Reaktivite, bir maddenin kimyasal reaksiyona girme kolaylığının ölçüsüdür. Reaksiyon sonucunda madde kendi başına veya enerjinin serbest bırakılmasıyla birlikte diğer atomlar veya bileşiklerle beraber bulunur. En reaktif elementler ve bileşikler kendiliğinden patlayıcı olabilir veya dış etkilerle tutuşabilir. Genellikle suda ve havada bulunan oksijen nedeniyle yanarlar. Tepkime sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklığın artar ise kimyasal reaksiyon sonucunda açığa çıkan serbest kimyasal enerji de artar. Reaktivitenin kimyasal reaksiyonların ve kinetiğinin bilimsel çalışması olarak da tanımlamak mümkündür.
Periyodik Tabloda Reaktivite Eğilimi
Periyodik tablodaki elementlerin dizilişi reaktivite ile ilişkilendirilebilir. Hem son derece elektropozitif hem de oldukça elektronegatif elementler güçlü bir reaksiyon eğilimi gösterir. Bu elementler periyodik tablonun sağ üst ve sol alt köşelerinde ve bazı element grupları içinde yer alır. Halojenler, alkali metaller ve toprak alkali metaller oldukça reaktiftir.
- En reaktif element, halojen grubunun ilk elementi olan flordur.
- En reaktif metal, son alkali metal (ve en pahalı element ) olan fransiyumdur. Fransiyum sadece eser miktarlarda bulunan kararsız radyoaktif elementtir. Çok reaktif bir diğer metal ise sabit bir izotopu olan, periyodik tablodaki fransiyum üstünde bulunan sezyumdur.
- En az reaktif elementler soygazlardır. Bu grup içinde helyum en az reaktif olan elementtir.
- Metaller birden fazla oksidasyon durumuna ve ara reaktiviteye sahip olma eğilimindedir. Düşük reaktiviteye sahip metallere asil metaller denir. En az reaktif olan metal platintir sonrasında altındır. Reaktivitelerinin düşük olması nedeni ile bu metaller güçlü asitlerde kolaylıkla çözünmez. Platin ve altını çözmek için nitrik asit ve hidroklorik asit karışımı olan ve Aqua regia olarak adlandırılan çözelti kullanılır.
Reaktivite Nasıl Çalışır?
Bir kimyasal reaksiyon sonucu oluşan ürünler reaktanlara göre daha düşük enerjiye (daha yüksek kararlılığa) sahipse madde tepkimeye girer. Enerji farkı değerlik bağı teorisi, atomik orbital teorisi ve moleküler orbital teorisi kullanılarak tahmin edilebilir. Orbitallerinde eşlenmemiş elektron bulunduran atomlar diğer atomların orbitalleri ile etkileşime girerek kimyasal bağ oluşturabilir. Orbitallerinin yarısı doldurulmuş olan eşlenmemiş elektronlar daha kararlıdır ancak yine de reaktiftir. En az reaktif olan atomlar orbitallerinin tamamı dolu (oktet) olan atomlardır . Elektronların atomlardaki stabilitesi sadece bir atomun reaktivitesini değil, değerlik elektronunu ve oluşturabileceği kimyasal bağların türünü de belirler.
Örnek olarak karbon genellikle 4 değerlik elektrona sahiptir ve 4 bağ oluşturur, değerlik elektron konfigürasyonu 2s2 2p2 yarı doludur. Reaktivite, atomun elektron alma veya verme kolaylığının artmasıdır. Karbon atomu yörüngesini doldurmak için 4 elektron alabilir veya (daha az sıklıkla) dört elektron verebilir. Reaktivite maddenin fiziksel özelliklerinden, kimyasal saflığından ve diğer maddelerin varlığından etkilenir. Örnek olarak kabartma tozu ve su reaktif değildir, karbonat ve sirke karbon dioksit gazı ve sodyum asetat oluşturarak reaksiyona girer. Partikül büyüklüğü reaktiviteyi etkiler. Örnek olarak bir mısır nişastası yığını etkisizdir ve nişastaya doğrudan alev uygulanırsa yanma reaksiyonun başlaması zordur. Ancak mısır nişastası bir parçacık bulutu oluşturmak için buharlaştırılırsa, kolayca tutuşur.
Reaktivite terimi bazen bir maddenin ne kadar hızlı reaksiyona gireceğini veya kimyasal reaksiyon hızını tanımlamak için de kullanılır. Bu tanım kapsamında, tepki verme hızı ve reaksiyonun hızı oran yasası ile ilişkilidir;
Hız = k [A]
Hız: Reaksiyonun hız belirleme aşamasında saniyede molar konsantrasyondaki değişiklik
K: Reaksiyon sabiti (konsantrasyondan bağımsız)
[A]: Reaksiyon mertebesi ile birlikte oluşan ürünlerin molar konsantrasyonu
Denkleme göre bileşiğin reaktivitesi ne kadar yüksek olursa, k o kadar yüksek olur.
Tepkimeye Gösterilen Kararlılık
Düşük reaktiviteye sahip atomlara kararlı denilebilir. Kararlılık, yavaş radyoaktif bozunmaya veya elektronların daha düşük enerjik seviyelere geçişi olarak da ifade edilir. Reaktif olmayan bir madde inert olarak adlandırılabilir. Bunun yanı sıra çoğu inert madde doğru koşullar altında kompleksler ve bileşikler oluşturabilir.
Hazırlayan: Rabiye Baştürk
Kaynak: 1 (Erişim: 17 Ağustos 2019)
