Tepkime türleri

Bir günde kaç kimyasal tepkimeyle karşılaştığınızı saymaya çalışın. Sabah ocakta yanan doğal gaz, kekin kabarmasını sağlayan kabartma tozu, öğleden sonra mide yanmasına karşı içilen bir ilaç, akşam musluk suyunun kaynadığı çaydanlığın dibinde biriken beyaz kireç. Kimyacılar milyonlarca farklı tepkimeyi tek tek ezberlemez; onları ortak özelliklerine göre birkaç türe ayırır. Bir tepkimenin hangi türe ait olduğunu bilmek, ürünlerini tahmin etmeyi ve denklemini doğru yazmayı kolaylaştırır. Bir önceki derste denklemleri denkleştirmeyi öğrendik. Bu ders, TYT'de en sık karşılaşılan beş tepkime türünü ele alıyor: yanma, sentez, analiz, asit-baz ve çözünme-çökelme.

• Yanma, sentez, analiz, asit-baz ve çözünme-çökelme tepkimelerini tanımlar ve örneklerle ayırt edersin.
• Hidrokarbonların tam ve eksik yanma ürünlerini yazarsın.
• Nötrleşme ve çökelme tepkimelerinin net iyon denklemlerini yazar, seyirci iyonları belirlersin.
• Bir tepkimenin birden fazla türe girebileceğini gösterir, verilen bir denklemi doğru türe yerleştirirsin.

Yanma tepkimeleri

Bir maddenin oksijenle tepkimeye girerek ısı ve çoğu zaman ışık açığa çıkardığı tepkimelere yanma denir. Yanma tepkimelerinin iki ortak özelliği vardır: tepkimeye girenlerden biri oksijendir ve tepkime ısı verir.

Hidrokarbonlar, yani yalnız karbon ve hidrojenden oluşan bileşikler, yeterli oksijenle yandığında ürün olarak karbon dioksit ile su açığa çıkar. Buna tam yanma denir. Doğal gazın ana bileşeni metanın tam yanması şöyledir: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Oksijen yetersiz kaldığında karbonun bir kısmı karbon monoksite dönüşür; buna eksik yanma denir. Karbon monoksit renksiz, kokusuz ve zehirlidir; iyi havalanmayan ortamlarda yakıt kullanmanın tehlikesi buradan gelir. Ocak alevinin mavi yerine sarı ve isli yanması da çoğu zaman oksijenin yetersiz olduğunu, yani eksik yanmanın başladığını gösterir.

Metaller de yanabilir. Magnezyum şerit, oksijenle göz alıcı beyaz bir ışık saçarak birleşir ve magnezyum oksit oluşturur: 2Mg + O₂ → 2MgO.

Her oksijenle birleşme tepkimesi yanma değildir. Azot gazı yüksek sıcaklıkta oksijenle birleşerek azot oksitleri oluşturabilir, ama bu tepkime ısı alır. Isı vermediği için azotun oksijenle birleşmesi yanma tepkimesi sayılmaz.

Sentez (oluşum) tepkimeleri

İki ya da daha fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelere sentez ya da oluşum tepkimesi denir. Genel biçimi A + B → AB'dir. Sodyumun klorla birleşerek sofra tuzu oluşturması (2Na + Cl₂ → 2NaCl), azot ile hidrojenden amonyak elde edilmesi (N₂ + 3H₂ → 2NH₃) ve sönmemiş kirece su eklendiğinde sönmüş kireç oluşması (CaO + H₂O → Ca(OH)₂) sentez tepkimeleridir.

Analiz (ayrışma) tepkimeleri

Bir maddenin iki ya da daha basit maddeye ayrıştığı tepkimelere analiz ya da ayrışma tepkimesi denir. Genel biçimi AB → A + B'dir ve sentezin tersidir. Analiz tepkimeleri çoğunlukla ısı, ışık ya da elektrik enerjisiyle yürür. Cıva(II) oksit ısıtıldığında cıva ve oksijene ayrışır: 2HgO → 2Hg + O₂. Su, elektrik akımıyla hidrojen ve oksijen gazlarına ayrıştırılabilir. Mutfakta kullanılan kabartma tozundaki sodyum bikarbonat ısıtılınca ayrışır ve açığa çıkan karbon dioksit hamuru kabartır: 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂.

Asit-baz (nötrleşme) tepkimeleri

Bir asit ile bir bazın tepkimeye girerek tuz ve su oluşturduğu tepkimelere nötrleşme denir. Hidroklorik asit ile sodyum hidroksitin tepkimesi şöyledir: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. Nötrleşme tepkimeleri ısı verir.

Bu tepkimelerin özü, asidin verdiği hidrojen iyonu ile bazın verdiği hidroksit iyonunun birleşmesidir. Bunu gösteren net iyon denklemi her nötrleşmede aynıdır: H⁺ + OH⁻ → H₂O. Na⁺ ve Cl⁻ gibi tepkimeden değişmeden çıkan iyonlar net denkleme yazılmaz; bunlara seyirci iyonlar denir.

Gündelik bir örnek mide ilaçlarıdır. Bazı mide ilaçlarında bulunan magnezyum hidroksit, mide asidini nötrleştirir: Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O. Asitler ve bazlar ayrı bir modülde ayrıntılı olarak ele alınacaktır.

Çözünme-çökelme tepkimeleri

İyonik bir katı suda çözündüğünde iyonlarına ayrışır: NaCl(k) → Na⁺(suda) + Cl⁻(suda). Bu yazılış, çözünme denklemidir. Bazı iyon çiftleri ise suda çok az çözünen bir katı oluşturur. İki berrak çözelti karıştırıldığında böyle bir çift bir araya gelirse çözeltide katı bir madde belirir; buna çökelme, oluşan katıya çökelti denir.

Gümüş nitrat ile sodyum klorür çözeltileri karıştırıldığında beyaz gümüş klorür çöker: AgNO₃(suda) + NaCl(suda) → AgCl(k) + NaNO₃(suda). Net iyon denklemi Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl(k)'dir; Na⁺ ve NO₃⁻ seyirci iyonlardır. Kurşun(II) nitrat ile potasyum iyodür karıştırıldığında sarı kurşun(II) iyodür, baryum klorür ile sodyum sülfat karıştırıldığında beyaz baryum sülfat çöker. Çaydanlıklarda biriken kireç de suda çözünmüş kalsiyum iyonlarının ısıtılınca kalsiyum karbonat olarak çökmesinden oluşur.

Bir tepkime, birden fazla tür

Tepkime türleri birbirini dışlamaz. Hidrojenin oksijenle tepkimesi (2H₂ + O₂ → 2H₂O) iki elementten tek bir ürün oluştuğu için sentez, oksijenle ısı ve ışık vererek gerçekleştiği için yanmadır. Magnezyumun yanması da aynı biçimde hem yanma hem sentezdir. Bir tepkimeyi sınıflandırırken bu yüzden her türün ölçütüne ayrı ayrı bakılır.

Türü tanıma sırası

Bir denklemin türünü belirlerken birkaç soru sırayla sorulur. Girenler arasında oksijen var mı ve tepkime ısı veriyor mu? Öyleyse yanmadır. Girenlerden biri asit, öteki baz mı ve ürünler arasında tuz ile su var mı? Öyleyse nötrleşmedir. Ürünler arasında (k) işaretli, suda az çözünen bir katı var mı ve girenler çözelti hâlinde mi? Öyleyse çökelmedir. Bunlardan hiçbiri değilse sayılara bakılır: birden fazla madde tek bir ürüne dönüşüyorsa sentez, tek bir madde birden fazla ürüne ayrışıyorsa analizdir. Bir tepkime bu sorulardan birden fazlasına "evet" yanıtı verebilir; o zaman birden fazla türe aittir.

Kancadaki olaylar

Dersin başında sayılan gündelik olaylar artık türlerine yerleştirilebilir:

Bu tablo, tepkime türlerinin yalnız sınav konusu değil, gündelik hayatın sıradan anlarının adı olduğunu gösterir. Bir olayın hangi türe girdiğini sormak, onun ürünlerini ve sonuçlarını tahmin etmenin ilk adımıdır.

Örnek 1 — Tam yanma

Soru: Etilen (C₂H₄) yeterli oksijenle tamamen yandığında hangi ürünler oluşur?

• A) Karbon monoksit ve hidrojen
• B) Karbon ve su
• C) Karbon dioksit ve hidrojen
• D) Karbon monoksit ve su
• E) Karbon dioksit ve su

Çözüm: Hidrokarbonların tam yanması her zaman karbon dioksit ve su verir. Cevap: E.

Örnek 2 — Sentez

Soru: 2Na + Cl₂ → 2NaCl tepkimesi hangi türe girer?

• A) Analiz
• B) Sentez
• C) Nötrleşme
• D) Çökelme
• E) Yanma

Çözüm: İki element birleşerek tek bir ürün oluşturur. Cevap: B.

Örnek 3 — Çökelme

Soru: Baryum klorür ve sodyum sülfat çözeltileri karıştırıldığında oluşan beyaz katı hangisidir ve seyirci iyonlar hangileridir?

• A) NaCl çöker; seyirciler Ba²⁺ ve SO₄²⁻
• B) Na₂SO₄ çöker; seyirciler Ba²⁺ ve Cl⁻
• C) BaSO₄ çöker; seyirciler Na⁺ ve Cl⁻
• D) BaCl₂ çöker; seyirciler Na⁺ ve SO₄²⁻
• E) Çökelti oluşmaz

Çözüm: Ba²⁺ ile SO₄²⁻ suda çok az çözünen baryum sülfatı oluşturur; Na⁺ ve Cl⁻ çözeltide değişmeden kalır. Cevap: C.

Örnek 4 — Çoklu tür

Soru: 2Mg + O₂ → 2MgO tepkimesi için hangisi doğrudur?

• A) Yalnız analizdir.
• B) Yalnız nötrleşmedir.
• C) Çökelme tepkimesidir.
• D) Hem yanma hem sentez tepkimesidir.
• E) Isı alan bir tepkimedir.

Çözüm: Magnezyum oksijenle ışık ve ısı vererek birleşir (yanma) ve iki maddeden tek ürün oluşur (sentez). Cevap: D.

• Oksijenle her birleşmeyi yanma saymak. Isı alan azot–oksijen tepkimesi yanma değildir.
• Eksik yanmayı tam yanmayla karıştırmak. Oksijen yetersizse karbon monoksit oluşur.
• Net iyon denklemine seyirci iyonları yazmak. Değişmeden kalan iyonlar net denklemde yer almaz.
• Sentez ile analizi karıştırmak. Sentezde birleşme, analizde ayrışma vardır; biri ötekinin tersidir.
• Bir tepkimenin tek bir türe ait olduğunu sanmak. Hidrojenin yanması aynı zamanda sentezdir.