Transcript Kimyasal Tepkimeler

Kimyasal tepkimeler
Kimyasal tepkimeler
• Bir maddenin farklı maddelere
ayrışmasına ya da farklı maddelerin
etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına
kimyasal tepkime (reaksiyon) denir.
Kimyasal tepkimeler
• 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.
Karbondioksit tepkimesiKarbon + Oksijen
C
+ O2  CO2
t
Kimyasal tepkimeler
• Tepkime hızına etki eden faktörler:
Maddenin türü
Konsantrasyon
Sıcaklık
Katalizörün varlığı
Temas yüzeyi
Kimyasal tepkimeler
• Organik bileşiklerin tepkimeleri daima
kovalent bağların kırılma ve oluşmasını
içerir.
• Bir kovalent bağ, temel olarak iki farklı
yoldan kırılabilir:
• -Heterolitik bağ kırılması
• -Homolitik bağ kırılması
Heterolitik bağ kırılmasında, oluşacak
parçacıklardan biri bağ elektronlarının her ikisini
de alır ve iyonlar oluşur.
Bir bağın bir karbon atomuna heterolizi sonucu ya
pozitif yüklü bir iyon olan karbokatyon ya da
negatif yüklü bir iyon olan karbanyon oluşur.
Karbokatyonlar, elektronca eksiktir; değerlik
kabuklarında altıdan az elektron bulundururlar.
Elektron arayan reaktifler olmalarından dolayı
elektrofiller olarak tanımlanırlar (elektron sever).
Elektrofiller, tepkimelerinde kendilerine kararlı
değerlik elektron kabuğu sağlayacak olan ilave
elektronlar arayan reaktiflerdir.
Karbanyonlar, tepkimelerinde elektron çiftlerini
verebilecek, dolayısıyla negatif yüklerini
nötrleştirecek proton veya bir başka pozitif merkez
ararlar ve nükleofiller olarak tanımlanırlar.
Nükleofiller, eksi yük içeren ya da serbest elektron
(eşleşmemiş elektron) çifti içeren moleküllerdir.
Nükleofiller, ortaklanmamış elektron çiftine sahip
ve tepkimelerinde proton veya bir başka pozitif
merkez arayan reaktiflerdir.
Homolitik bağ kırılmasında, oluşacak her
bir parçacık bağ elektronlarından birer tane
alarak ayrılır ve radikaller oluşur.
Genel olarak biyokimyasal reaksiyonlarda, nükleofiller ile
elektrofiller arasındaki etkileşimden kimyasal bağlar
oluşur veya mevcut bağlar yıkılarak yenileri oluşturulur.
Kimyasal tepkimeler
• Tüm organik tepkimeler dört sınıfa ayrılır:
– Katılma tepkimeleri
– Yer değiştirme (substitüsyon) tepkimeleri
– Ayrılma tepkimeleri
– Çevrilme (yeniden düzenlenme) tepkimeleri
Katılma (Addition) reaksiyonları
• Doymamış bağ içeren organik moleküllere
yeni atom ya da moleküllerin ilavesi
reaksiyonlarıdır.
• Bir özel şekli olan, ancak sık
rastlayacağımız tipi hidrojenasyondur.
• Hidrojenasyon doymamış hidrokarbonların
hidrojenle doyurulması işlemidir.
Katılma (Addition) reaksiyonları
• Doymamış hidrokarbonlar karbon atomları
arasında en az bir adet ikili ya da üçlü bağ
içerir ( alken ya da alkin ).
• Bu reaksiyonlara saturasyon reaksiyonları
da denir.
• Çünkü bu reaksiyonla karbon atomunun
bütün bağları farklı moleküllerle
doldurulmuştur.
Katılma (addition) tepkimeleri, çoklu bağlı
bileşiklere özgü tepkimelerdir. Bir katılmada
katılan reaktifin tüm kısımları üründe yer alır; iki
molekül bir moleküle dönüşür.
Katılma tepkimeleri de elektrofillerle
nükleofiller arasında gerçekleşmektedir.
Substitüsyon(Yer Değiştirme)
Reaksiyonları
• Substitüsyon reaksiyonları molekülden bir
atom ya da molekül gurubunun
uzaklaşması ve yerine başka bir atom ya
da molekül gurubunun bağlanması
reaksiyonlarıdır.
Eliminasyon reaksiyonları
• Eliminasyon genelde bir asit ya da baz
kullanılarak bir molekülden bir atom ya da
molekül gurubunun uzaklaştırılması
reaksiyonlarıdır.
Çevrilme (izomerizasyon)
reaksiyonları
Reforming (Yeniden Sentez)
• Reforming hidrokarbonların bütün
özellikleri ile yeniden düzenlendiği bir
uygulama tekniğidir.
• Küçük moleküllerden daha büyük
moleküller ortaya çıkar.
Örnek:
C5H12 + C5H12 => C10H22 + H2
Kondensasyon reaksiyonları
• Kondensasyon iki benzer molekülün
genellikle bir katalizörün eşliğinde
aralarından bir molekül su ya da diğer basit
bir molekülü uzaklaştırarak birleşmeleriyle
sonlanan bir organik reaksiyondur.
• Katalizörler genellikle asit ya da bazlardır.
• İki benzer molekülün birleşmesi selfkondensation olarak da bilinir.
Kondensasyon reaksiyonları
• Bu proses ile büyük moleküller meydana gelir.
• Bu yolla aldehitler, ketonlar, esterler, alkenler, ve
alkoller ve pek çok organik bileşik benzeri ile
birleşerek daha büyük ve farklı özellikler taşıyan
başka moleküllere dönüşür.
Örnek:
CH3OH + CH3OH => CH3OCH3 + HOH
metanol + metanol => metoksimetan + su
Kondensasyon reaksiyonları
• Kondensasyon reaksiyonu ile bir karboksilik asit
diğer bir reaktanla birleştiğinde iki ürün meydana
gelir: bir organik bileşik ve su.
• Eğer bir karboksilik asit bir alkolle reaksiyona
girerse ester ve su meydana gelir. Bu
reaksiyona esterleşme reaksiyonu adı verilir.
CH3COOH + HOCH3 => CH3COOCH3 + HOH
etanoik asid
+
metanol =>
metil etanoat
+
su
İndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri
• İndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri,
bir organik bileşik için genellikle hidrojen
içeriğinin artması veya azalması ile
sonuçlanır.
• Bir organik bileşiğin indirgenmesi,
genellikle onun hidrojen içeriğinin artması
veya oksijen içeriğinin azalmasıyla
ilişkilendirilir.
• Bir organik bileşiğin yükseltgenmesi,
genellikle onun hidrojen içeriğinin
azalması veya oksijen içeriğinin artmasıyla
ilişkilendirilir.
Bir organik bileşik indirgendiğinde bir başka madde
yükseltgenir.
İndirgenen maddeye yükseltgen (okside edici)
denir. Yükseltgenen maddeye indirgen (indirgeyici)
denir.
Kimyasal Tepkimelerin
Sınıflandırılması
• 1-Özelliklerine Göre
a)Yanma tepkimeleri
b)Sentez (birleşme) tepkimeleri
c)Analiz (ayrışma) tepkimeleri
d)Yer değiştirme tepkimeleri
e)İyonik tepkimeler
Kimyasal Tepkimelerin
Sınıflandırılması
• 2-Enerji değişimlerine göre:
a)Ekzotermik tepkimeler
b)Endodermik tepkimeler
Kimyasal Tepkimelerin
Sınıflandırılması
• 3-Maddelerin fiziksel durumlarına göre:
a)Homojen Tepkimeler
Tepkimeye girenlerle ürünler aynı fazdadır.
2CO2 (g)2CO (g) + O2 (g)
b)Heterojen Tepkimeler
Tepkimedeki maddeler farklı fazlardadır.
C(k) + O2 (g)  CO2
• 4-Elektron alışverişine göre:
a)Redoks (indirgenme-yükseltgenme)
Tepkimeleri
b)Redoks Olmayan Tepkimeler
Kimyasal Tepkimelerin
Sınıflandırılması
• 5-Geri dönüşüne göre:
a)Tersinir Olmayan Tepkime
b)Tersinir Tepkime
• 6-Verimlerine göre:
a)Artansız Tepkime
Tepkimeye giren maddelerin tümü tamamen tükenir.
b)Tüm Verimler Gerçekleşen Tepkime
Tepkimeye giren maddelerin en az biri tamamen tükenir.
c)Düşük Verimle Gerçekleşen Tepkime
Tepkimeye giren maddelerin hepsinden artar