KİMYASAL DENKLEMLER

Kimyasal Denklemlerin Yazılması

            Kimyasal reaskyionlar sırasında reaksiyona giren türlerin özelliklerini yitirdiklerini ve yeni özelliklere sahip yeni türler meydana getirdiklerini günlük hayatımızdaki örneklerden biliyoruz. Demirin paslanmasınına ilişkin örneği 

Demir  +  Oksijen ¾¾® Paslı Demir

şeklinde vermiştik. Fakat bu gösterim pratik gözükse de hesaplamalar sırasında, ve olayın tanımlanmasını tam olarak yeterli değildir. Demir ve oksijen arasında kendi kendine gerçekleşen reaksiyonda oluşan bileşiğin formülü Fe3O4 şeklindedir. O halde yukarıdaki denklemi;

Fe + O2 ¾¾® Fe3O4

şeklinde gösterebiliriz. Bu denklemden bir demir atomunun reaksiyona girdiği ve 3 demir atomunun çıktığı görülüyor. Benzer şekilde oksijenden 2 atom girerken denklemin diğer tarafında 4 atom oksijen gözüküyor. Bu kütlenin korunumuna aykırıdır. Yukarıdaki eşitliği kütle dengesine uyacak şekilde uygun katsayılarla düzeltirsek

3Fe + 2O2 ¾¾® Fe3O4

yazabiliriz. Bu son denklemden

-         Hangi element veya bileşiklerin reaksiyona girdiğini ve hangi bileşiği oluşturduğunu,

-         Reaksiyona giren türlerin birbirleri ile hangi oranda reaksiyona girdiklerini ve sonuçta hangi bileşikten ne kadar çıktığını,

-          Reaksiyona giren maddelerin ürünler içinde hangi oranda yer aldığını görebiliriz.

Bu nedenlerle bundan sonra kimyasal olayları elementlerin sembollerini gösteren reaksiyon denklemleri ile göstereceğiz.

Kimyasal Denklemlerin Denkleştirilmesi

            Kimyasal denklemin denkleştirilmeye başlanmadan önce reaksiyona giren ve çıkan maddelerin neler olduğu kesinlikle bilinmelidir. Bu reaktiflerin bilinmesinin yanısıra bir yolla çıkan ürünlerin neler olduğunun belirlenmesi ile mümkündür. Bazen çıkan ürünlerin neler olabileceğini daha önceki bilgilerimizi kullanarak öngörebiliriz. Bazı reaksiyonlarda elektron alış verişi söz konusudur. Bu tip reaksiyon denklemlerinin denkleştirilmesi sırasında kütle dengesinin korunmasının yanısıra yük dengesinin korunmasına da dikkat edilmelidir. Elektron alış verişinin olduğu reaksiyon denklemleri iyon denklemleri veya molekül denklemleri üzerinden denkleştirilebilirler. Aşağıda bazı tepkimelerin için molekül ve iyon denklemleri ve denkleştirilmiş halleri verilmiştir.

_______________________________________________________________________

CH4(g) + O2(g) ¾¾® CO2(g)  + H2O(s)

CH4(g) + 2O2(g) ¾¾® CO2(g)  + 2H2O(s)

_______________________________________________________________________

CH3COOH(aq) + Ca(OH)2(aq) ¾¾® (CH3COO)2Ca(aq) + H2O(aq)

2CH3COOH(aq) + Ca(OH)2(aq) ¾¾® (CH3COO)2Ca(aq) + 2H2O(aq)

_______________________________________________________________________

CH3COO-(aq) + OH-(aq) ¾¾® CH3COO-(aq) + H2O(aq)

CH3COO-(aq) + OH-(aq) ¾¾® CH3COO-(aq) + H2O(aq)

_______________________________________________________________________

  1. Denetleme Yoluyla Denklemlerin Denkleştirilmesi

Basit denklemlerin denkleştirilmesinde denetleme yoluyla denkleştirme yolundan yararlanılır. Bu yöntem basitçe ilk bakışta denkleştirilebilecek denklemler için kullanılır. Yukarıdaki örnekler bu şekilde denkleştirilmiştir. Denklemdeki heribr türün önündeki katsayıyı kolayca tahmin edebiliriz.

Fe(k) + HCl(aq) ¾¾® FeCl2(aq) + H2(g)

Örneğinde; sağ tarafata 2 hidrojen çıkışı görülüyor. O halde HCl için 2 katsayısı kullanılırsa denklem denkleştirilmiş olur.

  1. Bilinmeyen Katsayılar Metodu İle Denklemlerin Denkleştirilmesi

Daha karmaşık denklemlerin denkleştirilmesinde bu yöntemden yararlanılır. Öncelikle herbir türün önüne bir katsayı yerleştirilir. Katsayıların birbirine göre durumları saptanır ve ardından katsayılardan birine bir değer verilerek diğer katsayılar bu katsayıya bağlı olarak belirlenir.

KI + H2SO4 ¾¾® K2SO4 + I2 + H2S + H2O

Denkleminin bu yöntemi kullanarak nasıl denkleştirileceğini görelim.

a KI + b H2SO4 ¾¾® c K2SO4 + d I2 + e H2S + f H2O

(1) a = 2c

(2) a = 2d

(3) 2b = 2e + 2f veya b = e + f

(4) b = c + e

(5) 4b = 4c + f

a = 1 değeri verilirse

c = 1/2

d = 1/2

3 ve 4 nolu eşitliklerden

c + e = e + f veya c = f = 1/2  olarak bulunabilir.

5 nolu eşitlikte b ve c değerleri yerlerine konursa

4b = 4x1/2 + 1/2 veya b = 5/8 olarak belirlenebilir.

4 nolu eşitlikten

5/8 = 1/2 + e    

e = 1/8

KI + 5/8 H2SO4 ¾¾® 1/2 K2SO4 + 1/2 I2 + 1/8 H2S + 1/2 H2O

8KI + 5H2SO4 ¾¾® 4K2SO4 + 4I2 + H2S + 4H2O

olarak denklemin katsayıları belirlenebilir.

c.       Elektron Alış-Verişinin olduğu Reaksiyon Denklemlerinin Denkleştirilmesi

Elektron alış verişinin olduğu reaksiyon denklemleri denkleştirilirken öncelikle alınan verilen elektron sayıları denkleştirilir (yük dengesi sağlanmış olur.). Daha sonra diğer türlerin katsayıları belirlenir. Aşağıdaki örnek üzerinde bu tür bir reaksiyonun nasıl denkleştirileceğini görelim.

 

_________________________________

katsayılar yerine konulşduktan sonra kütle dengesi kontrol edildikten sonra denklem denkleştirilmiş olur.