Kimyasal Reaksiyonlar Sırasında Kimyasal Bağlara Ne Olur?

Kimyasal reaksiyonlar sırasında, molekülleri bir arada tutan bağlar parçalanır ve yeni bağlar oluşturarak atomları farklı maddelere yeniden düzenler. Her bağın kırılması ya da oluşması için belirli bir miktarda enerji gerekir; bu enerji olmadan reaksiyon gerçekleşemez ve reaktanlar olduğu gibi kalır. Bir reaksiyon bittiğinde, çevredeki ortamdan enerji almış veya ona daha fazla enerji vermiş olabilir.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Kimyasal reaksiyonlar, molekülleri bir arada tutan bağları kırar ve yeniden oluşturur.

Kimyasal bağlar, atomları ve molekülleri bir arada tutan elektrik kuvvetleri demetidir. Kimya, birkaç farklı türde bağ içerir. Örneğin, hidrojen bağı, su gibi hidrojen içeren bir molekülü içeren nispeten zayıf bir çekimdir. Hidrojen bağı, kar tanelerinin şeklini ve su moleküllerinin diğer özelliklerini açıklar. Atomlar elektronları paylaştığında kovalent bağlar oluşur ve ortaya çıkan kombinasyon, atomların kendi başlarına olduğundan kimyasal olarak daha kararlıdır. Bir kuruştaki bakır gibi metal atomları arasında metalik bağlar oluşur. Metaldeki elektronlar atomlar arasında kolayca hareket eder; bu metalleri iyi elektrik ve ısı iletkenleri yapar.

Tüm kimyasal reaksiyonlarda enerji korunur; ne yaratılır ne de yok edilir, var olan bağlardan veya çevreden gelir. Enerjinin Korunumu, iyi kurulmuş bir fizik ve kimya yasasıdır. Her kimyasal reaksiyon için, ortamda bulunan enerjiyi, reaktanların bağlarını, ürünlerin bağlarını ve ürünlerin ve ortamın sıcaklığını hesaba katmanız gerekir. Reaksiyondan önce ve sonra mevcut olan toplam enerji aynı olmalıdır. Örneğin, bir araba motoru benzin yaktığında, reaksiyon benzini oksijenle birleştirerek karbondioksit ve diğer ürünleri oluşturur. İnce havadan enerji üretmez; benzindeki moleküllerin bağlarında depolanan enerjiyi serbest bırakır.

Bir kimyasal tepkimedeki enerjiyi takip ettiğinizde, tepkimenin ısı açığa çıkarıp çıkarmadığını veya ısı tüketip tüketmediğini öğreneceksiniz. Önceki benzin yakma örneğinde, reaksiyon ısıyı serbest bırakır ve çevresinin sıcaklığını arttırır. Sofra tuzunun suda çözülmesi gibi diğer reaksiyonlar ısı tüketir, bu nedenle tuz çözüldükten sonra suyun sıcaklığı biraz daha düşüktür. Kimyacılar, ısı üreten reaksiyonları ekzotermik ve ısı tüketen reaksiyonları endotermik olarak adlandırır. Endotermik reaksiyonlar ısı gerektirdiğinden, reaksiyon başladığında yeterli ısı mevcut olmadıkça gerçekleşemezler.

Bazı reaksiyonlar, hatta ekzotermik olanlar bile, başlamak için enerji gerektirir. Kimyacılar buna aktivasyon enerjisi diyorlar. Reaksiyon harekete geçmeden önce moleküllerin tırmanması gereken bir enerji tepesi gibidir; başladıktan sonra yokuş aşağı gitmek kolaydır. Benzin yakma örneğine dönersek, araba motorunun önce bir kıvılcım çıkarması gerekir; onsuz, benzine pek bir şey olmaz. Kıvılcım, benzinin oksijenle birleşmesi için aktivasyon enerjisini sağlar.

Katalizörler, bir reaksiyonun aktivasyon enerjisini azaltan kimyasal maddelerdir. Örneğin platin ve benzeri metaller mükemmel katalizörlerdir. Bir arabanın egzoz sistemindeki katalitik konvertörün içinde platin gibi bir katalizör bulunur. Egzoz gazları içinden geçerken, katalizör zararlı karbon monoksit ve azot bileşiklerindeki kimyasal reaksiyonları artırarak daha güvenli emisyonlara dönüştürür. Reaksiyonlar bir katalizör kullanmadığından, bir katalitik konvertör işini uzun yıllar yapabilir. Biyolojide enzimler, canlı organizmalarda kimyasal reaksiyonları katalize eden moleküllerdir. Diğer moleküllere uyum sağlarlar, böylece reaksiyonlar daha kolay gerçekleşebilir.