Tersinir Tepkimelerin Özellikleri

Tersinir ve Tersinmez Tepkimeler

Tersinir ve tersinmez tepkimeler kimyasal tepkimelerin özelliklerini tanımlamak için kullanılan terimlerdir. Yalnızca bir yönde gerçekleşen ve geri yöndeki tepkimenin gerçekleşmediği tepkimelere tersinmez tepkimeler denir. Bu tepkimelerde tepkenler ürünlere dönüşür ancak ürünler tekrar tepkenlere dönüşemez. Tersinmez tepkime denklemlerinde tepkime geri yönde gerçekleşmediği için tek yönlü ok (→) kullanılır. Örneğin metan gazının oksijenle yanması [CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)] tersinmez bir tepkimedir; oluşan karbon dioksit ve su tekrar geri yönlü tepkime vermediği için metan ve oksijen gazını oluşturamaz.

Tersinir tepkime terimi ise bir kimyasal tepkimenin her iki yönde gerçekleşebildiğini ifade eder. Hem ileri hem de geri yönde gerçekleşebilen tepkimelere tersinir tepkimeler denir. Bu tepkimelerde tepkenler ürünlere dönüşürken ürünler de geri yönde tepkime vererek tepkenlere dönüşebilir. Tersinir tepkime denklemlerinde tepkime her iki yöne gidebildiği için çift yönlü ok (⇌) kullanılır. Örneğin suyun iyonlaşması [H₂O(s) ⇌ H⁺(suda) + OH⁻(suda)] ve karbonik asidin karbon dioksit ve suya dönüşümü [H₂CO₃(suda) ⇌ CO₂(g) + H₂O(s)] tersinir tepkimelerdir. Şarj edilebilir piller (lityum-iyon piller) de bu ilkeye dayanır: tepkime ürünlere doğru gittiğinde pil şarj olur, geriye doğru gittiğinde ise pil deşarj olarak elektrik üretir.

Tersinir Tepkimenin Kanıtları

Tersinir tepkime kanıtları, bir kimyasal tepkimenin her iki yönde de gerçekleşebileceğini gösteren niteliklerdir; bu nitelikler tepkimenin şartlarının değiştirilerek her iki yönde de gerçekleşmesi durumunda gözlemlenebilir. Tepkimelerin tersinir oluşuna kanıt oluşturacak nitelikler şunlardır:

• Renk değişimi: Tepken ve ürünün farklı renkte olduğu tepkimelerde gözlenebilir. Örneğin 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) tepkiminde NO₂ kahverengi, N₂O₄ renksizdir.
• Sıcaklık değişimi: Isı değişiminin olduğu tepkimelerde gözlenebilir. Örneğin N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) + ısı tepkimesi.
• Basınç-hacim değişimi: Gaz katsayısının farklı olduğu tepkimelerde gözlenebilir. Örneğin CO(g) + Cl₂(g) ⇌ COCl₂(g) tepkimesi.
• İletkenlik değişimi: Elektron alışverişi olan ya da iyon derişiminin değiştiği tepkimelerde gözlenebilir. Örneğin PbCl₂(k) ⇌ Pb²⁺(suda) + 2Cl⁻(suda) tepkimesi.
• Kütle değişimi: Tepken ve ürünlerdeki faz farkından kaynaklanan katı kütlesinin değiştiği tepkimelerde gözlenebilir. Örneğin CaCO₃(k) ⇌ CaO(k) + CO₂(g) tepkimesi.

Günlük Yaşamdan Örnek: Gazlı İçeceklerde Denge

Karbon dioksidin su ile etkileşimi CO₂(g) + H₂O(s) ⇌ H₂CO₃(suda) denklemiyle ifade edilir; CO₂ gazı sıvı H₂O ile karbonik aside (H₂CO₃) dönüşür ve bu asit suda çözünür. Karbonik asit de uygun koşullarda tekrar CO₂ ve H₂O moleküllerine dönüşebilir. Sıcak ortamda gazlı içecekler içerisinde gaz kabarcıkları oluşurken bu içecekler soğutucuya konulduğunda gaz kabarcıklarının kaybolduğu gözlenir; bu gözlem, karbon dioksidin suda çözünmesinin tersinir bir olay olduğunu gösterir.

Özet

• Tersinmez tepkimeler yalnızca tek yönde gerçekleşir (tek yönlü ok →); tersinir tepkimeler hem ileri hem geri yönde gerçekleşebilir (çift yönlü ok ⇌) ve tepkenler ürünlere, ürünler de tekrar tepkenlere dönüşebilir.
• Bir tepkimenin tersinir olduğuna dair kanıtlar renk değişimi, sıcaklık değişimi, basınç-hacim değişimi, iletkenlik değişimi ve kütle değişimi gibi gözlemlenebilir niteliklerle ortaya konabilir.
• Gazlı içeceklerdeki CO₂-H₂CO₃ dengesi, sıcaklığa bağlı gaz kabarcığı oluşumu/kaybolması üzerinden tersinirliğin günlük yaşamdan somut bir örneğidir.