kimyasal denklemler ve formüller

KİMYASAL DENKLEMLER VE FORMÜLLER
Kimyasal Tepkimeler ve Kimyasal Denklemler
Kimyasal tepkimeleri anlayabilmek için, kimyasal maddelerin yapılarında nasıl bir değişiklik olabileceğini
gözlememiz gerekir. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi Fe ve S elementlerinin ayrı ayrı görünümleri başlangıç
aşamasında görüldüğü gibidir. Kükürt açık arı renkte, Fe ise siyah renkte manyetik özellikleri olan toz halinde bir
maddedir. Bu elementler kimyasal tepkimeye girdiklerinde oluşan demir priti, kükürte ve demire benzemeyen bir
yapıda ve renktedir. Oluşan maddenin manyetik özelliği de yoktur. Elementler kimyasal tepkimeye girerek bileşik
oluşturduklarında, özelliklerini kaybederek, yeni özelliklere sahip bir maddeyi oluşturmuşlardır. Bileşikler,
kendilerini oluşturan elementlerin özelliklerinden farklı özelliklere sahip saf maddelerdir.
Atomik seviyede bir kimyasal değişimin nasıl olduğunu evlerimizde kullandığımız doğalgazın(metan gazı-CH4)
yanmasını inceleyelim.
Metan gazı oksijen gazı ile yakılınca karbondioksit gazı ve su buharı oluşur. Aşağıdaki şekil metan gazının
yanmasını atomik seviyede sembolize etmektedir. Bir elementin ya da bileşiğin oksijenle birleşmesi tepkimelerine
yanma tepkimeleri adı verilir. Hidrokarbon bileşiklerinin(metan gibi) tümünün yanma ürünleri karbondioksit ve
sudur. Metan gazı ve oksijene tepkimeye giren maddeler(reaktif maddeler), karbondioksit gazı ve su buharına
tepkimede oluşan ürünler denir. Aradaki ok işareti ise tepkimeye giren maddelerin değişiminin yönünü
göstermektedir.
Denklemlerin Katsayıları ve Kütlenin Korunumu Yasası
Bütün kimyasal tepkimeler kütlenin korunumu yasasına uymak zorundadırlar. Bu durumda, tepkimenin
başlangıcındaki ve sonundaki toplam atom sayısının eşit olması gerekir. Kimyasal tepkimelerde atomların sayısı
korunmalıdır. Tepkimelerdeki atom sayılarının korunması için denklemlerin atom sayıları bakımından eşitlenmesi
gerekir. Denkleştirme işlemi, girenlerin ve ürünlerin moleküllerinin katsayılarındaki değişikliklerle gerçekleştirilir.
Metan gazının yanmasındaki örnekte olduğu gibi denklemin denkleştrilmesi için O 2 ve H2O moleküllerinin
katsayısı 2 olarak alınmış ve denklem denkleştirilmiştir.
Aşağıdaki örnekte, çakmaklarda kullanılan bir yakıt olan bütan gazının(C 4H10) yanma denklemi denkleştirilmiştir.
Bütan gazının molekülleri incelendiğinde, her molekülün 4 C atomu ve 10 H atomu içerdiği görülür. Toplamda
denklemin sol tarafındaki C atomları sayısı 8, H atomları sayısı 20 olur. Denklemin sağ tarafındaki C ve H
atomları sayısının aynı olması gerekmektedir. 2 tane C 4H10 molekülün yakılması durumunda, oluşması gereken
CO2 molekülü sayısı, her bir CO2 molekülü 1 C atomu içerdiği için 8, H2O molekülü sayısı ise, herbir H2O
molekülü 2 H atomu içerdiği için 10 olmalıdır. Solda ve sağda bu eşleştirmeler yapıldıktan sonra sağ taraftaki
oksijen atomlarının toplam sayısı 26 olur. Soldaki oksijen atomlarının eşit olması için O 2 molekülünün önüne 13
katsayısı getirilir. Böylece denklemdeki tüm atomların denkleşmesi sağlanır. Tepkime denklemlerinin
denkleştirilmesi ve çeşitleri ile ilgili detaylı bilgiler ilerleyen bölümlerde verilecektir.
Örnek: Aşağıda molekül modeliyle verilmiş tepkime denklemi denkleşmiş midir?
Kimyasal tepkime denklemlerinde genellikle tepkimeye giren ve ürünlerinin formüllerinin yanında parantez
içerisinde maddenin fiziksel durumu, katı için(k), sıvı için(s) ve gaz için(g) olarak gösterilir. Sulu çözeltilerde,
suda çözünen bir maddenin durumu ise (suda) ile gösterilir. Örneğin, aşağıdaki
denklemde çinko metali asit çözeltisi içerisine
atılırsa, hidrojen gazı ve çinko
klorür sulu çözeltisi oluşur. Tepkimenin denklemi aşağıdaki gibi yazılır.
Zn(k) + 2 HCl(suda)
ZnCl2(suda) + H2(g)
18. yüzyılda, Fransız bilim insanı Antoine Lavoisier kütlenin korunumu yasasını
oluşturdu. Bu yasa Dalton tarafından atom modeli oluşturulurken modelin oluşumuna
katkıda bulundu. Lavoisier, kimyasal tepkimelerde kütlenin korunduğunu ispatladı. Bu
durumda tepkimeden önce giren taneciklerin toplam atom sayısıyla, ürünlerin toplam
atom sayılarının aynı olması gerekir. Çünkü atomların kütleleri çekirdeklerinde
toplanmıştır. Bu durumda atom sayıları korunduğu için kütle korunmuştur denilebilir.
Kimyasal Tepkime Çeşitleri
Pek çok basit anorganik kimyasal tepkime birleşme ya da sentez, ayrışma ya da bozunma, yer değiştirme ya da
değişim tepkimesi olarak gruplandırılabilir. Bu tepkimelerin çeşitleri k
onusunda bilgi sahibi olmak, tepkimelerin gerçekleşmesi sırasında nasıl değişmeler olabildiğini görebilmemizi
sağlaması açısından önemlidir. Örneğin, aşağıdaki kimyasal tepkimeye baktığımızda tepkime denkleminin bize ne
anlattığını görebilmemiz gerekir.
Cl2(g) + 2 KBr(suda)
2 KCl(suda) + Br2(s)
Tepkime denklemini kağıt üzerinde görmek yerine, tepkimenin içeriğini iyi kavramak gerekir. Bu tepkimede klor
gazı, potasyum bromür sulu çözeltisi ile karıştırılıyor ve tepkime sonunda potasyum klorür sulu çözeltisi ile birlikte
sıvı brom üretiliyor. Tepkimede bu durumda brom ile klorun yer değiştirmiş olduğunu rahatlıkla görebiliriz. Başka
bir deyişle yukarıda verilen tepkime bir yer değiştirme tepkimesidir. Klor çözelti içerisinde potasyum bromürdeki
brom ile yer değiştirerek potasyum klorüre dönüşmüş, brom ise ayrılarak serbest hale geçmiştir.
Kimyasal tepkime denklemlerine bu şekilde bir yorum getirildiğinde, tepkimenin çeşidinin bulunabilmesinin
ezberlemekten çok daha kolay olduğu görülür. Pek çok kimyasal tepkime bu şekilde okunarak tanınabilir.
Yalnızca genel denklem çeşitlerinin nasıl tanınacağının iyi bilinmesi gerekir.
Birleşme(Sentez) Tepkimeleri
Birleşme tepkimelerinde iki ya da daha fazla madde biraraya gelerek tek bir madde oluştururlar.
7A grubu elementleri olan halojenler ve oksijen pek çok elementle bu şekilde birleşme tepkimesi gerçekleştirirler.
O zaman tepkimeye giren maddelerden biri oksijen ya da halojense, diğeri de bir elementse tepkimeler, sentez
tepkimeleri olur.
Bir metalin oksijenle sentez tepkimesi sonucunda oluşan iyonik bileşiğe metal oksit denir. Her iyonik bileşik gibi,
metal oksitler de elektriksel olarak nötr maddelerdir. Metal iyonunun pozitif yükü bilinirse oluşan bileşiğin formülü
3+
de tespit edilebilir. Örneğin, 3A grubunda yer alan Al elementi Al yüklü iyon oluşturarak oksijenle birleşir ve
23+
2oksijenin O yüklü iyon haline gelmesini sağlar ve Al2O3 bileşiği oluşur(2 Al iyonuyla 3 O iyonu birleşir).
4 Al(k) + 3 O2(g)
2 Al2O3(k)
Halojenler, metal atomlarıyla birleşerek iyonik bileşikler oluştururlar. Halojenler metallerle bileşik oluşturduklarında
1- yüklü iyon haline gelirler. Örneğin sodyum elementi klor ametali ile birleştiğinde, ya da çinko metali iyot ametali
ile birleştiğinde 1- yüklü halojen iyonu içeren bileşikler oluşur.
2 Na(k) + Cl2(g)
Zn(k) + I2(k)
2 NaCl(k)
ZnI2(k)
Ametal atomlarının oksijenle ya da halojenlerle birleşmesi sonucunda moleküler bileşikler oluşur. Örneğin, 6A
grubunda yer alan kükürt oksijenle birleştiğinde SO2 ve SO3 olmak üzere iki çeşit oksit oluşturur.
S8(k) + 8 O2(g)
8 SO2(g)
tepkimesi sonucunda oluşan SO2 gazı, renksiz, boğucu kokusu olan bir gazdır.
2SO2(g) + O2(g)
2 SO3(g)
tepkimesi sonucunda oluşan SO3 gazı da renksiz ve daha boğucu kokusu olan bir gazdır.
Organik bir madde olan asetilen gazının, brom gazı ile birleşerek dibrometen oluşturması da sentez tepkimelerine
örnek olarak verilebilir.
C2H2(g) + Br2(s)
C2H2Br2(g)
Örnek: Aşağıdaki sentez tepkimelerinin denkleşmiş olup olmadığını kontrol ederek, denkleşmemişse
denkleştiriniz.
a)
Cu + O2
CuO
b)
Cr + Br2
CrBr3
c)
S8 + 3 F2
SF6
Ayrışma(bozunma) Tepkimeleri
Sentez tepkimelerinin tersi olan tepkimelere ayrışma tepkimeleri adı verilir. Ayrışma tepkimelerinde bir madde iki
ya da daha fazla madde oluşturarak ayrışır. Ayrışma tepkimelerinin genel denklemi aşağıdaki gibidir.
Birçok bileşik, normal koşullarda kararlı bir yapıya sahip oldukları için kendiliğinden ayrışmaz. Bu maddelerin
ayrışabilmesi için sıcaklığın yükseltilmesi gerekir. Maddelerin sıcaklık yükseltildiğinde bozunmalarına termal
bozunma adı verilir. Az sayıda metal oksit termal bozunma sonucunda ayrışır.
En çok bilinen termal bozunma örneklerinden birisi Joseph Priestley'in 1775
yılında oksijeni keşfettiği HgO bileşiğinin bozunmasıdır.
2 HgO(k) →
2 Hg(s) + O2(g)
Bir başka önemli bozunma tepkimesi çeşiti de metal karbonatlardan kalsiyum
karbonatın bozunması tepkimesidir. Metal karbonatlar yüksek sıcaklıkta
ısıtıldıklarında metal oksite dönüşürken karbondioksit gazı oluşur.
CaCO3(k) →
CaO(k) + CO2(g)
Kalsiyum karbonat →
Kalsiyum oksit + Karbondioksit
Nitrogliserin gibi bazı bileşikler yeterince kararsız oldukları için ısıtıldıklarında, bozunma tepkimesi patlama
şeklinde gerçekleşir. Nitrogliserin moleküler bir bileşiktir ve yapı formülü ve top çubuk modeli aşağıdaki gibidir.
Nitrogliserin, sallamaya ve titreşimlere çok duyarlı olduğu için bozunması çok şiddetli gerçekleşir.
4 C3H5(NO3)3(s)
→
12 CO2(g) + 10 H2O(g) + 6 N2(g) + O2(g)
Su kararlı bir bileşiktir ve bozunması çok çok yüksek sıcaklıklarda ya da doğrudan elektrik enerjisi kullanılarak
elektroliz işlemiyle gerçekleştirilebilir.
2 H2O(s)
→
2 H2(g) + O2(g)
Örnek: Aşağıdaki tamamlanmamış tepkimelerdeki boşlukları doldurunuz ve tepkimenin çeşitini yazınız..
a)
2 Fe(k) + 3 __________(g)
b)
Cu(OH)2(k)
c)
P4(k) + 5 O2(g)
d)
CaSO3(k)
e)
________(g) + 2 O2(g)
f)
4 Fe(k) + 3 ________(g)
g)
2 Na3N(k)
→
→
→
→
2 FeCl3(k)
CuO(k) + ________(s)
→
________(k)
_______(k) + SO2(g)
→
2 NO2(g)
→
2 Fe2O3(k)
2 Na(k) + 3 _______(g)
Yer değiştirme Tepkimeleri
Bir element, bir bileşikle tepkimeye giriyor ve tepkime sonucunda yeni bir bileşik ve başka bir element oluşuyorsa
tepkime bir yer değiştirme tepkimesidir.
Metalik sodyumun su ile tepkimesi yer değiştirme tepkimesine örnek olarak verilebilir.
2 Na(k) + 2 H2O(s) → 2 NaOH(suda) + H2(g)
Verilen denklem incelenirse, sodyumun sudaki hidrojen ile yer değiştirdiği görülür. Bütün alkali metaller aktif
oldukları için, su ile yukarıdakine benzer bir yer değiştirme tepkimesi verirler.
Yer değiştirme tepkimelerine bir başka örnek olarak, metalik bakır ile gümüş nitratın sulu çözeltisinin tepkimesi
verilebilir.
Cu(k) + 2 AgNO3(suda) → Cu(NO3)2(suda) + 2 Ag(k)
+
Bu tepkimede, bakır atomları çözelti içerisindeki Ag iyonlarıyla yer değiştirmiş ve bakır(II) nitrat çözeltisi
oluşurken ag metali açığa çıkmıştır. Bu tepkimede daha aktif olan metal, aktifliği az olan metalin yerine geçmiştir.
Metallerin aktiflik serisi kullanılarak metallerin kullanıldığı tepkimelerde hangi maddelerin yer değiştireceği tespit
edilebilir.
İkili Yer Değiştirme Tepkimeleri
İki bileşiğin tepkimesi sırasında bileşikteki maddelerin birbiriyle yer değiştirmesi sonucunda gerçekleşen
tepkimelere ikili yer değiştirme tepkimeleri adı verilir.
Örneğin, kurşun(II) nitrat ve potasyum kromat çözeltilerinin
karıştırılmalarıyla ikili yer değiştirme gerçekleşir ve suda çözünmeyen bir
2+
katının oluşmasıyla tepkime gerçekleşmiş olur. Çözeltiler içerisindeki Pb
+
ve K iyonları birlikte oldukları anyonları değiştirecekler, bu durumda suda
çözünmeyen kurşun(II) kromat çökerken, potasyum nitrat suda çözünmüş
olarak kalacaktır.
Pb(NO3)2(suda) + K2CrO4(suda) → PbCrO4(k) + 2 KNO3(suda)
Aslında ikili yer değiştirme tepkimeleri pekçok tepkime türünü içinde barındırır. İkili yer değiştirme tepkimeleri
iyonik bileşikler arasında gerçekleşirken, başlangıçtaki iyonlar çözeltiden üç farklı şekilde ayrılabilirler. Oluşan
madde,



Suda çözünmeyen bir katı madde(çökelek) olarak,
Moleküler bir bileşik olarak,
bir gaz olarak,
çözeltiden ayrılabilir. Bu bölümle ilgili detaylı bilgi ilerleyen bölümlerde verilecektir.
Örnek: Aşağıdaki tepkimelerin çeşitlerini yazınız.
a)
2 Al(k) + 3 Br2(s) → Al2Br6(k)
b)
2 K(k) + H2O(s) → 2 KOH(suda) + H2(g)
c)
AgNO3(suda) + NaCl(suda) → AgCl(k) + NaNO3(suda)
d)
NH4NO3(k) → N2O(g) + 2 H2O(g)
e)
2 Al(OH)3(k) → Al2O3(k) + 3 H2O(s)
f)
Na2O(k) + H2O(s) → 2 NaOH(suda)
g)
S8(k) + 24 F2(g) → 8 SF6(g)
h)
3 NaOH(suda) + H3PO4(suda) → Na3PO4(suda) + 3 H2O(s)
ı)
3 C(k) + Fe2O3(k) → 3 CO(g) + 2 Fe(s)
i)
Cu(k) + O2(g) → 2 CuO(k)
j)
AgNO3(suda) + KCl(suda) → AgCl(k) + KNO3(suda)
k)
Mg(k) + 2 HCl(suda) → MgCl2(suda) + H2(g)
l)
C (k) + O2(g) → CO2(g)
m)
2 KClO3(k) → 2 KCl(k) + 3 O2(g)
n)
BaCl2(suda) + K2SO4(suda) → BaSO4(k) + 2 KCl(suda)
o)
Mg(k) + CoSO4(suda) → MgSO4(suda) + Co(k)
p)
PbCO3(k) → PbO(k) + CO2(g)
r)
Cu(k) + 4 HNO3(suda) → Cu(NO3)2(suda) + 2 H2O(s) + 2 NO2(g)
s)
2 Zn(k) + O2(g) → 2 ZnO(k)
ş)
Pb(NO3)2(suda) + 2 KI(suda) → PbI2(k) + 2 KNO3(suda)
t)
Mg(k) + FeCl2(suda) → MgCl2(suda) + Fe(k)
u)
ZnCO3(k) → ZnO(k) + CO2(g)
ü)
2 C (k) + O2(g) → 2 CO(g)
v)
CaCl2(suda) + Na2CO3(suda) → CaCO3(k) + 2 NaCl(suda)
y)
H2S(suda) + Cl2(suda) → S8(k) + HCl(suda)
z)
2 NaHCO3(k) → Na2CO3(k) + CO2(g) + H2O(g)
İkili Yer Değiştirme Tepkimeleri ve Net İyon Denklemleri
Birçok iyonik bileşik suda kolaylıkla çözünerek iyonlarına ayrışırken, bir kısmı nispeten az çözünmekte, bir kısmı
da suda ihmal edilebilecek derecede az çözünmektedir.
Bir iyonik bileşik suda çözündüğünde iyonlarına ayrışır ve iyonların etrafı su molekülleri tarafından çevrelenir.
İyonik bir madde olan NaCl bileşiği suda çözünürken aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi iyonlarına ayrışır ve iyonlar
su molekülleri ile sarılırlar. Moleküler bir madde olan CH 3OH ise suda çözündüğünde, aşağıda görüldüğü gibi,
iyon oluşmamakta ve çözünme moleküler olarak gerçekleşmektedir.
Suda çözünebilen iyonik bileşikler kuvvetli elektrolit çözelti(iyon içeren ve elektriği iyi iletebilen çözelti)
olarak adlandırılırlar. Kuvvetli elektrolit maddeler suda çözündüklerinde tamamıyla iyonlarına ayrışırlar. Suda
çözünebilen birçok moleküler bileşik iyonlarına ayrışmadığı için, çözeltisi elektriği iletmez. Yukarıda verilen şekilde
bu durum gösterilmiştir.
İyonik bileşiklerin içerdikleri iyon çeşitlerine göre sudaki çözünürlükleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. Bir bileşik
tabloda verilen çözünebilir maddelerinden en az birini yapısında taşıyorsa, suda çözünebilir bir yapıda olduğu
söylenebilir. Örneğin, NiSO4 bileşiğinin suda çözünüp çözünmediğini anlayabilmek için tabloya bakılması gerekir.
2+
Tabloda Ni iyonu ile ilgili bir bilgi olmadığı için bileşiğin içerdiği diğer iyona bakılması gerekir.
iyonu için
2+
tabloya bakıldığında hangi katyonlarla suda çözünmeyen bileşikler oluşturduğu bulunur. Ni iyonu bu katyonlar
içinde yer almadığından NiSO4 bileşiğinin suda çözünebildiğini söyleyebiliriz.
İyonik Bileşikler İçin Çözünürlük Kuralları
Genellikle Çözünebilenler
+
+
+
+
+
1A grubu : Li , Na , K , Rb , Cs ,
Bütün 1A grubu(alkali metal) ve amonyum tuzları suda
iyi çözünürler.
Bütün nitratlar suda iyi çözünürler.
Nitratlar :
- Klorürler, Bromürler ve İyodürler : Cl , Br , I
AgCl, Hg2Cl2, PbCl2; AgBr, Hg2Br2, PbBr2; AgI, Hg2I2,
PbI2 haricindeki tüm klorürler, bromürler ve iyodürler
suda iyi çözünürler.
CaSO4, SrSO4, BaSO4 ve PbSO4 hariç diğer sülfatların
Sülfatlar :
çoğu suda iyi çözünürler.
Tüm kloratlar suda iyi çözünürler.
Kloratlar :
Perkloratlar :
Tüm perkloratlar suda iyi çözünürler.
Asetatlar : CH3COO
Tüm asetatlar suda iyi çözünürler.
Genellikle Çözünmeyenler
ve 1A grubunun iyonlarıyla(alkali metal iyonları)
Fosfatlar :
oluşturduğu bileşikler hariç suda çözünmezler.
ve 1A grubunun iyonlarıyla(alkali metal iyonları)
Karbonatlar :
oluşturduğu bileşikler hariç suda çözünmezler.
Hidroksitler : OH
ve 1A grubunun iyonlarıyla(alkali metal iyonları)
oluşturduğu bileşikler hariç suda çözünmezler.
Sr(OH)2, Ba(OH)2 ve Ca(OH)2 bileşikleri az da olsa
iyonlaşırlar.
ve 1A grubunun iyonlarıyla(alkali metal iyonları)
Okzalatlar :
oluşturduğu bileşikler hariç suda çözünmezler.
2Sülfürler : S
ve 1A grubunun iyonlarıyla(alkali metal iyonları)
ve 2A grubu(MgS, CaS ve BaS az çözünür) hariç suda
çözünmezler.
Örnek: Aşağıdaki bileşiklerden hangileri suda iyi çözünür?
a)
CaCl2
b) Fe(OH)3
c) NH4NO3
d) CuCO3
e) Ni(ClO3)2
g)
SrCl2
h) MgO
ı) PbCl2
i)
j)
HgS
NaCl
f) Ca(CH3COO)2
İkili yer değiştirme tepkimelerinde tepkimeye girenler ve ürünler suda çözünebilen iyonik bileşiklerse, net bir
tepkime gerçekleşmez.
Yukarıdaki gibi AD ve XZ maddeleri karıştırıldığında, oluşan çözelti A, D, X ve Z iyonlarını içerir. Bu durumda tüm
iyonlar çözelti içerisinde kalmaya devam edecekleri için bir tepkime olmaz.
Ca(NO3)2 gibi suda çözünebilen bir maddenin sulu çözeltisiyle, yine suda çözünebilen NaCl tuzunun sulu çözeltisi
+
karıştırıldığında nasıl bir durum ortaya çıkar? Her iki iyonik madde de suda çözünebildiği için, oluşan karışım Na ,
2+
Cl , Ca ve
iyonları vardır. Bu karışımda bir tepkimenin olup olmadığını anlayabilmek için iyonların birleşerek
2+
bir bileşik oluşturup oluşturmadığına bakmak gerekir. İkili yer değiştirme kuralına göre, Ca ile Cl arasında ve
+
Na ile
arasında bileşik oluşması gerekir. Oluşan bu bileşiklerin ikisi de verilen tabloya göre, suda iyi
çözündüklerinden aralarında bir tepkime gerçekleşmez.
Tepkime sonucu oluşan bileşiklerden birisi suda çözünmüyorsa çözeltiden ayrılır, böylece bir tepkime gerçekleşir.
Bu gibi durumlarda, sulu çözeltilerde gerçekleşen ikili yer değiştirme tepkimelerinde, tepkime sonunda üç tür ürün
elde edilebilir.
1. Suda çözünmeyen iyonik bir bileşik oluşabilir.
→ KNO3(suda) + AgCl(k)
AgNO3(suda) + KCl(suda)
2. Çözelti içerisinde kalabilen moleküler bir madde oluşabilir. Asit baz tepkimeleri sonucunda oluşan su bu
tür maddelere bir örnektir.
H2SO4(suda) + 2 NaOH(suda)
→
Na2SO4(suda) + 2 H2O(s)
3. Çözeltiden oluşumu sonucunda ayrılan gaz halindeki moleküler bir bileşik oluşabilir.
2 HCl(suda) + Na2S(suda)
→
2 NaCl(suda) + H2S(g)
Çökelme Tepkimeleri
Baryum klorür ve sodyum sülfat sulu çözeltilerinin karıştırılması sonucunda ikili yer değiştirme kurallarına göre,
çözeltide bir tepkimenin gerçekleşip gerçekleşemeyeceğini araştıralım.
BaCl2(suda) + Na2SO4(suda)
→ ? + ?
Baryum iyonları ve sodyum iyonları yanlarındaki anyonları değiştirirse BaSO 4 ve
NaCl iyonik bileşikleri oluşur. Denklemdeki soru işaretleri yerine oluşan bu
maddeler hangi durumda oldukları belirtilmeden yazılır.
BaCl2(suda) + Na2SO4(suda)
→
BaSO4 + 2 NaCl
Tepkime sonunda oluşan maddelerden birisi suda çözünmüyorsa, bir çökelti
oluşacaktır. Tablo incelendiğinde BaSO4 bileşiğinin suda çözünmediği
2+
görülür(Ba iyonunun sülfat tuzu suda çözünmez).Bu durumda tepkime
aşağıdaki gibi yazılır.
BaCl2(suda) + Na2SO4(suda)
→
BaSO4(k) + 2 NaCl(suda)
Örnek: Aşağıda formülleri verilen iyonik bileşik çiftlerinin sulu çözeltileri karıştırıldığında hangilerinde bir çökelme
gözlenir?
a)
(NH4)2S ve Cu(NO3)2
b) ZnCl2 ve Na2CO3
d)
NiCl2 ve NaOH
e) K2CO3 ve CaBr2
c) CaCl2 ve KNO3
Net İyon Denklemleri
İkili yer değiştirme tepkimelerinde şu ana kadar tüm tepkime denklemi yazılarak gerçekleşen yer değiştirmeler
anlatılmıştır. Kimyasal tepkime olarak gerçekleşen kısım başka bir biçimde de yazılabilir. Bir çökelme olması
durumunda, çökecek maddeyi oluşturan iyonların çözeltiden ayrıldığı bilindiğine göre diğer iyonlar çözeltide
kalacaklar ve tepkimenin solunda ve sağında bu iyonlardan eşit sayıda bulunacaktır. Bu iyonlara seyirci iyonlar
adı verilir; çünkü bu iyonlar tepkimeye girmeden çözeltide dolaşmayı sürdürürler. Tepkime denkleminde gerekli
sadeleştirmeler yapılırsa, izleyici iyonlar birbirini götüreceği için geriye çökelecek katıyı oluşturan iyonların girenler
kısmında, çöken maddenin ürünler kısmında kaldığı net bir tepkime denklemi ortaya çıkar. Bu denkleme net iyon
denklemi adı verilir.
Net iyon denklemini daha iyi anlayabilmek için NaCl ve AgNO3 sulu çözeltilerinin karıştırılmasıyla gerçekleşen
tepkimeyi inceleyelim.
1.
Doğru bileşik formülleri ve katsayılarıyla tepkime denklemi ikili yer değiştirme kuralına uygun olarak yazılır.
→
AgNO3 + NaCl
AgCl + NaNO3
Tepkime denkleminin denkliği kontrol edildiğinde her iki taraftaki atom sayılarının ve türlerinin eşit olduğu
görülür.
2.
Tablo kullanılarak tepkimeye giren maddelerin ve ürünlerin sudaki çözünürlükleri kontrol edilir ve tepkime
denkleminde durumları belirtilir.
→
AgNO3(suda) + NaCl(suda)
3.
Suda çözünebilen bileşiklerin tümünün suda iyonlaşmasıyla oluşturduğu iyonlar kontrol edilir.
AgNO3(suda)
NaCl(suda)
Ag (suda) +
+
→
(suda)
-
Na (suda) + Cl (suda)
+
→
Na (suda) +
(suda)
İyonları kullanarak denklem iyonlarla tam olarak yazılır. Çökelen madde kimyasal formülüyle yazılır.
+
Ag (suda) +
5.
+
→
NaNO3(suda)
4.
AgCl(k) + NaNO3(suda)
+
-
(suda) + Na (suda) + Cl (suda)
+
→ AgCl(k) + Na (suda) +
(suda)
Net iyon denklemini elde edebilmek için, izleyici iyonların denklemin her iki tarafında aynı sayıda olduğuna
göre birbirini götürmesi gerekir.
+
Ag (suda) +
+
-
(suda) + Na (suda) + Cl (suda)
+
→ AgCl(k) + Na (suda) +
(suda)
Böylece net iyon denklemi ortaya çıkmış olur.
+
-
Ag (suda) + Cl (suda)
6.
→ AgCl(k)
Kimyasal tepkimelerde tepkimenin sol ve sağ tarafındaki yüklerin birbirine eşit olması gerekir. Yük
denkliği kontrol edilerek tepkimenin doğruluğu kontrol edilir. Tepkimenin sol tarafındaki toplam yük (1+) +
(1-) = 0 ve sağ tarafındaki yük, bileşik nötr olduğu için 0 olduğuna göre net iyon denklemi yazılmış olur.
Örnek: Aşağıda verilen iyonik bileşik çiftleriyle oluşturulan ikili yer değiştirme tepkimelerinin net iyon
denklemlerini yazınız.
a)
BaCl2 ve Na2SO4
b)
(NH4)2S ve FeCl2
Asitler ve Bazlarda İkili Yer değiştirme Tepkimeleri
Asitler ve bazlar iki önemli bileşik sınıfıdır. Asit ve bazlarla ilgili detaylı bilgiler ilerleyen bölümlerde verilecektir.
Burada asitler ve bazlar arasındaki tepkimeler ve genel birtakım özellikler incelenecektir. Asitler ve bazların genel
özellikleriyle ilgili bilgiler aşağıdaki gibidir.






Asit çözeltileri likenlerden elde edilen bir boya olan turnusol boyasının rengini maviden kırmızıya
çevirirler. Baz çözeltileri kırmızı turnusol boyasının rengini maviye çevirirler.
Asit çözeltileri sentetik bir boya olan fenolftaleini renksiz yaparken, baz çözeltileri fenolftaleinle pembe
renkli olurlar.
Bir asit turnusol boyasını kırmızıya çevirirken, asit üzerine baz eklenirse kırmızı renk maviye dönüşür.
Bir baz, asitin etkisini nötralize eder ve bir asitte bir bazın etkisini nötralize eder. Asitlerle bazların
birbirleriyle etkileşmesi tepkimelerine nötrleşme tepkimeleri adı verilir.
Asitlerin tadı ekşi, bazlarınki acıdır. Limon asit, sabun bazdır.
Asitler aktif metallerle etkileştiklerinde hidrojen gazı oluştururlar. Bazlar, metal iyonlarıyla, genellikle suda
çözünmeyen metal hidroksitler oluştururlar. Bu tür çökelekler üzerine asit eklenirse suda çözünebilen
maddeler oluşur.
Asitler
+
Suda çözündüğünde, hidrojen iyonu(H ) konsantrasyonunu artıran maddelere asit adı verilir. Asidik çözeltilerin
+
+
özellikleri, ile H (suda) özellikleri ortaktır. H (suda) iyonu elektronunu kaybetmiş bir protondur ya da H atomunun
+
çekirdeğidir denilebilir. Bir atomun çekirdeğinin çapı, atomun çapı yanında çok küçük olduğu için, H iyonunun
boyutu, H atomunun boyutundan çok küçüktür ve artı yükünün boyutuna oranı H atomuna göre çok büyüktür. Çok
yoğunlaşmış bu artı yük, sudaki oksijen atomunun elektronlarıyla çok kuvvetli bir etkileşim içerisine girer ve H 2O
+
+
ile birleşerek hidronyum iyonunu(H3O ) oluşturur. Diğer su molekülleri de oluşan H3O ile etkileşerek daha büyük
kümeler oluştururlar.
+
H + H2O
+
+
→ H3O
+
Büyük kümeler ve H3O iyonları, daha kolay olduğu için H (suda) ile gösterilir. Suda çözündüğünde tamamen
iyonlaşabilen asitler kuvvetli elektrolit ya da kuvvetli asit olarak adlandırılırlar. HCl bir kuvvetli asittir ve tamamen
+
iyonlaşarak H (suda) ve Cl (suda) iyonlarını oluşturur.
+
-
HCl(suda) → H (suda) + Cl (suda)
Aslında, HCl'nin suda çözünme denklemi daha karmaşıktır ve aşağıda gösterildiği gibidir.
HCl(suda)
+
→
H2O(s)
+
H3O (suda) +
-
Cl (suda)
Suda çok az iyonlaşabilen asitler ve diğer maddeler zayıf elektrolittir. Sulu çözeltisinde çok az iyonlaşabilen
asitlere zayıf asitler denir. Aşağıdaki tabloda bazı asitlerin ve bazların kuvvetli ya da zayıf olanları
gruplandırılmıştır. Örneğin asetik asit(CH3COOH) suda çözündüğünde, taneciklerinin %5'ten daha azı
iyonlaşabilir. Kalan tanecikler iyonlaşmadan çözeltide çözünmüş halde bulunurlar. Bu nedenle asetik asit zayıf
elektrolit bir maddedir ve zayıf asit olarak gruplandırılır.
CH3COOH(suda)
+
-
H (suda) + CH3COO (suda)
Denklemdeki çift yönlü ok, bu olay sırasında dinamik bir denge durumunun oluştuğunu ve iyonlaşan kısmın tekrar
biraraya gelerek moleküler yapıya dönüştüğünü ve bu dönüşümün sürekli olduğunu gösterir. Dinamik denge ile
ilgili detaylı bilgi ilerleyen bölümlerde verilecektir.
Tablo. Bazı asitler ve Bazlar
Kuvvetli asitler(Kuvvetli elektrolitler)
Kuvvetli Bazlar(Kuvvetli elektrolitler)
HCl
Hidroklorik asit
LiOH
Lityum hidroksit
HNO3
Nitrik asit
NaOH
Sodyum hidroksit
H2SO4
Sülfürik asit
KOH
Potasyum hidroksit
HClO4
Perklorik asit
Ca(OH)2
Kalsiyum hidroksit
HBr
Hidrobromik asit
Ba(OH)2
Baryum hidroksit
HI
Hidroiyodik asit
Sr(OH)2
Stronsiyum hidroksit
Zayıf Asitler(Zayıf elektrolitler)
Zayıf Bazlar(Zayıf elektrolitler)
H3PO4
Fosforik asit
NH3
Amonyak
CH3COOH
Asetik asit
CH3NH2
Metilamin
H2CO3
Karbonik asit
HCN
Hidrosiyanik asit
HCOOH
Formik asit
C6H5COOH
Benzoik asit
Organik asitlerin birçoğu zayıf özellikte asitlerdir. Amino(-NH2) grubu içeren organik bileşiklerin birçoğu zayıf baz
özelliktedir. Kalsiyum, baryum ve stronsiyumun hidroksitleri aslında suda çok az çözünürler, ama çözünen
kısımlarının tamamı iyonlaşabildiği için kuvvetli baz özellik gösterirler.
+
H2SO4 gibi bazı asitler suda çözündüklerinde mol başına, 1 molden fazla H iyonu oluştururlar.
+
H2SO4(suda) → H (suda) +
(suda)
+
H (suda) +
(suda)
(suda)
+
İlk iyonlaşma basamağında, %100 iyonlaşma gerçekleşir ve 1 mol asit başına 1 mol H iyonu oluşur. Oluşan
+
(suda) iyonu ikinci iyonlaşmada çok az iyonlarına ayrışır bu nedenle oluşturduğu H iyonu çok az olur.
+
Toplamda üretilen H iyonu 1molden biraz fazla olur. Bu nedenle H2SO4 kuvvetli asit özellik gösterirken,
oluşturduğu hidrojen sülfat iyonu(
(suda) zayıf asit özellik göstermiş olur.
Bazlar
-
-
Suda çözündüğünde, çözeltideki OH (suda) derişimini artıran maddelere baz adı verilir. NaOH ve KOH gibi OH
iyonunu içeren maddeler kuvvetli bazlardır; çünkü sulu çözeltilerinde %100 iyonlaşırlar. Amonyak ise, formülünde
OH içermemesine rağmen, suyla etkileşerek, çözeltisinde OH iyonu oluşturabilir. NH3 maddesi sulu çözeltisinde
çok az iyonlaşabildiği için zayıf baz özelliktedir.
NH3(suda) + H2O(s)
-
(suda) + OH (suda)
-
NH3 ile
(suda) ve OH (suda) iyonları arasında dinamik bir denge kurulduğunda, iyonlaşmanın %5'ten daha az
olduğu görülür. Bu durumda amonyak zayıf baz ya da zayıf elektrolit olarak adlandırılır.
Kuvvetli elektrolit maddeler sulu çözeltilerinde tümüyle iyonlarına ayrışırlar. Bu maddeler iyonik
bileşikler(tuzlar veya kuvvetli bazlar) olabileceği gibi kuvvetli asit özellik gösteren moleküler maddeler de
olabilirler (NaCl iyonik, HCl moleküler bileşiği gibi).
Zayıf elektrolit maddeler zayıf asit veya zayıf baz özellik gösteren moleküler bileşiklerdir(NH3 gibi).
Elektrolit olmayan maddeler ise suda iyonlaşmayan moleküler yapıdaki bileşiklerdir(C12H22O11 gibi).
Nötrleşme Tepkimeleri
Kuvvetli bir asitle(HCl), kuvvetli bir bazın(NaOH) sulu çözeltileri karıştırıldığında, çözeltide bulunan iyonlar asitten
+
+
gelen H (suda) ve bir anyon(Cl (suda)), bazdan gelen OH (suda) ve bir katyon(Na (suda)) olur. Çökelme
tepkimelerinde olduğu gibi, ikili yer değiştirme sonucunda bu iyonlardan ikisi biraraya gelir ve kimyasal bir tepkime
+
gerçekleşir ve iyonlar çözeltiden ayrılırlar. Asit baz tepkimelerinde, tepkimeye giren iyonlar H (suda) ve OH (suda)
olur ve tepkime sonucunda su oluşur.
Kuvvetli bir asitle kuvvetli bir baz tepkimeye girdiklerinde birbirlerini nötrleştirirler. Tepkimede hidrojen iyonları ve
hidroksit iyonlarının birleşmesiyle moleküler bir bileşik(su) ve katyonu bazdan, anyonu asitten gelen iyonik bir
bileşik(tuz) oluşur. Oluşan çözeltiden su buharlaştırılırsa geriye tuz kalır. Kuvvetli bir asitle kuvvetli bir bazın
tepkimeye girerek iyonik bir bileşik(tuz) ve moleküler bir bileşik(su) oluşturması tepkimesine nötrleşme tepkimesi
adı verilir.
Nötrleşme tepkimelerinin genel denklemi aşağıdaki gibi olur.
HX(suda) + MOH(suda) → H2O(s) + MX(suda)
Asit
Baz
Su
Tuz
Oluşan tuzun ne olduğu tepkimeye giren asit ve bazın ne olduğuna bağlı olarak değişir.
Yukarıda verdiğimiz örnekteki gibi HCl ve NaOH tepkimeye girince, NaCl tuzu ve H 2O oluşur.
HCl(suda) + NaOH(suda) → H2O(s) + NaCl(suda)
Kullanılan baz Mg(OH)2 ve asitte HCl olursa oluşan ürünler aşağıdaki gibi olur.
2 HCl(suda) + Mg(OH)2 → MgCl2(suda) + 2 H2O(s)
Asetik asit veya propanoik asit gibi asitler bazlarla tepkimeye girdiklerinde karboksil grubunda(-COOH) yer alan H,
asidik hidrojen olarak davranır ve bazdan gelen hidroksit iyonu ile birleşerek su oluşturur. Asitten hidrojen iyonu
ayrılınca kalan anyon(-COO ), bazdan gelen katyonla birleşerek tuz oluşturur. Örneğin propanoik
asit(CH3CH2COOH), NaOH ile tepkimeye girdiğinde tepkime aşağıdaki gibi gerçekleşir.
CH3CH2COOH(suda) + NaOH(suda) → H2O(s) + CH3CH2COONa(suda)
Organik asitlerin nötrleştirme denklemlerinde asitte yer alan tüm hidrojenlerin değil, yalnızca karboksil grubunda
yer alan hidrojenin(-COOH) ayrıldığına dikkat edilmelidir.
Örnek:
2 HNO3(suda) + Ca(OH)2(suda) → Ca(NO3)2(suda) + 2 H2O(s)
H3PO4(suda) + 3 NaOH(suda) → Na3PO4(suda) + 3 H2O(s)
HClO4(suda) + KOH(suda) → KClO4(suda) + H2O(s)
Ca(OH)2(suda) + H2SO4(suda) → CaSO4(suda) + 2 H2O(s)
H2CO3(suda) + Mg(OH)2(suda) → MgCO3(suda) + 2 H2O(s)
Asit Baz Tepkimelerinde Net İyon Denklemleri
Asit baz tepkimelerindeki net iyon denklemi yazılımı, çökelme tepkimelerindeki net iyon denklemlerinin yazılımı
gibi gerçekleştirilir. Örneğin, Mg(OH)2 ile HCl arasındaki nötrleşme tepkimesi ele alınırsa, nötrleşme tepkimesi
aşağıdaki gibi yazılır.
2 HCl(suda) + Mg(OH)2 → MgCl2(suda) + 2 H2O(s)
Yukarıdaki tepkimenin net iyon denklemi için asit ve bazın sudaki iyonlaşma denklemleri ayrı ayrı yazılır.
+
-
2 HCl(suda) → 2 H (suda) + 2 Cl (suda)
2+
-
Mg(OH)2(suda) → Mg (suda) + 2 OH (suda)
Katsayıların kullanılmasının nedeni denklemlerin denkleştirilmesidir. Yukarıda verilen denklemleri kullanarak,
şimdi net iyon denklemi için genel denklem yazılır.
2+
-
+
-
2+
-
Mg (suda) + 2 OH (suda) + 2 H (suda) + 2 Cl (suda) → Mg (suda) + 2 Cl (suda) + 2 H2O(s)
Tepkime kalan kısmıyla tekrar yazılırsa net iyon denklemi elde edilir.
-
+
2 OH (suda) + 2 H (suda) → 2 H2O(s)
ya da basitleştirilmiş haliyle net iyon denklemi,
-
+
OH (suda) + H (suda) → H2O(s)
şeklinde yazılır.
Yukarıda yazılan net iyon denklemi tüm kuvvetli asit ve kuvvetli baz nötrleşmelerinde gerçekleşen net tepkimeyi
göstermektedir. Net iyon denklemi dikkatlice incelenirse her iki taraftaki toplam yükün sıfır((1+)+(1-) → 0) olduğu
ve tepkimede yüklerin korunduğu görülür.
Bir zayıf asit ile kuvvetli bazın nötrleşme tepkimesi incelenirse durumun biraz farklı olduğu görülür. Burada bu tür
bir tepkimenin net iyon denklemi bir örnekle gösterilecektir. Konuyla ilgili geniş bilgi, ilerleyen bölümlerde detaylı
olarak işlenecektir. HCN bir zayıf asittir ve suda çok az iyonlaşır; bu nedenle HCN çözeltisinde HCN
+
moleküllerinin sayısı çok fazla olacaktır(H çok az olduğu için genel denklemde yazılmıyor). KOH ise kuvvetli bir
bazdır ve tamamen iyonlarına ayrışacaktır. KCN bileşiği de suda yüzde yüz iyonlarına ayrışacaktır. İki madde
arasındaki tepkime açık bir biçimde yazıldığında aşağıdaki gibi bir denklem elde edilir.
+
-
+
-
HCN(suda) + K (suda) + OH (suda) → K (suda) + CN (suda) + H2O(s)
Bu durumda net tepkime denklemi,
-
HCN(suda) + OH (suda)
-
→ CN (suda) + H2O(s)
şeklinde olur. Bir zayıf asitin, kuvvetli bir bazla nötrleşme tepkimesinde asitin moleküler yapısı ve tuzun anyonu
bulunur. Bu net tepkime yukarıdaki kuvvetli asit-baz nötrleşme tepkimesinin net tepkime denkleminden farklıdır.
Aynı şekilde kuvvetli bir asitle zayıf bir bazın nötrleşme tepkimesinde de bazın moleküler yapısı ile tuzun katyonu
bulunacaktır. Yukardaki net tepkime denklemi incelendiğinde, yükler toplamının her iki tarafta da eşit olduğu
görülecektir.
Örnek: CH3COOH ile Ca(OH)2 sulu çözeltilerinin karıştırılması ile gerçekleşen nötrleşme tepkimesinin net iyon
denklemini yazınız.
Yanıt:
-
-
CH3COOH(suda) + OH (suda) → CH3COO (suda) + H2O(s)
Gaz Oluşumuyla Gerçekleşen İkili Yer Değiştirme Tepkimeleri
İkili yer değiştirme tepkimelerinde gaz oluşumu ile gerçekleşen
tepkimelerde oluşan moleküler yapıdaki gaz ortamdan uzaklaşır.
Çözeltiden gaz çıkışının olması, çözeltideki iyonların ayrılmasına
neden olur. Gaz oluşumlu ikili yer değiştirme tepkimelerinde,
genellikle asit kullanılır.
Bir metal karbonatın asit ile etkileşmesi, gaz oluşumu(CO2)
gerçekleşen ikili yer tepkimelerine en güzel örnektir. Yanda
görülen şekildeki mercan kabuğu CaCO3 maddesinden
yapılmıştır. Mercan kabuğu asit içerisine atıldığında gerçekleşen
tepkime sonucunda CO2 gazı oluşur.
CaCO3(k) + 2 HCl(suda) → CaCl2(suda) + H2CO3(suda)
H2CO3(suda) → H2O(s) + CO2(g)
_________________________________________________
Net Tepkime:
CaCO3(k) + 2 HCl(suda) → CaCl2(suda) + H2O(s) + CO2(g)
Asit, metal karbonatla etkileşince oluşan H2CO3 kararsız bir yapıya sahip olduğu için hızla su ve CO2 gazına
ayrışır. Tepkime açık bir kapta gerçekleştirilirse gaz çıkışı gaz kabarcıkları izlenerek gözlenebilir.
Metal karbonatların ya da metal bikarbonatların asitlerle etkileşmesi
sonucunda ikili yer değiştirmeyle CO2 gazı çıkışına en güzel örneklerden
birisi de midede HCl derişimi arttığında kullanılan asit giderici tabletlerin
alınmasıyla midede gerçekleşen tepkimelerdir. Örneğin, AlkaSeltzer(NaHCO3) alınırsa midedeki HCl ile aşağıdaki tepkime
gerçekleşir(bakınız şekil).
NaHCO3(suda) + HCl(suda) → NaCl(suda) + H2O(s) + CO2(g)
Asitler, metal sülfitlerle ya da sülfürlerle tepkimeye girdiklerinde de ikili
yerdeğiştirme sonucunda SO2 ya da H2S(sülfürlerle sadece bu gaz) gazı
oluşur.
CaSO3(suda) + 2 HCl(suda) → CaCl2(suda) + H2O(s) + H2S(g)
Na2S(suda) + 2 HCl(suda) → 2 NaCl(suda) + H2S(g)
Örnek: Aşağıda verilen tepkime denklemlerinde oluşan ürünleri yazarak denklemleri denkleştiriniz.
a)
Na2CO3(suda) + H2SO4(suda) →
b)
FeS(k) + HCl(suda) →
c)
K2SO3(suda) + HCl(suda) →
d)
NiCO3(s) + H2SO4(suda) →
e)
Sr(OH)2(suda) HNO3(suda) →
f)
BaCl2(suda) + Na2Cr2O7(suda) →
g)
PbCO3(k) + H2SO4(suda) →
İndirgenme Yükseltgenme Tepkimeleri
Bir kimyasal tepkime sırasında elektronlarla neler gerçekleştiğinin bulunması gerekebilir. İndirgenme ve
yükseltgenme kelimeleri kimyasal tepkimeler için yüzyıllardır kullanılmaktadır. Eski medeniyetlerde insanlar, metal
oksitlerin veya metal sülfürlerin nasıl metale dönüştürüleceğini(indirgeneceğini) biliyorlardı. Örneğin,
kasiterit(kalay(IV) oksit-SnO2) bileşiğinin kalaya indirgenmesi için karbonla ısıtılması gerektiğini bulmuşlardı. Bu
tepkimede SnO2 cevherinden indirgenme ile kalay metali elde ediliyordu.
SnO2, karbon tarafından indirgenirken oksijen kalaydan ayrılarak karbona ekleniyor ve karbon oksitlenmiş
(yükseltgenmiş) oluyor. Gerçekte, oksijenin bir başka maddeye eklenmesi olayına yükseltgenme adı verilir.
Magnezyum havada yandığında, yükseltgenerek magnezyum oksite dönüşür.
İndirgenme ve yükseltgenme tepkimeleri için yapılan deneysel gözlemler ile aşağıdaki sonuçlara ulaşılır.


Bir tepkimede maddelerden biri yükseltgeniyorsa, aynı tepkimede başka bir maddenin de
indirgeniyor olması gerekir. Bu nedenle, bu tür tepkimelere indirgenme yükseltgenme tepkimeleri
veya kısaca redoks tepkimeleri adı verilir.
Yükseltgenme, indirgenmenin tersidir.
Bu durumda bir maddeye oksijen eklenmesi yükseltgenme ise, maddeden oksijen çekilmesi ya da
uzaklaştırılması da indirgenmedir. İndirgenme yükseltgenme tepkimeleri yalnızca maddeye oksijen eklenmesi ya
da maddeden oksijen uzaklaştırılması demek değildir. İndirgenme yükseltgenme tepkimesi bundan daha fazlasını
da içermektedir.
İndirgenme Yükseltgenme Tepkimeleri ve Elektron Transferi
İndirgenme yükseltgenme tepkimeleri, tepkimeye giren bir atom, molekül ya da iyondan, yine tepkimeye giren bir
başka atom, molekül veya iyona elektron transfer edilmesidir.



-
-
Bir madde elektron alıyorsa indirgeniyor demektir.
(Y + e → Y )
+
Bir madde elektron veriyorsa yükseltgeniyor demektir.
(X → X + e )
Her redoks tepkimesinde, tepkimeye giren maddelerden biri yükseltgenirken, aynı anda bir
başkası indirgenmektedir.
İndirgenme, bir atomun, molekülün ya da iyonun görünen ya da gerçek elektrik yükünde bir
+
azalmanın(indirgenmenin) olması demektir. Örneğin, aşağıdaki tepkimede Ag iyonları, Cu atomlarından elektron
alarak Ag atomlarına indirgenirken elektrik yükü 1+'dan sıfıra inmektedir. Aynı şekilde, Cu metali de elektron
vererek yükseltgeniyor ve yükü sıfırdan 2+'ye yükseliyor.
Magnezyumun oksijen ile tepkimesinde her oksijen atomu elektron kazanarak negatif yüklü iyon haline gelirken,
yükü 0'dan 2-'ye inmekte, böylece indirgenmektedir. Her magnezyum atomu da 0'dan 2+'ya yükselmekte, böylece
yükseltgenmektedir.
Başka bir örnek olarak aşağıdaki tepkime incelenebilir.
2 Al(k) + Fe2O3(k) → Al2O3(k) + 2 Fe(k)
Örnek: Aşağıdaki indirgenme yükseltgenme tepkimelerinde elektron alışverişlerini şema ile gösteriniz.
a) 2 Al(k) + 3 I2(k) → 2 AlI3(k)
b) 2 Cs(k) + F2(g) → 2 CsF(k)
Çözüm:
a)
2 Al(k) + 3 I2(k) → 2 AlI3(k)
b)
2 Cs(k) + F2(g) → 2 CsF(k)
İndirgenme tepkimelerinde indirgenmeye neden olan maddeye yükseltgen madde, yükseltgenmeye neden olan
maddeye de indirgen madde adı verilir. Bir redoks tepkimesi gerçekleşirken indirgen madde yükseltgenmekte,
yükseltgen madde ise indirgenmektedir. Yukarıda, Mg ile O 2 arasında gerçekleşen tepkimede, Mg atomları
yükseltgendiği için indirgen, O2 indirgendiği için yükseltgen maddedir. İndirgen ve yükseltgen maddeler, her
zaman tepkimeye girenler tarafındaki maddelerdir; ürünler tarafında bulunan maddeler değildir.
M elektron kaybediyor.
X elektron kazanıyor.
M yükseltgeniyor.
X indirgeniyor.
M indirgen maddedir.
X yükseltgen maddedir.
Halojenler de, oksijen gibi kuvvetli yükseltgen maddelerdir ve birçok metalle ve çoğu ametalle tepkimelerinde
yükseltgen özellik gösterirler. Örneğin, Na metali ile Cl 2 tepkimesinde, Na metali yükseltgenirken, Cl2
indirgenmekte ve yükseltgen özellik göstermektedir.
Halojenlerin indirgenme tepkimesi, X halojeni gösterrecek şekilde aşağıdaki gibi genelleştirilebilir.
İndirgenme tepkimesi
X2 + 2 e
-
-
→ 2X
Halojen, metali yükseltgeyerek metal halojenür oluşturur ve matal ile halojenin oluşturduğu bileşiğin formülü
metalin ve halojenin yüküne göre yazılabilir. Halojenlerin yükseltgenliklerinin azalış sırası aşağıdaki tabloda
verildiği gibidir.
Yükseltgen
F2(en kuvvetli)
Cl2
Br2
I2(en zayıf)
İndirgenme Ürünü
F
Cl
Br
I
Halojenlerin birbirlerine göre yükseltgen özellikleri karşılaştırıldığında kuvvetli yükseltgen olan halojen kendinden
aşağıda olan daha zayıf halojen iyonunu yükseltger. Örneğin Br 2, kendisinden daha zayıf yükseltgen özellikteki I
iyonunu yükseltger; kendisi indirgenirken I 'den elektron alır.
-
-
Br2(suda) + 2 I (suda) → 2 Br (suda) + I2(suda)
Klor suyun temizlenmesinde yükseltgen madde olarak kullanılır. Organik maddelerin bozunmasıyla ya da yeralti
mineral depolarından suya karışan ve bozuk yumurta gibi kokan H 2S bileşiğinin sudan uzaklaştırılmasında klor
indirgen olarak kullanılınca H2S yükseltgenerek suda çözünmeyen S8 elementini oluşturur ve sudan kolayca
uzaklaştırılır.
8 Cl2(g) + 8 H2S(suda) → S8(k) + 16 HCl(suda)
Kimyasal tepkimelerde, kuvvetli bir yükseltgen ile kuvvetli bir indirgen biraraya geldiklerinde indirgenme
yükseltgenme tepkimesi çok şiddetli ve kolay gerçekleşir. Bu nedenle kuvvetli indirgen ve kuvvetli yükseltgen
maddelerin bilinmesi tepkimenin şiddeti hakkında da bir fikir oluşturulabilmesine olanak sağlar.
Aşağıdaki maddeler ve sonrasında verilen tablo bu olayla ilgili rehber özelliktedir.




-
Oksijen ile birleşen bir element yükseltgenmektedir. O2'deki her atom, diğer elementten 2e kazanarak
2O iyonu haline gelir. Bu durumda oksijen indirgenmiştir ya da yükseltgen maddedir.
Halojen(X2), X iyonu haline gelirken indirgenir. Halojenle birleşen element ise yükseltgenir. Bu durumda
halojen yükseltgen madde olurken, diğer element indirgen madde olur.
Bir metal elementi iyonik bileşik oluşturuyorsa, metal atomu yükseltgeniyor demektir. Bu durumda metal
atomu elektron kaybederek indirgen özellik gösterir. Pek çok metal kuvvetli indirgen özellik gösterirler.
Özellikle 1A, 2A ve 3A gruplarındaki metaller kuvvetli indirgen özelliktedir.
Diğer kuvvetli indirgen ve yükseltgen özellik gösteren maddeler tabloda gösterilmiştir. Tabloda verilen
maddelerden birisi bir tepkimede yer alıyorsa, tepkime bir indirgenme yükseltgenme tepkimesidir
denilebilir. Burada nitrik asit bir istisna olarak alınmalıdır. Nitrik kuvvetli yükseltgen özellikte bir madde
olmasına rağmen aynı zamanda bir asittir ve metal karbonatlarla tepkimesindeki gibi tepkimeleri
indirgenme yükseltgenme tepkimesi değildir. Aşağıda verilen tepkimede HNO3 kuvvetli yükseltgen
özellik göstermiş ve bakır metalini yükseltgemiştir.
+
2+
Cu(k) + 4 H (suda) + 2
(suda) → Cu (suda) + 2 NO2(g) + 2 H2O(s)
indirgen
yükseltgen
Tablo. Bazı İndirgen ve Yükseltgen Maddeler
İndirgenme Ürünü
İndirgen
Madde(Yükseltgenen)
2O veya oksijen içeren
H2 veya hidrojen içeren
moleküler bir bileşik
moleküler bir bileşik
H2O(s)
Metal oksitleri indirgemek
için C
- F , Cl ,Br , I
Na, K, Fe, Al gibi metaller
Yükseltgen
Madde(İndirgenen)
O2
H2O2
F2, Cl2, Br2, I2
Yükseltgenme Ürünü
+
H veya H2O
CO ve CO2
+
+
3+
3+
Na , K , Fe , Al
iyonlar
gibi
3+
Asit çözeltisinde Cr
2+
Asit çözeltisinde Mn
Metaller, yükseltgenebilme özellikleri olduğu için kuvvetli indirgen maddelerdir.
Metaller kuvvetli indirgen özellikte olunca, iyonlarının da yükseltgen özellikte olması beklenir. Buna karşılık, bazı
2+
3+
metal iyonları da kuvvetli indirgen özellik gösterirler. Örneğin Fe iyonları yükseltgenerek Fe iyonlarını
oluşturarak yükseltgenebilirler.
Aşağıdaki tepkimede, Fe
indirgenmektedirler.
2+
5 Fe (suda) +
2+
3+
iyonları, Fe iyonlarına yükseltgenirken,
+
3+
iyonları Mn
2+
iyonlarına
2+
(suda) + 8 H (suda) → 5 Fe (suda) + Mn (suda) + 4 H2O(s)
Metalleri cevherlerdeki bileşiklerinden elde etmek için endüstride karbon elementi kullanılır ve karbon, metal
oksitleri metallere indirgeyerek serbest halde elde edilmelerini sağlar. Örneğin Titanyum elementi elde etmek için
TiO2 içeren mineral karbon ve klor ile etkileştirilir.
TiO2(k) + C(k) + 2 Cl2(g) → TiCl4(s) + CO2(g)
Tepkimede karbon titanyum(IV) oksiti, titanyum metaline indirgerken, klor titanyumu titanyum(IV) klorüre
yükseltger. Oluşan TiCl4 kolaylıkla gaz haline gelebildiği için karışımdan ayrılır. Elde edilen TiCl 4 , başka bir
metalle(magnezyum gibi) indirgenerek Ti metali elde edilir.
TiCl4(s) + 2 Mg(k) → Ti(k) + 2 MgCl2(k)
Hidrojen gazı, yine indirgen madde olarak kullanılan bir maddedir. Laboratuvarda ve endüstride indirgen olarak
sıkça kullanılır. Örneğin, Bakır(II) oksitten bakır metali hidrojen kullanılarak elde edilir.
H2(g) + CuO(k) → Cu(k) + H2O(g)
Kuvvetli bir indirgen ile kuvvetli bir yükseltgen maddeyi tedbir almadan bir anda karıştırmak, çok şiddetli bir
tepkimeye(patlama) neden olacağından tehlikelidir. Bu nedenle laboratuvarlarda kimyasal maddeler alfabetik
sıraya göre raflara dizilmezler. Raflarda dizilim yapılırken kuvvetli indirgen ve kuvvetli yükseltgen maddelrin
yanyana bulunmalarını engelleyecek şekilde bir sıralama yapılır. Örneğin, Yüzme havuzlarının temizliğinde
kullanılan ve kuvvetli yükseltgen özellikteki kloru içeren kimyasal maddeler, çok kolay yükseltgenebilen amonyak
gibi maddelerin yanına konulmazlar.
Örnek:Aşağıda verilen tepkimelerden hangileri indirgenme yüksltgenme tepkimesidir? İndirgen ve yükseltgen
maddeleri belirleyiniz.
a)
NaOH(suda) + HNO3(suda) → NaNO3(suda) + H2O(s)
b)
4 Cr(k) + 3 O2(g) → 2 Cr2O3(k)
c)
NiCO3(k) + 2 HCl(suda) → NiCl2(suda) + H2O(s) + CO2(g)
d)
Cu(k) + Cl2(g) →
CuCl2(k)
Yükseltgenme Basamağı ve İndirgenme Yükseltgenme Tepkimeleri
Metal ve ametal atomları arasında elektron alışverişi sonucunda iyonik bileşikler, ametal-ametal atomları arasında
ise elektron ortaklığına dayalı kimyasal bağlar kurularak kovalent yapılı(moleküler) bileşikler oluşur. İyonik
bileşiklerde metal atomu elektron vererek (+) yüklü katyon haline dönerken, ametal atomu da elektron alarak (-)
yüklü anyon haline dönüşür. Kovalent bağ oluşurken ametal atomları elektronları ortak kullandıkları için net bir
şekilde elektron alan ya da veren atom şeklinde bir belirleme yapılamaz. Örneğin, su molekülleri oluşurken
oksijen atomu iki hidrojen atomunun herbirinin bir elektronunu ortak kullanır ve son yörüngesindeki elektron
sayısını sekiz yapmış olur. Bu iki elektronu hidrojenden tümüyle koparmamış olmasına rağmen, son enerji
seviyesindeki bu fazladan iki elektron nedeniyle oksijen 2- yükseltgenme basamağına sahip olur. Hidrojenlerin her
biri birer elektronlarını oksijenin paylaşmasına izin verdikleri için herbirinin yükselgenme basamağı 1+ olur. Bu
durumda kovalent yapılı bileşiklerde, iyon yükü yerine, atomların bileşik içerisindeki durumlarını daha iyi
açıklayabileceğimiz yükseltgenme basamağı tanımlamasını kullanmak daha doğru olur.
Yükseltgenme basmaklarının belirlenmesi sırasında bazı kurallara uyulması gerekir. Bu kuralların uygulanması
sırasında dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, elektriksel olarak nötr olan bileşiklerde yükseltgenme
basamakları toplamı sıfır olmalıdır. İyon yapılı bir madde için, yükseltgenme basamaklarının toplamı
iyonun yüküne eşit olacaktır.Yükseltgenme basamağı bulunurken aşağıdaki kurallar sırasıyla takip edilerek
herbir elementin yükseltgenme basamağı belirlenir.
1.
Element atomlarının yükseltgenme basamağı sıfırdır. Na(k), O2(g), O3(g), Hg(s) gibi element haldeki
maddelerin yükseltgenme basamağı sıfırdır.
2.
Bir monoatomik iyonun yükseltgenme basamağı iyon yüküne eşittir. Na iyonunun yükseltgenme basamağı
1+'dır.
3.
Flor elementinin bileşiklerindeki yükseltgenme basamağı 1-'dir.
4.
1A grubu elementleri(Li, Na, K, Rb gibi) bileşiklerinde 1+ yükseltgenme basamağına sahiptirler.
5.
2A grubu elementleri(Mg, Ca, Ba gibi) bileşiklerinde 2+ yükseltgenme basamağına sahiptirler.
6.
3A grubu elementleri(Al) bileşiklerinde 3+ yükseltgenme basamağına sahiptir.
7.
Hidrojen elementi bileşiklerinde genellikle 1+ yükseltgenme basamağına sahiptir; ancak metallerle bileşik
oluşturduğunda(metal hidrürlerinde) 1- yükseltgenme basamağına sahip olur.
+
8.
Oksijen elementi bileşiklerinde genellikle 2- yükseltgenme basamağına sahiptir; ancak peroksitlerinde
yükseltgenme basamağı 1- iken, süperoksitlerinde 1/2- dir. Oksijen yalnızca flor ile oluşturduğu bileşiklerde +
yükseltgenme basamağına sahiptir(OF2 bileşiğinde oksijenin yükseltgenme basamağı 2+'dır).
9.
7A grubu elementlerinin yükseltgenme basamağı genellikle 1-'dir.
10. 6A grubu elementlerinin yükseltgenme basamağı genellikle 2-'dir.
11. 5A grubu elementlerinin yükseltgenme basamağı genellikle 3-'dir.
12. Yükseltgenme basamağının belirlenmesinde, bu kurallar arasında bir çakışma olursa, düşük numaralı kural
doğru kabul edilerek yükseltgenme basamağı belirlenmelidir.
Aşağıda verilen tabloda indirgenme yükseltgenme tepkimelerinin tanınması için denklemlerde gözlenmesi
gereken değişiklikler açıklanmıştır.
Tablo. İndirgenme Yükseltgenme Tepkimelerinin Tanınması
Yükseltgenme
İndirgenme
Oksijen cinsinden tanıma
Oksijen kazanılması
Oksijen kaybedilmesi
Hidrojen cinsinden tanıma
Hidrojen kaybedilmesi
Hidrojen kazanılması
Halojen cinsinden tanıma
Halojen kazanılması
Halojen kaybedilmesi
Elektron cinsinden tanıma
Elektron kaybedilmesi
Elektron kazanılması
Yukarıda verilen kuralları sentez ve yer değiştirme tepkimelerinde aşağıdaki gibi kullanabiliriz.
Yukarıda verilen denklemlerin tammamı indirgenme yükseltgenme tepkimesidir. Tepkimeye giren ve oluşan
ürünlerin yapısındaki atomların yükseltgenme basamaklarında değişmeler gerçekleşmiştir.
Serbest haldeki bir elementin bir bileşik oluşturması tepkimelerinin tamamı indirgenme yükseltgenme
tepkimesidir. Serbest haldeki elementin yükseltgenme sayısı başlangıç değeri olan sıfırdan büyük veya küçük
olacaktır. Bir elementin başka bir elementle yer değiştirdiği sentez ve yerdeğiştirme tepkimelerinin tamamı,
indirgenme yükseltgenme tepkimeleridir.
Element halde gaz oluşumuyla gerçekleşen ayrışma veya bozunma tepkimeleri de indirgenme yükseltgenme
tepkimesidir. Gübre olarak kullanılan amonyum nitratın ısıtılmasıyla gerçekleşen bozunma tepkimesi sonucunda
element halde oksijen gazı ve azot gazı oluşmaktadır.
2 NH4NO3(k) → 2 N2(g) + 4 H2O(s) + O2(g)
Öyleyse bu bir indirgenme yükseltgenme tepkimesidir. Amonyum nitrat aynı zamanda iki farklı yükseltgenme
sayısı olan, indirgen ve yükseltgen özelliği aynı bileşikte gösteren bir element(N) içerdiği için, patlayıcı özellik
göstermektedir. Birçok patlayıcı amonyum nitrattaki gibi bir özelliğe sahip oldukları için patlayıcı özellik gösterirler.
Azotun amonyum nitrattaki yükseltgenme basamağı incelenirse, amonyum iyonundaki yükseltgenme basamağı 3, nitrat iyonundaki yükseltgenme basamağı ise 5+'dır.
Bu nedenle, amonyum nitrat bozunup N2 oluşturduğunda, amonyum iyonundaki azot, 3- yükseltgenme
basamağından 0'a yükseltgenmekte ve indirgen özellik göstermektedir. Nitrat iyonundaki azot, 5+ yükseltgenme
basamağından 0'a indirgenmekte ve yükseltgen özellik göstermektedir.
Örnek: Aşağıdaki denklemlerde bulunan elementlerin yükseltgenme basamaklarını belirleyiniz. İndirgen ve
yükseltgen maddeleri yazınız.
a)
Sb2S3(k) + 3 Fe(k) → 3 FeS(k) + 2 Sb(k)
b)
Cu2S(k) + O2(g) → 2 Cu(k) + SO2(g)
c)
PbO(k) + CO(g) → Pb(k) + CO2(g)
Sulu çözeltilerde iyonik bileşikler arasında gerçekleşen ikili yer değiştirme tepkimeleri indirgenme yükseltgenme
tepkimesi değildir. Maddelerin yükseltgenme basamaklarında bu tepkime sırasında bir değişme olmaz. Örneğin,
baryum klorür ve sülfürik asit sulu çözeltileri karıştırılırsa, baryum sülfat katısı dibe çöker ve net iyon denklemi
aşağıdaki gibi olur. Tepkimenin tüm atomların yükseltgenme basmakları incelenirse bir değişme olmadığı ve bu
nedenle tepkimenin bir indirgenme yükseltgenme tepkimesi olmadığı söylenir.
2+
-
+
Ba (suda) + 2 Cl (suda) + 2 H (suda) +
+
-
(suda) → 2 H (suda) + 2 Cl (suda) + BaSO4(k)
Net iyon denklemi,
2+
Ba (suda) +
(suda)
→ BaSO4(k)
Tekli Yer Değiştirme Tepkimeleri, İndirgenme Yükseltgenme ve Aktiflik Serileri
Tekli yer değiştirme tepkimeleri yukarıdaki sembolik tepkimede olduğu gibi gerçekleşir. Tekli yerdeğiştirme
tepkimeleri de sentez tepkimeleri gibi indirgenme yükseltgenme tepkimesidir. Örneğin Demirin hidroklorik asitle
tepkimesi bir yer değiştirme tepkimesidir.
Fe(k) + 2 HCl(suda) → FeCl2(suda) + H2(g)
Tepkime aynı zamanda bir indirgenme yükseltgenme tepkimesidir. Demir metali indirgen maddedir ve
+
yükseltgenmektedir. Demirin yükseltgenme basamağı 0 iken, FeCl 2'de 2+ olmaktadır. Hidroklorik asitteki H
iyonunun yükseltgenme basamağı 1+ iken, oluşan hidrojen gazında hidrojenin yükseltgenme basamağı 0 olmuş
ve hidrojen indirgenmiştir.
Pekçok metalle yapılan kapsamlı çalışmalarda, metallerin aktiflik sırası ile ilgili çalışmalar yapılmış ve sonuçta
metallerin tepkimeler sırasındaki davranışlarının incelenebileceği bir aktiflik sıralaması oluşturulmuştur. Çok aktif
olan ve kuvvetli indirgen özellikteki metal en üstte olacak şekilde yapılan sıralamada, aktiflik yukarıdan aşağıya
azalacak şekilde bir düzenleme yapılmıştır. Serinin altında yer alan metaller en zayıf indirgen maddelerdir(Au,
+
+
Ag); ancak bu metallerin katyonlarının(Ag , Au ) güçlü yükseltgen özellikleri vardır. Aktiflik sıralamasında üstte yer
alan bir metal, bir bileşik içerisinde yer alan ve aktiflik sıralamasında daha aşağıda olan metal katyonuyla yer
değiştirir. Örneğin, Zn metali, bakır(II) sülfat çözeltisine batırıldığında, aktiflik sıralamasında üstte olduğu için bakır
iyonlarıyla yer değiştirecek, bakır metali, AgNO3 çözeltisine batırıldığında daha indirgen özellikte olduğu için Ag
metalinin açığa çıkmasını sağlayacaktır.
Zn(k) + CuSO4(suda)
→
ZnSO4(suda) + Cu(k)
Cu(k) + AgNO3(suda)
→
Cu(NO3)2(suda) + Ag(k)
Her iki tepkimede de element haldeki metaller indirgen madde, Cu
etki etmişlerdir.
2+
+
ve Ag iyonları ise yükseltgen madde olarak
Aktiflik serisinde hidrojenin üzerinde yer alan metaller, anyonları yükseltgen özellikte olmayan asitlerle
etkileştiklerinde hidrojen gazı oluştururlar. Tepkimede, asitin anyonu ile metal katyonu biraraya gelerek metalin
tuzunu oluştururlar. Örneğin,HCl ve HBr asitlerinin, demir ve çinko metalleriyle tepkimeleri sonucunda hidrojen
gazı oluşur.
Fe(k) + 2 HBr(suda) → FeBr2(suda) + H2(g)
Zn(k) + 2 HCl(suda) → ZnCl2(suda) + H2(g)
İndirgen özellik azalır,
yükseltgen özellik artar.
Tablo. Metallerin Aktiflik Sıralaması(Serisi)
Li
K
Su ile, su buharı ile
Ba
veya asitlerle H2 gazı
Sr
oluştururlar
Ca
Na
Mg
Al
Su buharı veya
Mn
asitlerle H2 gazı
Zn
oluştururlar.
Cr
Fe
Asitlerle H2 gazı
Ni
oluştururlar.
Sn
Pb
Hidrojen(H2)
Sb
Cu
Su, su buharı ve
Hg
asitlerle H2 gazı
Ag
oluşturmazlar
Pd
Pt
Au
Aktiflik serisinde hidrojenin altında kalan metaller asitle etkileşmelerinde hidrojen gazı oluşturmazlar.
Çok aktif metaller(kuvvetli indirgenler) su ile etkileştiklerinde de hidrojen gazı oluştururlar. Bu metaller aktiflik
serisinin en üstünde yer alan K, Na, Li gibi metallerdir. Bu metallerle suyun yer değiştirme tepkimesi şiddetli bir
tepkimedir.
Aktiflik sıralamasında aradaki metaller, oda sıcaklığındaki su ile etkileşmezken, yüksek sıcaklıktaki su buharı ile
hidrojen gazı oluştururlar(Mg gibi).
Aktiflik serisinin en altında yer alan Au, Ag, Pt ve Pd metalleri tepkimeye girmeye istekli olmayan metallerdir. Bu
metaller zaman zaman soy metaller olarak ta adlandırılırlar.
Metallerin aktiflikleri ile ilgili daha geniş bilgi ilerleyen bölümlerde verilecektir.
Sorular:
1.
Aşağıdaki tepkimelerin çeşitlerini yazınız.
A) MgO(k) + 2HCl(suda) → MgCl2(suda) + H2O(s)
B) 2 NaHCO3(k) → Na2CO3(k) + CO2(g) + H2O(s)
C) CaO(k) + SO2(g) → CaSO3(k)
D) 3 Cu(k) + 8 HNO3(suda) → 3 Cu(NO3)2(suda) + 2 NO(g) + 4 H2O(s)
E) 2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g)
F) CdCl2(suda) + NaOH(suda) → Cd(OH)2(k) + NaCl(suda)
G) CdCl2(suda) + Na2S(suda) → CdS(k) + 2 NaCl(suda)
H) 2 Ca(k) + O2(g) → 2 CaO(k)
I) Ca(OH)2(k) + 2 HCl(suda) → CaCl2(suda) + 2 H2O(s)
J) Cu(k) + 2
+
2+
(suda) + 4 H3O (suda) → Cu (suda) + 2 NO2(g) + 6 H2O(s)
K) Ca(k) + 2 H2O(s) → Ca(OH)2(suda) + H2(g)
Tablo. Tepkime Türleri ve Örnekleri
Tepkime Türü
Özelliği
Elementlerin yükseltgenme basamakları
İndirgenme Yükseltgenme Tepkimeleri
değişir. En az bir elementin yükseltgenme
basamağı artarken, en az bir tanesinin
yükseltgenme basamağı azalır.
Sentez Tepkimeleri
1. Element + Element → Bileşik
2 Al(k) + 3 Cl2(g) → 2 AlCl3(k)
P4(k) + 10 Cl2(g) → 4 PCl5(k)
Birden fazla tepkimeye giren madde olur.
2. Bileşik + Element → Bileşik
Tek ürün oluşur.
SF4(g) + F2(g) → SF6(g)
2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g)
3. Bileşik + Bileşik → Bileşik
CaO(k) + CO2(g) → CaCO3(k)
Na2O(k) + H2O(s) → 2 NaOH(suda)
Bozunma(Analiz-Ayrışma)
1. Bileşik → Element + Element
2 HgO(k) → 2 Hg(g) + O2(g)
2 H2O(s) → 2 H2(g) + O2(g)
Tepkimeye giren madde bir tanedir.
2. Bileşik → Bileşik + Element
Ürünler birden fazla çeşittir.
2 NaNO3(k) → 2 NaNO2(k) + O2(g)
2 H2O2(s) → 2 H2O(s) + O2(g)
3. Bileşik → Bileşik + Bileşik
CaCO3(k) → CaO(k) + CO2(g)
Mg(OH)2(k) → MgO(k) + H2O(s)
Yer Değiştirme Tepkimeleri
Tekli yer değiştirmede bir element,
1. Tekli Yerdeğiştirme Tepkimeleri
tepkimeye girdiği bileşikteki başka bir
Zn(k) + CuSO4(suda) → ZnSO4(suda) + Cu(k)
elementle yer değiştirir.
Zn(k) + H2SO4(suda) → ZnSO4(suda) + H2(g)
Cl2(g) + 2 NaI(suda) → I2(k) + 2 NaCl(suda)
İkili yerdeğiştirme tepkimelerinde
2. İkili Yerdeğiştirme Tepkimeleri
maddelerdeki iyonlar diğerleriyle yer
a) Nötrleşme(Asit-Baz) Tepkimeleri
değiştirir.
HCl(suda) + NaOH(suda) → NaCl(suda) + H2O(s)
Nötrleşmede tuz ve genellikle su(her
CH3COOH(suda) + KOH(suda) → CH3COOK(suda) + H2O(s)
zaman değil) oluşur.
HCl(suda) + NH3(suda) → NH4Cl(suda)
Çökelme tepkimelerinde suda
2 H3PO4(suda) + 3 Ca(OH)2(suda) → Ca3(PO4)2(k) + 6 H2O(s) çözünmeyen bir madde oluşur ve dibe
b) Çökelme Tepkimeleri
çöker.
Cu(NO3)2(suda) + Na2S(suda) → CuS(k) + 2 NaNO3(suda)
Gaz oluşumu ile sonlanan yer değiştirme
BaCl2(suda) + Na2SO4(suda) → BaSO4(k) + 2 NaCl(suda)
tepkimelerinde ürünlerden biri gaz olur.
AgNO3(suda) + KCl(suda) → KNO3(suda) + AgCl(k)
c) Gaz Oluşumu Tepkimeleri
CaSO3(suda) + 2 HCl(suda) → CaCl2(suda) + H2O(s) + H2S(g)
Na2S(suda) + 2 HCl(suda) → 2 NaCl(suda) + H2S(g)
NiCO3(k) + 2 HCl(suda) → NiCl2(suda) + H2O(s) + CO2(g)