TEPKİME TÜRLERİ Yanma Tepkimeleri Yanma, bir maddenin ısı ve ışık çıkararak çok hızlı olarak oksijenle tepkimeye girmesidir. Kağıdın, kömürün, odunun, mumun, doğal gazın yanması gibi Her yanma bir oksitlenmedir; ama her oksitlenme yanma değildir. Örneğin paslanmalar da oksitlenmedir ve bir tür yavaş yanma olarak belirtilebilir. 5.1 Örnek: 1. kükürt dioksit + oksijen ===> kükürt trioksit 2. magnezyum + oksijen ===> magnezyum oksit 3. metan (CH 4 ) + oksijen ===> karbon dioksit + su 4. propan (C 3 H 8 ) + oksijen ===> karbon dioksit + su 5. etanol (C 2 H 5 OH ) + oksijen ===> karbon dioksit + su 6. glukoz (C 6 H 12 O 6 ) + oksijen ===> karbon dioksit + su 7. nitrometan (CH 3 NO 2 ) + oksijen ===> karbon dioksit + azot dioksit + su Çözüm: Verilen Tepkimelerin Denklemlerinin Simgelerle Yazımı 1. SO 2 + 1/2O 2 ===> SO 3 ya da 2SO 2 + O 2 ===> 2SO 3 2. Mg + ½ O 2 ===> MgO ya da 2Mg + O 2 ===> 2MgO 3. CH 4 + 2O 2 ===> CO 2 + 2H 2 O 4. C 3 H 8 + 5O 2 ===> 3CO 2 + 4H 2 O 5. C 2 H 5 OH +3O 2 ===> 2CO 2 + 3H 2 O 6. C 6 H 12 O 6 +6O 2 ===> 6CO 2 + 6H 2 O 7. 2CH 3 NO 2 +1/7O 2 ===> 2CO 2 + 3H 2 O+2NO 2 5.2 Örnek: 2H 2 (g) + O 2 (g) ===>2H 2 O(s) tepkimesi hangi biçimlerde adlandırılabilir? Çözüm Verilen tepkime öncelikle suyun elementlerinden oluşum (sentez) tepkimesidir. Yani iki elementten bir bileşik oluşmaktadır. Buna bağlı olarak tepkime, hidrojenin yanma tepkimesi olarak da belirtilebilir. Yanma tepkimeleri, aynı zamanda redoks tepkimeleridir: Bu tepkimede hidrojen ve oksijen atomlarının başlangıçtaki değerlikleri sıfır olduğu halde bileşikteki değerlikleri sıfır değildir. Yani atomların değerliği değişmektedir.
5.3 Örnek: Alüminyum metali, bakır sülfat çözeltisinden bakır metalini açığa çıkarır. Tepkimenin denkleştirilmiş şekli aşağıdaki gibidir: 2Al(k) + 3CuSO 4 (aq) ===> Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu(k) Tepkimeyi yorumlayınız. Çözüm Bir kere tepkimede Al atomları ile Cu atomları yer değiştirmektedir. Buna gore tepkime tek yer değiştirme örneğidir. Öte yandan Alüminyum atomunun değerliği sıfırdır; buna karşın alüminyum sülfatta +3 yüklü alüminyum iyonları vardır. Yine bakır sülfatta bakır iyonları +2 yüklü (sülfat iyonlarının da -2 yüklü olduğunu anımsayınız) iken sonuçta sıfır değerlikli olmaktadır. Kısacası tepkime bir redoks tepkimesidir. 2. Asit ve Baz Tepkimeleri: Bu tepkimeler, asit-baz, metal- asit, metal oksit-asit, metal oksit-ametal oksit tepkimelerini içerir. Bu tepkimeler sonucunda bir tuzun yanısıra su ya da hidrojen gazı açığa çıkar. Asitler ve bazları, ileride daha ayrıntısıyla inceleyeceğiz. Asit adını alan bileşikler HX ile simgeleyebileceğimiz, moleküler yapılı bileşiklerdir.hcl, HBr, HNO 3, H 2 SO 4, CH 3 COOH gibi. Halojen asitlerinde özel adlandırma olduğunu anımsatalım: Hidroflorik asit = hidrojen florürün (HF) sulu çözeltisi Hidroklorik asit = hidrojen klorürün (HCl) sulu çözeltisi Hidrobromik asit = hidrojen bromürün (HBr) sulu çözeltisi Hidroiyodik asit = hidrojen iyodürün (HI) sulu çözeltisi Nitrik asit (HNO 3 ), sülfürik asit(h 2 SO 4 ), asetik asit (etanoik asit): CH 3 COOH Baz deyince öncelikle metal hidroksitler akla gelir (Baz kavramının daha geniş olduğunu ileride inceleyeceğiz). En önemli bazlar alkali ve toprak alkali metallerin oksit ve hidroksitleridir (Berilyumunkiler hariç). Sodyum hidroksit, NaOH; potasyum hidroksit, KOH; baryum hidroksit, Ba(OH) 2,stronsiyum hidroksit, Sr(OH) 2 gibi Tuz, bir metal iyonu ya da amonyum iyonu ile bir asit kökünden oluşan iyonik bağlı bileşiklerin genel adıdır. Asiti HX ile gösterirsek buradaki X (iyonu), asit köküdür. Buna gore NaCl, BaCl 2, NH 4 Br, MgCO 3, BaSO 4, Mg(NO 3 ) 2 bileşikleri birer tuzdur.tuzların tümü, saf iken oda koşullarında katı durumdadır.
5.4 Örnek: Aşağıdaki tepkimelerin denklemlerini simgeleriyle yazınız: 1. magnezyum + hidroklorik asit ===> magnezyum klorür + hidrojen gazı 2. çinko oksit + sülfürik asit ===> çinko sülfat + su 3. kalsiyum oksit + nitrik asit ===> kalsiyum nitrat + su 4. bakır(ii) karbonat + sülfürik asit ===> bakır(ii) sulfat + su + karbon dioksit 5. kalsiyum hidroksit + hidroklorik asit ===> kalsiyum klorür + su 6. magnezyum oksit + nitrik acit ===> magnezyum nitrat + su 7. çinko + sulfürik asit ===> çinko sulfat + hidrojen 8. magnezyum hidroksit + hidroklorik asit ===> magnezyum klorür + su 9. magnezyum karbonat + hidroklorik asit ===> magnezyum klorür + su + karbon dioksit 10. magnezyum hidroksit + sülfürik asit ===> magnezyum sülfat + su 11. bakır(ii) oksit + nitrik asit ===> bakır(ii) nitrot + su 12. çinko + hidroklorik asit ===> çinko klorür + hidrojen 13. magnezyum oksit + sülfürik asit ===> magnezyum sülfat + su 14. magnezyum karbonat + sülfürik asit ===> magnezyum sülfat + su + karbon dioksit 15. çinko hidroksit + hidroklorik asit ===> çinko klorür + su 16. magnezyum + sülfürik asit ===>magnezyum sülfat + hidrojen 17. çinko oksit + hidroklorik asit ===> çinko klorür + su 18. bakır(ii) karbonat + hidroklorik asit ===> bakır(ii) klorür + su + karbon dioksit 19. kalsiyum hidroksit + sülfürik asit ===> kalsiyum sülfat + su 20. alümniyum + hidroklorik asit ===> alüminyum klorür + hidrojen 21. bakır(ii) oksit + sülfürik asit ===> bakır(ii) sülfat + su 22. çinko karbonat + sülfürik asit ===> çinko sülfat + su + karbon dioksit
23. magnezyum + nitrik asit ===> magnezyum nitrat + hidrojen 24. sodium hidroksit + hidroklorik asit ===> sodium klorür + su 25. alüminyum + sülfürik asit ===> alüminyum sülfat + hidrojen 26. magnezyum oksit + hidroklorik asit ===> magnezyum klorür + su 27. sodium karbonat + hidroklorik asit ===> sodium klorür + su + karbon dioksit 28. sodyum hidroksit + sülfürik asit ===> sodyum sülfat + su 29. demir + hidroklorik asit ===> demir (II) klorür + hidrojen 30. demir + sülfürik asit ===> demir (II) sülfat + hidrojen 31. amonyak + nitrik asit ===> amonyum nitrat 32. sodium karbonat + sülfürik asit ===> sodium sülfat + su + karbon dioksit 33. çinko hidroksit + hidroklorik asit ===> çinko klorür + su 34. magnezyum hidroksit + hidroklorik asit ===> magnezyum klorür + su 35. çinko karbonat + hidroklorik asit ===> çinko klorür + su + karbon dioksit 36. sodyum hidrojenkarbonat + hidroklorik asit ===> sodyum klorür + su + karbon dioksit 37. amonyak + hidroklorik asit ===> amonyum klorür 38. amonyak + sulfuric asit ===> amonyum sülfat 39. asetik asit + kalsiyum ===> kalsiyum asetat + hidrojen 40. kalsiyum karbonat + nitrik asit ===> kalcium nitrat +su + karbon dioksit 41. sodyum hidroksit + asetik asit ===> sodyum asetat + su 42. magnezyum hidroksit + asetik asit ===> magnezyum asetat + su
Çözüm: Verilen Tepkimelerin Kimyasal Simgeleriyle Yazımı 1. Mg(k) + 2HCl(aq) ===> MgCl 2 (aq) + H 2 (g) 2. ZnO(k) + H 2 SO 4 (aq) ===> ZnSO 4 (aq) + H 2 O(s) 3. CaO(k) + 2HNO 3 (aq) ===> Ca(NO 3 ) 2 (aq) + H 2 O(l) 4. CuCO 3 (k) + H 2 SO 4 (aq) ===> CuSO 4 (aq) + H 2 O(l) + CO 2 (g) 5. Ca(OH) 2 (k) + 2HCl(aq) ===> CaCl 2 (aq) + 2H 2 O(l) 6. Zn(k) + H 2 SO 4 (aq) ===> ZnSO 4 (aq) + H 2 (g) 7. NH 3 (aq) + HNO 3 (aq) ===> NH 4 NO 3 (aq) 8. CuO(k) + 2HCl(aq) ===> CuCl 2 (aq) + H 2 O(s) 9. MgCO 3 (k) + 2HCl(aq) ===> MgCl 2 (aq) + H 2 O(s) + CO 2 (g) 10. Mg(OH) 2 (k) + H 2 SO 4 (aq) ===> MgSO 4 (aq) + 2H 2 O(s) 11. CuO(k) + 2HNO 3 (aq) ==> Cu(NO 3 ) 2 (aq) + H 2 O(s) 12. Zn(k) + 2HCl(aq) ===> ZnCl 2 (aq) + H 2 (g) 13. MgO(k) + H 2 SO 4 (aq) ===> MgSO 4 (aq) + H 2 O(s) 14. MgCO 3 (k) + H 2 SO 4 (aq) ===>MgSO 4 (aq) + H 2 O(s) + CO 2 (g) 15. Zn(OH) 2 (k) + 2HCl(aq) ===> ZnCl 2 (aq) + 2H 2 O(s) 16. Mg(k) + H 2 SO 4 (aq) ===> MgSO 4 (aq) + H 2 (g) 17. ZnO(k) + 2HCl(aq) ===> ZnCl 2 (aq) + H 2 O(s) 18. CuCO 3 (k) + 2HCl(aq) ===> CuCl 2 (aq) + H 2 O(s) + CO 2 (g) 19. Ca(OH) 2 (k) + H 2 SO 4 (aq) ===> CaSO 4 (aq) + 2H 2 O(s) 20. 2Al(k) + 6HCl(aq) ===> 2AlCl 3 (aq) + 3H 2 (g) 21. CuO(s) + H 2 SO 4 (aq) ===> CuSO 4 (aq) + H 2 O(s) 22. ZnCO 3 (s) + H 2 SO 4 (aq) ===> ZnSO 4 (aq)+ H 2 O(s) + CO 2 (g) 23. Mg(s) + 2HNO 3 (aq) ===> Mg(NO 3 ) 2 (aq) + H 2 (g) 24. NaOH(aq) + HCl(aq) ===> NaCl(aq) + H 2 O(s)
25. 2Al(k) + 3H 2 SO 4 (aq) ===> Al 2 (SO 4 ) 3 (aq) + 3H 2 (g) 26. MgO(k) + 2HCl(aq) ===> MgCl 2 (aq) + H 2 O(s) 27. Na 2 CO 3 (aq) + 2HCl(aq) ===> 2NaCl(aq) + H 2 O(s) + CO 2 (g) 28. 2NaOH(aq) + H 2 SO 4 (aq) ===> Na 2 SO 4 (aq) + 2H 2 O(s) 29. Fe(k) + 2HCl(aq) ===> FeCl 2 (aq) + H 2 (g) 30. Fe(k) + H 2 SO 4 (aq) ===> FeSO 4 (aq) + H 2 (g) 31. NH 3 (aq) + HNO 3 (aq) ===> NH 4 NO 3 (aq) 32. Na 2 CO 3 (aq) + H 2 SO 4 (aq) ===> Na 2 SO 4 (aq) + H 2 O(s) + CO 2 (g) 33. Zn(OH) 2 (k) + 2HCl(aq) ===> ZnCl 2 (aq) + 2H 2 O(s) 34. Mg(OH) 2 (k) + 2HCl(aq) ===> MgCl 2 (aq) + 2H 2 O(s) 35. ZnCO 3 (k) + 2HCl(aq) ===> ZnCl 2 (aq)+ H 2 O(s) + CO 2 (g) 36. NaHCO 3 (k) + HCl(aq) ===> NaCl(aq) + H 2 O(s) + CO 2 (g) 37. NH 3 (aq) + HCl(aq) ===> NH 4 Cl(aq) 38. 2NH 3 (aq) + H 2 SO 4 (aq) ===> (NH 4 ) 2 SO 4 (aq) 39. 2CH 3 COOH(aq)+ Ca (k)===> (CH 3 COO) 2 Ca(aq)+ H 2 (g) 40. CaCO 3 (aq)+ 2CH 3 COOH(k)===> (CH 3 COO) 2 Ca (aq)+h 2 O (s) + CO 2 (g) 41. NaOH(aq) + CH 3 COOH (aq) ===> CH 3 COONa (aq) + H 2 O(s) 42. Mg(OH) 2 (k) + 2CH 3 COOH (aq) ===> (CH 3 COO) 2 Mg (aq) + 2H 2 O (s) 3. Çökelme Tepkimeleri: Asit-baz tepkimeleri ve redoks tepkimelerinin çoğunluğu gibi çökelme tepkimeleri de sulu çözeltideki tepkimelerdendir. Sodyum klorürün sulu çözeltisi ile gümüş nitratın sulu çözeltisi karıştırılırsa, beyaz peynir görünümünde bir çökelme gözlenir. Çökeltiyi oluşturan madde gümüş klorürdür. Gümüş klorür suda az çözündüğü için iyonları (gümüş ve klor iyonları) buluşunca hemen çökelme gözlenir. Bu tepkimenin denklemi şöyledir: AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) ===> AgCl (k) + NaNO 3 (aq) Tepkimenin üzerinde düşündüğümüz zaman şu sonuçlara varabiliriz:
Birinci olarak çökelme tepkimesi, çift yer değiştirme tepkimesidir. Gümüş nitrat ve sodium klorür maddeleri eş değiştirmektedir! İkinci olarak, gümüş nitrat, sodium klorür ve sodium nitrat maddeleri suda çok çözünen maddelerdir. Yani bu maddelerin iyonları, suda yüzmektedir. Gümüş klorür kolayca çöktüğüne gore onun iyonları arasındaki çekim kuvveti ötekilere gore fazla olmalıdır. Üçüncü olarak, bu örneğin çökelen iyonları gümüş ve klor iyonları olduğuna gore yukarıdaki tepkime şöyle de yazılabilir: Ag + (aq)+ NO 3 - (aq)+ Na + (aq)+cl - (aq)===>agcl(k)+ Na + (aq)+ NO 3 - (aq) İşte bu noktada yeni bir kavramla tanışıyoruz: net iyon denklemi Burada gümüş nitrat yerine gümüş florür ya da sodium klorür yerine potasyum klorür de kullanabilirdik. Sonuçta buluşan ve çökelen iyon çifti gümüş ve klordür. Bunun için yukarıdaki çökelme tepkimesinin net iyon denklemi şöyledir: Ag + (aq)+ Cl - (aq) ===> AgCl (k) 5.5 Örnek: Baryum klorür çözeltisiyle sodium sülfat çözeltisi karıştırıldığında barium sülfatın çökeldiği gözleniyor. Buna gore tepkimenin net iyon denklemini yazınız. Çözüm Baryum klorür + sodium sülfat ===> baryum sülfat + sodium klorür BaCl 2 (aq) + Na 2 SO 4 (aq) ===> BaSO 4 (k) + 2NaCl(aq) Baryum ve sülfat iyonları çökeldiğine gore net iyon denklemi bu iyonları içermelidir. Net iyon denklemi: Ba 2+ ( aq) + SO 4 2- (aq) ===> BaSO 4 (aq)