hız, kinetiğe ve tepkime koşullarına bağlıdır.

Kimyasal Tepkimeler Nerelerde Karşımıza Çıkar?

Kimyasal tepkimeler paslanmayı, pilleri, sindirimi, endüstriyel sentezi, korozyonu, yanmayı ve birçok laboratuvar testini açıklar. Ayrıca stökiyometri, denge, termokimya ve elektrokimya gibi daha ileri konuların temelinde yer alırlar.

Benzer Bir Soru Deneyin

Şu iki denklemi sınıflandırmayı ve denkleştirmeyi deneyin:

$$\mathrm{2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl}$$ $$\mathrm{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2}$$

Her biri için önce şu iki soruyu sorun: ne tür bir değişim oluyor ve denklem dengeli mi? Bu alışkanlık, kimyasal tepkimeleri okumayı çok daha kolaylaştırır.