“Kimyasal tepkimeler” dediğimizde, çevremizde devamlı gerçekleşen kimyasal olayları kastederiz.

• “Kimyasal Tepkime” kavramı ile aynı anlama gelen diğer ifadeler şunlardır:
  • Kimyasal Olay
  • Kimyasal Reaksiyon
  • Kimyasal Değişim

• Bir kimyasal olayı kimya dili ile yazmak için, “tepkime denklemlerini” kullanırız.
  • Tepkime denklemlerine kısaca, “denklem” veya “tepkime” de diyebiliriz.
  • Bir tepkime denklemi, bir kimyasal olayı, kimya diline göre anlatma biçimidir.
  • Kimya bilen herkes, bir denkleme baktığında, gerçekleşen olayı anlar.

Tepkime Denklemleri

• Olayları kimya diline çevirmek için, olayın denklemini yazmamız gerekir.
• Bir tepkime denkleminde olması gereken bölümler şunlardır:
  1. Tepkimeye giren maddeler (Girenler)
  2. Tepkime oku ( → )
  3. Tepkimede oluşan ürünler (Ürünler)
• Bu 3 elemanı birlikte kullanarak bir denklem şöyle kurulur:
  • Girenler → Ürünler
• Tepkime denklemlerinde, tepkime oku, her zaman ürünleri (oluşan maddeleri) gösterir.
  • Giren ya da ürünler birden fazla ise, aralarına “+” işareti konulur.

• Mesela, A maddesi ile B maddesi arasında bir tepkime gerçekleşsin:
  • Bu tepkime sonucunda C ve D maddeleri oluşsun.
  • Bu olayı, bir tepkime denklemi olarak yazmak istersek şu şekilde yazabiliriz:
    
    A + B → C + D
    
    

Denklemlerde Maddelerin Fiziksel Halleri

• Tepkime denklemlerinde, tepkimeye giren ya da oluşan maddelerin katı-sıvı-gaz hallerinin önemli olduğu durumlar da vardır.
• Bu durumlarda, denklemdeki maddelerin fiziksel hallerini belirtmek gerekir.
• Bir maddenin fiziksel hali, formülünün sağ alt köşesinde ve parantez içinde (k), (s) ve (g) şeklinde belirtilir.
• Aşağıda, suyun (H₂O) katı-sıvı-gaz halleri verilmiştir:
  • H₂O_(k) : Katı su
  • H₂O_(s) : Sıvı su
  • H₂O_(g) : Gaz su

• Birçok madde, tepkimeye girmeden önce suda çözülür.
• Bir maddenin suda çözünmüş durumda olduğunu ifade etmek için (suda) veya (aq) ifadeleri kullanılır.
• Aşağıda yemek tuzunun (NaCl) suda çözünmüş halleri verilmiştir:
  • NaCl_(suda) : Suda çözünmüş NaCl bileşiği (NaCl çözeltisi de denir)
  • NaCl_(aq) : Suda çözünmüş NaCl bileşiği (NaCl çözeltisi de denir)

Kimyasal Tepkimelerin Belirtileri

• Maddelerin bir kimyasal tepkimeye girdikleri genellikle şu belirtilerden anlaşılır:
  • Renk değişimi
  • Alev ya da duman çıkışı
  • Isı ve sıcaklık değişimi
  • İletkenlik değişimi
  • Gaz çıkışı
• İki maddenin bir araya getirilmesi, aralarında bir kimyasal tepkime gerçekleşmesi için yeterli değildir.
• Her kimyasal tepkimenin başlaması gereken bir sıcaklık ve basınç değeri vardır.
• Tepkimeler başlamaları için gereken koşullar sağlanmadan başlamazlar:
  • Mesela; Fe (Demir) ve S (Kükürt) elementleri, tepkimeye girerek FeS (Demir II sülfür) bileşiğini oluşturabilen elementlerdir:
    
    Fe_(k) + S_(k) → FeS_(k)
    
    
  • Fakat; bu iki elementi bir araya getirmek, bu bileşiği oluşturmak için yeterli değildir.
  • Bu iki element arasında, yukarıda verilen tepkimenin gerçekleşmesi için, belli bir sıcaklığa kadar ısıtılmaları gerekir.
  • Aşağıdaki vidyoda, Fe ve S elementlerinin tepkimeye girebilmesi için, sıcak bir cam çubuk yardımı ile ısıtılmaları ve tepkimenin gerçekleşerek FeS bileşiğinin oluşumu verilmiştir:

Kimyasal Tepkimelerde Korunan-Değişebilen Özellikler

• Bir kimyasal tepkimede, tepkimeye giren maddelerde bazı özellikler değişebilirken bazı özellikler her zaman sabit kalır.

Bir kimyasal tepkimede, giren maddelerin asla değişmeyen ve değişebilen özellikleri şunlardır:

Kimyasal Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi

• Bir kimyasal tepkime denkleminde, giren atomların sayılarının ürünlerdeki atomların sayılarına eşitlenmesi gerekir.
• Yani bir atom, tepkimeye kaç tane girdiyse o kadar tane çıkmak zorundadır.
• Çünkü hiç bir kimyasal tepkimede, atomlar yok olamaz veya yoktan var olamaz. (Kütlenin Korunumu Kanunu)

Tepkime denklemlerinde, girenlerdeki ve ürünlerdeki atomların sayısını birbirine eşitleme işlemine, denkleştirme denir.

Denkleştirme İşlemi

• Denkleştirme işlemindeki tek amacımız, tepkimenin girenler tarafındaki her bir atomun sayısını ürünlerdeki sayısı ile eşitlemektir.
  • Mesela; Fe atomu, bir tepkimenin girenler kısmında 3 tane ise ürünler kısmında da 3 tane olmak zorundadır. Girenler kısmında 1 tane Fe atomu varsa ürünler kısmında da 1 tane Fe atomu olmak zorundadır.
• Bu eşitliği tepkimedeki bütün atomlar için teker teker sağladığımızda tepkime denklemi denkleşmiş olur.
• Atomların eşitliğini sağlamak için kural, maddelerin formüllerinin önüne uygun katsayılar yazmaktır.
  • Katsayı demek; maddelerin formüllerinin önüne yazılan sayılar demektir.

Denklem denkleştirilmesinde uyulması gereken veya tavsiye edilen adımlar şunlardır:

• Maddelerin formüllerini değiştirmek yasaktır.
  • Atomların eşitliğini sağlamak için, formüllerdeki sayılar ile uğraşılmaz, formüllerin önüne uygun katsayılar bulunur.
• Katsayılarda 1 görünmez:
  • Denkleşmiş bir tepkimede, maddenin katsayısı yoksa, bu maddenin katsayısı 1’dir.
• Bileşiklerin katsayıları her zaman tam sayı olmak zorundadır.
• O₂, H₂, N₂ gibi, 2 atomlu element moleküllerinde katsayılar n/2 olabilir.
• Bileşiğin katsayısı, bileşikteki bütün atomları çarpar.
• Denklemdeki, en kalabalık bileşiğin katsayısını 1 yaparak başlamak genelde işimizi kolaylaştırır.
• Bir element bir çok bileşikte varsa, o elementi en sona bırakmak işimizi kolaylaştırır:
  • Bu yüzden Oksijen (O) ve Hidrojen (H) atomlarını denkleştirme işlemini en sona bırakmakta fayda vardır.
• Katsayısı bulunana kadar, maddedeki atomlar hesaba katılamaz.
• Bir tepkime denklemindeki katsayılar, genişletilebilir ya da sadeleşebilir.

Denkleştirme örneklerine geçmeden önce gelin, katsayısına göre bileşiklerdeki atomları saymayı öğrenelim:

Kimyasal Tepkime Türleri

• Kimyasal tepkimeler çok çeşitlidir. Bu yüzden her tepkimeyi teker teker öğrenmek yerine, birbirine benzeyen tepkimeleri ortak yönleriyle öğrenmek daha kolay bir yoldur.
• Ortak yönlerine göre, kimyasal tepkimeler, 5 türe ayrılacaktır. Bu türler şunlardır:
  • Yanma Tepkimeleri
  • Sentez (Oluşum) Tepkimeleri
  • Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri
  • Asit-Baz Tepkimeleri
  • Çözünme-Çökelme Tepkimeleri

Gelin bu tepkimeleri daha yakından ele alalım.

1. Yanma Tepkimeleri

• Bir maddenin, Oksijen elementi (O₂) ile verdiği tepkimeye, yanma tepkimesi denir.
  • Tepkimenin girenler kısmında O₂ elementi varsa, tepkime bir yanma tepkmesidir.
• Aşağıdaki tepkimeler birer yanma tepkimesidir:
  • 2Na + 1/2O₂ →  Na₂O
  • 2C₂H_6(g) + 7O_2(g) → 4CO_2(g) + 6H₂O_(g)
  • Mg + 1/2O₂ →  MgO

• Yanma tepkimeleri, genel olarak ısı veren yani (ekzotermik) tepkimelerdir. (Ekzotermik tepkimeler, ürnlerindeki ısıdan anlaşılır.)
  • 2Na + 1/2O₂ →  Na₂O + ısı
  • 2C₂H_6(g) + 7O_2(g) → 4CO_2(g) + 6H₂O_(g) + ısı
  • Mg + 1/2O₂ →  MgO + ısı
• İstisna olarak; N₂ elementinin yanması, ısı alan (endotermik) bir tepkimedir. (Endotermik tepkimeler, girenlerdeki ısıdan anlaşılır.)
  • N₂ + 1/2O₂ + ısı→  N₂O
• Su, Hidrojen elementinin (H₂) yanması ile oluşur:
  • H₂ + 1/2O₂ →  H₂O + ısı

Organik Bileşiklerin Yanması

• C (Karbon) elementinin oluşturduğu bileşiklere organik bileşikler denir.
• Organik bileşiklerde, C elementi ile birlikte genellikle, Hidrojen (H) ile elementi de bulunur. Aşağıda, organik bileşiklerden bazı örnekler verilmiştir:
  • CH₄
  • C₂H₄
  • C₂H₅OH
  • C₆H₆
  • C₆H₁₂O₆

• Şu yanıcı organik bileşiklerin adını da çoğumuz duymuştur:
  • Doğal gaz (CH₄)
  • Benzin
  • Mazot
  • LPG gazı
  • Tiner
  • Alkol (C₂H₅OH)
  • Plastikler

• Bir organik bileşik yandığında, mutlaka, CO₂ ve H₂O ve ısı oluşur. Aşağıda, bazı organik bileşiklerin yanma tepkimeleri verilmiştir:
  • CH_4(g) + 2O_2(g) →  CO_2(g) + 2H₂O_(g) + ısı
  • 2C₂H_6(g) + 7O_2(g) → 4CO_2(g) + 6H₂O_(g) + ısı
  • C₃H_8(g) + 5O_2(g) → 3CO_2(g) + 4H₂O_(g) + ısı
  • 2C₄H_10(g) + 13O_2(g) →  8CO_2(g) + 10H₂O_(g) + ısı

Hızlı ve Yavaş Yanma

• Alevli yanma tepkimelerine hızlı yanma denir. Bazı hızlı yanma örnekleri şunlardır:
  • Organik bileşiklerin yanması
  • Odunun, kömürün, kağıdın yanması
  • …
• Alev veya duman çıkarmadan gerçekleşen yanma tepkimelerine yavaş yanma denir. Bazı yavaş yanma örnekleri şunlardır:
  • Metallerin paslanması (Metallerin oksitlenmesi)

Yanma Şartı

• Yanma olayı için gerekli olan oksijenin kaynağı havadır.
  • Havanın yaklaşık %21′ oksijendir.
• Yanmanın gerçekleşmesi için, şunların aynı noktada buluşması lazım:
  1. Yanıcı madde
  2. Oksijen ya da hava
  3. Tutuşma sıcaklığı
• Bu şartlardan biri olmazsa yanma olmaz.
• Bir yangının söndürülmesi için de bu üçünden herhangi bir ortamdan uzaklaştırılmalıdır:
  • Yanan maddenin havayla teması kesilirse, oksijen biter ve yanma durur.
  • Yanıcı madde olmazsa yanma olmaz.
  • Soğuk bir ortamda, tutuşma sıcaklığı olmayacağı için yanma olmaz.

2. Sentez (Oluşma) Tepkimeleri

• En az iki maddenin, bir kimyasal tepkime ile birleşerek, tek bir maddeye dönüştüğü tepkimelerdir.
• Sentez tepkimelerinin girenlerinde en az iki madde olur, ürünler tarafında bir tane ürün vardır.

• Bazı sentez tepkimesi örnekleri:
  • A + B → AB
  • H₂ + Cl₂ → 2HCl
  • 3H₂ + N₂ → 2NH₃
  • CaO_(k) + CO_2(g) → CaCO_3(k)
• Suyun elementlerinden oluşması tepkimesi, hem yanma hem de sentez tepkimesi:
  • H₂ + 1/2O₂ →  H₂O
• Asit yağmurlarında, sülfürik asit (H₂SO₄) oluşumu, sentez tepkimesinin doğadaki örneklerinden biridir:
  • SO_3(g) + H₂O_(s) → H₂SO_4(suda)
• Asit yağmurlarında, karbonik asit (H₂CO₃) oluşumu, sentez tepkimesinin doğadaki örneklerinden biridir:
  • CO_2(g) + H₂O_(s) → H₂CO_3(suda)

3. Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri

• Sentez tepkimelerinin tam tersidir.
  • Bir maddenin, kimyasal bir tepkime ile parçalanarak, en az iki maddeye dönüştüğü tepkimelerdir.
• Analiz tepkimelerinde, bir tane giren, en az iki tane ürün vardır. Analiz tepkimelerine örnekler:
  • AB → A + B
  • 2HCl → H₂ + Cl₂
  • 2NH₃ → 3H₂ + N₂
  • CaCO_3(k) → CaO_(k) + CO_2(g)

4. Asit – Baz Tepkimeleri

Asitler Bazlar ve Tuzlar, Kimya 10 dersine, ayrı bir ünite olarak işlenecektir. Bu yüzden burada gördüğünüz bileşikler ve tepkimeler, detaylı olarak tekrar ele alınacaktır.

• Asitler suya H⁺ iyon veren bileşiklerdir.
• Bazlar suya OH^– iyonu veren bileşiklerdir.
• Aşağıda asit ve baz bileşiklerinden bazı örnekler verilmiştir:

• Bir asit ile bir bazın verdiği kimyasal tepkimelere asit-baz tepkimeleri denir.
• Asit baz tepkimelerinin diğer adı da “nötürleşme” tepkimesidir.
• Asit ile bazın tepkimesinden tuz ve su oluşur.

Asit – Baz (Nötürleşme) Tepkimesi:
Asit + Baz → Tuz + Su

Asit bazı tepkimelerine bazı örnekler:

• HCI_(suda) + NaOH_(suda) → NaCI_(suda) + H₂O_(s)
• H₂SO_4(suda) + 2KOH_(suda) → K₂SO_4(suda) + 2H₂O_(s)
• 2HNO_3(suda) + Ba(OH)_2(suda) → Ba(NO₃)_2(suda) + 2H₂O_(s)
• H₂SO_4(suda) + 2NaOH_(suda) → Na₂SO_4(suda) + 2H₂O_(s)
• 3HCl_(suda) + Al(OH)_3(suda) → AlCI_3(suda) + 3H₂O_(s)

Asit-Baz Tepkimesi Örnekleri

Nötürleşme Tepkimesi

• Asit baz tepkimelerine nötürleşme tepkimesi denmesinin sebebi, aşağıdaki tepkimedir:

H⁺ + OH^– → H₂O

• Asit ile baz bileşikleri tepkimeye girdiğinde, asidin suya verdiği H⁺ iyonu ile OH^– iyonu yukarıdaki tepkime ile suyu oluşturur.
• Bu tepkime, nötürleşme tepkimesidir.

• Amonyak (NH₃) bazı, asitlerle tepkimeye girdiğinde, tepkimede sadece tuz oluşur, su oluşmaz.
• Su oluşturmadığı için, Amonyaklı asit-baz tepkimelerine nötürleşme tepkimesi denmez.

Aşağıda, Amonyak bazının asitlerle verdiği asit-baz tepkimelerine örnekler verilmiştir:

• NH_3(g) + HCl_(g) → NH₄Cl_(k)
• NH_3(g) + HI_(g) → NH₄I_(k)
• NH_3(g) + HBr_(g) → NH₄Br_(k)

5. Çözünme – Çökelme Tepkimeleri

• İki maddenin birbiri içinde gözle görülmeyecek kadar küçük parçacıklar hâlinde dağılmasına çözünme denir.
• Maddeler birbirinde çözününce bir çözelti (homojen karışım) oluşur.
• Çözeltide, genellikle miktarı az olan madde çözünen, miktarı çok olan madde çözücüdür.

• Bir maddenin, suda çözünmüş olduğunu göstermek için, formülünün sağ alt köşesine “(suda)” veya “(aq)” yazılır:
  • NaCl_(suda) : Suda çözünmüş NaCl
  • AgNO_3(suda) : Suda çözünmüş AgNO₃

• Suyun içinde gerçekleşen bir tepkimede, katı bir madde oluşuyorsa, oluşan bu katı çözeltinin dibine çöker.
  • Bu olaya çökelme, çöken katıya da çökelek denir.
• Bir maddenin, katı olduğunu göstermek için, formülünün sağ alt köşesine “(k)” yazılır:
  • AgCl_(k) : Katı AgCl
  • NaCl_(k) : Katı NaCl

• Çözünme ve çökelme tepkimelerini tanımak için, maddelerin formüllerine değil, formüllerin sağ altındaki şu ifadelere dikkat ederiz:
  • (suda) : Maddenin suda çözündüğünü ifade eder.
  • (k) : Maddenin katı halde olduğunu anlatır.
  • (s) : Maddenin sıvı halde olduğunu ifade eder.
  • (g) : Maddenin gaz halde olduğunu ifade eder.

Çözünme Tepkimeleri

• Bir madde, tepkimeye katı, sıvı ya da gaz halinde girip suda çözünmüş olarak çıkıyorsa, bu tepkime bir çözünme tepkimesidir.
  • Tepkimeye giren maddelerin altında (k), (s) veya (g) vardır; ürünlerin altında (suda) ve (aq) vardır :
  • NaCl_(k) → Na⁺_(suda) + Cl^–_(suda)
  • PbI_2(k) → Pb²⁺_(suda) + 2I^–_(suda)
  • NaNO_3(k) → Na⁺_(suda) + NO₃^–_(suda)

• Bir asit, baz veya tuz bileşği, suda çözünürse, suya iyonlarını verir.
  • HCl asitinin suda çözünmesi tepkimesi:
    • HCl_(k) → H⁺_(suda) + Cl^–_(suda)
  • NaOH bazının suda çözünmesi tepkimesi:
    • NaOH_(k) → Na⁺_(suda) + OH^–_(suda)
  • NaCl tuzunun suda çözünmesi tepkimesi:
    • NaCl_(k) → Na⁺_(suda) + Cl^–_(suda)
• Suya iyonlarını vererek çözünen maddeler, iyonal çözeltiler oluşturur.
  • İyonal çözeltiler, elektrik akımını ilettikleri için elektrolit maddelerdir.
• Suda molekülleri halinde çözünen maddeler, moleküler çözeltiler oluşturur.
  • Metil alkolün süda çözünmesi tepkimesi:
    • CH₃OH_(s) → CH₃OH_(suda)
  • Glikozun suda çözünmesi tepkimesi:
    • C₆H₁₂O_6(k) → C₆H₁₂O_6(suda)
• Moleküler çözeltiler elektrolit değildir.
• İyonal çözünen bir maddenin, suda çözünmüş olduğunu ifade etmek için bazen formülünün altına (suda) yazılır ve bırakılır:
  • NaCl_(suda) = Na⁺_(suda) + Cl^–_(suda)
  • AgNO_3(suda) = Ag⁺_(suda) + NO₃^–_(suda)

Çökelme Tepkimeleri

• İyonal çözeltilerin tepkimesi sonucu, bir katı oluşuyorsa, bu tepkime bir çökelme tepkimesidir.
  • Tepkimeye girenler maddelerin altında (suda) veya (aq) vardır; ürünlerin altında bir tane (k) vardır, varsa; diğer ürünlerin altında (suda) ve (aq) vardır.
• Çökelme tepkimelerinde, çökeleğin iyonlarından oluştuğu tepkimeye “net iyon denklemi” denir.
• Çökelme tepkimelerinde, çökelmeye katılmayan iyonlara seyirci iyonlar denir.

Başka çökelme tepkimeleri seyretmek için aşağıdaki vidyoyu izleyin.

Günlük Hayattan Çözünme-Çökelme Örnekleri

Çevremizde gerçekleşen bazı çökelme tepkimeleri şunlardır:

• Çaya şeker attığımızda veya yemeğe tuz attığımızda bir çözünme tepkimesi gerçekleşir.
• Su arıtma cihazlarında suyu arıtırken bazım maddeleri çökertilir, eksik olan maddeler suda çözünür.
• Mağaralarda oluşan sarkıtlar ve dikitler, travertenlerde oluşan tortular, çaydanlıklarda oluşan kireç, birer çökelme tepkimesi ile oluşur.
• Çamaşır veya bulaşık makinalarının rezistanslarında biriken kireç, çökelme tepkimesi ile oluşur.
• Sert suların yumuşatılması işlemi bir çökelme tepkimesidir.
• Deniz suyundan tuz elde edilmesi bir çökelme tepkimesidir.