DENEY 2 BİLEŞİKLERİN TEPKİMELERİ İLE TANINMASI 2.1. AMAÇ Bileşiklerin verdiği tepkimelerin incelenmesi ve bileşiklerin tanınmasında kullanılması 2.2. TEORİ Kimyasal tepkime bir ya da daha fazla saf maddenin gerekli koşullar altında, kimyasal bağların kırılmasına ve/veya oluşumuna sebep olan elektron hareketliliği sonucu değişimi ile yeni madde veya maddelere dönüşmesidir. Birçok kimyasal tepkime çeşidi vardır. Kimyasal tepkimeler başlıca dört çeşit olarak sınıflandırılabilir. 1. Birleşme tepkimeleri Bu tepkimelerde, iki ya da daha fazla element birleşmesi ile yeni bir bileşik oluşur. A + B AB CO2 + H2O H2CO3 2. Ayrışma tepkimeleri Bu tepkimelerde birleşme tepkimelerinin tersine bir bileşik iki ya da daha fazla element ve/veya bileşiğe ayrışarak bozunur. Bu tepkimeler kararsız bir bileşiğin normal koşullarda bozunduğu veya ısı, ışık, elektroliz gibi enerjiler ile kimyasal bağların kırıldığı durumlarda gerçekleşirler. AB A + B NaCl Na + + Cl - 3. Tekli yer değişme tepkimeleri Bu tepkimeler bir elementin bir bileşikteki başka bir elementle yer değiştirmesi ile meydana gelir. A + BC AC + B Mg + 2HCl MgCl2 + H2 4. İkili yer değişme tepkimeleri Bu tepkimelerde artı ya da eksi yüklü iyonlar arasında yer değişimi olur. Çözelti içinde gerçekleşebilirler ve tepkime sonucunda a) Çökelti oluşumu
b) Gaz çıkışı gözlenebilir. Artı yük değişimi AB + CD AD + CB KCl(aq) + AgNO3(aq) KNO3(aq) + AgCl(k) K2CO3(aq) + HCl (aq) KCl(aq) + H2O(s) + CO2(g) İyonik bileşiklerin tepkimeleri sonucunda çökelti oluşumu genel çözünürlük kurallarına göre belirlenebilir. Genel çözünürlük kuralları Suda çözünenler Na +, K + ve NH4 + tuzları NO3 -, C2H3O2 - ve ClO3 - tuzları Cl -, Br - ve I - tuzları, (Ag +, Pb +2 ve Hg2 +2 bileşikleri hariç) SO4-2 tuzları (Ba +2, Pb +2 ve Sr +2 bileşikleri hariç) Suda çözünmeyenler CO3-2 ve PO4-3 tuzları (Na +, K + ve NH4 + bileşikleri hariç) OH - ve O -2 tuzları ( Na +, K +, NH4 + ve Ba +2 bileşikleri hariç) S -2 tuzları ( Na +, K +, NH4 + ve Ba +2 bileşikleri hariç) Suda çözünmeyen bileşiklerin çözünmesi için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir: a) Çözeltinin ph ı değiştirilir b) Redoks tepkimeleri kullanılır c) Suda çözünen kompleks bileşik oluşturulur 2
2.3 MADDE VE MALZEMELER Malzemeler Kimyasallar Cam çubuk Test tüpleri (8-10 adet) Bunzen beki Tahta maşa Tüplük Sodyum karbonat (Na2CO3) Magnezyum oksit (MgO) Sodyum sülfat (Na2SO4) Magnezyum sülfat (MgSO4) Kurşun nitrat (Pb(NO3)2) Baryum klorür (BaCl2) Baryum nitrat çözeltisi (BaNO3(aq)) Hidroklorik asit çözeltisi HCI(aq) Sülfirik asit çözeltisi H2SO4(aq) Nitrik asit çözeltisi HNO3(aq) 2.4.DENEYİN YAPILIŞI Tablo 2.1. Denemelerde kullanılacak bileşikler Bakır sülfat (CuSO4) Sodyum karbonat (Na2CO3) Sodyum sülfat (Na2SO4) Kurşun nitrat (Pb(NO3)2) Amonyum klorür (NH4Cl) Magnezyum oksit (MgO) Magnezyum sülfat (MgSO4) Baryum klorür (BaCl2) 3
1) Az miktarda maddeyi spatül ucu ile temiz ve KURU bir test tüp içine alarak bunzen beki ile ısıtın. * Maddedeki değişimi gözlemleyerek değişimin türünü (kimyasal/fiziksel) düşünün. 2) a) Çözünürlük kuralları ile maddelerin sudaki çözünürlüğünü bulun ve (çözünür/çözünmez) olarak raporunuza kaydedin. b) Çözünen bileşiklerin sulu çözeltilerini hazırlamak için maddenin az bir miktarını, spatül ucu ile test tüpe alın, yarıya kadar su ile ilave edip karıştırarak çözün. c) Elde ettiğiniz homojen çözeltileri 3 kısıma ayırın. Birinciye 2-3 damla Ba(NO3)2 (Baryum nitrat) çözeltisi İkinciye 2-3 damla HCl (Hidroklorik asit) çözeltisi Üçüncüye 2-3 damla H2SO4 (Sülfirik asit) çözeltisi, ekleyin. Değişimleri gözleyerek (çökme, renk değişikliği, gaz çıkışı, süspansiyon oluşumu gibi) her bir maddenin verdiği tepkimeyi yazın. 3) Bileşik suda çözünmüyorsa, HNO3 (Nitrik asit) çözeltisinde çözün. Değişimleri kaydedin. Elde ettiğiniz homojen çözeltiler için 2)c- de yapılanları tekrarlayın. 4) Asistanınızdan aldığınız bilinmeyen maddenize yukarıda yapılan testleri uygulayın bileşiğin ne olduğunu belirleyin. (bakır sülfat hariç, bileşiklerden biri bilinmeyen olabilir.) NOT: Bu kısımda kullanılacak tüm test tüplerin temiz olması gerekmektedir. Herhangi bir safsızlık yanlış bileşiği bulmanıza neden olabilir. 4
2.5.SONUÇLAR VE TARTIŞMA Isı etkisi Çözünürlük H2O/HNO3 Ba(NO3)2 ilavesi HCl ilavesi H2SO4 İlavesi Sodyum karbonat (Na2CO3) Sodyum sülfat (Na2SO4) Kurşun nitrat (Pb(NO3)2) Bakır sülfat (CuSO4) Amonyum klorür (NH4Cl) Magnezyum oksit (MgO) Baryum klorür (BaCl2) Bilinmeyen No: Formül: 2.6. SORULAR 1. Aşağıdaki tepkimelerin türünü yazınız a) Fe 3+ + 3OH Fe(OH)3 b) NaClO3 NaCl + 3/2 O2 c) Zn+ 2HCl ZnCl2 + H2 d) 2NaOH + CaCl2 Ca(OH)2 + 2NaCl 2. Aşağıdakiler için kimyasal bir madde formülü veriniz a) AgCl ü çözmeyen fakat NaCl ü çözen b) Na2CO3 ü çözen fakat BaSO4 ı çözmeyen c) ZnS ü ve aynı zamanda Ag2S i çözen 5
d) CaO i ve aynı zamanda Sr(OH)2 i çözen 3. Aşağıdakiler için kimyasal bir madde formülü veriniz a) Hem NaCl ile hem de FeCl2 ile çökelti oluşturan b) Hem KCl ile hem de K2CO3 ile çökelti oluşturan c) AgNO3 ile çökelti veren fakat Zn(NO3)2 ile çökelti oluşturmayan 4. Aşağıdaki tepkimelerden gerçekleşenleri tamamlayın. a) CaCO3 (k) + HNO3 (sulu) b) CuBr2 (sulu) + K2S (sulu) c) Sr (k) + O2 (g) d) KCl (sulu) + AgNO3 (sulu) e) BaSO4 (k) + NaCl(sulu) 6