TYT kimyasal tepkimeler konusu; kimyasal değişimin nasıl anlaşılacağını, tepkime denklemlerinin kütlenin korunumu temelinde nasıl denkleştirileceğini ve tepkimelerin hangi ölçütlerle sınıflandırılacağını kapsar. Denklemdeki katsayılar yalnız atom sayılarını eşitlemez; tepkimeye giren ve oluşan türlerin mol oranını da gösterir. Bu nedenle denkleştirme, sonraki kimyasal hesaplamalar konusunun temelidir.
KİMYASAL TEPKİMELER VE DENKLEMLER
Kimyasal Değişim ve Tepkime Belirtileri
Bir ya da birden fazla maddenin kimyasal bağlarının değişmesiyle yeni maddeler oluşmasına kimyasal tepkime denir. Başlangıçtaki maddeler girenler ya da reaktifler, tepkime sonunda oluşan maddeler ürünlerdir. Renk değişimi, gaz çıkışı, çökelti oluşumu, ışık ya da belirgin ısı değişimi kimyasal tepkimeye kanıt olabilir. Ancak tek bir gözlem her zaman yeterli değildir: suyun kaynamasında gaz kabarcığı görülür fakat yeni madde oluşmaz.
Renk değişimiYeni bir türün oluşmasına eşlik edebilir.
Gaz çıkışıKimyasal oluşumsa yeni gaz türü meydana gelir.
ÇökeltiÇözeltide çözünmeyen iyonik katı oluşur.
Enerji değişimiOrtam ısınabilir, soğuyabilir veya ışık yayılabilir.
Dikkat
Bir olayın kimyasal olduğunu söylemek için yeni madde oluşumu aranır. Hal değişimi, çözünme ve genleşme gibi fiziksel olaylarda görünüm değişse de maddenin kimliği korunabilir. Gaz kabarcığı ya da renk değişimi, olayın bağlamıyla birlikte değerlendirilmelidir.
Örnek - 1
Aşağıdaki olaylardan hangisi tek başına kimyasal değişime kesin kanıt oluşturmaz?
A) İki renksiz çözeltinin karışımında sarı katı oluşması
B) Kapalı kapta gaz basıncının sıcaklık artırılınca yükselmesi
C) Bir katının yanarken ışık ve farklı bir gaz oluşturması
D) Asit ile karbonat karışımında yeni gaz oluşması
E) Demirin zamanla farklı özellikte kahverengi katıya dönüşmesi
Sıcaklık artışı, gaz taneciklerinin hızını ve basıncı artırabilir; yeni madde oluştuğunu göstermez. Diğer seçeneklerde çökelti, yanma ürünü, kimyasal gaz oluşumu veya pas gibi yeni maddeler vardır.
Cevap: B
Örnek - 2
Aşağıdaki tepkimelerden hangisi hem yanma hem sentez tepkimesidir?
A) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
B) 2Mg + O2 → 2MgO
C) CaCO3 → CaO + CO2
D) HCl + NaOH → NaCl + H2O
E) AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3
Mg, O2 ile tepkimeye girdiği için yanma; iki girenden tek bileşik oluştuğu için sentez tepkimesidir. Tepkime türleri her zaman birbirini dışlamaz.
Cevap: B
SENTEZ VE ANALİZ TEPKİMELERİ
Sentez (Oluşum) Tepkimeleri
Birden fazla kimyasal türün birleşerek daha az sayıda ürün, çoğu kez tek bir bileşik oluşturduğu tepkimeler sentezdir. N2 + 3H2 → 2NH3 ve CaO + CO2 → CaCO3 örneklerinde ürün tarafındaki kimyasal tür sayısı azalmıştır. Sentez tepkimelerinin çoğu ekzotermik olsa da enerji türü yalnız “sentez” adından kesinleştirilmez.
Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri
Bir bileşiğin ısı, ışık ya da elektrik enerjisi etkisiyle daha basit türlere ayrıldığı tepkimeler analizdir. Elektroliz, elektrik enerjisiyle gerçekleşen bir analiz örneğidir: 2H2O(s) → 2H2(g) + O2(g). Analiz tepkimeleri çoğunlukla endotermiktir ve sentezin genel olarak ters yönlü biçimidir.
SentezA + B → AB
Tür sayısı genellikle azalır.
⇄
AnalizAB → A + B
Tür sayısı genellikle artar.
Örnek - 3
Aşağıdaki olaylardan hangileri analiz tepkimesidir?
I. Sıvı NaCl’nin elektrolizi
II. Mg metalinin oksijenle MgO oluşturması
III. KClO3‘ün ısıtılınca KCl ve O2‘ye ayrılması
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III
I ve III’te bir bileşik daha basit türlere ayrılır. II’de iki tür birleşerek MgO oluşturduğu için sentez ve yanma gerçekleşir.
Cevap: C
Örnek - 4
Kapalı ve sabit hacimli bir kapta 2NaHCO3(k) + ısı → Na2CO3(k) + CO2(g) + H2O(g) tepkimesi gerçekleşiyor. Buna göre;
I. Tepkime analiz ve endotermiktir.
II. Katı kütlesi azalır.
III. Toplam kütle azalır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız III
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
Tek bileşik üç ürüne ayrıldığı ve ısı aldığı için analiz ve endotermiktir. Katının bir bölümü gaz ürünlere dönüştüğünden katı kütlesi azalır. Kap kapalı olduğundan gazlar kaçmaz; toplam kütle korunur.
Cevap: C
ÇÖZÜNME–ÇÖKELME TEPKİMELERİ
Çökelti Oluşumu ve Çözünürlük
Sulu çözeltilerdeki iyonlar yeniden eşleştiğinde suda çözünmeyen iyonik bir katı oluşursa çözünme–çökelme tepkimesi gerçekleşir. Oluşan katıya çökelti denir. İki çözeltinin karıştırılması her zaman tepkime oluşturmaz; yeni eşleşmelerden en az birinin çözünmemesi gerekir.
AgNO3(suda)
Ag+, NO3−
+
KCl(suda)
K+, Cl−
→
AgCl(k) çöker
K+ ve NO3− çözeltide kalır.
TYT sorularında sık kullanılan temel çözünürlük ipuçları şunlardır: alkali metal ve NH4+ tuzları, NO3− ve CH3COO− tuzları genellikle çözünür. Halojenürler çoğunlukla çözünür; Ag+, Pb2+ gibi iyonlarla istisnalar görülebilir. Soruda çözünürlük bilgisi verildiyse öncelik verilen bilgidedir.
Örnek - 5
Aşağıdaki çözelti çiftlerinden hangisi karıştırıldığında kesinlikle çökelti oluşturur? (Bütün nitratlar ve alkali metal tuzları çözünür; BaSO4, AgCl ve CaCO3 çözünmez.)
A) NaNO3 + KCl
B) BaCl2 + Na2SO4
C) KNO3 + NaCl
D) HNO3 + KOH
E) NaCl + K2SO4
Ba2+ ve SO42− iyonları birleşerek çözünmeyen BaSO4 katısını oluşturur. Diğer tuz eşleşmeleri çözünür; D seçeneği nötralleşmedir ve su oluşur.
Cevap: B
Tam İyon, Net İyon ve Seyirci İyonlar
Çözeltide tamamen iyonlaşmış güçlü elektrolitler iyonlarına ayrılarak yazıldığında tam iyon denklemi elde edilir. Denklemin iki tarafında aynen bulunan ve kimyasal değişime katılmayan iyonlar seyirci iyonlardır. Bunlar sadeleştirildiğinde net iyon denklemi kalır.
Moleküler denklemAgNO3 + KCl → AgCl + KNO3
→
Seyirci iyonlarK+, NO3−
→
Net iyonAg+ + Cl− → AgCl(k)
Örnek - 6
Pb(NO3)2(suda) ile 2KBr(suda) karıştırıldığında PbBr2(k) ve 2KNO3(suda) oluşuyor. Buna göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Tepkime çözünme–çökelmedir.
B) PbBr2 çökelektir.
C) K+ ve NO3− seyirci iyonlardır.
D) Net iyon denklemi Pb2+ + 2Br− → PbBr2(k)‘dir.
E) Çözeltideki bütün iyonlar katıya dönüşür.
Yalnız Pb2+ ve Br− iyonları çökeleğe katılır. K+ ve NO3− seyirci iyon olarak çözeltide kalır. Bu yüzden bütün iyonların katıya dönüştüğünü söyleyen E yanlıştır.
Cevap: E
ASİT–BAZ VE NÖTRALLEŞME TEPKİMELERİ
Asit ve Bazların Tepkimesi
Asitler suda H3O+ (kısaca H+) oluşturur; bazlar ise suda OH− verir ya da suyla tepkimesinde OH− oluşmasını sağlar. Bir asit ile bazın tepkimesi genel olarak tuz ve çoğu kez su oluşturur. Sulu ortamda su oluşan bu tepkimeye nötralleşme denir.
AsitHCl → H+ + Cl−
+
BazNaOH → Na+ + OH−
→
Tuz + suNaCl + H2O
Asitten gelen anyon ile bazdan gelen katyon tuzu oluşturur. Güçlü asit–güçlü baz nötralleşmesinin net iyon denklemi H+(suda) + OH−(suda) → H2O(s) biçimindedir. Asit–baz tepkimeleri ekzotermiktir. Gaz fazında NH3 + HCl → NH4Cl tepkimesi asit–bazdır fakat su oluşmadığı için nötralleşme değildir.
Dikkat
“Asit + baz” her zaman “nötr pH” demek değildir. Nötralleşme, H+ ve OH− iyonlarından su oluşmasını anlatır. Asit ya da baz artarsa son çözeltinin pH’ı nötr olmayabilir. Ayrıca NH3(g) + HCl(g) gibi su oluşturmayan asit–baz tepkimeleri nötralleşme sayılmaz.
Örnek - 7
2KOH(suda) + H2SO4(suda) → K2SO4(suda) + 2H2O(s) tepkimesi için;
I. KOH bazdır.
II. Nötralleşme tepkimesidir.
III. K+ ve SO42− seyirci iyonlardır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
KOH suda OH− veren bir bazdır. Asit ve bazdan su oluştuğu için nötralleşmedir. Net iyon denklemi 2H+ + 2OH− → 2H2O olduğundan K+ ve SO42− seyircidir.
Cevap: E
Örnek - 8
Aşağıdaki tepkimelerden hangisi asit–baz tepkimesi olduğu hâlde nötralleşme değildir?
NH3 baz, HCl asittir; fakat gaz ortamındaki tepkimede yalnız NH4Cl katısı oluşur, su oluşmaz. Bu nedenle asit–baz tepkimesidir ancak nötralleşme değildir.
Cevap: C
Asitlerin Karbonatlar ve Oksitlerle Tepkimesi
Asit oksitler bazlarla, bazik oksitler asitlerle tepkime verebilir. CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O tepkimesinde CO2 asidik oksittir. Karbonat tuzları bazik özellik gösterir; asitlerle tepkimelerinde tuz, CO2 ve H2O oluşur.
X asidi ile Y bazı tepkimeye girdiğinde CaCO3 ve H2O oluşuyor. Buna göre X ve Y aşağıdakilerden hangisi olabilir?
A) HCl ve CaO
B) H2CO3 ve Ca(OH)2
C) HNO3 ve CaCO3
D) H2SO4 ve NaOH
E) H2CO3 ve NaOH
Karbonat iyonu H2CO3‘ten, Ca2+ ise Ca(OH)2‘den gelebilir. Denklem H2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2H2O biçiminde denkleştirilir.
Cevap: B
TEPKİME TÜRLERİNİ BİRLİKTE YORUMLAMA
Türlerin Örtüşmesi ve Ayırt Edici Ölçütler
Tepkime türleri tek bir etikete zorlanmamalıdır. 2Mg + O2 → 2MgO hem yanma hem sentezdir. Asit–baz ve çözünme–çökelme tepkimelerinde iyon değişimi görülür. Bir tepkimeyi sınıflandırırken yalnız giren ve ürün sayısına değil; O2 ile tepkime, su veya çökelti oluşumu ve fiziksel hâl bilgisine birlikte bakılır.
Ayırt edici işaret
Öncelikli tür
Bir bileşik daha basit türlere ayrılıyor
Analiz
Birden çok türden tek/az sayıda ürün oluşuyor
Sentez
Madde O2 ile tepkimeye giriyor
Yanma
Sulu iyonlardan çözünmeyen katı oluşuyor
Çözünme–çökelme
Asit ve bazdan tuz; sulu ortamda ayrıca su oluşuyor
Asit–baz / nötralleşme
Örnek - 10
Aşağıdaki tepkime–tür eşleştirmelerinden hangisi yanlıştır?
A) CaCO3 → CaO + CO2 — Analiz
B) N2 + 3H2 → 2NH3 — Sentez
C) 4Ag + O2 → 2Ag2O — Yanma ve sentez
D) AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 — Çözünme–çökelme
E) NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(k) — Nötralleşme
E tepkimesi asit–baz tepkimesidir; ancak su oluşmadığından nötralleşme değildir. Diğer eşleştirmeler ayırt edici ölçütlerle uyumludur.
Cevap: E
Örnek - 11
I. AgNO3(suda) + KCl(suda) → AgCl(k) + KNO3(suda)
II. HCl(suda) + NaOH(suda) → NaCl(suda) + H2O(s)
tepkimelerinin net iyon denklemleri sırasıyla hangisidir?
A) K+ + NO3− → KNO3 ; Na+ + Cl− → NaCl
B) Ag+ + NO3− → AgNO3 ; H+ + Cl− → HCl
C) Ag+ + Cl− → AgCl(k) ; H+ + OH− → H2O
D) Ag+ + K+ → AgK ; Na+ + OH− → NaOH
E) K+ + Cl− → KCl ; H+ + Na+ → HNa
I. tepkimede Ag+ ve Cl− çözünmeyen AgCl’yi oluşturur. II. tepkimede H+ ve OH− suyu oluşturur. K+, NO3−, Na+ ve Cl− seyirci iyonlardır.
Cevap: C
TEPKİME DENKLEMİNİN YAPISI VE DENKLEŞTİRME
Tepkime Denklemindeki Gösterimler
Bir tepkime denkleminde girenler okun solunda, ürünler sağında yazılır. Türlerin fiziksel hâlleri formüllerin yanında belirtilir: katı (k), sıvı (s), gaz (g) ve sulu çözelti (suda) ya da (aq). Isı, ışık, basınç veya katalizör gibi koşullar okun üstüne ya da altına yazılabilir.
GirenlerN2(g) + 3H2(g)
→
KoşulFe katalizörü
yüksek sıcaklık ve basınç
→
Ürün2NH3(g)
Tepkime sırasında çevreye ısı veriliyorsa tepkime ekzotermik, çevreden ısı alıyorsa endotermiktir. Tüm giren ve ürünler aynı fiziksel hâlde bulunuyorsa homojen; en az iki farklı fiziksel hâl varsa heterojen tepkime olarak sınıflandırılır.
Örnek - 12
2KClO3(k) + ısı → 2KCl(k) + 3O2(g) denklemi için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Ekzotermik ve homojendir.
B) Endotermik ve homojendir.
C) Endotermik ve heterojendir.
D) Ekzotermik ve heterojendir.
E) Fiziksel bir değişimdir.
Isı girenler tarafında olduğundan tepkime endotermiktir. Katı ve gaz hâller birlikte bulunduğundan heterojendir. KClO3‘ün yeni maddelere ayrışması kimyasaldır.
Cevap: C
KİMYASAL TEPKİMELERDE KORUNAN VE DEĞİŞEBİLEN NİCELİKLER
Kütle, Atom Türü ve Elektriksel Yük
Kimyasal tepkimelerde atom çekirdekleri değişmez; atomlar yeniden düzenlenir. Bu nedenle atom türü ve her türün toplam atom sayısı, toplam proton ve nükleon sayısı, toplam elektriksel yük ve kapalı sistemde toplam kütle korunur. Toplam mol, molekül ve gaz hacmi ise katsayılara ve fiziksel koşullara bağlı olarak değişebilir.
Korunan
Değişebilen
Atom türü ve her türün atom sayısı
Toplam molekül ve tanecik sayısı
Toplam kütle
Toplam mol ve gaz hacmi
Toplam proton, nükleon ve elektriksel yük
Renk, koku, iletkenlik ve fiziksel hâl
Toplam enerji
Sistemin kimyasal enerji–ısı dağılımı
Örnek - 13
4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(g) tepkimesi aynı sıcaklık ve basınçta artansız gerçekleşiyor. Buna göre;
I. Toplam atom sayısı
II. Toplam molekül sayısı
III. Gazların toplam hacmi
niceliklerinden hangileri artar?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) II ve III
E) I, II ve III
Toplam atom sayısı korunur. Girenlerde 4 + 3 = 7 mol molekül, ürünlerde 2 + 6 = 8 mol molekül vardır; molekül sayısı artar. Aynı koşullarda gaz hacmi mol sayısıyla orantılı olduğundan hacim de artar.
Cevap: D
KİMYASAL TEPKİME DENKLEMLERİNİN DENKLEŞTİRİLMESİ
Katsayılarla Atom Sayısını Eşitleme
Denkleştirme, her elementin girenler ve ürünlerdeki toplam atom sayısını eşitlemektir. Bunun için formüllerin önündeki katsayılar değiştirilir; alt indisler asla değiştirilmez. Çünkü alt indisi değiştirmek maddenin kimliğini değiştirir. Sonuç, mümkünse en küçük tam sayılı katsayılarla yazılır.
Formülleri doğru yaz. Giren ve ürünlerin kimliklerini sabitle.
Kalabalık türden başla. Birden fazla element içeren türleri önce eşitle.
H ve O’yu sona bırak. Özellikle yanma denklemlerinde C–H–O sırasını kullan.
Oranı sadeleştir. Kesirleri tam sayıya çevir ve ortak böleni kaldır.
Fe2O3 + CO → Fe + CO2 ⟶ Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Dikkat
Denkleştirilmiş katsayılar oran bildirir. Denklem 2H2 + O2 → 2H2O ise 2 mol H2 ile 1 mol O2‘nin tepkimesi 2 mol H2O verir. “2 tane H2 molekülü” yorumu da tanecik ölçeğinde doğrudur; ancak katsayılar gram oranı değildir.
Örnek - 14
aAl4C3 + bH2O → cAl(OH)3 + dCH4 denklemi en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde b + c + d kaç olur?
A) 13
B) 16
C) 19
D) 22
E) 25
Al sayısından c = 4, C sayısından d = 3 olur. Ürünlerde toplam H sayısı 4·3 + 3·4 = 24 olduğundan b = 12’dir. b + c + d = 12 + 4 + 3 = 19.
Cevap: C
Örnek - 15
xFeS2 + yO2 → zFe2O3 + tSO2 denklemi en küçük tam sayılarla denkleştiriliyor. Katsayılar toplamı kaçtır?
A) 18
B) 21
C) 23
D) 25
E) 27
Fe ve S eşitlenince 4FeS2 → 2Fe2O3 + 8SO2 elde edilir. Ürünlerde 6 + 16 = 22 O atomu olduğundan 11O2 gerekir. Toplam 4 + 11 + 2 + 8 = 25’tir.
Cevap: D
Bilinmeyen Formül ve Mol–Zaman Grafikleri
Denkleştirilmiş bir tepkimede atomların yanı sıra toplam elektriksel yük de eşit olmalıdır. Formülü bilinmeyen X türü, giren ve ürünlerdeki atom/yük farkından bulunabilir. Mol–zaman grafiklerinde ise her maddenin değişimi, stokiyometrik katsayısıyla orantılıdır: harcanan ya da oluşan mol miktarları sadeleştirildiğinde katsayı oranı elde edilir.
Örnek - 16
Sn + 4HNO3 → X + 4NO2 + 2H2O denklemi denkleştirilmiştir. X’in formülü aşağıdakilerden hangisidir?
A) SnO
B) Sn2O3
C) SnO2
D) NO
E) NH3
Girenlerde 12 O vardır. 4NO2 ve 2H2O toplam 10 O içerir; kalan 2 O, bir Sn atomuyla X’i oluşturur. X = SnO2 olur.
Cevap: C
Örnek - 17
A ve B maddeleri tepkimeye girerek C oluşturuyor. Başlangıçtan tepkime sonuna A miktarı 3 molden 1 mole, B miktarı 3 molden 2 mole düşerken C miktarı 0’dan 2 mole yükseliyor.
Tepkimenin en küçük tam sayılı denklemi hangisidir?
A) A + B → C
B) 2A + B → 2C
C) A + 2B → 2C
D) 2A + 2B → C
E) 3A + B → 2C
Değişimler A için −2 mol, B için −1 mol ve C için +2 moldür. Katsayı oranı 2:1:2 olduğundan denklem 2A + B → 2C’dir.
Cevap: B
YANMA TEPKİMELERİ
Yanmanın Koşulları ve Sınıflandırılması
Bir maddenin O2 ile gerçekleştirdiği tepkime yanma tepkimesidir. Yanıcı madde, yakıcı madde ve tutuşma sıcaklığı bir arada bulunmalıdır. Yanma hızlı ve alevli olabileceği gibi demirin paslanması örneğindeki gibi yavaş ve alevsiz de olabilir. Yanma tepkimeleri genellikle ekzotermiktir; N2 + O2 → 2NO gibi bazı tepkimeler ise enerji alarak gerçekleşir.
Yanıcı maddeOksijenle tepkimeye giren tür
+
Yakıcı maddeGenellikle O2
+
Tutuşma sıcaklığıTepkimeyi başlatacak enerji
Organik bir bileşik yalnız C ve H ya da C, H ve O içeriyorsa tam yanma ürünleri CO2 ve H2O’dur. Denkleştirmede önce C, sonra H, en son O eşitlenir. O2 katsayısı kesir çıkarsa tüm katsayılar uygun sayıyla çarpılır.
CxHyOz + (x + y/4 − z/2)O2 → xCO2 + (y/2)H2O
Örnek - 18
C4H10O bileşiğinin tam yanma denklemi en küçük tam sayılarla yazıldığında O2 ve H2O katsayıları toplamı kaçtır?
A) 9
B) 10
C) 11
D) 12
E) 13
Önce C ve H eşitlenirse C4H10O + 6O2 → 4CO2 + 5H2O elde edilir. Giren bileşikte bulunan 1 O atomu da oksijen hesabına katılır. O2 ve H2O katsayıları toplamı 6 + 5 = 11’dir.
