Back to chapter

4.8:

Sulu Çözeltilerdeki Kimyasal Reaksiyonlar

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Chemical Reactions in Aqueous Solutions

Languages

Share

Sulu çözeltilerde birçok kimyasal reaksiyon meydana gelir. Bu reaksiyonlar 3 ana kategoriye ayrılır:çökelme, asit-baz ve oksidasyon-indirgeme. Tipik bir çökelme reaksiyonunda, çözünmüş katyonlar ve anyonlar bir araya gelerek çözeltide çözünmeyen bir iyonik bileşik oluşturur.Örneğin, sulu potasyum klorür ile sulu gümüş nitrat arasındaki reaksiyon, çözünmez gümüş klorürün çökelmesine yol açar. Bir asit-baz reaksiyonunda, asit ve baz, örneğin bir asitten bir proton ve bir bazdan bir OH iyonu su oluşturmak üzere reaksiyona girdiğinde, birbirini nötralize eder. Karşı iyonlar tipik olarak bir tuz oluşturmak için reaksiyona girer.Örneğin, hidrojen bromür, potasyum hidroksit ile reaksiyona girerek su ve potasyum bromür verir. Bir oksidasyon-indirgeme veya redoks reaksiyonunda, elektronlar bir reaktanttan diğerine aktarılır. Örneğin, bir potasyum atomu, potasyum klorür oluşturmak üzere birleştiğinde bir elektronu bir klor atomuna verir.Sulu bir çözelti içinde bir kimyasal reaksiyon meydana geldiğinde, suda çözünür moleküler katılar bozulmamış moleküller olarak çözülür, oysa suda çözünür iyonik katılar ayrılmış iyonlar olarak bulunur. Suda çözünmeyen iyonik katılar çözülmeden kalır. Sulu çözelti içinde meydana gelen reaksiyonlar için denklemler yazılırken, çözünmüş maddenin yapısı belirtilmelidir.Katı kurşun iyodür ve sulu sodyum nitrat oluşturmak için sulu kurşun nitrat ve sulu sodyum iyodür arasındaki çökelme reaksiyonunu düşünelim. Dengeli denkleme moleküler denklem denir çünkü bileşiklerin tam nötr formülleri, çözelti içinde moleküller veya bütün birimler olarak varmış gibi yazılır. Kurşun nitrat, sodyum iyodür ve sodyum nitrat gibi suda çözünür iyonik bileşikler çözelti içinde iyonlar olarak bulunurken, suda çözünmeyen kurşun iyodür iyonik bir katı olarak kalır.Moleküler denklem, bu nedenle, çözülebilir iyonik türleri çözelti içinde serbest iyonlar olarak gösteren tam bir iyonik denklem olarak yeniden yazılabilir. Tam iyonik denklemin her iki tarafında aynı formlarda görünen iyonlara izleyici iyonlar denir. İzleyici iyonlarını iptal edilmesiyle, yalnızca reaksiyona gerçekten katılan iyonları ve molekülleri içeren net iyonik denklem elde edilir.

4.8:

Sulu Çözeltilerdeki Kimyasal Reaksiyonlar

Kimyasal maddeler birçok farklı şekilde etkileşim kurarlar. Bazı kimyasal reaksiyonlar ortak reaktivite kalıpları sergiler. Çok sayıda kimyasal reaksiyon nedeniyle, bunları gözlemlenen etkileşim modellerine göre sınıflandırmak gerekli hale gelmiştir.

Su, birçok maddeyi çözebilen iyi bir çözücüdür. Bu nedenle suda birçok kimyasal reaksiyon meydana gelir. Bu tür reaksiyonlara sulu reaksiyonlar denir. En yaygın üç sulu reaksiyon türü çökeltme, asit-baz ve oksidasyon-redüksiyondur.

Sulu Çözeltilerdeki Reaksiyonlar 

Bir çökeltme reaksiyonu, çözünmeyen bir tuz veya bir çökelti oluşturmak üzere sulu çözeltideki iyonik bileşikler arasındaki iyonların değişimini içerir. Asit-baz reaksiyonunda, bir asit bir baz ile reaksiyona girer ve ikisi birbirini nötralize eder, tuz ve su üretilir. Oksidasyon-redüksiyon reaksiyonu, reaksiyona giren türler arasında elektron transferini içerir. Elektronları kaybeden reaktanın okside olduğu ve elektron kazanan reaktanın indirgendiği söylenir.

Sulu Reaksiyonlar için Denklemler 

İyonlar söz konusu olduğunda, her biri farklı bir ayrıntı seviyesine sahip olan sulu ortamda meydana gelen reaksiyonları temsil etmenin çeşitli yolları vardır. Bunu anlamak için, bir çökelme reaksiyonu örneğini ele alalım. Reaksiyon, BaCl2 ve AgNO3 gibi iyonik bileşiklerin sulu çözeltileri arasındadır. Reaksiyonun ürünleri sulu Ba (NO3)2 ve katı AgCl'dir. 

Bu dengeli denkleme moleküler denklem denir. Moleküler denklemler, kantitatif hesaplamalar yapmak için stokiyometrik bilgi sağlar ve ayrıca kullanılan reaktifleri ve oluşan ürünleri tanımlamaya yardımcı olur. Bununla birlikte, moleküler denklemler çözeltideki reaksiyon sürecinin ayrıntılarını sağlamaz; yani, çözeltide bulunan farklı iyonik türleri göstermez. 

BaCl2, AgNO3 ve Ba(NO3)2 gibi iyonik bileşikler suda çözünür. Bu maddeler kurucu iyonlarına ayrılarak çözünürler ve iyonları çözeltide homojen bir şekilde dağılır. 

AgCl çözünmeyen bir tuz olduğundan, iyonlara ayrılmaz ve çözeltide katı olarak kalır. Yukarıdaki faktörleri göz önüne alarak, reaksiyonun daha gerçekçi bir gösterimi şu şekilde olacaktır: 

Bu, tüm çözünmüş iyonların açıkça temsil edildiği, tam iyonik denklemdir. 

Bu tam iyonik denklem, her iki tarafta da aynı formda bulunan iki kimyasal türü gösterir: Ba2+ (aq) ve NO3− (aq). Bunlara seyirci iyonlar denir. Yük nötrlüğünü korumak için bu iyonların varlığı gereklidir. İşlem tarafından ne kimyasal ne de fiziksel olarak değiştirilmedikleri için denklemden elimine edilebilirler. 

Bu denklem daha da basitleştirilebilir: 

Bu net iyonik denklemdir. Katı gümüş klorürün, bu iyonların kaynağından bağımsız olarak çözünmüş klorür ve gümüş iyonlarından üretilebileceğini gösterir. 

Bu metin bu kaynaktan uyurlanmıştır: OpenStax Chemistry 2e, Section 4.1: Writing and Balancing Chemical Equations.