RynerD

KİMYASAL TEPKİMELER ve ENERJİ


Kimyasal tepkimeler oluşurken ya enerji alınır, ya da verilir. Örneğin, kömürün ya da benzinin yanmasıyla ısı açığa çıktığını biliyoruz.Bu yanma olayları birer kimyasal değişmedir. Kimyasal tepkimelerden bir tanesi de ekzotermik ve endotermik tepkimelerdir.


EKZOTERMİK ve ENDOTERMİK TEPKİMELER


Bir kimyasal tepkime oluşurken dışarıya ısı veriyorsa, ekzotermik (ısı veren), ısı alıyorsa endotermik ( ısı alan) tepkime olarak tanımlandığını biliyoruz. 1 mol (12g) karbon (kömür) yandığında 94 kcal ısı açığa çıkar. Bu ısı tepkime ile oluştuğuna göre, ürünler gibi denklemin sağ tarafına yazılmalıdır.


C(k) + O2(g) → CO2(g) + 94 kkal


Isının da belirtildiği böyle denklemlere termokimyasal denklemler denir. Ekzotermik tepkimeler, başlatıldıktan sonra, genellikle kendiliğinden yürür. Devamı için dışarıdan ısı vermemiz gerekmez.

Bazı tepkimelerde tepkimenin devam edebilmesi için sürekli ısı verilmesi gerekir. Endotermik olan böyle tepkimelerde ısıyı, tepkimeye giren madde gibi düşünüp, denklemin girenler tarafında göstermeliyiz. Örneğin, 1 mol (100g) kireç taşından (CaCO3), sönmemiş kirecin (CaO), elde edilmesi 31 kcal gerekir.

CaC03(k) + 31kcal → CaO(k) + C02(g)

RynerD

KİMYASAL TEPKİMELER

a) Bir maddenin farklı maddelere ayrışmasına ya da farklı maddelerin etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına kimyasal tepkime (reaksiyon) denir.
b) Kimyasal tepkimeler, olaya giren maddelere ait taneciklerin (molekül, atom ya da iyon) çarpışmaları ile gerçekleşirler.Enerjileri yeterli olan taneciklerin çarpışmaları sonucunda kimyasal bağlar koparak moleküller atomlarına dağılır ve atomlar yeniden düzenlenerek farklı maddeler oluştururlar.Kimyasal tepkime, kimyasal değişim ve kimyasal olay eş anlamlıdır.Tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine ise tepkime denklemleri adı verilir.
Örn; Karbon + Oksijen ® Karbondioksit tepkimesi
C + O2 ® CO2 şeklinde gösterilir.
c) Yanma, paslanma (oksitlenme), nötürleşme, mayalanma, fotosentez, çökelme gibi olaylar kimyasal değişime örnek olarak verilebilir.
d) Kimyasal bir tepkimede;
Korunan nicelikler şunlardır
- Atomların türü ve sayısı
- Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizidir.)
- Toplam elektriksel yük
- Toplam enerji
- Atomların çekirdek yapıları (Proton ve nötron sayıları)
Değişen nicelikler şunlardır:
- Molekül sayısı (Mol sayısı)
- Gaz tepkimelerinde hacim (Basınç ve sıcaklık sabit)
- Gaz tepkimelerinde basınç (Hacim ve sıcaklık sabit)
Ancak mol sayısının korunduğu tepkimeler de vardır.
Örn; 1H 2 (g) + 1Cl 2 (g) ® 2HCl(g)... gibi
S=32, O=16 ise aşağıdaki tepkimede korunan ve değişen nicelikler şöyledir:
2SO 2 (g) + O 2 (g) ® 2SO 3 (g) + ısı
Kütle : 128gr. 32gr. 160gr. Korunur
Mol sayısı : 2 1 2 Korunmaz
Molekül sayısı : 2N 0 N 0 2N 0 Korunmaz
Mol atom sayısı : 6 2 8 Korunur
Aynı koşullarda hacim : 2V V 2V Korunmaz






KİMYASAL TEPKİMELERİN SINIFLANDIRILMASI

A) ÖZELLİKLERİNE GÖRE :

Yanma Tepkimeleri
Bir maddenin oksijenli verdiği tepkimelerdir.
Yanma tepkimesi için: yanıcı madde, hava(oksijen), tutuşma sıcaklığı gerekir.
Bu 3 faktörden birinin eksikliği yanmayı durdurur.CO2 gazının yangın söndürücü olmasının nedeni özkütlesinin havadan büyük olması ve yanıcı olmamasıdır.
Organik bileşikler yanarlar.
Organik bileşiklerden yapılarında yalnız C ve H bulunduranlara hidrokarbon denir.Genel olarak CxHy formülü ile gösterilirler.Yapılarında C ve H’ın yanı sıra O, S, N ve halojen (F, Cl, Br, I) bulunduran organik bileşikler de vardır.
Organik bir bileşiğin yanması sonucunda: CO2 oluşması bileşiğin C içerdiğini, H2O oluşması bileşiğin H içerdiğini, SO2 oluşması bileşiğin S içerdiğini, NO2 oluşması bileşiğin N içerdiğini kanıtlar.Oksijen havadan geldiği için bileşikte oksijen bulunup bulunmadığı ürünlerin türüne bakarak anlaşılmaz.
CS2 + 3O2 ® CO2 + 2SO2
C4H10O3 + 13 O2 ® 4CO2 + 5H2O
2
C4H10O3 + 5O2 ® 4CO2 + 5H2O
CS2’de C ve S olduğundan ürünler CO2 ile SO2’dir.C4H10’da C ve H olduğundan ürünler CO2 ve H2O’dur.C4H10 ile C4H10O3’ün yanma ürünleri aynıdır.Ancak oksijenin bir kısmı bileşik tarafından karşılandığından C4H10O3’ü yakmak için daha az miktarda oksijen yeterli olur.
Metallerin oksijenle birleşmesi paslanma ya da oksitlenme olarak bilinir.Bu tür tepkimelere yavaş yanma da denir.
3Fe + 2O2 ® Fe3O4
Sentez (Birleşme) Tepkimeleri

Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdir.Bu olayda yan ürün oluşmaz.
CaO + CO 2 ® CaCO 3
H 2 + Cl 2 ® 2HCl
C 2 H 4 + H 2 ® C 2 H 6
Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri
Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridir.Elektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler vardır.
ısı
KClO 3 ® KCl + 3 O 2
2
ısı
2HgO ® 2Hg + O2
ısı
MgCO3 ® MgO + CO2
elektroliz
H2O ® H2 + 1 O2
2
Yer Değiştirme Tepkimeleri
Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir.
H2S + Cl2 ® 2HCl + S (Anyonların yer değiştirmesi)
Fe2O3 + Al ® Al2O3 + 2Fe (Katyonların yer değiştirmesi)
Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir.
Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir.
Fe2S3 (k) + 6HCl (suda) ® 2FeCl3 (suda) + 3H2S (g)
Çökelme:
AgNO3 (suda) + NaCl (suda) ® AgCl (k) + NaNO3 (suda)
Nötrleşme:
H2SO4 (suda) + 2NaOH (suda) ® Na2SO4 (suda) + 2H2O (s)
Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır.
CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl

İyonik Tepkimeler

Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimeler iyonların etkileşmesine dayanır ve tepkime ürünlerinden biri çökerek (çökelme), sıvı (nötrleşme) ya da gaz halinde ortamdan ayrılabilir.İyonik tepkimelerde sadece tepkimeye giren iyonlar gösterilir.Böyle denklemlere net iyon denklemi denir.
Nötrleşme: H+ (suda) + OH- (suda) ® H2O (sıvı)
Çökelme: Ag+ (suda) + Cl- ® AgCl (katı)
Zn (k) + 2H+ (suda) ® Zn+2 (suda) + H2(g)

RynerD

KİMYASAL TEPKİMELER


a) Bir maddenin farklı maddelere ayrışmasına ya da farklı maddelerin etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına kimyasal tepkime (reaksiyon) denir.
b) Kimyasal tepkimeler, olaya giren maddelere ait taneciklerin (molekül, atom ya da iyon) çarpışmaları ile gerçekleşirler.Enerjileri yeterli olan taneciklerin çarpışmaları sonucunda kimyasal bağlar koparak moleküller atomlarına dağılır ve atomlar yeniden düzenlenerek farklı maddeler oluştururlar.Kimyasal tepkime, kimyasal değişim ve kimyasal olay eş anlamlıdır.Tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine ise tepkime denklemleri adı verilir.

Örn; Karbon + Oksijen  Karbondioksit tepkimesi
C + O2  CO2 şeklinde gösterilir.
c) Yanma, paslanma (oksitlenme), nötürleşme, mayalanma, fotosentez, çökelme gibi olaylar kimyasal değişime örnek olarak verilebilir.
d) Kimyasal bir tepkimede;
Korunan nicelikler şunlardır
- Atomların türü ve sayısı
- Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizidir.)
- Toplam elektriksel yük
- Toplam enerji
- Atomların çekirdek yapıları (Proton ve nötron sayıları)
Değişen nicelikler şunlardır:
- Molekül sayısı (Mol sayısı)
- Gaz tepkimelerinde hacim (Basınç ve sıcaklık sabit)
- Gaz tepkimelerinde basınç (Hacim ve sıcaklık sabit)
Ancak mol sayısının korunduğu tepkimeler de vardır.

Örn; 1H2(g) + 1Cl2(g)  2HCl(g)... gibi
S=32, O=16 ise aşağıdaki tepkimede korunan ve değişen nicelikler şöyledir:
2SO2(g) + O2(g)  2SO3(g) + ısı
Kütle : 128gr. 32gr. 160gr. Korunur
Mol sayısı : 2 1 2 Korunmaz
Molekül sayısı : 2N0 N0 2N0 Korunmaz
Mol atom sayısı : 6 2 8 Korunur
Aynı koşullarda hacim : 2V V 2V Korunmaz







KİMYASAL TEPKİMELERİN SINIFLANDIRILMASI

A) ÖZELLİKLERİNE GÖRE :

1. Yanma Tepkimeleri

• Bir maddenin oksijenli verdiği tepkimelerdir.
Yanma tepkimesi için: yanıcı madde, hava(oksijen), tutuşma sıcaklığı gerekir.
Bu 3 faktörden birinin eksikliği yanmayı durdurur.CO2 gazının yangın söndürücü olmasının nedeni özkütlesinin havadan büyük olması ve yanıcı olmamasıdır.
• Organik bileşikler yanarlar.
Organik bileşiklerden yapılarında yalnız C ve H bulunduranlara hidrokarbon denir.Genel olarak CxHy formülü ile gösterilirler.Yapılarında C ve H’ın yanı sıra O, S, N ve halojen (F, Cl, Br, I) bulunduran organik bileşikler de vardır.
• Organik bir bileşiğin yanması sonucunda: CO2 oluşması bileşiğin C içerdiğini, H2O oluşması bileşiğin H içerdiğini, SO2 oluşması bileşiğin S içerdiğini, NO2 oluşması bileşiğin N içerdiğini kanıtlar.Oksijen havadan geldiği için bileşikte oksijen bulunup bulunmadığı ürünlerin türüne bakarak anlaşılmaz.
CS2 + 3O2  CO2 + 2SO2
C4H10O3 + 13 O2  4CO2 + 5H2O
2
C4H10O3 + 5O2  4CO2 + 5H2O
CS2’de C ve S olduğundan ürünler CO2 ile SO2’dir.C4H10’da C ve H olduğundan ürünler CO2 ve H2O’dur.C4H10 ile C4H10O3’ün yanma ürünleri aynıdır.Ancak oksijenin bir kısmı bileşik tarafından karşılandığından C4H10O3’ü yakmak için daha az miktarda oksijen yeterli olur.
• Metallerin oksijenle birleşmesi paslanma ya da oksitlenme olarak bilinir.Bu tür tepkimelere yavaş yanma da denir.
3Fe + 2O2  Fe3O4

2. Sentez (Birleşme) Tepkimeleri

Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdir.Bu olayda yan ürün oluşmaz.
CaO + CO2  CaCO3
H2 + Cl2  2HCl
C2H4 + H2  C2H6

3. Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri
Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridir.Elektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler vardır.
ısı
KClO3  KCl + 3 O2
2
ısı
2HgO  2Hg + O2
ısı
MgCO3  MgO + CO2
elektroliz
H2O  H2 + 1 O2
2

4. Yer Değiştirme Tepkimeleri

• Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir.
H2S + Cl2  2HCl + S (Anyonların yer değiştirmesi)
Fe2O3 + Al  Al2O3 + 2Fe (Katyonların yer değiştirmesi)
• Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir.
Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir.
Fe2S3 (k) + 6HCl (suda)  2FeCl3 (suda) + 3H2S (g)
Çökelme:
AgNO3 (suda) + NaCl (suda)  AgCl (k) + NaNO3 (suda)
Nötrleşme:
H2SO4 (suda) + 2NaOH (suda)  Na2SO4 (suda) + 2H2O (s)
• Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır.
CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl

5. İyonik Tepkimeler

Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimeler iyonların etkileşmesine dayanır ve tepkime ürünlerinden biri çökerek (çökelme), sıvı (nötrleşme) ya da gaz halinde ortamdan ayrılabilir.İyonik tepkimelerde sadece tepkimeye giren iyonlar gösterilir.Böyle denklemlere net iyon denklemi denir.
Nötrleşme: H+ (suda) + OH- (suda)  H2O (sıvı)
Çökelme: Ag+ (suda) + Cl-  AgCl (katı)
Zn (k) + 2H+ (suda)  Zn+2 (suda) + H2(g)

B) ENERJİ DEĞİŞİMLERİNE GÖRE:

1. Ekzoterm Tepkimeler

Oluşumu sırasında dışarıya enerji (ısı-ısşık) veren tepkimelerdir.Yanma tepkimeleri çoğunlukla ekzoterm tepkimelerdir.
C + O2  CO2 + ısı
H2 + 1 O2  H2O + ısı
2
Na + 1 Cl2  NaCl + ısı

2. Endoderm Tepkimeler

Oluşumu sırasında dışarıdan enerji alan tepkimelerdir.
C + H2O + ısı  CO + H2
2N2 + O2 + ısı  2N2O
• Isı bakımından bir kapta ekzoterm bir tepkime gerçekleşiyorsa sistemin sıcaklığında artış olur; endoterm bir tepkime gerçekleşiyorsa sistemin sıcaklığında azalma olur.

C) MADDELERİN FİZİKSEL DURUMUNA GÖRE:

1. Homojen Tepkimeler

Tepkimeye girenlerle ürünler aynı fazdadır.
2CO (g) + O2 (g)  2CO2 (g)
H2 (g) + F2 (g)  2HF (g)
Fe (k) + S (k)  FeS (k)

2. Heterojen Tepkimeler

Tepkimedeki maddeler farklı fazlardadır.
C(k) + O2 (g)  CO2
Zn (k) + 2HCl (suda)  ZnCl2 (suda) + H2 (g)

D) ELEKTRON ALIŞVERİŞİNE GÖRE:
1. Redoks (İndirgenme – Yükseltgenme) Tepkimeleri

Bu tür tepkimelerde elektron alışverişi ve değerlik değişmesi vardır.
Zn0 (k) + 2H+ (suda)  Zn+2 (suda) + H20 (g)
C0 (k) + O2 (g)  C+4O2-2 (g)

2. Redoks Olmayan Tepkimeler

Bunlarda elektron alışverişi, değerlik değişmesi yoktur.
Ag+1(NO3)-1 + Na+Cl-  Ag+Cl- + Na+(NO3)-

E) GERİ DÖNÜŞÜNE GÖRE

1. Tersinir Olmayan Tepkime

Girenlerin tamamen ürüne dönüştüğü tepkimelerdir.Organik maddelerin yanması, çökelme, kuvvetli asit ve bazların nötrleşmesi böyle tepkimelerdir.Tek yönlü olarak gösterilirler.
C2H5OH + 3O2  2CO2 + 3H2O

2. Tersinir Tepkime

Ürünlerin kendi aralarında etkileşip girenleri oluşturduğu tepkimelerdir. Çift yönlü olarak gösterilirler.
CO2 (g) + H2 (g)  CO (g) + H2O (g)




F)VERİMLERİNE GÖRE:

1. Artansız Tepkime

Tepkimeye giren maddelerin tümü tamamen tükenir.

2. Tüm Verimler Gerçekleşen Tepkime

Tepkimeye giren maddelerin en az biri tamamen tükenir.Böyle tepkimelerde tepkimeye giren maddelerden ortamda daha düşük oranda bulunan tamamen tükenir.Artansız tepkimeler tam verimle gerçekleşen tepkimelerdir.

3. Düşük Verimle Gerçekleşen Tepkime

Tepkimeye giren maddelerin hepsinden artar.

TEPKİME DENKLEMLERİNİN DENKLEŞTİRİLMESİ

Kimyasal tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine tepkime denklemleri denir.Atomların türü ve sayısı korunduğundan, denklemin iki tarafındaki elementlerin eşitlenmesi için maddelerin başında gerekli katsayılar bulunmalıdır.

Örn; C3H8 gazı O2 ile yanarak CO2 ile H2O oluşturur.Tepkimede yer alan maddelerin en küçük tamsayılarla denkleştirilmesi sonucunda O2’nin katsayısı ne olur?
C3H8 + O2  CO2 + H2O
tepkimesinde tepkimeye giren C3H8’i 1 mol alırsak:
• C sayılarının eşit olması için CO2’nin başına 3 katsayısı getirilir.
• H sayılarının eşit olması için H2O’nun başına 4 katsayısı getirilir.
• Bu durumda ürünlerde 10 mol O atomu bulunduğuna göre, tepkimeye giren O2’nin de 5 mol olması gerekir.
O halde tepkimenin denkleşmiş hali:
C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O şeklindedir.

BİLEŞİK FORMÜLLERİNİN BULUNMASI

Bileşik formülleri basit formül ve molekül formülü olmak üzere iki türlüdür:

A) Basit (Ampirik) Formül

• Basit formül, bir bileşikteki elementlerin türünü ve atom sayılarının oranını gösterir.
• CH2, CH2O, NO2 .....gibi
• Basit formül bulmak için:
Bir bileşikteki elementlerin kütlece yüzde bileşimi (ya da sabit kütle oranı) ile elementlerin atom kütlelerini (ya da atom kütleleri arasındaki oranı) bilmek yeterlidir.


Örn; X ve Y’den oluşan bir bileşikte sabit kütle oranı 7 ise, bileşiğin basit
3
formülü nedir? (X=14, Y=12)
Atom sayılarını bulmak için verilen element kütleleri atom kütlelerine bölünür.
nx = 7 = 0,5 ny = 3 = 0,25
14 12
değerleri yerlerine yazıldığında X0,5 Y0,25 bulunur.Bu bileşikte katsayılar 0,25’e bölünerek kısaltılır ve basit formül X2Y bulunur.

B) Molekül Formülü

• Bir bileşikteki elementlerin türünü ve atom sayılarını gösterir.Basit formülün uygun katsayısı ile genişletilmesiyle bulunur.
C2H6O2, C6H12O6.... gibi.
• Molekül formülünü bulmak için

a. Yanma Tepkimelerinde:

• Ürünlerin mol sayıları
• Yanan maddenin ve O2’nin mol sayıları
nicelikleri bilinmelidir.Böylece tepkime eşitlenerek 1 mol bileşikteki elementlerin atom sayıları bulunur.

b. Kütlece Bileşim Verilen Örneklerde:

• Elementlerin kütlece yüzde bileşimi (sabit kütle oranı)
• Elementlerin atom kütleleri
• Bileşiğin mol kütlesi (ya da örneğin özkütle gibi bileşiğin mol kütlesinin bulunmasını sağlayan veriler)
nicelikleri bilinmelidir.
Bileşiğin mol kütlesi biliniyorsa 1 mol bileşikteki elementlerin atom sayıları da bulunur.

Örn; CXHYO2 bileşiğinin 0,2 molü 1 mol O2 ile tam yanarak 0,8 mol CO2 ile 0,8 mol H2O oluşturuyor.Bu organik bileşiğin molekül formülü nedir?
Tepkime ile ilgili verilerden yararlanarak 1 mol CXHYO2 ‘nin yanma tepkimesindeki katsayılar bulunur.
0,2 mol 1 mol 0,8mol 0,8 mol
CXHYOZ + .........O2 .........CO2 +..........H2O
1 mol 5 mol 4 mol 4 mol
1 mol CXHYOZ için denkleşmiş haldeki yanma tepkimesi şöyledir:
1 CXHYOZ + 5O2  4CO2 + 4H2O
Atom sayıları eşitlendiğinde x = 4, y = 8, oksijen sayıları eşitlendiğinde
Z + 10 = 8 + 4’den z = 2 bulunur.
Bu değerler 1 mol bileşikteki atomların katsayıları olduğundan molekül formülü C4H8O2 olur.

RynerD

Kimyasal Tepkimeler

01. Kimyasal Eşitlikler ve Tepkimeler
02. Kimyasal Eşitlik ve Stokiyometri
03. Çözeltide Kimyasal Tepkimeler

01. Kimyasal Eşitlikler ve Tepkimeler

Kimyasal tepkime, bir veya bir kaç maddenin yeni bir bileşik türüne dönüştürülmesi işlemidir. Bir tepkime olduğunu söylemek için renk değişimi, çökelek oluşumu, gaz çıkışı ve ısı salınması yada soğurulması gibi olaylar olmalıdır. Bazan bu fiziksel olaylar gözlemlenmez o zaman ayrıntılı olarak analiz yapılır. Genelde Kimyasal tepkime denklemi tepkimeye girenler solda, ürünler de sağ tarafta yazılır.

Karbon monoksit + oksijen Karbon dioksit

1. İsimleri, kimyasal formüller ile değiştirirsek, aşağıdaki ifadeyi elde ederiz.



Yukarıdaki eşitlikte solda 3 oksijen atomu vardır. Sağ tarfta ise 2 tane mevcuttur. Bir tepkimede atomlar yok yada var edilemeyeceğine göre eşitlik denkleştirilmelidir.

2. Kimyasal eşitliği elde etmek için atom sayılarını eşitlenir.

CO ve CO2 formüllerinin başına 2 katsayısı eklenip denklik elde edilir. Böylece iki molekül CO ve bir molekül O2 birleşerek 2 molekül CO2 meydana getirdiği anlaşılır. Denkleştirmede katsayılar ayarlanarak denkleştirme yapılır asla tepkimeyi bozacak formüller yazılmamalıdır.



Denklem denkleştirirken formüllerin başına yazılan sayılara stokiyometrik katsayılar ismi verilir.

Denkleştirmede kısaca şunlar göz önüne alınmalıdır

a. Denklemin girenler ve ürünler kısmında birer bileşikte aynı element bulunuyorsa önce o denkleştirilir.
b. Giren madde yada oluşan ürünlerden biri serbest element olarak varsa en son o denkleştirilir.
c. Katsayılar tam yada kesirli olabilir. Bir denklem bir yada daha çok kesirli sayı ile denkleştirilebilir. Ayrıca tüm katsayıları uygun bir çarpanla çarparak tam sayılara dönüştürebilirsiniz

Örnek: C3H8 + O2 CO2 + H2O

İlk önce karbon sayıları eşitlenir sağ taraftaki karbon dioksit 3 ile çarpılır.

C3H8 + O2 3 CO2 + H2O

Daha sonra sağ ve soldaki hidrojenler eşitlenir. Bunu için sağdaki suyun başına 4 katsayısı eklenir.

C3H8 + O2 3 CO2 + 4H2O

Karbon ve hidrojen sayıları eşitlendi tek oksijen kaldı onun için iki taraftaki oksijenler toplanır karşılaştırılır. Buna göre solda 2 tane sağda 10 tane oksijen mevcuttur.
Sol tarafa oksijenin başına 5 yazarsak tepkime denkleşmiş olur.

C3H8 + 5O2 3 CO2 + 4H2O

Maddenin halleri

Tepkimeye giren ve çıkan maddelerin fiziksel durumlarını aşağıdaki simgeleri kullanarak belirtebiliriz.

(g) – gaz, (s)- sıvı, (k) – katı, (aq) – sulu çözelti

Örneğin bir tepkime şöyle yazılabilir. 2C6H14O4(s) + 15O2 (g) 12CO2 (g) + 14H2O(s)

Tepkime koşulları yazılırken çeşitli simgeler kullanılır. Örneğin yüksek sıcaklık gereksinimini D (delta) simgesi ile gösterilir.

2Ag2O(k) 4Ag(k) +O2(g)

Ayrıca gerekli basınç miktarı, kullanılan katalizörler ve diğer gerekli etkenler tepkime oku altı veya üstüne yazılarak belirtilir.

02. Kimyasal Eşitlik ve Stokiyometri

Stokiyometri kısaca element ölçüsü anlamına gelir. Kimyasal formül ve denklemlerle ilgili tüm sayısal ilişkileri bu kısım içerir.

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Tepkimedeki katsayıların anlamı,

1 molekül CH4 + 2 molekül O2 1 molekül CO2 + 2 molekül H2O şeklinde ifade edilebilir. Yada aşağıdaki anlamada gelir.

x molekül CH4 + 2x molekül O2 x molekül CO2 + 2x molekül H2O

x = 6,02 x 1023 (Avagadro Sayısı kadar) alındığını varsayalım. Bu durumda x molekül sayısı 1mol demektir. Bu sefer kimyasal eşitlik

1 mol CH4 + 2 mol O2 1 mol CO2 + 2 mol H2O şeklinde yazılır.

Denklemdeki katsayılardan aşağıdaki ifadeleri çıkartabiliriz.

- Tepkimede 1 mol CH4 tüketilir, 1 mol CO2 ve 2 mol H2O oluşur.
- 2 mol O2 tepkimeye girer, 1 mol CO2 ve 2 mol H2O oluşur.
- Tüketilen 1 mol CH4’a karşılık 2 mol O2 tepkimeye girer.

Örnek: 3,52 mol KClO3(k) bozunmasından aşağıdaki denkleme göre kaç mol O2 elde edilir?

2KClO3 (k) 2KCl (k) + 3O2(g)

2 mol KClO3 3 mol O2

3,52 mol KClO3 x mol O2


x = 3,52 mol KClO3 . 3 mol O2 / 2 mol KClO3 x = 5,28 mol O2 elde edilir.


Örnek: 2,00 kg Ag2O in bozunmasından kaç mol Ag elde edilir?

2Ag2O (k) 4Ag (k) + O2 (g)

Ag2O mol sayısı n = 2000 gr / 232 gr/mol = 8,62 mol

2 mol Ag2O 4 mol Ag

8,62 mol Ag2O x mol Ag


x = 8,62 mol Ag2O . 4 mol Ag / 2 mol Ag2O x = 17,2 mol Ag elde edilir.

Örnek: Aşırı N2 ile 1,61 g Mg dan kaç gram Magnezyum nitrür elde edilir?

3Mg + N2 Mg3N2

Magnezyumun mol sayısı n = 1,61g / 24,3 g/mol n = 0,066 mol

3 mol Mg 1 mol Mg3N2

0,066 mol Mg x mol Mg3N2


x = 0,066 mol Mg . 1 mol Mg3N2 / 3 mol Mg x = 0,022 mol 0,022 mol Mg3N2 elde edilir.

Örnek: Aşağıdaki denkleme göre 1,00 kg metanol üretmek için kaç gram H2(g) gereklidir?

CO + 2H2 CH3OH


Metanolün mol sayısı n = 1000 g / 32 g/mol =31,25 mol CH3OH vardır.

2 mol H2 1 mol CH3OH

x mol H2 31,25 mol CH3OH


x = 31,25 mol CH3OH . 2 mol H2 / 1 mol CH3OH x = 62,5 mol H2(g) gereklidir.


Örnek: Kütlece %28,0 lik HCl çözeltisinin yoğunluğu 1,14 g/ml dir. Aşağıdaki tepkimeye göre 1,87 g Al ile tepkime vermek üzere bu çözeltiden kaç ml almak gereklidir?

2 Al(k) + 6HCl(aq) 2AlCl3(aq)

HCl nin molaritesi: %si x d x 1000 / MA = 0,28x 1,14x 1000/36,5 = 8,75M

Al un mol sayısı = 1,87 /27 = 0,07 mol

6 mol HCl 2 mol Al


x mol HCl 0,07 mo lAl


x = 6 mol HCl x 0,07 mol Al / 2 mol Al x = 0,21 mol HCl

Harcanacak HCl in hacmi = 0,21 mol / 8,75 mol/L = 0,024 L = 24ml HCl çözeltisi alınmalıdır.


03. Çözeltide Kimyasal Tepkimeler

Çözelti bileşenlerinden biri olan çözücü, çözeltinin katı, sıvı yada gaz halinde olup olmadığını belirlemeye yarar. Ancak genelde çözücünün sıvı su olduğu çözeltiler üzerinde duracağız. Böyle çözeltilere de sulu çözeltiler ismi verilir.Çözeltinin diğer bileşenleri, çözücü içinde çözünmüş olan maddeler olup çözünenler ismini alırlar. Örneğin NaCl sıvı su içinde çözündüğünde oluşan çözelti NaCl(aq) şeklinde gösterilir. Burada su çözücü NaCl çözünendir. Ancak NaCl(aq) ifadesi çözeltinin bileşimini yani su ve Nacl miktarlarını belirtmez. Bu yüzden burada molarite kavramından yaralanırız.

Molarite:

Derişim molarite cinsinden aşağıdaki gibi bulunur.

Molarite (M) =çözünenin mol sayısı / çözeltinin litre cinsinden hacmi


0,59 mol BaSO4 sulu çözeltinin 1 litresinde çözünmüşse derişimi 0,58 mol BaSO4 / 1L çözelti = 0,59 M BaSO4 olarak bulunur. Ayrıca 250 ml sinde 0,145 mol BaSO4 bulunursa, bu çözeltinin molaritesi gene 0,59 M olur.

Örnek: 22,3 g lık aseton (CH3)2CO örneğinden 125 ml lik bir çözelti hazırlanıyor. Asetonun molaritesini bulunuz?

n = 22,3g / 58g/mol = 0,385 mol (CH3)2CO

M =0,385 mol / 0,125L = 3,1 M (CH3)2CO


Örnek: 15,0 ml asetik asit, CH3COOH (d =1,048 g/ml ) yeterli miktarda suda çözülerek 500,0 ml çözelti hazırlanıyor. Asetik asitin molaritesi nedir?

d = m/v 1,048 g/ml = m / 15,0 ml m =15,72 gr CH3COOH

Asetik asitin molü n = 15,72 / 60 g/mol = 0,262 mol

Molaritesi ise M = 0,262 mol / 0,5 L = 0,524 M


Çözeltinin seyreltilmesi:

Hazır çözeltiler genelde derişik olurlar. Stok çözelti denilen bu hazır çözeltilerden daha seyreltik çözeltiler hazırlamak oldukça kolaydır. Derişik bir çözeltiden seyreltik bir çözelti hazırlamak için alınan bir derişik çözelti örneğine istenilen miktarda saf su eklenilir. Seyreltme işleminde molarite tanımındaki seyreltme işlemi sırasında çözünen miktarının değişmeyeceği ilkesinden yararlanılır. Bunun için aşağıdaki formül çok kullanılır.

M1.V1 =M2.V2

Örnek: 0,450 M K2CrO4 çözeltisinin 15 ml si ile 100 ml’ye seyreltiliyor. Çözeltinin yeni derişimi nedir?

M1.V1 =M2.V2 0,450. 15 = M2.100 M2 =0,0675 M olur


Örnek: 0,105 M 275 ml NaCl çözeltisi içeren ağzı açık cam bir beher uzun süre bekletildiğinde çözelti hacminin 237 ml ye düştüğü görülmüştür. Çözeltini yeni derişimi nedir?

M1.V1 =M2.V2 0,105.275 = M2. 237 M2 = 0,122 M olur


Çözelti Tepkimelerinin Stokiyometrisi:

Bilinen molaritede bir çözeltiden belirli hacimde bir çözelti aldığımızda çözünenin mol sayısını da belirlemiş sayılırız. Bu sebeple mol birimini kullandığımız stokiyometrik hesaplamalarda mol yerine hacimler ve molariteleri kullanabiliriz.

Örnek: Aşırı AgNO3 (aq) içine 0,5 M 25 ml K2CrO4 çözeltisi ilave ediliyor. Çöken Ag2CrO4(k) kütlesi nedir?

K2CrO4 (aq) + 2 AgNO3 (aq) Ag2CrO4(k) + 2KNO3 (aq)

K2CrO4’ün mol sayısı n = 0,5.0,25 = 0,125 mol

K2CrO4 ile Ag2CrO4 ‘ın mol sayıları aynı olduğu için Ag2CrO4’ın da mol sayısı 0,125 mol’dür.

Ag2CrO4’ın kütlesi m = n.mA = 0,125 mol . 331,7 g/mol = 41,46 g Ag2CrO4

Adres: lisanskimya.balikesir.edu.tr/~f10429/genelkimya/ktepkimeler.doc

RynerD

REAKSİYON ISISI TAYİNİ

TEORİ

Bir kimyasal reaksiyon gerçekleşirken ısı alır veya verebilir. Kimyasal reaksiyonlara eşlik eden bu enerji, kimyada Termokimya başlığı altında incelenir. Isı alıp verme olayları termokimyanın terimleri ile anlatılır. Bunlardan bazıları aşağıda verilmiştir;

Sistem: Evrenin incelenmek üzere seçilen sınırları belli parçasıdır. Örneğin, bir beherdeki çözelti, bir göl, bir civa damlası, bir metal parçası vs. sistemi oluşturur.

Çevre: Sistemi saran evren parçasıdır.

Sistemle çevre arasındaki etkileşimler kısaca enerji (iş ve ısı) ve madde alışverişi olarak incelenir. Buna göre üç sistemden söz edilir;

Açık Sistem: Çevresiyle madde ve enerji alış verişi yapabilen sistemlerdir. Bir cam bardaktaki sıcak çay buna örnektir.

Kapalı Sistem: Çevresi ile madde alışverişi yapmayan fakat enerji alışverişine açık sistemlerdir. Ağzı sıkıca kapatılmış cam bardaktaki sıcak çay kapalı bir sistemdir.

Yalıtılmış Sistem: Çevresi ile madde ve enerji alışverişi yapmayan sistemdir. Termos içerisindeki sıcak çay buna örnek olabilir.

Isı (q) : Sistemle çevre arasındaki sıcaklık farkından ileri gelen bir enerji alış verişidir. Enerji aktarımı sıcaktan soğuğa doğru olur. 1gram suyun sıcaklığının 1oC yükselmesi için gereken ısı miktarı 1 KALORİ (cal) olarak alınmıştır.
SI (uluslar arası birim sistemi) birim sisteminde ısı birimi Joul (j) dür.

1 cal = 4,184 j

Özgül Isı: 1gram maddenin sıcaklığını 1 oC yükseltmek için gereken ısı miktarıdır. Maddelerin özgül ısısı az da olsa sıcaklığına bağlıdır. Yani farklı sıcaklığa sahip aynı iki madde için özgül ısı farklı olabilir. Bu fark daha hassas hesaplamalarda önemlidir. Bu farkı dikkate almadığımızda suyun 0–100 oC arasında özgül ısısını 1cal yani 4,184 j/g oC olarak kabul ederiz.

Isı Kapasitesi :Bir sistemin sıcaklığını 1oC değiştirmek için gereken ısı miktarına o sistemin ısı kapasitesi denir.
Örneğin 10g su içeren bir sistemin ısı kapasitesi 10x 4,184 = 41,84 j dür.

Enerjinin Korunumu Yasası : Enerji yoktan var vardan yok edilemez. Sistemle çevre arasındaki etkileşimlerde toplam enerji sabittir.
qsistem + qçevre = 0
qsistem = - qçevre

Tepkime Isısı (qtep): Kimyasal tepkimelerde bazı kimyasal bağlar kırılır ve yeni kimyasal bağlar oluşur. Bunun sonucu sistemin enerjisi değişir. Sistem enerji alır veya verir. Bu enerji değişiminin ısı şeklinde görüneni tepkime ısısıdır.
- Isı veren tepkimelere EKZOTERMİK tepkimeler denir ve verilen ısı (-) ile gösterilir ( q = -)
- Isı alan tepkimeler ENDOTERMİK tepkimelerdir ve alınan ısı (+) ile gösterilir (q= +)
Tepkime ısısı, sabit sıcaklıkta yürüyen bir kimyasal tepkimede sistem ve çevresi arasında alınıp verilen ısıdır. Ekzotermik bir tepkimede sistem sabit sıcaklıkta kalmak için açığa çıkan ısıyı çevresine aktaracaktır, endotermik tepkimelerde ise çevreden ısı soğuracaktır.

Tepkime ısıları kalorimetre denilen düzeneklerle ölçülür. Bu düzeneklerde hacim sabittir ve sistem yalıtılmıştır. Kalorimetrede reaksiyon belli bir miktar su içeren yalıtılmış kap içerisinde gerçekleşir. Reaksiyon sonucu açığa çıkan veya soğurulan ısı suyun sıcaklığındaki değişme ile belirlenir.

SORULAR

1. Özgül ısısı 0,13 j/g 0C olan 100 0C deki 0,5 kg kurşun 25,0 0C’deki suya konuluyor. Su-kurşun karışımının sıcaklığı 30,0 0C’ye çıkıyor. Karışımdaki suyun kütlesini bulunuz.
2. 1 mol sakarozun ( C12H22O11) yanması ile açığa çıkan ısı 5.7 x 10-3 kj dür. 2g sakkaroz tabletin yakılmasıyla açığa çıkacak ısıyı kalori cinsinden hesaplayınız.
3. HCl ve NaOH’in nötralleşme reaksiyonu sonucu 1 mol su başına açığa çıkan enerji 56 kj / mol dür. Buna göre 50.0 mL 0.1M NaOH’in HCl ile nötürleşmesi sonucu açığa çıkan ısıyı hesaplayınız.

DENEYSEL KISIM

Bu deneyde poliüretan köpükten yapılmış bir bardak hem reaksiyon kabı hem de basit bir kalorimetre gibi kullanılacaktır. Üç ayrı reaksiyon için tepkime ısısı ölçülecektir.

Gerekli Madde ve Malzemeler:

- İki poliüretan bardak
- Termometre
- Katı NaOH
- 1,0M HCl
- 1.0M NaOH

DENEY-1 : Katı NaOH’ in suda çözünme reaksiyon ısısının ölçülmesi

NaOH (k) Na+(aq) + OH- (aq) + ∆H1

1- Temiz ve kuru poliüretan bardak 0,1g hassasiyetle tartılır. Bu sizin kalorimetre kabınız olacaktır.
2- 100 mL kadar çeşme suyu bardağa konur, su sıcaklığının oda sıcaklığına gelmesi beklenir ve sıcaklık kaydedilir.
3- Su ile kap birlikte tartılır ve suyun kütlesi belirlenir.
4- 0,01g hassasiyetle 4g kadar NaOH bekletilmeden tartılır ve kalorimetre içine boşaltılır.
5- NaOH’in tamamı çözününce çözeltinin sıcaklığı ölçülür ve kaydedilir.
6- Kap yıkanarak ikinci deney için hazırlanır.

DENEY-2 : Katı NaOH’in HCl çözeltisi içerisinde çözünme ısısının ölçülmesi

NaOH (k) + H+ (aq) + Cl- (aq) H2O + Na+(aq) + Cl- (aq) + ∆H2

1- Yukarıdaki deney adımları aynen tekrarlanır yalnız 2. adımda alınan musluk suyu yerine 1,0 M HCl çözeltisinden 50 mL alınıp üzerine 150 mL musluk suyu konur.

DENEY-3 : NaOH ve HCl nötürleşme reaksiyon ısısının ölçülmesi

Na+(aq) + OH- (aq) + H+ (aq) + Cl- (aq) H2O + Na+(aq) + Cl- (aq) + ∆H3


1- İki poliüretan kap alınır ve birisine 100 mL 0.1M HCl, diğerine 100 mL 0.1M NaOH çözeltisi konur. Çözeltilerin oda sıcaklığına gelmesi beklenir ve sıcaklık kaydedilir. Termometre bir çözeltiden ötekine daldırılmadan yıkanmalıdır.
2- NaOH çözeltisi üzerine HCl çözeltisi ilave edilir ve çözeltiler iyice karıştıktan sonra çözelti sıcaklığı ölçülür.





Hazırlayanlar :
Prof.Dr. H. İbrahim Ünal
Yrd.Doç.Dr. Olcay ŞENDİL
Öğ.Gr.Bengi ARAN
Yrd.Doç.Dr.Mehmet Sankır





REAKSİYON ISISI TAYİNİ

Rapor Kağıdı 1

Öğrenci Adı: Tarih:
Laboratuar Grubu: Asistan adı ve imzadı:

VERİLER
DENEY-1

Kabın boş kütlesi : ……………………..
Su dolu kabın kütlesi :………………………
Suyun kütlesi :………………………
Suyun sıcaklığı :……………………...
NaOH’in kutlesi :…………………......
Çözeltinin son sıcaklığı :………………………


DENEY-2

HCl çözeltisinin kütlesi : ……………………..
HCl çözeltisinin sıcaklığı :……………………...
NaOH’in kütlesi :…………………......
Çözeltinin son sıcaklığı :………………………

DENEY-3

HCl çözeltisinin kütlesi : ……………………..
HCl çözeltisinin sıcaklığı :……………………...
NaOH çözeltisinin kutlesi :…………………......
NaOH çözeltisinin sıcaklığı : ……………………..
Karışım çözeltinin sıcaklığı :………………………



HESAPLAMALAR

1-
Hesaplamalar Deney-1 Deney-2 Deney-3
Kalorimetrenin ısı kapasitesi

Çözeltilerin absorpladığı ısı miktarı (j)
Reaksiyonda kullanılan NaOH mol sayısı
NaOH’in 1 molü başına açığa çıkan ısı miktarı (j)
Her reaksiyon için mol başına reaksiyon ısıları (∆H1 , ∆H2 , ∆H3 )


2- ∆H2 ‘yi ∆H1 + ∆H3 ile karşılaştırıp yorumlayız. Deneysel olarak bulduğunuz ∆H1 ve ∆H3 değerlerini kullanarak ∆H2 ‘yi tekrar hesaplayınız. Deneysel olarak bulduğunuz ∆H2 ile kıyaslayınız.








3- Elde ettiğiniz sonuçlar güvenilir mi? Deneysel hata kaynakları neler olabilir, yazınız.




REAKSİYON ISISI TAYİNİ

Rapor Kağıdı 2

Öğrenci Adı: Tarih:
Laboratuar Grubu: Asistan adı ve imzadı:

VERİLER
DENEY-1

Kabın boş kütlesi : ……………………..
Su dolu kabın kütlesi :………………………
Suyun kütlesi :………………………
Suyun sıcaklığı :……………………...
NaOH’in kutlesi :…………………......
Çözeltinin son sıcaklığı :………………………


DENEY-2

HCl çözeltisinin kütlesi : ……………………..
HCl çözeltisinin sıcaklığı :……………………...
NaOH’in kütlesi :…………………......
Çözeltinin son sıcaklığı :………………………

DENEY-3

HCl çözeltisinin kütlesi : ……………………..
HCl çözeltisinin sıcaklığı :……………………...
NaOH çözeltisinin kutlesi :…………………......
NaOH çözeltisinin sıcaklığı : ……………………..
Karışım çözeltinin sıcaklığı :………………………



HESAPLAMALAR

1-
Hesaplamalar Deney-1 Deney-2 Deney-3
Kalorimetrenin ısı kapasitesi

Çözeltilerin absorpladığı ısı miktarı (j)
Reaksiyonda kullanılan NaOH mol sayısı
NaOH’in 1 molü başına açığa çıkan ısı miktarı (j)
Her reaksiyon için mol başına reaksiyon ısıları (∆H1 , ∆H2 , ∆H3 )

2. ∆H2 ‘yi ∆H1 + ∆H3 ile karşılaştırıp yorumlayız. Deneysel olarak bulduğunuz ∆H1 ve ∆H3 değerlerini kullanarak ∆H2 ‘yi tekrar hesaplayınız. Deneysel olarak bulduğunuz ∆H2 ile kıyaslayınız.

3. Elde ettiğiniz sonuçlar güvenilir mi? Deneysel hata kaynakları neler olabilir, yazınız.






Adres: www.etu.edu.tr/~aran/foyler/4.doc

RynerD

KİMYA I
LABORATUVAR DENEYLERİ

Deney No 1 : Maddelerin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleriyle Tanınması

Araç-gereçler
Şeker CuSO4 Na2CO3 Mg şerit
0,1 M HNO3 Deney tüpleri 0,1 M NaOH Su
İspirto ocağı Spatül Damlalık

Deneyin Yapılışı
1. Bir maddenin sudaki çözünürlüğü: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar şeker alınır, üzerine 20 damla su eklenir ve çalkalanır. Madde çözünmemişse, aynı miktar su eklenip sonuç kaydedilir (gaz çıkışı, çökelek oluşumu, çözünme ve renk değişimi gibi)
2. Isıtma karşısındaki davranış: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar şeker alınır. Tüp bek alevinin en üst kısmında 45o lik açıyla tutulur. Tüpün ağzı deneyi yapana ve çevredeki kişilere dönük olmamalıdır. Meydana gelen değişiklikler kaydedilir.
3. 0,1 M’lık HNO3 ile reaksiyonu: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar şeker alınır, üzerine 20 damla 0,1 M HNO3 ilave edilir ve çalkalanır. Meydana gelen değişiklikler kaydedilir.
4. 0,1 M’lık NaOH ile reaksiyonu: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar şeker alınır, üzerine 20 damla 0,1 M NaOH ilave edilir ve çalkalanır. Meydana gelen değişiklikler kaydedilir.

Yukarıdaki dört işlem CuSO4, Na2CO3, Mg şerit, nişasta için ayrı ayrı yapılıp sonuçlar çizelgeye kaydedilir.

Madenin Adı Sudaki Çözünürlüğü Isıtmadaki davranış HNO3
ile reaksiyon NaOH
İle reaksiyon
Şeker
CuSO4
Na2CO3
Mg şerit
Nişasta
Bilinmeyen

Deneyler yapıldıktan sonra verilecek olan bilinmeyen bir madde ile dört deney tekrarlanarak çizelgeyle karşılaştırılıp bilinmeyen bulunmaya çalışılır.

Sorular
1. Yapılan her bir deneyde fiziksel değişme mi? Yoksa kimyasal değişme mi olmuştur? Belirtiniz.
2. Gaz çıkışı reaksiyonlarını yazınız.
3. Sudaki çözünürlüğü en fazla olan madde hangileridir? Bunların çözünme reaksiyonlarını yazınız.
4. Magnezyumun HNO3, HCl ve H2SO4 ile olan reaksiyonlarını yazın.

Deney No 2: Kütlenin Korunumu

Teorik Bilgiler: Kimyanın temel yasalarından ilki Lavoisier Yasası olarak bilinen kütlenin korunumu yasasıdır. Bir kimyasal tepkimede madde yoktan var olmaz ve yok olmaz, yani bir kimyasal tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkimede oluşan maddelerin kütleleri toplamına eşittir. Kütlenin korunumu, tepkime öncesi tepkimeye giren maddelerin kütleleri ile tepkime sonrası oluşan ürünlerin kütlelerinin kıyaslanmasıyla görülebilir.

Bu deneyde önce sodyum karbonat çözeltisi ile kalsiyum klorür çözeltisi arasındaki tepkime için, sonra da bu tepkime sonucu oluşan ürün ile sülfirik asit çözeltisi arasındaki tepkime için kütle korunumu incelenecektir.

Araç-gereçler
1 M Na2CO3 çözeltisi 1 M CaCl2 çözeltisi 3 M H2SO4 çözeltisi
100 mL’lik erlen Deney tüpü (2) Tıpa (3)

İşlem
1. Kuru ve temiz bir erlene 10 mL 1 M Na2CO3 çözeltisi koyun ve tıpasını kapatın.
2. Temiz ve kuru iki deney tüpünü etiketleyerek, birine 3 mL 1 M CaCl2 çözeltisi diğerine 3 mL 3 M H2SO4 çözeltisi koyun ve tıpalarını kapatın.
3. Erlenle beraber deney tüplerini (tıpalarıyla) ±0.01 g duyarlılıkla tartın.
4. 1 M CaCl2 çözeltisini erlene dikkatlice boşaltın, tıpasını kapatın ve erleni hafifçe çalkalayarak değişimi gözleyin.
5. Erlenle beraber deney tüplerini (tıpalarıyla) yeniden aynı duyarılılıkla tartın.
6. Erlendeki çözelti üzerine 3 M H2SO4 çözeltisini dikkatlice boşaltın, tıpasını kapatın ve erleni hafifçe çalkalayarak tepkime sonlanana dek değişimi gözleyin. Erlen ısınmışsa oda sıcaklığını alıncaya dek bekleyin.
7. Erlenle beraber deney tüplerini (tıpalarıyla) yeniden aynı duyarlılıkla tartın.


Veriler
Birinci karıştırma öncesi toplam kütle
Birinci karıştırma sonrası toplam kütle
İkinci karıştırma sonrası toplam kütle

Sonuçlar
1. Oluşan kimyasal tepkimeleri yazın.
2. Tartım sonuçlarını yorumlayın.

Deney No 3: Yükseltgen-İndirgen Tepkimeleri

Teorik Bilgiler: Herhangi bir yükseltgen-indirgen tepkimesi yükseltgen yarı tepkimesi ve indirgen yarı tepkimesi olarak iki yarı tepkime şeklinde yazılabilir. Bu yarı tepkimeler genel olarak,

Mm+ → M(m+ n)+ + ne– Yükseltgenme yarı tepkimesi
Nx+ + ye–→ N(x–y)+ İndirgen yarı tepkimesi

Şeklinde aktarılan elektron sayısı ile birlikte gösterilir. Elektron sayıları eşitlendikten sonra toplanan yarı tepkimeler denkleştirilmiş yükseltgen-indirgen tepkimesini verir. Kendisi yükseltgenirken karşısındaki maddeyi indirgeyen maddelere indirgen, kendisi indirgenirken karşısındaki maddeyi yükseltgeyen maddelere ise yükseltgen denir. Yukarıdaki yarı tepkimelere göre Mm+ indirgen madde, Nx+ ise yükseltgen maddedir.

Bir yükseltgenme-indirgenme tepkimesinde hangi maddenin yükseltgen hangi maddenin indirgen olduğu indirgenme yarı tepkimeleri için verilen standart indirgenme gerilimlerinden (◦) saptanabilir. ◦ değeri daha büyük olan madde yükseltgen, daha küçük olan madde ise indirgen olacaktır. İndirgen ile indirgenen ve yükseltgen ile yükseltgenen terimleri birbirlerine karıştırılmamalıdır.
Bu deneyde;
• Metalik bakır ile AgNO3 çözeltisi,
• Metalik bakır ile derişik nitrik asit çözeltisi,
• Metalik çinko ile derişik nitrik asit çözeltisi,
• Metalik çinko ile bakır sülfat çözeltisi,
Arasındaki yükseltgenme-indirgenme tepkimeleri incelenecektir.

Araç-gereçler
0,1 M AgNO3 çözeltisi 0,1 M CuSO4 çözeltisi Derişik HNO3 çözeltisi,
Derişik H2SO4 çözeltisi Bakır şerit Çinko levha
Deney tüpü (4) Beher

Deneyin Yapılışı
1. Bir deney tüpüne 2 mL 0,1 M AgNO3 çözeltisi koyup üzerine 3 mL damıtık su ekleyin. Bu çözeltiye küçük bir parça bakır şerit (yaklaşık 0,2 g) atın ve 5-10 dakika süreyle gözleyerek gözlemlerinizi yazın.
2. Bir deney tüpüne küçük bir parça bakır şerit (yaklaşık 0,2 g) atıp üzerine 3 mL derişik HNO3 çözeltisi ekleyin ve 5-10 dakika süreyle gözleyerek gözlemlerinizi yazın.
3. 250 mL’lik bir beheri yarısına kadar musluk suyu ile doldurun ve suyu kaynatın. 2 nolu işlemde hazırlanan çözeltiyi kaynayan suyun içine koyarak gaz çıkışı bitene dek bekletin ve gözlemlerinizi yazın.
4. 3 nolu işlemdeki çözeltiye küçük bir parça çinko (yaklaşık 0,2 g) metali atın ve 10 dakika süreyle gözleyerek gözlemlerinizi yazın.
5. Bir deney tüpüne 2 mL CuSO4 çözeltisi koyup üzerine 3 mL damıtık su ekleyin. Bu çözeltiye küçük bir parça çinko (yaklaşık 0,2 g) metali atın ve 5-10 dakika süreyle gözleyerek gözlemlerinizi yazın.

Veriler
1. Tüm işlemler için gözlemlerinizi ayrı ayrı yazın.

Sorular
1. Tüm işlemler için her bir işlemde oluşan yarı tepkimeleri ve denkleştirilmiş toplam tepkimeyi yazın.
2. 1 nolu işlemde NO3– ve SO4 – 2 iyonlarının tepkimeye girmeme ve çözelti renginin maviye dönme nedenini açıklayın.
3. 2 ve 3 nolu işlemlerde tepkime sırasında açığa çıkan gazın adını yazın.
4. 4 ve 5 nolu işlemlerle ilgili tepkimelerdeki NO3– ve SO4 – 2 iyonlarının işlevini açıklayın.
5. 4 ve 5 nolu işlemleri karşılaştırarak sonuçları yorumlayın.

Deney No 4: Stokiyometri

Araç-gereçler
Deney tüpü Spor ve kıskaç Terazi
MnO2 (katı) KClO3 (katı) KCl (katı)

Deneyin Yapılışı
1. Kuru ve temiz bir deney tüpüne bir miktar MnO2 koyun ve tüple birlikte tartın.
2. Kütle oranı bilinmediğiniz KClO3 - KCl karışımından 1 g kadar tüpe koyun ve tekrar tartın.
3. Tüpün kenarlarına hafif hafif vurarak katalizör (MnO2) ile KClO3 - KCl örneğini iyice karıştırın. Tüpü 45o’lik açıyla spora tutturup hafifçe ısıtın (Bu ve benzeri ısıtmalarda tüpün ağızını hiçbir zaman her hangi bir arkadaşınıza doğru tutmayın).
4. Katı eriyince alevi iyice açarak mümkün olduğunca kuvvetli ısıtın. Sonra beki söndürerek tüpün soğumasını bekleyin ve örneği tekrar tartın.

Hesaplama ve sonuçlar
Kaybolan oksijenin kütlesi .........................
Kaybolan oksijenin mol sayısı .........................
Potasyum kloratın mol sayısı .........................
Potasyum kloratın kütlesi .........................
Bilinmeyen örnekteki KCl’ün kütlesi .........................
Potasyum klorattaki klorun mol sayısı .........................
Potasyum klorattaki potasyumun mol sayısı .........................
Örnekteki KCl ve KClO3’ın kütlece yüzde bileşimi .........................

Deney No 5 :Bileşiklerin Elde Edilmesi

Araç-gereçler
Deney tüpü Maşa İspirto ocağı
Mıknatıs Büyüteç Demir tozu
Kükürt tozu Kağıt

Deneyin Yapılışı
1. Bir kağıt üzerine demir ve kükürt tozu karıştırınız. Bu karışıma büyüteçle bakınız. Demir ve kükürt tozlarının ayırt edebiliyor musunuz?
2. Karışıma bir mıknatıs yaklaştırınız. Mıknatıs demir tozlarını çekti mi?
3. Karışımı deney tüpüne koyarak ısıtınız. Demir ve kükürtün geçirdiği değişikliği gözlemleyiniz.
4. Tüpü ateşten çekerek soğutunuz. İçinde oluşan maddeyi inceleyiniz. Oluşan yeni madde demir ve kükürte benziyor mu? Üzerine mıknatıs yaklaştırınız. Mıknatıs yeni maddeyi çekiyor mu?
5. Yeni maddeyi büyüteçle inceleyiniz. Demir ve kükürt tanelerini görebiliyor musunuz?

Sorular
1. Element ve bileşik nedir? Açıklayınız.
2. Maddeler reaksiyona girdikten sonra başlangıçtaki özelliklerinden farklıdırlar. Nedenini açıklayınız.
3. Atomlar neden bileşik yaparlar?

Deney No 6 : Asitlerin Metallere Etkisi

Araç-gereçler
Çinko
Statik çubuk
Bağlantı parçası
Maşa
Deney tüpü
Beher
Kıvrık cam boru
Tıpa
Kibrit
HCl çözeltisi
Su

Deneyin Yapılışı
1. Şekildeki düzeneği hazırlayınız.
2. B tüpüne tamamen su doldurunuz. Ağzını kapayarak içi yarısına kadar su dolu beherde ters çeviriniz.
3. A tüpüne çinko parçaları koyunuz. Üzerine HCl çözeltisini dökünüz ve hemen tıpasını geçiriniz. Deneyi gözlemleyiniz.
4. B tüpündeki suyun seviyesi dış kaptaki (beherdeki) su seviyesine gelince elinizle tüpün ağzını kapayarak sudan çıkarınız. Tüpün ağzına kibrit tutunuz ve gözlemleyiniz.

Sorular
1. Deney için reaksiyon denklemini yazınız.
2. Biriken gaza kibrit yaklaştırıldığında ne oldu? Neden?

Deneyin No 7: Potasyum Nitratın Çözünürlüğünün Tayini

Araç-gereçler
Deney tüpü Termometre Bakır tel
Statik çubuk Kıskaç Beher(250 mL)
Lastik tıpa KNO3 Mezür
Terazi Su Amyant tel
Üç ayak İspirto ocağı Bağlama parçaları


Deneyin Yapılışı
1. Büyük bir deney tüpünü uygun iki delikli bir tıpa ile kapatınız. Deliklerden birine 100 oC’lik termometre takınız. Termometrenin ucunun tüpün tabanına değmemesine dikkat ediniz.
2. İkinci deliğe, ucu halka haline getirilmiş bakır teli geçiriniz. Termometrenin ucu bakır telin halkası içinde olmalı ve bakır tel, elle kolaylıkla aşağı yukarı hareket ettirilebilmelidir.
3. Hassas olarak tartılmış 4 g KNO3’ ı deney tüpüne koyunuz. Üzerine bir mezürle hassas olarak 5 mL saf su koyunuz. Tüpün tıpasını kapatınız.
4. Hazırladığınız bu tüpü, beher içinde kaynayan suya daldırınız. Tüpün içindekiler su içinde kalacak şekilde tüpü kıskaçla bir statik çubuğa tutturunuz.
5. Bütün tuz çözünene kadar tüp içindeki karışımı halkalı telle karıştırınız. Tuz çözündükten sonra tüpü sudan çıkartınız. Soğuma sırasında ilk kristalin oluşmaya başladığı andaki doygunluk sıcaklığını tespit ederek çizelgeye not ediniz.
6. Deneyi, aynı deney tüpüne sırasıyla 2,5, 5 ve 7,5 mL saf su ilave ederek tekrarlayınız.
7. Oluşturduğunuz tabloyu kullanarak KNO3’ın çözünürlük-sıcaklık grafiğini çiziniz.


m(KNO3) Vsu Kristallenmenin görüldüğü sıcaklık(oC) Kristallenmenin görüldüğü sıcaklıklardaki çözünürlük( g KNO3/100 g Su
4 5,0
4 7,5
4 10,0
4 12,5

Sorular
1. KNO3’ın çözünürlüğü sıcaklıkla nasıl değişiyor? Açıklayınız.
2. KNO3’ın suda çözünmesi endotermik midir? Açıklayınız.
3. Deney tüpünün tıpa ile sıkıca kapatılması gereklidir. Bunun nedenini açıklayınız.
4. Çözünürlük saf maddeler için ayırt edici bir özellik midir? Açıklayız.

Deney No 8: Reaksiyon Isısının Tayini

Araç-gereçler
Beher 100 mL (2 adet) NaOH (katı) 0,25 M HCl
0,50 M NaOH 0,50 M HCl Terazi
Termometre



Deneyin yapılışı
1. Reaksiyon
a) Temiz ve kuru 100 mL lik beher tartınız.
b) Behere 40 mL musluk suyu koyunuz. Suyun sıcaklığı oda sıcaklığına geldiğinde suyun sıcaklığını kaydediniz.
c) 0,4 g katı NaOH tartınız (çok hızlı tartılmalıdır) ve suya boşaltınız. NaOH tamamen çözüldükten sonra suyun sıcaklığı ölçünüz ve kaydediniz.
NOT : Diğer reaksiyonlara başlamadan önce beheri iyice temizleyiniz.
2. Reaksiyon
Yukarıdaki deneyi b adımında musluk suyu yerine 40 mL 0,25 M HCl çözeltisi kullanarak tekrarlayınız.
3. Reaksiyon
Deneyin üçüncü kısmında ise beherlerden birine 20 mL 0,50 M HCl diğerine ise 20 mL 0,50 M NaOH çözeltisi koyunuz. Her iki çözeltinin de sıcaklıklarını kaydediniz (Termometre bir çözeltiden diğerine daldırılırken su ile yıkanmalıdır). NaOH çözeltisini HCl çözeltisine ilave ediniz. Birbiri ile iyice karıştıktan sonra çözeltinin sıcaklığını kaydediniz.

Veriler İlk sıcaklık Son sıcaklık
1. Reaksiyon
2. Reaksiyon
3. Reaksiyon

Hesaplamalar
1) Her bir reaksiyon için şunları hesaplayınız
a) Sıcaklıktaki değişme
b) Çözeltinin absorpladığı ısı miktarı
c) Beherin absorpladığı ısı miktarı
d) Absorplanan toplam ısı miktarı
e) Her bir reaksiyonda kullanılan NaOH ın mol sayısı
f) NaOH ın bir molü başına yayılan toplam ısı miktarı
2) Bulduğunuz sonuçları ∆H1, ∆H2 ve ∆H3 mol başına kalori olarak reaksiyon ısılarını hesaplayınız
3) a)∆H2’yi ∆H1 + ∆H3 ile karşılaştırınız ve bu durumu açıklayınız. b) ∆H2 ‘nin doğru olduğunu kabul ederek ∆H1 + ∆H3’ün ∆H2’den yüzde kaç farklı olduğunu bulunuz.

Sorular
1. Reaksiyon 2 ve 3 için net iyon denklemlerini yazınız
2. Reaksiyon 1’de 1 g NaOH kullanılsaydı kaç kalorilik ısı açığa çıkardı?


Deney No 9 : Derişimin Reaksiyon Hızına Etkisi

Araç-gereçler
0,02 M KIO3 Mezür Taze hazırlanmış nişasta çözeltisi
Deney tüpü Beher Saat
0,02 M NaHSO3 (1,26 g Na2SO3 + 0,82 mL Derişik HCl / 500 mL )

Deneyin yapılışı
1. Bir deney tüpüne (tüp no 1) 10 mL KIO3 çözeltisi, diğer bir deney tüpüne (tüp no 2) ise 10 mL NaHSO3 ve bu çözeltinin (NaHSO3) üzerine 1 mL nişasta çözeltisi koyunuz. Deney tüplerini oda sıcaklığında su ile doldurulmuş beherde 5 dakika bekletiniz.
2. KIO3’ı NaHSO3 (1. tüpü 2. tüpe) çözeltisine boşaltınız ve zamanı kaydediniz. Karışımı boşalan tüpe aktarınız. Homojen bir karışım elde edebilmek için bu işlemi 3-4 kez tekrarlayınız.
3. İçinde çözelti bulunan tüpü dikkatle gözleyiniz. Mavi renk meydana geldiği anda zamanı tekrar kaydediniz.
4. KIO3 çözeltisini çizelgedeki gibi seyrelterek farklı derişimlerde KIO3 çözeltiler hazırlayınız. Her derişim için deneyi tekrarlayın ve sonuçları tartışınız.

KIO3 çözeltisi Saf su Renk oluşum süresi
10 mL -
8 mL 2 mL
6 mL 4 mL
4 mL 6 mL

İyodat (IO3-) iyonu ile HSO3-(bisülfit) iyonu arasındaki reaksiyon iki basamakta gerçekleşir

IO3-(aq) + 3HSO3-(aq) → I-(aq) + 3SO42-(aq) + 3H+(aq)
HSO3- iyonları tamamen reaksiyona girip tükenince, I- iyonları geri kalan IO3- iyonları ile reaksiyona girer
5I-(aq) + H+(aq) + IO3-(aq) → 3I2(s) + 3H2O

İyot molekülleri çözeltide bulunan nişasta indikatörü ile birleşerek mavi renkli bir madde meydana getirir.

Sorular
1. Reaksiyon hızını tanımlayınız.
2. Derişimle reaksiyon hızı neden değişir? Açıklayınız.
3. Her reaksiyon aynı hızda mı gerçekleşir? Açıklayınız.

Deney No 10 : Sıcaklığın Reaksiyon Hızına Etkisi

Araç-gereçler
0,02 M KIO3 0,02 M NaHSO3 Mezür
Deney tüpü Beher Saat
Termometre İspirto ocağı Amyant tel
Üç ayak Taze hazırlanmış nişasta çözeltisi

Deneyin yapılışı
• Bir deney tüpüne (tüp no 1) 10 mL KIO3 çözeltisi, diğer bir deney tüpüne (tüp no 2) ise 10 mL NaHSO3 ve bu çözeltinin (NaHSO3) üzerine 1 mL nişasta çözeltisi koyunuz. Deney tüplerini oda sıcaklığında su ile doldurulmuş beherde 10 dakika bekletiniz ve sıcaklığı not ediniz.
• KIO3’ı NaHSO3 çözeltisine(1. tüpü 2. tüpe) boşaltınız ve zamanı kaydediniz. Karışımı boşalan tüpe aktarınız. Homojen bir karışım elde edebilmek için bu işlemi 3-4 kez tekrarlayınız.
• İçinde çözelti bulunan tüpü dikkatle gözleyiniz. Mavi renk meydana geldiği anda zamanı tekrar kaydediniz.
• Aynı işlemi 35,50 ve 65 oC’lerde tekrarlayınız. Sonuçlarınızı tartışınız.

Sıcaklık(oC) Renk oluşum süresi
Oda sıcaklığı (t = )
35
50
65

Sorular
1.