SüKuN
Harbi Aktif Üye
Kimyasal Reaksiyon Çeşitleri
Kimyasal reaksiyonlar sonucunda kimyasal değişimler söz konusudur. Bir reaksiyon sonucunda reaksiyona giren reaktantın veya reaktantların yapısı ve enerjisi değişir. Kimyasal reaksiyonları şu şekilde sıralayabiliriz.
01. Sentez Reaksiyonları (Synthesis Reactions)
X + YXY genel formülü ile ifade edilir. X ve Y reaksiyona giren reaktantları sembolize etmektedir. Reaktantlar, element (N2, O2) olabileceği gibi bileşikte (CO2, CH4) olabilir. Çeşitli sentez reaksiyonları vardır.
• Herhangi bir elementin, oksijen ile reaksiyonu sonucunda o elementin oksit bileşiği elde edilir.
2Ba + O2 2BaO
Bazı elementlerin birden fazla oksit bileşiği vardır. Bunun sebebi ise oksijenle reaksiyona giren metalin farklı yüklere sahip olmasıdır.
4Cu+ + O2 2Cu2O
2Cu++ + O2 2CuO
• İki tane ametalin reaksiyonu sonucunda kovalent bağlı bileşik elde edilir.
2H2 + O2 2H2O
• Ametaller oksijen ile reaksiyon verir. Buna örnek olarak karbondioksit gazı eldesini verebiliriz
C + O2CO2
• Bileşiklerin sentez reaksiyonlarına aşağıdaki örnek verilebilir.
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
• Metal oksitlerin su ile reaksiyonu sonucunda hidroksit bileşikleri elde edilir.
CuO + H2O Cu(OH)2
02. Parçalanma Reaksiyonları (Decomposition)
XY --> X + Y genel formülü ile ifade edilir. Bir bileşikteki bağlar kırılarak kendini oluşturan elementlere veya basit moleküllere ayrışır.
2HgO 2Hg + O2
• Eğer bağ kırma işlemi bileşiğe elektrik akım uygulanarak gerçekleştiriliyorsa bu işleme elektroliz denir. Örneğin suyun kendini oluşturan atomlarına ayrıştırılması bu yolla olur.
2H2O 2H2 + O2
• Metal karbonatlar ısıtıldıklarında , karbondioksit ve metal oksit şeklinde parçalanırlar
CaCO3 CaO + CO2
Li2CO3 Li2O + CO2
• Metal hidroksitler (NaOH ve KOH hariç) ısıtıldıklarında metal oksit ve su molekülüne ayrışırlar.
Cu(OH)2 CuO + H2O
• Metal kloratlar ısıtıldıklarında metal klorürleri (tuzları) ve oksijene ayrışırlar.
2KClO3 2KCl + 3O2
Ba(ClO3)2 BaCl2 + O2
• Bazı asitler ısıtıldıklarında metal olmayan oksitlerine ve suya ayrışırlar
H2SO4 SO3 + H2O
03. Tek Atomun Yerdeğiştirme Reaksiyonları (Single Displacement Reactions)
Bir elementin, bir bileşiği oluşturan elementlerden birisi ile yer değiştirme reaksiyonudur Metal iyon içeren bileşik suda çözünmelidir. Böylece suda çözünen bileşikteki iyonlar serbest hale geçer ve diğer iyonla yer değiştirebilir. Bu reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli kural aktivitesi yüksek olan metal aktivitesi kendinden daha düşük bir metalle yer değiştirebilir.Metallerin aktivesi aşağıda verilmiştir.
Li>K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>H2>Cu>Hg>Ag>Pt> Au
Halojenlerde ise
F>Cl>Br>I şeklinde yüksek aktiviteye sahip elementten düşük aktiviteye sahip elemente doğru gitmektedir.
A + XY AY + X
A + XY XA + Y
Yukarıdaki formülde A, X ve Y element, XY, AY ve XA ise bileşiktir.
Bu tür reaksiyonlar çeşitli şeklide gerçekleşebilir.
• Tek haldeki katyon ile bileşikteki katyon yerdeğiştirebilir.
2Al + 3Fe(NO3)2 3Fe + 2Al(NO3)3
• Su molekülündeki H atomu metal ile yerdeğiştirebilir.
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
• Aktivitesi düşük bir metal su buharı ile reaksiyona girdiği zaman metal oksit ve hidrojen gazı oluşturacak şeklide bir reaksiyon gerçekleşir.
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
• Bir asit bileşiği ile metalin reaksiyonunda, asidin hidrojeni ile metal yerdeğiştirerek, tuz ve hidrojen gazı oluştururlar.
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
• Halojenlerin yer değiştirme reaksiyonları
Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2
04. İkili Yerdeğiştirme Reaksiyonları (Double Displacement Reactions)
İki bileşik reaksiyona girerken birinci bileşiğin katyonu ile ikinci bileşiğin katyonu yer değiştirir.
AB + XY AY + BX
NaCO3 (aq) + BaCl2 (aq) 2NaCl (aq) + BaCO3 (k)
K3 PO4 (aq) + 3MgF2 (aq) 3KF (aq) + Mg3PO4 (k)
2NH4 OH(aq) + CuCl2 (aq) 2NH4 Cl(aq) + Cu(OH)2 (k)
Pb(NO3)2 (aq) + CaBr2 (aq) Ca(NO3)2 (aq) (aq) + PbBr2 (k)
Aqueous çözelti (aq) bileşiğin suda çözündüğü anl¤¤¤¤¤ gelmektedir. NaCl (k) sodyum klorürün katı halde olduğunu belirtmektedir. NaCl(aq) ise sodyum klorür tuzunun suda çözünmüş halde olduğunu gösterir (çözelti formunda)
İki atomun yer değiştirildiği reaksiyonlarda reaskiyona giren reaktantlar suda çözünebilmelidirler. Böylelikle bileşiği oluşturan iyonlar serbest hale geçerek yer değiştirme işlemini yapabilirler.
Çözünürlük bir bileşiğin sudaki çözünebilme kapasitesinin bir ölçüsüdür. Aşağıdaki tabloda elementlerin değişik anyonlarla yapmış olduğu bileşiklerinin çözünürlükleri ile ilgili bilgiler vermektedir.
Anyon Solubility
Nitrat (NO3-) Bütün bileşikleri suda çözünür.
Asetat (C2H3O2-) Bütün bileşikleri suda çözünür.
Klorat (ClO3-) Bütün bileşikleri suda çözünür.
Nitrit (NO2-) Ag+ hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Klorür (Cl-) Ag+, Hg2+2, Pb+2, Cu+ hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Bromür (Br-) Ag+, Hg2+2 , Pb+2 hariç bütün bileşikleri suda çözünür
İyodür (I-) Ag+, Hg2+2, Pb+2 hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Sülfat (SO42-) Ag+, Ba+2, Sr+2, Ca+2 hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Sulfid (S2-) Alkali metaller (IA), toprak alkali (IIA) ve NH4+ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Fosfat (PO43-) Alkali metaller (IA) ve NH4+ ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Karbonat (CO32-) Alkali metaller (IA) ve NH4+ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Oksit (O2-2) Alkali metaller (IA) ve toprak alkali metaller(IIA)ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Hidroksit (OH-) Alkali metaller (IA), toprak alkali metaller (IIA)ve NH4+ ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
05. Yanma Reaksiyonları
Yanma reaksiyonları kimyasal bir bileşiğin oksijen atomu ile reaksiyona girmesi sonucunda gerçekleşir.
CH4 + O2 CO2 + H2O
C2H6 + O2 CO2 + H2O
C6H12O6 + O2 CO2 + H2O
C2H5OH + O2 CO2 + H2O
Aşağıdaki reaksiyonların hangi tip reaksiyonlar olduğunu bulunuz
1. 2Fe + O2 2FeO
2. 4Fe + 3O2 2Fe2O3
3. 2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2O
4. Ca(OH)2 + H3PO4 Ca3(PO4)2 + H2O
5. 2NaCl 2Na + Cl2
6. 2Na + H2O 2NaOH + H2
7. N2 + 3H2 2NH3
8. HCl + FeS FeCl2 + H2S
9. Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
10. 2P + 3Cl2 2PCl3
11. HCl + AgNO3 HNO3 + AgCl
12. C7H16 + 11O2 7CO2 + 8H2O
13. P4O10 + 6H2O4H3PO4
14. 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
15. 2H3PO4 H4P2O7 + H2O
16. Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4
17. CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
18. Fe2O3 + 3C 3CO + 2Fe
19. 2MgNH4PO4 Mg2P2O7 + 2NH3 + H2O
20. 2As + 6NaOH 2Na3AsO3 + 3H2
21. C10H16 + 8Cl2 10C + 16HCl
22. AgNO3 + Cu CuNO3 + Ag
Cevaplar
1. Sentez reaksiyonları
2. Sentez reaksiyonları
3. Yanma reaksiyonları
4. Çift atom yerdeğiştirme
5. Ayrışma reaksiyonları
6. Tek atom yerdeğiştirme
7. Sentez reaksiyonları
8. Çift atom yerdeğiştirme
9. Tek atom yerdeğiştirme
10. Sentez reaksiyonları
11. Çift atom yerdeğiştirme
12. Yanma reaksiyonu
13. Sentez reaksiyonları
14. Tek atom yerdeğiştirme
15. Ayrışma reaksiyonları
16. Çift atom yerdeğiştirme
17. Çift atom yerdeğiştirme
18. Tek atom yerdeğiştirme
19. Ayrışma reaksiyonları
20. Tek atom yerdeğiştirme
21. Tek atom yerdeğiştirme
22. Tek atom yerdeğiştirme
06. Yükseltgenme İndirgenme Reaksiyonları
Elektron transferi ile gerçekleşen bir reaksiyondur.
Yükseltgenme olayı atomun elektron kaybetmesi ile veya oksidasyon sayısının artması ile gerçekleşirken indirgenme olayı ise atomun elektron kazanması ile veya oksidasyon sayısının azalması ile gerçekleşir.
S +O2 S O2
0 0 4+ 2-
Yukarıdaki reaksiyonda kükürtün oksidasyon sayısı 0’dan 4+’e yükselmiştir. Kükürt yükseltgenmiştir denir. Oksijenin ise oksidasyon sayısı 0’dan -2’ye azalmıştır (2 elektron kazanmıştır). Oksijen indirgenmiştir. Bu tür reaksiyonlarda bir atom kendi kendine indirgenemez veya yükseltgenemez. Yükseltegenen atom aynı zamanda indirgen ajan olarak bilinir. Tam tersine indirgenen atom aynı zamanda yükseltgen ajandır. Bu tür elektron alış verişi olan reaksiyonlara redoks tepkimeleri denir.
Bu tür reaksiyonlarda hesap yapılabilmesi için öncelikle atomların veya bileşiklerin oksidayon sayılarının bilinmesi gerekmektedir. Genel olarak şu şekilde sınıflandırılabilir.
1. Elementel haldeki ( O2, Na, H2, P4) tüm atomların oksidasyon sayısı 0 dır
2. Basit iyonlarda oksidasyon sayısı iyonun sahip olduğu yüke eşittir (Cl- = -1, Na+ = +1)
3. Hidrojen bir çok reaksiyonda +1 oksidasyon sayısına sahiptir.
4. Oksijen içeren bileşiklerde oksijen genellikle -2 oksidasyon basamağına sahiptir. Fakat peroksit bileşiklerinde oksijen -1 oksidasyon basamağına sahiptir.
5. Flor -1 oksidasyon sayısına sahiptir.
Yukarıdaki temel kurallar eşliğinde bileşiği oluşturan atomların oksidayon basamakları hesaplanabilir. Burada öncelikle bileğin toplam oksidasyon sayısına bakılmalıdır. Yani eğer yüksiz bir bileşikse toplam oksidasyon sayısı o’ dır. Veya (-) yüklü bir bileşikse toplam oksidasyon basamağı (-1) dir.
K2CO3 yüksüz bir bileşik olduğu için toplam oksidasyon basamağı 0’ dır. Yani bileşiği oluşturan elementlerin elektronlarının toplamı 0 olmalıdır. Oksijenin -2 oksidasyon basamağına sahip olduğunu söylemiştik. Bileşikte 3 tane oksijen olduğundan ,oksijenden gelen elektron sayısı 3 x (-2)= -6 dır.
K 1+ oksidasyon basamağına sahiptir. Potasyumdan gelen elektron sayısı 2 x (+1)= +2. Buradan karbonun oksidayon sayısını bulabiliriz.
(-6) + (+2) + (x) = 0
x = +4 olmalıdır.
HSO4 - örneğinde ise bileşiğin toplam oksidasyon sayısı -1 dir .
Hidrojenin oksidasyon basamağı +1, oksijenin oksidasyon basamağı (-2) x 4 = 8
Kükürtün oksidasyon basamağı bulunabilir. (+1) + (-8) + (x) = -1
x = +6
Eğer kükürt S2 şeklinde olsaydı o zaman (2x) demeliydik.
Yukarıda bahsedilenleri bir örnek üzerinde uygulayabiliriz.
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Fe2O3 bileşiğinde oksijenin oksidasyon sayısının -2 olduğunu ve bileşiğin toplam oksidayon sayısının 0 olduğunu biliyoruz
3 x (-2) + (2x)= 0
x= +3 (demirin oksidasyon basamağı)
Fe’ nin oksidasyon sayısı +3’den 0’ azalmış, yani elektron kaybetmiş, yani indirgenmiş, bu nedenlede yükseltgen ajan
CO bileşiğindeki karbonun oksidasyon sayısı (-2) + (x) = 0
X= +2 (karbonun oksidasyon sayısı)
CO2 bileşiğindeki karbonun oksidasyon sayısı 2 x (-2) + (x) = 0
X= +4 (karbonun oksidasyon sayısı)
C’ nin oksidasyon sayısı +2’den +4’ e yükselmiş , yani elektron kazanmış, yani yükseltgenmiş, bu nedenlede indirgen ajan.
06.01 Redoks Tepkimelerinin Eşitlenmesi
06.01.01 Reaksiyon Asidik çözeltide gerçekleşiyor ise
1. Öncelikle verilen reaksiyonun yarı basamak reaksiyonları yazılarak atomların gerekli stokiyometrik dengeleri sağlanır.
MnO4- + As4O6 Mn2+ + H3AsO4 (ana reaksiyon)
MnO4- Mn2+ (Mn +7 den +2 ye indirgeniyor)
As4O6 4H3AsO4 (As +3 den +5e yükseltgeniyor)
2. Reaksiyondaki Oksijen ve hidrojen dengeleri sağlanır.
• Eğer reaksiyon asidik ortamda oluşuyorsa her oksijen atomu için reaksiyonun karşı tarafına 1 H2O molekülü eklenir. Hidrojen dengesini sağlamak içinde su eklenen tarafın zıt tarafına gerektiği kadar H+ iyonu eklenir.
8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O
10 H2O + As4O6 4H3AsO4 + 8H+
(reaksiyonun sağ tarafında 16 oksijen, sol tarafında 6 oksijen bulunmaktadır. Bu nedenle sol tarafa 10 H2O eklenmelidir)
3. Herbir ara reaksiyondaki, reaksiyonun sağında ve solundaki yükü eşitlemek için gerekli tarafa elektron eklenir.
8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O
8 + (-1) = +7
+7= +2 5e + (+7) =+2 ( +2) = +2
5e + 8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O
10 H2O + As4O6 4H3AsO4 + 8H+ + 8e
4. İki yarı tepkimenin elektronlarını aynı yapıp yok edebilmek için gerekli katsayı ile çarpılır ve yarı tepkimelere taraf tarafa toplanır
8x ( 5e + 8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O )
5 x( 10 H2O + As4O6 4H3AsO4 + 8H+ + 8e)
40e + 64H+ +8MnO4- 8Mn2+ + 32H2O )
50 H2O + 5As4O6 20H3AsO4 + 40H+ + 40e
_________________________________________
24H+ +8MnO4- + 5As4O6 + 18 H2O 8Mn2+ + 20H3AsO4
06.01.02 Reaksiyon Bazik Çözeltide Gerçekleşiyor ise
1. Öncelikle verilen reaksiyonun yarı basamak reaksiyonları yazılarak atomların gerekli stokiyometrik dengeleri sağlanır.
MnO4- + N2H4 MnO2 + N2 (ana reaksiyon)
MnO4- MnO2
N2H4 N2
2. Reaksiyondaki Oksijen ve hidrojen dengeleri sağlanır.
• Eğer reaksiyon bazik ortamda oluşuyorsa ise her oksijen atomu için reaksiyonun karşı tarafına 1 H2O molekülü eklenir. Eklenen suda bulunan hidrojen sayısı kadar diğer tarafa H2O molekülü eklenir. Tekrar oksijen, hidrojen eşitliğini sağlamak için eklenen su molekül kadar diğer tarafa OH- eklenir.
MnO4- MnO2 + 2 H2O
4H2O + MnO4- MnO2 + 2 H2O
4H2O + MnO4- MnO2 + 2H2O + 4OH- (sağdaki ve soldaki su molekülleri birbirini götürür)
2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-
N2H4 N2 + 4H2O (her H atomu için 1 mol H2O gerekli)
4OH- + N2H4 N2 + 4H2O (her eklenen 1 mol H2O molekülü için 1 mol OH- ters tarafa eklenir)
3. Herbir ara reaksiyondaki, reaksiyonun sağında ve solundaki yükü eşitlemek için gerekli tarafa elektron eklenir.
2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-
(-1) = - 4
(-1) + 3e = - 4
3e + 2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-
4OH- + N2H4 N2 + 4H2O
(-4) = O
(-4) = O +4e
4OH- + N2H4 N2 + 4H2O + 4e
4. İki yarı tepkimenin elektronlarını aynı yapıp yok edebilmek için gerekli katsayı ile çarpılır ve yarı tepkimelere taraf tarafa toplanır
4 x (3e + 2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-)
3 x (4OH- + N2H4 N2 + 4H2O + 4e)
12e + 8H2O + 4 MnO4- 4 MnO2 + 16OH-)
12OH- + 3N2H4 3N2 + 12H2O + 12e
_______________________________________
4 MnO4- + 3N2H4 4 MnO2 + 3N2 + 4H2O + 4OH-
Kimyasal reaksiyonlar sonucunda kimyasal değişimler söz konusudur. Bir reaksiyon sonucunda reaksiyona giren reaktantın veya reaktantların yapısı ve enerjisi değişir. Kimyasal reaksiyonları şu şekilde sıralayabiliriz.
01. Sentez Reaksiyonları (Synthesis Reactions)
X + YXY genel formülü ile ifade edilir. X ve Y reaksiyona giren reaktantları sembolize etmektedir. Reaktantlar, element (N2, O2) olabileceği gibi bileşikte (CO2, CH4) olabilir. Çeşitli sentez reaksiyonları vardır.
• Herhangi bir elementin, oksijen ile reaksiyonu sonucunda o elementin oksit bileşiği elde edilir.
2Ba + O2 2BaO
Bazı elementlerin birden fazla oksit bileşiği vardır. Bunun sebebi ise oksijenle reaksiyona giren metalin farklı yüklere sahip olmasıdır.
4Cu+ + O2 2Cu2O
2Cu++ + O2 2CuO
• İki tane ametalin reaksiyonu sonucunda kovalent bağlı bileşik elde edilir.
2H2 + O2 2H2O
• Ametaller oksijen ile reaksiyon verir. Buna örnek olarak karbondioksit gazı eldesini verebiliriz
C + O2CO2
• Bileşiklerin sentez reaksiyonlarına aşağıdaki örnek verilebilir.
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
• Metal oksitlerin su ile reaksiyonu sonucunda hidroksit bileşikleri elde edilir.
CuO + H2O Cu(OH)2
02. Parçalanma Reaksiyonları (Decomposition)
XY --> X + Y genel formülü ile ifade edilir. Bir bileşikteki bağlar kırılarak kendini oluşturan elementlere veya basit moleküllere ayrışır.
2HgO 2Hg + O2
• Eğer bağ kırma işlemi bileşiğe elektrik akım uygulanarak gerçekleştiriliyorsa bu işleme elektroliz denir. Örneğin suyun kendini oluşturan atomlarına ayrıştırılması bu yolla olur.
2H2O 2H2 + O2
• Metal karbonatlar ısıtıldıklarında , karbondioksit ve metal oksit şeklinde parçalanırlar
CaCO3 CaO + CO2
Li2CO3 Li2O + CO2
• Metal hidroksitler (NaOH ve KOH hariç) ısıtıldıklarında metal oksit ve su molekülüne ayrışırlar.
Cu(OH)2 CuO + H2O
• Metal kloratlar ısıtıldıklarında metal klorürleri (tuzları) ve oksijene ayrışırlar.
2KClO3 2KCl + 3O2
Ba(ClO3)2 BaCl2 + O2
• Bazı asitler ısıtıldıklarında metal olmayan oksitlerine ve suya ayrışırlar
H2SO4 SO3 + H2O
03. Tek Atomun Yerdeğiştirme Reaksiyonları (Single Displacement Reactions)
Bir elementin, bir bileşiği oluşturan elementlerden birisi ile yer değiştirme reaksiyonudur Metal iyon içeren bileşik suda çözünmelidir. Böylece suda çözünen bileşikteki iyonlar serbest hale geçer ve diğer iyonla yer değiştirebilir. Bu reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli kural aktivitesi yüksek olan metal aktivitesi kendinden daha düşük bir metalle yer değiştirebilir.Metallerin aktivesi aşağıda verilmiştir.
Li>K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>H2>Cu>Hg>Ag>Pt> Au
Halojenlerde ise
F>Cl>Br>I şeklinde yüksek aktiviteye sahip elementten düşük aktiviteye sahip elemente doğru gitmektedir.
A + XY AY + X
A + XY XA + Y
Yukarıdaki formülde A, X ve Y element, XY, AY ve XA ise bileşiktir.
Bu tür reaksiyonlar çeşitli şeklide gerçekleşebilir.
• Tek haldeki katyon ile bileşikteki katyon yerdeğiştirebilir.
2Al + 3Fe(NO3)2 3Fe + 2Al(NO3)3
• Su molekülündeki H atomu metal ile yerdeğiştirebilir.
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
• Aktivitesi düşük bir metal su buharı ile reaksiyona girdiği zaman metal oksit ve hidrojen gazı oluşturacak şeklide bir reaksiyon gerçekleşir.
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
• Bir asit bileşiği ile metalin reaksiyonunda, asidin hidrojeni ile metal yerdeğiştirerek, tuz ve hidrojen gazı oluştururlar.
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
• Halojenlerin yer değiştirme reaksiyonları
Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2
04. İkili Yerdeğiştirme Reaksiyonları (Double Displacement Reactions)
İki bileşik reaksiyona girerken birinci bileşiğin katyonu ile ikinci bileşiğin katyonu yer değiştirir.
AB + XY AY + BX
NaCO3 (aq) + BaCl2 (aq) 2NaCl (aq) + BaCO3 (k)
K3 PO4 (aq) + 3MgF2 (aq) 3KF (aq) + Mg3PO4 (k)
2NH4 OH(aq) + CuCl2 (aq) 2NH4 Cl(aq) + Cu(OH)2 (k)
Pb(NO3)2 (aq) + CaBr2 (aq) Ca(NO3)2 (aq) (aq) + PbBr2 (k)
Aqueous çözelti (aq) bileşiğin suda çözündüğü anl¤¤¤¤¤ gelmektedir. NaCl (k) sodyum klorürün katı halde olduğunu belirtmektedir. NaCl(aq) ise sodyum klorür tuzunun suda çözünmüş halde olduğunu gösterir (çözelti formunda)
İki atomun yer değiştirildiği reaksiyonlarda reaskiyona giren reaktantlar suda çözünebilmelidirler. Böylelikle bileşiği oluşturan iyonlar serbest hale geçerek yer değiştirme işlemini yapabilirler.
Çözünürlük bir bileşiğin sudaki çözünebilme kapasitesinin bir ölçüsüdür. Aşağıdaki tabloda elementlerin değişik anyonlarla yapmış olduğu bileşiklerinin çözünürlükleri ile ilgili bilgiler vermektedir.
Anyon Solubility
Nitrat (NO3-) Bütün bileşikleri suda çözünür.
Asetat (C2H3O2-) Bütün bileşikleri suda çözünür.
Klorat (ClO3-) Bütün bileşikleri suda çözünür.
Nitrit (NO2-) Ag+ hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Klorür (Cl-) Ag+, Hg2+2, Pb+2, Cu+ hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Bromür (Br-) Ag+, Hg2+2 , Pb+2 hariç bütün bileşikleri suda çözünür
İyodür (I-) Ag+, Hg2+2, Pb+2 hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Sülfat (SO42-) Ag+, Ba+2, Sr+2, Ca+2 hariç bütün bileşikleri suda çözünür
Sulfid (S2-) Alkali metaller (IA), toprak alkali (IIA) ve NH4+ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Fosfat (PO43-) Alkali metaller (IA) ve NH4+ ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Karbonat (CO32-) Alkali metaller (IA) ve NH4+ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Oksit (O2-2) Alkali metaller (IA) ve toprak alkali metaller(IIA)ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
Hidroksit (OH-) Alkali metaller (IA), toprak alkali metaller (IIA)ve NH4+ ile yaptığı bileşikler hariç diğer metallerle yaptığı bileşikleri suda çözünmez
05. Yanma Reaksiyonları
Yanma reaksiyonları kimyasal bir bileşiğin oksijen atomu ile reaksiyona girmesi sonucunda gerçekleşir.
CH4 + O2 CO2 + H2O
C2H6 + O2 CO2 + H2O
C6H12O6 + O2 CO2 + H2O
C2H5OH + O2 CO2 + H2O
Aşağıdaki reaksiyonların hangi tip reaksiyonlar olduğunu bulunuz
1. 2Fe + O2 2FeO
2. 4Fe + 3O2 2Fe2O3
3. 2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2O
4. Ca(OH)2 + H3PO4 Ca3(PO4)2 + H2O
5. 2NaCl 2Na + Cl2
6. 2Na + H2O 2NaOH + H2
7. N2 + 3H2 2NH3
8. HCl + FeS FeCl2 + H2S
9. Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
10. 2P + 3Cl2 2PCl3
11. HCl + AgNO3 HNO3 + AgCl
12. C7H16 + 11O2 7CO2 + 8H2O
13. P4O10 + 6H2O4H3PO4
14. 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
15. 2H3PO4 H4P2O7 + H2O
16. Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4
17. CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
18. Fe2O3 + 3C 3CO + 2Fe
19. 2MgNH4PO4 Mg2P2O7 + 2NH3 + H2O
20. 2As + 6NaOH 2Na3AsO3 + 3H2
21. C10H16 + 8Cl2 10C + 16HCl
22. AgNO3 + Cu CuNO3 + Ag
Cevaplar
1. Sentez reaksiyonları
2. Sentez reaksiyonları
3. Yanma reaksiyonları
4. Çift atom yerdeğiştirme
5. Ayrışma reaksiyonları
6. Tek atom yerdeğiştirme
7. Sentez reaksiyonları
8. Çift atom yerdeğiştirme
9. Tek atom yerdeğiştirme
10. Sentez reaksiyonları
11. Çift atom yerdeğiştirme
12. Yanma reaksiyonu
13. Sentez reaksiyonları
14. Tek atom yerdeğiştirme
15. Ayrışma reaksiyonları
16. Çift atom yerdeğiştirme
17. Çift atom yerdeğiştirme
18. Tek atom yerdeğiştirme
19. Ayrışma reaksiyonları
20. Tek atom yerdeğiştirme
21. Tek atom yerdeğiştirme
22. Tek atom yerdeğiştirme
06. Yükseltgenme İndirgenme Reaksiyonları
Elektron transferi ile gerçekleşen bir reaksiyondur.
Yükseltgenme olayı atomun elektron kaybetmesi ile veya oksidasyon sayısının artması ile gerçekleşirken indirgenme olayı ise atomun elektron kazanması ile veya oksidasyon sayısının azalması ile gerçekleşir.
S +O2 S O2
0 0 4+ 2-
Yukarıdaki reaksiyonda kükürtün oksidasyon sayısı 0’dan 4+’e yükselmiştir. Kükürt yükseltgenmiştir denir. Oksijenin ise oksidasyon sayısı 0’dan -2’ye azalmıştır (2 elektron kazanmıştır). Oksijen indirgenmiştir. Bu tür reaksiyonlarda bir atom kendi kendine indirgenemez veya yükseltgenemez. Yükseltegenen atom aynı zamanda indirgen ajan olarak bilinir. Tam tersine indirgenen atom aynı zamanda yükseltgen ajandır. Bu tür elektron alış verişi olan reaksiyonlara redoks tepkimeleri denir.
Bu tür reaksiyonlarda hesap yapılabilmesi için öncelikle atomların veya bileşiklerin oksidayon sayılarının bilinmesi gerekmektedir. Genel olarak şu şekilde sınıflandırılabilir.
1. Elementel haldeki ( O2, Na, H2, P4) tüm atomların oksidasyon sayısı 0 dır
2. Basit iyonlarda oksidasyon sayısı iyonun sahip olduğu yüke eşittir (Cl- = -1, Na+ = +1)
3. Hidrojen bir çok reaksiyonda +1 oksidasyon sayısına sahiptir.
4. Oksijen içeren bileşiklerde oksijen genellikle -2 oksidasyon basamağına sahiptir. Fakat peroksit bileşiklerinde oksijen -1 oksidasyon basamağına sahiptir.
5. Flor -1 oksidasyon sayısına sahiptir.
Yukarıdaki temel kurallar eşliğinde bileşiği oluşturan atomların oksidayon basamakları hesaplanabilir. Burada öncelikle bileğin toplam oksidasyon sayısına bakılmalıdır. Yani eğer yüksiz bir bileşikse toplam oksidasyon sayısı o’ dır. Veya (-) yüklü bir bileşikse toplam oksidasyon basamağı (-1) dir.
K2CO3 yüksüz bir bileşik olduğu için toplam oksidasyon basamağı 0’ dır. Yani bileşiği oluşturan elementlerin elektronlarının toplamı 0 olmalıdır. Oksijenin -2 oksidasyon basamağına sahip olduğunu söylemiştik. Bileşikte 3 tane oksijen olduğundan ,oksijenden gelen elektron sayısı 3 x (-2)= -6 dır.
K 1+ oksidasyon basamağına sahiptir. Potasyumdan gelen elektron sayısı 2 x (+1)= +2. Buradan karbonun oksidayon sayısını bulabiliriz.
(-6) + (+2) + (x) = 0
x = +4 olmalıdır.
HSO4 - örneğinde ise bileşiğin toplam oksidasyon sayısı -1 dir .
Hidrojenin oksidasyon basamağı +1, oksijenin oksidasyon basamağı (-2) x 4 = 8
Kükürtün oksidasyon basamağı bulunabilir. (+1) + (-8) + (x) = -1
x = +6
Eğer kükürt S2 şeklinde olsaydı o zaman (2x) demeliydik.
Yukarıda bahsedilenleri bir örnek üzerinde uygulayabiliriz.
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Fe2O3 bileşiğinde oksijenin oksidasyon sayısının -2 olduğunu ve bileşiğin toplam oksidayon sayısının 0 olduğunu biliyoruz
3 x (-2) + (2x)= 0
x= +3 (demirin oksidasyon basamağı)
Fe’ nin oksidasyon sayısı +3’den 0’ azalmış, yani elektron kaybetmiş, yani indirgenmiş, bu nedenlede yükseltgen ajan
CO bileşiğindeki karbonun oksidasyon sayısı (-2) + (x) = 0
X= +2 (karbonun oksidasyon sayısı)
CO2 bileşiğindeki karbonun oksidasyon sayısı 2 x (-2) + (x) = 0
X= +4 (karbonun oksidasyon sayısı)
C’ nin oksidasyon sayısı +2’den +4’ e yükselmiş , yani elektron kazanmış, yani yükseltgenmiş, bu nedenlede indirgen ajan.
06.01 Redoks Tepkimelerinin Eşitlenmesi
06.01.01 Reaksiyon Asidik çözeltide gerçekleşiyor ise
1. Öncelikle verilen reaksiyonun yarı basamak reaksiyonları yazılarak atomların gerekli stokiyometrik dengeleri sağlanır.
MnO4- + As4O6 Mn2+ + H3AsO4 (ana reaksiyon)
MnO4- Mn2+ (Mn +7 den +2 ye indirgeniyor)
As4O6 4H3AsO4 (As +3 den +5e yükseltgeniyor)
2. Reaksiyondaki Oksijen ve hidrojen dengeleri sağlanır.
• Eğer reaksiyon asidik ortamda oluşuyorsa her oksijen atomu için reaksiyonun karşı tarafına 1 H2O molekülü eklenir. Hidrojen dengesini sağlamak içinde su eklenen tarafın zıt tarafına gerektiği kadar H+ iyonu eklenir.
8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O
10 H2O + As4O6 4H3AsO4 + 8H+
(reaksiyonun sağ tarafında 16 oksijen, sol tarafında 6 oksijen bulunmaktadır. Bu nedenle sol tarafa 10 H2O eklenmelidir)
3. Herbir ara reaksiyondaki, reaksiyonun sağında ve solundaki yükü eşitlemek için gerekli tarafa elektron eklenir.
8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O
8 + (-1) = +7
+7= +2 5e + (+7) =+2 ( +2) = +2
5e + 8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O
10 H2O + As4O6 4H3AsO4 + 8H+ + 8e
4. İki yarı tepkimenin elektronlarını aynı yapıp yok edebilmek için gerekli katsayı ile çarpılır ve yarı tepkimelere taraf tarafa toplanır
8x ( 5e + 8H+ +MnO4- Mn2+ + 4 H2O )
5 x( 10 H2O + As4O6 4H3AsO4 + 8H+ + 8e)
40e + 64H+ +8MnO4- 8Mn2+ + 32H2O )
50 H2O + 5As4O6 20H3AsO4 + 40H+ + 40e
_________________________________________
24H+ +8MnO4- + 5As4O6 + 18 H2O 8Mn2+ + 20H3AsO4
06.01.02 Reaksiyon Bazik Çözeltide Gerçekleşiyor ise
1. Öncelikle verilen reaksiyonun yarı basamak reaksiyonları yazılarak atomların gerekli stokiyometrik dengeleri sağlanır.
MnO4- + N2H4 MnO2 + N2 (ana reaksiyon)
MnO4- MnO2
N2H4 N2
2. Reaksiyondaki Oksijen ve hidrojen dengeleri sağlanır.
• Eğer reaksiyon bazik ortamda oluşuyorsa ise her oksijen atomu için reaksiyonun karşı tarafına 1 H2O molekülü eklenir. Eklenen suda bulunan hidrojen sayısı kadar diğer tarafa H2O molekülü eklenir. Tekrar oksijen, hidrojen eşitliğini sağlamak için eklenen su molekül kadar diğer tarafa OH- eklenir.
MnO4- MnO2 + 2 H2O
4H2O + MnO4- MnO2 + 2 H2O
4H2O + MnO4- MnO2 + 2H2O + 4OH- (sağdaki ve soldaki su molekülleri birbirini götürür)
2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-
N2H4 N2 + 4H2O (her H atomu için 1 mol H2O gerekli)
4OH- + N2H4 N2 + 4H2O (her eklenen 1 mol H2O molekülü için 1 mol OH- ters tarafa eklenir)
3. Herbir ara reaksiyondaki, reaksiyonun sağında ve solundaki yükü eşitlemek için gerekli tarafa elektron eklenir.
2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-
(-1) = - 4
(-1) + 3e = - 4
3e + 2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-
4OH- + N2H4 N2 + 4H2O
(-4) = O
(-4) = O +4e
4OH- + N2H4 N2 + 4H2O + 4e
4. İki yarı tepkimenin elektronlarını aynı yapıp yok edebilmek için gerekli katsayı ile çarpılır ve yarı tepkimelere taraf tarafa toplanır
4 x (3e + 2H2O + MnO4- MnO2 + 4OH-)
3 x (4OH- + N2H4 N2 + 4H2O + 4e)
12e + 8H2O + 4 MnO4- 4 MnO2 + 16OH-)
12OH- + 3N2H4 3N2 + 12H2O + 12e
_______________________________________
4 MnO4- + 3N2H4 4 MnO2 + 3N2 + 4H2O + 4OH-
