Kimyasal Tepkimeler

Tüm moleküller, vücudumuzu oluşturanlar da dahil, kimyasal bağlarla bir arada tutulan atomlardan meydana gelirler. Moleküller birçok yönden ahşap çubuk ve kürelerden yaptığınız modellere benzer. Organik kimya dersi alırsanız muhtemelen bu oyuncak modellerine çok benzeyen bir yapı seti almanız gerekecektir.

Ahşap oyun setindeki, farklı çubuklarla küreleri nasıl birbirine bağlıyorsak, atomları da farklı kimyasal bağlar aracılığıyla farklı şekillerde düzenleyebiliriz. Bir grup kimyasal bağı bozmak ve yeni bağlar kurmak aracılığı ile atomları yeniden düzenleme süreci, kimyasal tepkime olarak adlandırılmaktadır.

Kimyasal tepkimeler atomların arasındaki kimyasal bağların kopmasıyla oluşur. Kimyasal tepkimeye giren maddelere tepkiyen ve tepkime sonucu oluşan madde ürün denir. Tepkimeye giren maddeler ile ürünler arasına çizilen ok, tepkimenin hangi yönde ilerlediğine işaret eder, ancak kimyasal tepkimelerin, önümüzdeki bölümlerde de öğreneceğimiz gibi her zaman "tek yönde" ilerlemediğini bilmekte fayda var!

Örneğin hidrojen peroksitin (${\text{H}}_2$‍${\text{O}}_2$‍) su ve oksijene ayrışması şu şekilde gösterilir:

$2{\text{H}}_2$‍${\text{O}}_2\text{(hidrojen peroksit)}$‍ $\to$‍ $2{\text{H}}_2\text{O}\text{(su)}$‍ + ${\text{O}}_2\text{(oksijen)}$‍

Bu örnekte hidrojen peroksit tepkiyendir ve tepkimenin ürünleri olan su ve oksijene ayrışır. Başta hidrojen peroksit molekülleri olan atomlar yeniden düzenlenerek su (${\text{H}}_2\text{O}$‍) ve oksijen moleküllerini (${\text{O}}_2$‍) oluştururlar.

Hidrojen peroksit ve suyun önündeki $2$‍ sayıları gibi, yukarıdaki tepkimedeki fazla sayıların farkına varmış olabilirsiniz. Bu sayılar katsayı olarak adlandırılır ve bize tepkimede kaç tane molekülün yer aldığını belirtirler. Denklemde dengeyi yani denklemin iki tarafındaki her bir elementin atom sayılarının eşit olmasını sağlamak için gereklidirler.

Maddenin korunumu kanununu sağlamak için denklemler dengelenmiş (denkleştirilmiş) olmak zorundadır. Bu, tepkime süresince herhangi bir atomun yoktan var olmadığının ya da yok edilmediğinin göstergesidir. Tepkimeleri denkleştirmeyi kimyasal tepkimeleri denkleştirme dersi videosunu seyrederek öğrenebilirsiniz.

Bazı kimyasal tepkimeler sadece bir yönde, tepkiyenler tükenene kadar devam eder. Bu tepkimelere tersinmez tepkimeler denir. Diğerleri ise tersinir diye adlandırılır. Tersinir tepkimeler hem ileri hem geri yönde ilerleyebilirler.

Tersinir tepkimelerde tepkiyenler ürüne dönüşürler ancak, aynı zamanda ürünlerin tepkimeye giren maddelere dönüşmesi de mümkündür. Bu ileri ve geri tepkimeler aynı zamanda gerçekleşiler. İleri ve geri tepkimeler, tepkiyenler ve ürünler arasında bağıl dengeye ulaşılana kadar devam eder ve bu durum, denge olarak adlandırılır. İleri ve geri tepkimeler dengede de devam etmektedir fakat ürünlerin ve tepkiyenlerin bağıl konsantrasyonları değişmez.

Her tepkimenin kendine özgü bir denge noktası vardır ve bunu denge sabiti denen sayıyla gösterebiliriz. Denge sabitinin nereden geldiğini ve belli bir tepkime için nasıl hesaplandığını öğrenmek için denge konusunu inceleyebilirsiniz.

Eğer bir tepkime tersinir olarak sınıflandırılmışsa, tepkimenin ileri geri gidebildiğini gösteren bir çift ok kullanılır. Örneğin insan kanında fazladan hidrojen iyonu (${\text{H}}^{+}$‍) bikarbonat iyonuna (${\text{HCO}}_3$‍${}^{-}$‍) bağlanır ve karbonik asit (${\text{H}}_2$‍${\text{CO}}_3$‍) oluşur:

${\text{HCO}}_3$‍${}^{-}$‍ + ${\text{H}}^{+}$‍ $\rightleftharpoons$‍ ${\text{H}}_2$‍${\text{CO}}_3$‍

Bu tersinir bir tepkime olduğundan, sisteme karbonik asit eklenirse bu asidin bir kısmı dengeyi sağlamak için bikarbonata ve hidrojen iyonuna dönüşür. Bu tampon sistemi, kanınızın pH değerini sabit ve sağlıklı bir düzeyde tutan bir sistemdir.