Genel Kimya-I (1) [Uyumluluk Modu] · Bilimsel Teori Bilimsel Yasa Bilimsel Hipotez Kavram Yanılgıları ... Ernest Rutherford (1871-1937) Bilimsel Yasa ... olan; atom, iyon, elektron

04.11.2010

1

GENEL KİMYA

Yrd. Doç. Dr. Suat ÇELİK

OFMAE Bölümü Kimya Eğitimi Anabilim Dalı Öğretim Üyesi

Kimya Nedir?

Kimya maddenin bileşimi ve özellikleri ile ilgilenen bir bilim dalıdır.

Güneş pilleri,

Transistörler,

2

Transistörler,

Güneş pilleri,

İlaçlar,

BİLİMİN ÖNEMLİ KAVRAMLARI

Bilimsel YöntemBilimsel YöntemOlguOlgu

Bilimsel Teori Bilimsel Teori Bilimsel YasaBilimsel Yasa

Bilimsel HipotezBilimsel HipotezKavram YanılgılarıKavram Yanılgıları

Deney

Hipotez

Gözlem

Teori(Model)

Yasa

Tahmin

Deney

GerektiğindeTeoride Değ.

BİLİMSEL YÖNTEM MODELİ

Sonuç Çıkarma

Sonuçları Raporlaştırma

Sonuçları Başkaları İle Paylaşma

Bilimde hiyerarşik adımlar halinde yürüyen Bilimde hiyerarşik adımlar halinde yürüyen evrensel tek bir yöntem yoktur.evrensel tek bir yöntem yoktur.

Problemi Tespit Etme

Problemi Tanımlama

Hipotez Kurma

Veri Toplama

Hipotezi Test Etme

Bilimsel Yöntem

Bilim yaratıcılık gerektiren bir sosyal etkinliktir

OlguOlgu Olgu genel olarak, evrende yer alan, doğrudan ya da dolaylı olarak Olgu genel olarak, evrende yer alan, doğrudan ya da dolaylı olarak

gözlenebilen nesne, durum veya olaylar olarak nitelendirilebilir.gözlenebilen nesne, durum veya olaylar olarak nitelendirilebilir.

Olguların;Olguların;oo Genel geçerlilik,Genel geçerlilik,oo Süreklilik,Süreklilik,oo Doğrudan ya da dolaylı olarak gözlenebilirlikDoğrudan ya da dolaylı olarak gözlenebilirlikğ y y gğ y y goo TekrarlanabilirlikTekrarlanabilirlik

özellikleri bulunmaktadır. özellikleri bulunmaktadır.

Olgu örnekleri;Olgu örnekleri;oo Suyun kaynamasıSuyun kaynamasıoo Metallerin elektrik iletmesiMetallerin elektrik iletmesioo Elmasın sert olmasıElmasın sert olmasıoo İnsanların öğrenmesiİnsanların öğrenmesi

Bilimsel Teori Bilimsel Teori

Bilimsel yöntemin en önemli kavramı olan teori, Bilimsel yöntemin en önemli kavramı olan teori, doğal dünyanın olgularını, olgular arası ilişkilerini, doğal dünyanın olgularını, olgular arası ilişkilerini, yasalarını açıklayan, yasaları, çıkarsamaları ve test yasalarını açıklayan, yasaları, çıkarsamaları ve test edilmiş hipotezleri içeren iyi yapılandırılmış edilmiş hipotezleri içeren iyi yapılandırılmış kavramsal yapılardır.kavramsal yapılardır.

oo Moleküler kinetik teoriMoleküler kinetik teorioo Atom teorileriAtom teorilerioo Öğrenme teorileriÖğrenme teorilerioo AsitAsit--baz teorileribaz teorilerioo Belirsizlik teorisiBelirsizlik teorisioo Hareketli kıtalar teorisiHareketli kıtalar teorisioo Motivasyon teorileriMotivasyon teorileri

Bilimsel TeoriBilimsel TeoriBilimsel teoriler, gündelik hayatta boş veya safsata Bilimsel teoriler, gündelik hayatta boş veya safsata anlamında kullanılan teori anlamında kullanılmamalıdır. anlamında kullanılan teori anlamında kullanılmamalıdır.

oo Bilimsel teoriler hiçbir zaman ispatlanamaz ancak Bilimsel teoriler hiçbir zaman ispatlanamaz ancak mevcut kanıtlara dayalı olarak yapılan açıklamalar mevcut kanıtlara dayalı olarak yapılan açıklamalar arasında en mantıklı olanıdır. arasında en mantıklı olanıdır.

oo Bilimsel teorilerin açıklama tahmin ve kontrol olmakBilimsel teorilerin açıklama tahmin ve kontrol olmakoo Bilimsel teorilerin, açıklama, tahmin ve kontrol olmak Bilimsel teorilerin, açıklama, tahmin ve kontrol olmak üzere üç önemli bileşeni vardır.üzere üç önemli bileşeni vardır.

oo İyi bir teori, gözlemleri iyi açıklama, henüz gözlenmemiş İyi bir teori, gözlemleri iyi açıklama, henüz gözlenmemiş olayları tahmin etme, sınanmaya açık olma ve yeni olayları tahmin etme, sınanmaya açık olma ve yeni bilgiler elde edildikçe gerektiğinde düzeltilebilme gibi bilgiler elde edildikçe gerektiğinde düzeltilebilme gibi özelliklere sahip olmalıdır. özelliklere sahip olmalıdır.

oo Teoriler sayesinde birbiriyle ilişkisiz gibi görünen bir Teoriler sayesinde birbiriyle ilişkisiz gibi görünen bir takım olaylar arasındaki ilişkilerin varlığı tespit edilir. takım olaylar arasındaki ilişkilerin varlığı tespit edilir.

04.11.2010

2

Ernest Rutherford (1871-1937)

Bilimsel Yasa Bilimsel Yasa Bilimsel yasalar, belirtilen şartlar altındaki olgular arası Bilimsel yasalar, belirtilen şartlar altındaki olgular arası

ilişkilerin özlü ifadeleridir.ilişkilerin özlü ifadeleridir.

“Sabit sıcaklıkta, sabit miktardaki gazın hacmi, basıncı ile ters “Sabit sıcaklıkta, sabit miktardaki gazın hacmi, basıncı ile ters orantılıdır.” Boyleorantılıdır.” Boyle--Mariotte yasasıMariotte yasası

P P αα 1/ V1/ V

oo Kütlenin korunumu yasası, Kütlenin korunumu yasası, oo Enerjinin korunumu yasası, Enerjinin korunumu yasası, oo Sabit oranlar yasası, Sabit oranlar yasası, oo BoyleBoyle--Mariotte yasasıMariotte yasasıoo Ohm yasasıOhm yasasıoo Coulomp yasasıCoulomp yasasıoo Yerçekimi yasası vb. birçok yasa örneği bulunmaktadır. Yerçekimi yasası vb. birçok yasa örneği bulunmaktadır.

Bilimsel YasaBilimsel Yasa

Yasalar, teorilerden farklı olarak açıklamadan Yasalar, teorilerden farklı olarak açıklamadan daha çok ilişkileri belirtme işlevine sahiptir. daha çok ilişkileri belirtme işlevine sahiptir.

Örneğin gazlara ait yasalarda basınç, hacim, Örneğin gazlara ait yasalarda basınç, hacim, sıcaklık ve tanecik sayısı niceliklerinin birbirleri ilesıcaklık ve tanecik sayısı niceliklerinin birbirleri ilesıcaklık ve tanecik sayısı niceliklerinin birbirleri ile sıcaklık ve tanecik sayısı niceliklerinin birbirleri ile ilişkileri ifade edilirken, gazların kinetik teorisinde ilişkileri ifade edilirken, gazların kinetik teorisinde bu ilişkilerin nasıl oluştuğunun açıklamaları yer bu ilişkilerin nasıl oluştuğunun açıklamaları yer alır. alır.

Hipotez, teori ve yasa arasında hiyerarşik bir ilişki yoktur.Hipotez, teori ve yasa arasında hiyerarşik bir ilişki yoktur.

Teori

Hipotez

Yasa

Teoriler yasalara dönüşmeyip, yanlışlanamadıkları sürece, Teoriler yasalara dönüşmeyip, yanlışlanamadıkları sürece, teori olarak, yasalar da yasa olarak kalırlar.teori olarak, yasalar da yasa olarak kalırlar.

Gazların kinetik teorisinin gaz yasalarından çok sonra Gazların kinetik teorisinin gaz yasalarından çok sonra ortaya konmuş olması da bu durumu desteklemektedir.ortaya konmuş olması da bu durumu desteklemektedir.

HipotezHipotez

Hipotezler, yapılan gözlemleri açıklamaya Hipotezler, yapılan gözlemleri açıklamaya yönelik sınanmak üzere ileri sürülen, yönelik sınanmak üzere ileri sürülen, sınırları iyi çizilmiş doğrulanmaya veya sınırları iyi çizilmiş doğrulanmaya veya yanlışlanmaya açık önermelerdir. yanlışlanmaya açık önermelerdir.

Bilimsel araştırmalarda hipotezler Bilimsel araştırmalarda hipotezler araştırılacak konuyu veya çözülecek araştırılacak konuyu veya çözülecek problemi sınırlandırarak bilimin seçici olma problemi sınırlandırarak bilimin seçici olma işlevini yerine getirirler. işlevini yerine getirirler.

HipotezHipotez

“Şekerin sudaki çözünme hızı artan sıcaklıkla “Şekerin sudaki çözünme hızı artan sıcaklıkla artar.”artar.”

“Dünya güneşin etrafında döner” Kopernik’in “Dünya güneşin etrafında döner” Kopernik’in hipotezihipotezi

“Öğrencilerin kümeler konusundaki başarıları “Öğrencilerin kümeler konusundaki başarıları açısından İşbirlikçi öğrenme yöntemi etkili açısından İşbirlikçi öğrenme yöntemi etkili bir yöntemdir”bir yöntemdir”

Bilimin doğası ile ilgili yaygın kavram Bilimin doğası ile ilgili yaygın kavram yanılgılarıyanılgıları

Bilimsel bilgiler değişmez kesin bilgilerdir.Bilimsel bilgiler değişmez kesin bilgilerdir.

Bilim insanları tamamen objektifidirler. Bilim insanları tamamen objektifidirler.

Bilimsel hipotezler, teorilere onlarda yeterince doğrulandıklarında Bilimsel hipotezler, teorilere onlarda yeterince doğrulandıklarında yasalara dönüşürler. yasalara dönüşürler.

Bilimde evrensel olarak kabul edilen tekbir bilimsel yöntem vardır. Bilimde evrensel olarak kabul edilen tekbir bilimsel yöntem vardır.

Bilim olguların sistematik olarak gözlenmesi işleminden ibarettir. Bilim olguların sistematik olarak gözlenmesi işleminden ibarettir.

Bilim bütün sorularımıza cevap bulabilir.Bilim bütün sorularımıza cevap bulabilir.

Bilimde sosyal ve kültürel değerlerin bir etkisi yoktur.Bilimde sosyal ve kültürel değerlerin bir etkisi yoktur.

Bilim tamamen birikimsel olarak ilerler. Bilim tamamen birikimsel olarak ilerler.

Maddenin Yapısı

Uzayda yer kaplayan, kütlesi olan ve eylemsizlik özelliğine sahip her şey.

Kütle,

Ağırlık,

17

Ağırlık,

Eylemsizlik

Maddenin Bileşimi

Bileşim: bir madde örneğinin bileşenlerini ve bunların madde içindeki bağıl oranlarını belirtir.

%5,93 H, %94,07 O

%11.19 Hidrojen, %88,81 Oksijen

18

04.11.2010

3

Özellik

Bir madde örneğini diğer maddelerden ayıran nitelikler

Kızıl kahve rengi katı bakır

Sarı katı kükürt

19

Maddenin Yapısı

Madde:

Tanecikli yapıda

Boşluklu yapıda

20

Hareketli yapıda

Maddenin Yapısı

Madde taneciklerden meydana geliyorsa, tanecikler neden görülemiyor?

1 Damla suda 2x1021 tane su molekülünün (H O suyu oluşturan

21

molekülünün (H2O, suyu oluşturan tanecikler) bulunması, çıplak gözle neden maddeyi oluşturan taneciklerin görülmediğini açıklar.

Maddenin Yapısı

Maddedeki tanecikler:

Atomlar

Moleküller

22

İyonlar

Maddenin Yapısı

Demir çubuk, bir şişedeki cıva, bakır kap, alüminyum çerçeve, tanecikleri atomlar olan maddelere örnek verilebilir.

Bir kaptaki su (H O) alkol (C H OH)

23

Bir kaptaki su (H2O), alkol (C2H5OH), aseton (C3H6O), çay şekeri (C12H22O11) ve bir tüpteki oksijen (O2) tanecikleri moleküller olan maddelere örnek teşkil eder.

Maddenin Yapısı

Tanecikleri iyonlar olan maddelere örnekler:

Sodyum klorür (yemek tuzu) NaCl Na+, Cl-

Kalsiyum Karbonat (kireç taşı) CaCO

24

Kalsiyum Karbonat (kireç taşı) CaCO3

Ca2+, CO32-

Sodyum karbonat (çamaşır sodası) Na2CO3 2Na+, CO3

2-

Maddenin Yapısı

Maddenin boşluklu yapısı:

50 mL su ve 50 mL alkol karıştırıldığı zaman toplam hacim daima 100

25

toplam hacim daima 100 mL den daha az (90-95 mL) olur. Bu durum nasıl açıklanabilir?

Aynı durum, taneli yapılı maddeler (nohut-pirinç vb) içinde düşünülebilir.

Maddenin Yapısı

Maddenin Taneciklerinin Hareketliliği

Maddenin taneciklerinin hareketli olduğu, maddenin gaz hali göz önüne alındığında daha kolay anlaşılır

26

alındığında daha kolay anlaşılır.

Bir maddenin gaz halindeki tanecikleri hareketli olmasaydı, evde hangi yemeklerin piştiği apartman girişinde anlaşılabilir miydi?

Maddenin Yapısı

Soğan doğranırken gözler yaşarır mıydı?

Kışlık yün elbiseleri korumak için kullanılan naftalin’in kokusu elbiselerden burnumuza nasıl gelirdi?

27

burnumuza nasıl gelirdi?

04.11.2010

4

Maddenin Yapısı

Verilen örneklerden de anlaşılacağı gibi, maddenin gaz halindeki taneciklerinin hareketli olduğu beş duyumuz kullanılarak kolayca algılanabilir

28

kullanılarak kolayca algılanabilir.

Sıvılarda ve katılarda görünen yapı bütünsel olduğu için taneciklerin hareketli olduğuna ancak, deneylerden elde edilen sonuçlar yorumlanarak varılabilir.

Maddenin Yapısı

Sonuç olarak, maddenin taneciklerinin hareketi maddenin her üç hali için aynı değildir.

1 Maddenin katı halinde taneciklerde sadece

29

1. Maddenin katı halinde taneciklerde sadece titreşim hareketleri vardır ve dolayısıyla tanecikler arası boşluklar sabittir.

Maddenin Yapısı

2. Maddenin sıvı ve gaz halinde taneciklerde titreşim hareketlerine ilaveten, taneciklerin çarpışmalarından ileri gelen dönme ve yer değiştirmelerinden ileri gelen öteleme

30

hareketleri vardır. Ancak sıvılarda bu hareketler gazlara göre daha yavaştır.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Maddenin rengi, kokusu, hacmi, hali, yoğunluğu, erime noktası ve kaynama noktası gibi bazen beş duyumuzla doğrudan bazen de ölçümler yaparak tespit edilen özelliklere

31

maddenin fiziksel özellikleri denir.

Maddenin enerji etkisiyle yada diğer kimyasal maddelerle yeni maddeler oluşturabilme yeteneğine maddenin kimyasal özellikleridenir.

Fiziksel ve Kimyasal Değişmeler

Maddenin taneciklerinin yapısının değişmediği durumdaki değişmelere fiziksel değişme denir.

Maddenin hal değiştirmesi, bir fiziksel

32

ğ ş ,değişmedir.

Hal değişimi sırasında maddenin taneciklerinin yapısında bir değişme olmaz. Sadece, taneciklerin enerjileri ve bir araya gelme biçimleri değişir.


Erime noktası, kaynama noktası, renk, sertlik ve kristal yapısı fiziksel özelliklerdir.

33


Maddenin taneciklerinin yapısının değiştiği durumdaki değişmelere kimyasal değişme denir.

Odunun yanması dinamit’in ısıtıldığında

34

Odunun yanması, dinamit in ısıtıldığında patlaması, demirin paslanması birer kimyasal değişme örnekleridir.

Kimyasal Değişme (Reaksiyon)

Kimyasal değişmelere çoğunlukla “Kimyasal Reaksiyon” denir.

Bir kimyasal reaksiyonda, başlangıçta alınan maddelere “reaktantlar” veya

35

alınan maddelere reaktantlar veya reaksiyona girenler denir.

Reaksiyon sonucunda meydana gelenlere de ürünler denir.

Reaksiyona Girenler (Reaktantlar) Ürünler

Maddenin Halleri

Maddenin bulunma durumlarına maddenin halleri denir.

Maddenin halleriK t

36

Katı

Sıvı

Gaz

Plazma

04.11.2010

5

Maddenin Halleri

37

Maddenin Halleri

Maddenin Plazma Hali: Elektrikçe nötr olan; atom, iyon, elektron ve moleküllerin bir arada bulunduğu karışıma plazma hali denir

38

hali denir.

Daha çok yüksek sıcaklık ve basınçta plazma hali ile karşılaşılır.

Kibrit alevi, floresan lambadaki ışıldama maddenin plazma haline örnek verilebilir.

Maddenin Halleri

Katı haldeki Sıvı haldeki Gaz haldeki

maddeler maddeler maddelerDemir Zeytin yağı Hava

T b i S D ğ l

39

Tebeşir Su Doğal gaz

Kömür Benzin Karbondioksit

Tuz Alkol Su buharı

Şeker

Maddenin Halleri

Madde Hallerinin ÖzellikleriHal ÖzellikKatı(k) Kütlesi, hacmi ve şekli belirlidir.Sıvı(s) Kütle ve hacim belirlidir.

40

( )Şekil değişir ve konulduğu kabın şeklini alır.

Gaz(g) Kütle belirlidir. Konulduğu kabın hacmini kaplar. Konulduğu kabın şeklini alır.

Maddedeki Hal Değişimleri

Katı haldeki maddelerin sıvı hale, sıvı haldeki maddelerin gaz haline geçmesine veya gaz halindeki maddelerin sıvı ve sıvı haldeki

41

maddelerin sıvı ve sıvı haldeki maddelerin de katı hale geçmesine maddelerin hal değişimi denir.

Maddelerdeki hal değişimi, enerji alınıp verilmesi ile gerçekleşir.

Maddedeki Hal Değişimleri

Gaz

Buharlaşa Yoğunlaşma

42

Katı

SIVI

Erime Donma

Maddenin Sınıflandırılması

Çevremizde görülen bütün maddeler aşağıdaki gibi sınıflandırılır.

Madde

43

Saf maddeler Karisimlar

Elementler Bilesikler HomojenKarisimlar

Heterojen Karisimlar

Süspansiyonlar

Emülsiyonlar

fiziksel yöntemlerleayrilabilir

kimyasal yöntemlerle ayrilabilir

Elementler

Aynı cins atomlardan oluşan maddelere element denir.

Elementler saf maddelerdir.

Gü ü ü d 115 i d l t

44

Günümüzde 115 civarında element bilinmektedir. Bunların 88 tanesi doğal, diğerleri yapay elementlerdir.

Bileşikler

Farklı cins element atomlarının bir araya gelerek oluşturdukları taneciklerden (moleküller veya iyonlar) meydana gelen maddelere bileşik denir

45

maddelere bileşik denir.

Bileşikler saf maddelerdir.

Bütün saf maddelerin erime ve kaynama noktaları sabittir.

04.11.2010

6

Bileşikler

Bileşik adı Formülü Bileşik Çeşidi

Su H2O moleküler

Etil alkol C2H5OH moleküler

46

Aseton C3H6O moleküler

Karbon dioksit CO2 moleküler

Sodyum klorür NaCl iyonik

Sodyum bikarbonat NaHCO3 iyonik

Karışımlar

Bileşimleri belli bir kimyasal formülle ifade edilemeyen maddelerdir.

Karışımların erime ve kaynama noktaları sabit değildir

47

sabit değildir.

Tuzlu su, içme suyu, çay, kahve, odun, toprak, taş ve süt karışımlara örnek olarak verilebilir.

Homojen Karışımlar

Her tarafında aynı özelliğe sahip olan karışımlara homojen karışım denir.

Alaşımlar ve çözeltiler, homojen karışımlardır

48

karışımlardır.

Çözelti; çözünen ve çözücü’den oluşup çeşitli şekillerde elde edilebilirler.

Çözeltiler

Çözelti çeşidi Örnekler

Sıvı-sıvı Kolonya

Katı-sıvı Tuzlu su, şekerli su

49

Katı-katı Alaşımlar (pirinç, çelik,lehim vb.)

Sıvı-gaz Kolalı içecekler, suda çözünmüş oksijen

Gaz-gaz saf hava

Heterojen Karışımlar

Her tarafında aynı özelliğe sahip olmayan karışımlara heterojen karışımdenir.

Heterojen karışımlarda iki faz ayrı ayrı

50

Heterojen karışımlarda iki faz ayrı ayrı görülür.

Heterojen Karışımlar

Sıvı-katı heterojen karışımlara süspansiyon denir.

Su-kum, su-un, bulut (hava-su buharı karışımı), ayran birer süspansiyon

51

ş ), y p yörneğidir.

Sıvı-sıvı heterojen karışımlara emülsiyondenir.

Su-zeytin yağı, su-benzin karışımı birer emülsiyon örneğidir.

Aşağıdakiler saf madde mi, homojen karışım mı,

yoksa heterojen karışım mı? Tartışınız.

Gazoz ve kolalı içecekler,

Bir tüpteki oksijen veya helyum,

Salata lezzetlendiricisi olarak kullanılan ti ğ i k k

52

zeytin yağı ve sirke karışımı,

Bakır metali,

Çay şekeri,

Duman (toz, hava ve su buharı karışımı).

Karışımların Ayrılması

Çevremizde görülen bir çok madde, saf maddelerin karışımından oluşmuş karışımlar olup, bu karışımlar çeşitli yöntemler kullanılarak bileşenlerine

53

yöntemler kullanılarak bileşenlerine ayrılabilir.

Süspansiyonların Ayrılması

Süspansiyonlarda, katı ve sıvı faz süzülerek birbirinden kolayca ayrılabilir.

Süzme işleminde, suda dağılmış olan katı maddenin tanelerinin geçemeyeceği

54

g ç y ğkadar küçük gözenekleri olan süzgeç kağıtları kullanılır.

Katı tanecikler, süzgeç kağıdının üzerinde kalır ve sıvı kısım süzgeç kağıdından geçer.

04.11.2010

7

Çözeltilerin Ayrılması

Katı-sıvı homojen karışımlar, buharlaştırma yada damıtma(destilasyon) ile bileşenlerine ayrılır.

Buharlaştırma işleminde sıvı kısım

55

Buharlaştırma işleminde, sıvı kısım buharlaşır ve katı kısım buharlaştırma kabında kalır.


Sıvı-sıvı homojen karışımları bileşenlerine ayırmanın en uygun yolu, damıtma (destilasyon) yöntemini uygulamaktır

56

uygulamaktır.

Bu yöntemle, kaynama noktaları birbirinden farklı, iki yada daha fazla sıvı birbirinden kolayca ayrılabilir.


Katı-sıvı ve sıvı-sıvı karışımları ayırma işleminde kullanılan basit damıtma (destilasyon)düzeneği

57

Katı Karışımların Ayrılması

Katı karışım; tuz-şeker, kum-tuz, un-tuz gibi iki bileşenli ise, katının birini çözecek diğerini çözmeyecek uygun bir çözücü kullanılarak, katı karışım süspansiyona

58

dönüştürülür. Süspansiyon süzülerek bileşenlerden biri

(süzgeç kağıdında kalan) ayrılır. Süzüntü buharlaştırıldığında, çözücü

buharlaşır ve çözünen katı kapta kalır.


Soru: Tuz ve şeker karışımı (katı-katı) bileşenlerine nasıl ayrılır?

59


Demir-kükürt gibi bileşenlerden biri mıknatıslanmaya duyarlı ise, mıknatıs kullanılarak karışımdan demir ayrılır.

60

Emülsiyonların Ayrılması

Emülsiyonlar (sıvı-sıvı heterojen karışımlar) öz kütle farkından yararlanılarak, bileşenlerine ayrılırlar.

Bu iş için ayırma hunisi adı verilen

61

Bu iş için ayırma hunisi adı verilen özel bir alet geliştirilmiştir.

Ekzotermik ve Endotermik Reaksiyonlar

Çevreye ısı vererek yürüyen reaksiyonlara “ekzotermik reaksiyonlar” denir.

Çevreden ısı alarak yürüyen

62

Çevreden ısı alarak yürüyen reaksiyonlara “endotermik reaksiyonlar” denir.

Ekzotermik ve Endotermik Reaksiyonlar

Yanma reaksiyonları ekzotermik, bozunmareaksiyonları ise endotermik reaksiyon çeşitleridir.

ki il i

63

CaCO3(k) CO2(g)+CaO(k)

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)

metan

kireçtasi sönmemiskireç

(yanma)

(bozunma)

kivilcim213 kcal/mol+

04.11.2010

8

Atom Teorileri

64

Kütlenin Korunumu Kanunu

Bir Kimyasal reaksiyonda, reaksiyona giren maddelerin kütleleri toplamı, ürünlerin kütleleri toplamına eşittir.

65

Sabit Oranlar Yasası

Bir bileşiğin bütün örnekleri aynı bileşime sahiptir. Yani, bileşenler sabit bir oranda birleşir.

66

Dalton Atom Kuramı

Kütlenin korunumu ve sabit oranlar yasasından yararlanan, John Dalton (1766-1844) 1803 yılında kendi adıyla anılan bir

67

atom modeli geliştirmiştir.

Dalton Atom Modelinde Yer Alan Görüşler

Elementler atom denilen küçük taneciklerden oluşmuşlardır.

Bir elementin bütün atomları özdeştir.

Bi l ti t l b k bi

68

Bir elementin atomları, başka bir elementin atomlarından farklıdır.

Bir elementin atomları, diğer bir elementin atomları ile birleşerek bileşikleri meydana getirebilir.

Dalton Atom Modelinde Yer Alan Görüşler

Kimyasal işlemlerde (reaksiyonlarda) atomlar bölünmez. Yani, kimyasal reaksiyonlarda atomlar oluşmaz veya parçalanmaz Bir kimyasal reaksiyon

69

parçalanmaz. Bir kimyasal reaksiyon, atomların gruplanmalarının değişmesidir.

Dalton Atom Kuramı

Dalton atom teorisindeki 2. madde olarak verilen “bir elementin bütün atomları özdeştir” görüşü bugün için geçerli değildir.

70

Ayrıca, 5. madde de belirtilen görüş, kimyasal reaksiyonlar için doğru, çekirdek reaksiyonları için doğru değildir.

Çekirdek reaksiyonlarında atomun parçalandığı kabul edilir.

Atom Teorileri

Dalton atom teorisinde elementlerin atomlardan meydana geldiği belirtilmiş, ancak atomun yapısı hakkında yorum yapılmamıştır

71

yapılmamıştır.

Bundan sonraki araştırmalar, atomun iç yapısını aydınlatmaya yönelik olmuştur.

Elektronların Keşfi

Micheal Faraday (1791-1867) tarafından katot ışınları keşfedilmiştir.

Bu ışınlar elektrik ve magnetik alanda, tıpkı negatif yüklü bir parçacık gibi

72

tıpkı negatif yüklü bir parçacık gibi sapmaya uğramaktadır.

04.11.2010

9

Katot Işınları

73


1897 de J.J. Thomson katot ışınlarının kütlesinin (m) yüküne (e) oranını, yani m/e değerini hesapladı.

m/e = -5,6857 x 10-9 g/C

74

, g Thomson, katot ışınlarının, bütün

atomlarda bulunan negatif yüklü temel parçacıklar olduğunu ileri sürdü.

Daha sonra, George Stoney (1874) katot ışınlarına elektronlar adını verdi.


Robert Millikan (1868-1953), 1906-1914 yılları arasında bir dizi “yağ damlası” deneyi yaparak elektronun yükünü(e), e= 1,6022 x 10-19 C (coulon) olarak tayin

75

etmiştir. Bu değer, elektronun kütle/yük

bağıntısında yerine konulduğunda, elektronun kütlesi m = 9,1096 x 10-28 g olarak bulunur.

Thomson Atom Modeli

J.J. Thomson (1856-1940)

76

Thomson Atom Modeli

Elektronun bütün atomlarda bulunan temel bir tanecik olduğu kabul edildikten sonra, J.J. Thomson tarafından yeni bir atom modeli ileri sürüldü.

77

Thomson’a göre, nötr bir atomda eksi yükü dengeleyen artı yükler bulunmalı ve bu artı yükler bulut şeklinde olmalı. Elektronlar bu pozitif yük bulutu içinde yüzmelidir.

Thomson Atom Modeli

Thomson, atomu “üzümlü keke” veya “karpuza” benzetmiştir.

78

Rutherford Atom Modeli

Ernest Rutherford, atomun iç yapısını ortaya çıkarmak için, alfa () parçacıklarından (He+2

iyonları) yararlanarak bir dizi deney yapmıştır.

Rutherford, bir radyoaktif kaynaktan alınan alfa

79

y yparçacıklarını (radyum ve polonyum birer -ışını kaynağıdır) altın, gümüş, bakır vb metallerden yapılmış çok ince metal yapraklar üzerine gönderdiğinde şu sonuçları gözledi.

Alfa parçacıkları saçılması deneyi

Αlfa parçacıklarının çok büyük bir kısmı, metal yaprağı herhangi bir sapmaya uğramadan geçer.

80

g ç

Az bir kısmı hafif sapmaya uğrayarak metal yaprağı geçer.

Çok çok az bir kısmı geldikleri yönde geri döner.


Rutherford, yaptığı alfa parçacıkları saçılması deneyinden sonra, atom için yeni bir model ileri

81

sürdü.

04.11.2010

10


Atom büyük oranda boşluktan oluşmaktadır. Bu boşlukta elektronlar bulunmaktadır.

Atomun merkezinde atomun kütle ve

82

Atomun merkezinde, atomun kütle ve pozitif yükünden sorumlu ve hacmi çok küçük olan bir kısım “çekirdek” bulunmaktadır.


Çekirdek çevresinde, çekirdeğin pozitif yükünü nötralleştirmeye yetecek sayıda negatif yüklü ve kütleleri çekirdeğin kütlesi yanında ihmal edilebilecek kadar

83

kütlesi yanında ihmal edilebilecek kadar küçük parçacıklar(elektronlar) bulunmaktadır.

Rutherford atomu

84

Proton ve Nötronların Keşfi

Rutherford atom modeline göre, atomların çekirdeklerinde pozitif yüklü temel tanecikler vardır.

Rutherford bu parçacıkları 1919 yılında

85

Rutherford, bu parçacıkları 1919 yılında keşfetmiş ve adına proton demiştir.

James Chadwick, 1932 de atom çekirdeklerinde bulunan ve bir temel parçacık olan nötron’ları keşfetti.

Atomun Temel Parçacıkları

Proton

Nötron

Elektron

86

Not: Günümüzde 300’ün üzerinde atom altı parçacık bilinmektedir.

Atomun Temel ParçacıklarıAtamdaki

Parçacık

Kütle

(gram)

Kütle

(akb)

Yük

(kulon)

Elektron 9,1096 x10-28 0,00054859 -1,6022x10-19

87

Proton 1,6726 x 0-24 1,007277 +1,6022x10-19

Nötron 1,6749 x10-24 1,008665 0

Atomun Temel Parçacıkları

Atomdaki

Parçacık

Bağıl Kütlesi Bağıl Yükü

Elektron 1 -1

88

Proton 1836 +1

Nötron 1839 0

İzotoplar

Çoğu elementin iki yada daha fazla atomu olup, bunlar Dalton’un iddia ettiği gibi özdeş değildir.

Bir elementin proton ve elektron sayıları

89

Bir elementin proton ve elektron sayıları eşit fakat nötron sayıları farklı atomlarına o elementin izotopları denir.

İzotoplar

Bir elementin çekirdeğindeki proton ve nötron sayısının toplamına o elementin kütle numarası denir.

Bir elementin atomunun çekirdeğindeki

90

ç ğproton sayısına da o elementin atom numarası denir.

Bir elementin atom numaraları aynı fakat kütle numaraları farklı atomlarına o elementin izotopları denir.

04.11.2010

11

İzotoplar

XA

Zelementin simgesi

A: Kütle numarası

Z: Atom numarası

91

A = p sayısı + n sayısı

Z = p sayısı

İzotopların Adlandırılması

İzotoplar, elementin adının sonuna kütle numarası getirilerek adlandırılır.

C12

6

C13

(Karbon-12)

(Karbon 13)

92

C6

C14

6

(Karbon-13)

(Karbon-14)

Karbonun İzotopları

6 proton 6 proton 6 proton

C12

6 C136

C14

6

93

p p p12-6 = 6 13-6 = 7 14-6 = 86 nötron 7 nötron 8 nötron

Hidrojenin İzotopları

Hidrojen’in 3 tane izotopu olup, bunların özel adları vardır.

İzotop Adı Sembolu1 H P ti H

94

11H Protiyum H

21H Döteryum D

31H Trityum T

Hidrojenin İzotopları

Sembol İzotop Protons Nötron Elektron

sayısı sayısı sayısı

H 11H 1 0 1

95

D 21H 1 1 1

T 31H 1 2 1

İzotoplar

Bir elementin izotoplarının doğada bulunma yüzdeleri (sayıca) farklıdır.İzotop Doğada bulunma yüzdesi (%)

Neon 20 90 9

96

Neon-20 90,9

Neon-21 0,3

Neon-22 8,8

Yani, 1000 neon atomunun 909 kadarı neon-20 atomudur.

Atom Kütleleri

Atomların kütleleri, günlük hayatta kullanılan hiçbir tartım aletiyle ölçülemeyecek kadar küçüktür.

Bu nedenle element atomlarının

97

Bu nedenle, element atomlarının kütlelerinden bahsedilirken, onların kütlelerinin gram cinsinden değerinden değil, bir standarda göre bağıl kütlelerinden bahsedilir.

Atom Kütleleri

Karbon-12 izotopunun kütlesi, tam 12 akb kabul edilmiştir. Diğer element atomlarının kütleleri, bu standarda göre tayin edilir.

98

1 akb, tam olarak, bir karbon-12 izotopunun kütlesinin 1/12 si dir.

İzotopların kütleleri, kütle spektrometresidenilen bir cihaz yardımıyla deneysel olarak tayin edilir.

Kütle spektrometresi

NeonNeon

99

NeonNeon’un kütle spektrumu

04.11.2010

12

Atom Kütleleri

Bir elementin atom kütlesi (ağırlığı)izotopların doğada bulunma oranlarına göre, ağırlıklı atom kütlelerinin ortalamasıdır.

Ağırlıklı atom kütlesi şu şekilde hesaplanır.

100

ğ

Elementinatom kütlesi

izotop 1'inbulunma yüzdesi

izotop 1'inkütlesi= x +

izotop 2'ninbulunma yüzdesi

izotop 2'ninkütlesix + . . . .

Atom Kütleleri

Karbonun kütle spektrumu, kütlesi tam 12 akb olan %98,892 karbon-12 ve kütlesi 13,00335 akb olan %1,108 karbon-13 verir. Bu verilerden istifade ederek karbonun atom

101

kütlesini aşağıdaki gibi hesaplanır.

KarbonunAtom kütlesi

=12C nin x 12C nin kütlesiyüzdesi

+13C ün x 13C ün kütlesiyüzdesi

= 0,98892 x 12,000 akb + 0,01108 x 13,00335 akb

= 12,011 akb

Avagadro Sayısı ve Mol Kavramı

Atomlar ve moleküller çok küçük tanecikler olup, normal yollarla sayılamazlar.

Bu şekilde sayılamayacak büyüklükteki

102

ş y y ybir çokluğu, sayılabilecek birimlerle ifade etmek için mol kavramı (mol birimi) geliştirilmiştir.

Bu durum, buğdayın kile ile yada çivinin kilo ile belirtilmesine benzer.


Bir mol, tam 12 gram karbon-12 de bulunan karbon-12 atomlarının sayısı kadar tanecik içeren madde miktarıdır.

Atom ve molekül gibi taneciklerin bir mollerinin

103

giçerdiği tanecik sayısına “Avagadro sayısı” (NA) denir.

Avagadro sayısı = 12C nin mol kütlesi

12C nin atom kütlesi=

12,00000 g/mol

1,992648 x 10-23 g

= 6,022137 x 1023 mol-1 kütle spektroskopisi ile tayinedilir


NA’nın değeri çoğu zaman 6,02 x 1023

mol-1 şeklinde yuvarlatılır.

“mol-1” birimi, 1 mol maddedeki tanecik sayısını gösterir

104

sayısını gösterir.

Buna göre;1 mol karbon = 6,02 x 1023 C atomu = 12,011 g

1 mol oksijen = 6,02 x 1023 O atomu = 15,9994 g

Avagadro Sayısının Büyüklüğü

Avagadro sayısı (6,02214 x 1023) hayal edilemeyecek kadar büyük bir sayıdır.

Şayet, bir fasulye tanesinin hacmi 0,1 cm3 ise “bir mol fasulye” Türkiye’nin

105

cm3 ise, bir mol fasulye Türkiye nin yüzeyini yaklaşık 30 km kalınlığında bir tabaka şeklinde kaplar.


Soru: 1,00 x 1022 Mg atomu içeren bir örnek kaç mol dur? Bu örneğin kütlesi kaç gramdır? (MMg = 24,31 g/mol).

106

Kimyasal Bileşik Çeşitleri ve Formülleri

Bileşikler, oluştukları elementlerin simgelerinden yararlanılarak gösterilir ve bu gösterime “kimyasal formül” denir.

Bir bileşiğin formülü bileşikle ilgili

107

Bir bileşiğin formülü bileşikle ilgili aşağıdaki bilgileri verir:

Bileşikteki elementlerin türünü

Her bir element atomunun bileşikteki bağıl sayısını

Kimyasal Bileşik Çeşitleri ve Formülleri

H2O

Bileşikteki elementlerin türü

108

Formül birimi başına bir O atomu

Formül birimi başına iki H atomu

04.11.2010

13

Kimyasal Bileşik Çeşitleri

Kimyasal bileşikler iyonik ve moleküler olmak üzere iki sınıfa ayrılır.

109

İyonik Bileşikler

Pozitif ve negatif iyonların birbirlerini elektrostatik çekim kuvvetleri ile çekmesi sonucu oluşan bileşiklere iyonik bileşik denir.

Pozitif yüklü iyonlara katyon ve negatif yüklü

110

y y y g yiyonlara da anyon denir.

Bileşik adı Formülü İyonlar

Sodyum klorür NaCl Na+, Cl-

Magnezyum nitrat Mg(NO3)2 Mg2+, 2NO3-

Sodyum klorür’ün kristal yapısı

Cl-

111

Na+

Moleküler Bileşikler

Tanecikleri moleküller olan yani moleküllerden oluşan bileşiklere moleküler bileşikler denir.

Bir molekülde atomlar birbirlerine

112

kovalent bağlarla bağlıdırlar.Bileşik adı Formülü Su H2OMetan CH4

Karbon dioksit CO2

Formül Çeşitleri

Moleküler bileşikler için üç çeşit formül kullanılır.

Kaba formül

M l kül f ülü

113

Molekül formülü

Yapı formülü

Formül Çeşitleri

Kaba formül: Bir bileşiğin molekülünde bulunan element atomlarının türünü ve en basit oranını belirten formüldür.

Molekül formülü: Bir bileşiğin

114

Molekül formülü: Bir bileşiğin molekülünde bulunan element atomlarının hem türünü hem de gerçek sayılarını gösteren formüldür.

Formül Çeşitleri

Yapı(sal) formül: Bir bileşiğin molekülünde atomların bağlanma düzenini (atomların birbirlerine ne şekilde bağlandıklarını) gösteren formüllerdir

115

bağlandıklarını) gösteren formüllerdir.

Formül Çeşitleri

Etan CH3 (1:3) C2H6 C C

H

H

H

H

H

H

Bilesik adiKabaFormülü

MolekülFormülü

YapiFormülü

116

Formaldehit

Asetik asit

CH2O

CH2O

(1:2:1)

(1:2:1)

CH2O

C2H4O2 C C O

H

H

H

O

H

C

O

H H

Formül Çeşitleri

Asetilen CH (1:1) C2H2 C C HH

Bilesik adiKaba Formülü

MolekülFormülü

YapiFormülü

117

Benzen CH (1:1) C6H6C

CC

C

CC

H

H

H

H

H

H

04.11.2010

14

Formül Çeşitleri

C

O

HGlukoz CH2O (1:2:1) C6H12O6

Bilesik adiKaba Formülü

MolekülFormülü

YapiFormülü

118

C OH

C OH

C OH

C OH

C

H

H

H

O

H

H H

2 (1:2:1) 6 12 6H

Formül Kütlesi ve Molekül Kütlesinin Hesaplanması

Formül kütlesi iyonik bileşikler, molekül yada mol kütlesi ise moleküler bileşikler için kullanılır.

Formül kütlesi yada molekül/mol kütlesi

119

Formül kütlesi yada molekül/mol kütlesi, bileşiğin formülündeki atomların sayıları ve kütleleri dikkate alınarak, akb yada g/mol olarak hesaplanır.


Örnek: Magnezyum nitrat’ın [Mg(NO3)2] formül kütlesini hesaplayalım.MMg = 24,305 akb MN = 14,007 akb MO = 15,999 akb

120

MMg(NO3)2= MMg + 2MN + 6MO

= 24,305 akb + 2 x 14,007 akb + 6 x 15,999 akb= 148,313 akb

Not: Formüldeki atomların kütleleri g/mol birimi olarak alınsaydı, magnezyum nitratın formül kütlesi 148,313 g/mol olurdu.


Örnek: Asetik asit’in (C2H4O2)mol kütlesini hesaplayınız.

MC = 12,011 g/mol

M 1 008 / l

121

MH = 1,008 g/mol

MO = 15,999 g/mol

Kimyasal Formülden Yüzde Bileşimin Bulunması

Yeni bir bileşik sentezlendiği zaman yüzde bileşimi deneysel olarak tespit edilebilir. Ayrıca, formülden de yüzde bileşim hesaplanabilir.

122

Böylece, deneysel olarak bulunan yüzde bileşim ile formülden hesaplanan yüzde bileşim karşılaştırılarak sentezlenen bileşiğin gerçekten o olup olmadığı sınanmış olur.


Formülden yüzde bileşim şu şekilde hesaplanır:

Bileşiğin mol kütlesi hesaplanır.

Bil iği f ülü d ki h l ti

123

Bileşiğin formülündeki her elementin atom kütlesinin mol kütlesine oranı 100 ile çarpılır.


Örnek: Yangın söndürücü olarak kullanılan halotan’ın (C2HBrClF3) yüzde bileşimini hesaplayınız.MC = 12,011 g/mol

124

C , gMH = 1,008 g/molMBr = 79,9 g/molMCl = 35,45 g/molMF = 19,00 g/mol


C2HBrClF3’nın molekül kütlesi:

MC2HBrClF3 = 2MC + MH + MBr + MCl + 3MF

125

= (2 x 12,011) + 1,008 + 79,90 + 35,45 + (3 x 19,00)

= 197,4 g/mol


% C =(2 x 12,011)

197,4x 100 = %12,17

% H = 1,008

197,4x 100 = %0,51

126

% Br = 79,90

197,4x 100 = %40,48

% Cl =35,45

197,4x 100 = %17,96

% F =(3 x 19,00)

197,4x 100 = %28,88

04.11.2010

15


Soru: Glikoz’un (C6H12O6) yüzde bileşimini bulunuz.

MC = 12,011 g/mol

M 1 008 / l

127

MH = 1,008 g/mol

MO = 15,999 g/mol

Yüzde Bileşimden Formül Bulunması

Bir bileşiğin yüzde bileşimi ve molekül kütlesi deneysel olarak bulunabilir.

Deneysel olarak bulunan bu verilerden istifade edilerek bileşiğin kaba ve

128

istifade edilerek, bileşiğin kaba ve molekül formülleri de belirlenebilir.

Bu işlemler birkaç basamak da gerçekleştirilir.


Örnek: Parfümeri sanayiinde kullanılan “Metil benzoat’ın” kütlece yüzde bileşimi %70,58 C, %5,93 H ve %23,49 O’dir. Metil benzoat’ın deneysel olarak bulunan molekül kütlesi 136

129

akb olduğuna göre,kaba ve molekül formüllerini bulunuz.

MC = 12,011 g/mol

MH = 1,008 g/mol

MO = 15,999 g/mol


1.Basamak: Bileşiğin 100,0 g olduğu kabul edilir. 100,0 g örnekte elementlerin kütleleri, yüzde bileşimlerine eşittir. Yani; 100 0 g örnekte 70 58 g C 5 93 g H ve

130

100,0 g örnekte 70,58 g C, 5,93 g H ve 23,49 g O vardır.

2.Basamak: 100,0 g örnekte bulunan elementlerin kütleleri, mol sayılarına çevrilir.


nC =70,58 g

12,011 g/mol= 5,876 mol C

nH =5,93 g

1,008 g/mol= 5,88 mol H

131

, g

nO =23,49 g

15,999 g/mol= 1,468 mol O


3.Basamak: Elde edilen mol sayıları element simgelerinin sağ altına yazılır.

C5,88H5,88O1,47

132

4.Basamak: Bu sayılar, en küçüğüne (1,47) bölünerek, tam sayı haline getirmeye çalışılır.

C H O5,881,47

5,881,47

1,471,47

= C4,00H4,00O1,00


5.Basamak: Şayet indisler tam sayıdan çok farklı değilse, tam sayıya yuvarlatılır yada uygun katsayılarla çarpılarak tamsayıya çevrilir

133

tamsayıya çevrilir.

Metil benzoat örneğinde indisler tam sayı olduğundan, yuvarlama gerekmez ve bu bileşiğin kaba formülü “C4H4O” dur.


6.Basamak: Metil benzoat’ın kaba formülünün kütlesi bulunur. Molekül kütlesinin kaba formül kütlesine oranından çıkan tam sayı kaba

134

oranından çıkan tam sayı, kaba formüldeki indislerle çarpılarak metil benzoat’ın molekül formülü bulunur.

Kaba formül kütlesi =

[(4 x 12) + (4 x 1) + (1 x 16)] = 68 akb


Molekül kütlesi

Kaba Formül kütlesi=

136

68= 2

135

Metil Benzoat’ın Molekül Formülü:

2 x (C4H4O) = C8H8O2

04.11.2010

16


Soru: Dibutil süksinat ev karıncaları ve hamam böceklerine karşı kullanılan bir böcek kovucudur. Bileşimi, kütlece; %62 58 C %9 63 H ve 27 79 O dir

136

%62,58 C, %9,63 H ve 27,79 O dir. Deneysel olarak bulunan molekül kütlesi 230 akb dir. Dibutil süksinat’ın kaba ve molekül formülünü bulunuz?

Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon

Bir atomdan iyon denilen yüklü bir parçacık oluşturulabilir.

Bunun için, nötral bir atoma ya bir elektron eklenmeli yada nötral bir

137

elektron eklenmeli yada nötral bir atomdan bir elektron uzaklaştırılmalıdır.

Örneğin, bir sodyum atomunun çekirdeğinde 11 protonu ve çekirdek çevresinde de 11 elektronu vardır.


Şayet elektronlardan biri uzaklaştırılırsa, çekirdekte hala 11 protonu olmasına rağmen, 10 elektronu kalacaktır.

Bu durumda net yükü 1+ olan bir iyon

138

Bu durumda net yükü 1+ olan bir iyon (katyon) meydana gelecektir.

(11+) + (10-) = 1+

Bu durum aşağıdaki gibi şematize edilebilir.


bir elektron kaybi

(10-)

11+ 11+

(11-)

139

Mgiki elektron kaybı

Mg2+ + 2e-

Alüç elektron kaybı

Al3+ + 3e-

Na Na+ + e-

sodyum atomu (Na) sodyum iyonu (Na+)


Nötral atomların elektron kazanması ile negatif yüklü iyonlar (anyon) oluşur.

Nötr bir atom, dışardan bir elektron alırsa 1 yüklü iki elektron alırsa 2 yüklü bir

140

1- yüklü, iki elektron alırsa 2- yüklü bir anyon oluşur.

Not: İyon oluşumunda, atomun çekirdeğindeki proton sayısında asla değişme olmaz.


(18-)

17+ 17+

(17-)

+ e-

141

klor atomu (Cl) klorür iyonu (Cl-)

Cl + e- Cl- (klorür iyonu)

O + 2 e-O2- (oksit iyonu)

S + 2 e-S2- (sülfür iyonu)


Bir atomdan ne tür bir iyon oluşacağını tahmin etmede peryodik tablo son derece yararlıdır.

1A grubu elementleri 1+ yüklü 2A grubu

142

1A grubu elementleri 1+ yüklü, 2A grubu elementleri 2+ yüklü ve 3A grubu elementleri 3+ yüklü iyonlar oluşturur.

B grubu elementleri olan geçiş metalleripozitif yüklü değişik iyonlar oluştururlar.


Bu metallerden kaç yüklü katyonların oluşacağını tahmin etmek kolay değildir.

Bununla birlikte, metalik özellik gösteren elementler, daima pozitif (+) yüklü iyonlar

143

, p ( ) y yoluştururlar.

Ametaller genellikle elektron alarak negatif (-) yüklü iyonlar oluştururlar.

7A grubu ametalleri 1- yüklü ve 6A grubu elementleri de 2- yüklü iyonlar oluşturur.


144

04.11.2010

17

Yükseltgenme Basamakları

Yükseltgenme basamağı (yükseltgenme sayısı), bir atomun bileşiklerinde verdiği yada aldığı elektron sayısını gösterir.

Yükseltgenme basamakları kimyasal

145

Yükseltgenme basamakları, kimyasal bileşiklerin adlandırılmasında kullanılır.

NaCl gibi İyonik bir bileşik de atomların yükseltgenme basamaklarını belirlemek nispeten kolaydır.


Bileşik Na+ ve Cl- iyonlarından oluşur. Bu bileşikte Na un yükseltgenme basamağı +1 ve Cl un -1 dir.

Yükseltgenme basamaklarını belirlemek

146

Yükseltgenme basamaklarını belirlemek için, aşağıda verilen kuralların bilinmesi gerekir.

Şayet iki kural birbiriyle çelişirse, üst sırada yer alan kural geçerlidir.


Bileşik yapmamış element atomunun yükseltgenme basamağı (Y.B.) sıfırdır.

Bir molekül yada iyonik bileşikteki atomların yükseltgenme basamakları toplamı sıfırdır. Bir iyonda bu toplam hem büyüklük hem de

147

Bir iyonda bu toplam, hem büyüklük hem de işaret olarak, iyonun üzerindeki yüke eşittir.

Alkali metaller (1A grubu elementleri, yani; Li, Na, K, Rb, Cs ve Fr) bileşiklerinde +1, Y.B. na sahiptir. Toprak alkali metallerin (2A grubu) ise bileşiklerindeki Y.B. +2 dir.


Hidrojen bileşiklerinde +1, flor -1 yükseltgenme basamağındadır.

Oksijen, bileşiklerinde -2 yükseltgenme basamağına sahiptir

148

basamağına sahiptir.

Metallerle yaptığı ikili bileşiklerinde, 7A grubu elementleri (halojenler) -1, 6A grubu elementleri -2, 5A grubu elementleri -3 Y.B. nda bulunurlar.

+1

+2

+3 -1-2-3

Hangi Gruplar Hangi Yükseltgenme Basamağı

149


Örnek: P4 molekülünde P atomunun Yükseltgenme basamağını bulunuz.

Çözüm: Bileşik yapmamış element atomlarının Y B si sıfır olacağından P

150

atomlarının Y.B. si sıfır olacağından, P4

deki P nin Y.B. = 0 dır.


Örnek: Al2O3 bileşiğinde Al atomunun Y.B.sini bulunuz.Çözüm: Al2O3 iyonik bir bileşiktir. Bir bileşikte atomların yükseltgenme basamakları toplamı sıfırdır Oksijenin Y B si 2 dir Üç oksijen

151

sıfırdır. Oksijenin Y.B.si -2 dir. Üç oksijen atomu için toplam sayı -6 dır. İki Al atomunun +6 olmalıdır. O halde, Al un Y.B. si +3 tür.2x + 3(-2) = 0 denklemini çözümünden de bulunur. Bu denklem çözüldüğünde X = +3bulunur.


Soru: Aşağıda altı çizili element atomlarının yükseltgenme basamaklarını bulunuz.a) MnO4

- b) NaH c) H2O2

152

) 4 ) ) 2 2

d) HNO3 e) Cl2O f) KO2

g) Cr2O72-

İnorganik Bileşiklerin Adlandırılması

Kimyasal bileşikler; organik ve inorganik olarak da sınıflandırılır.

Yapısında; karbon, hidrojen, oksijen, azot ve daha bir kaç ametal atomu bulunduran

153

bileşiklere organik bileşikler, bu tanımın dışında kalanlara ise inorganik bileşikler denir.

Bu dersin kapsamı içerisinde, sadece inorganik bileşiklerin adlandırılması üzerinde durulacaktır.

04.11.2010

18

Metal ve Ametallerin İkili Bileşikleri

İkili bileşikler iki elementten oluşmuş bileşiklerdir.

Elementlerden biri metal, diğeri ametalise ikili bileşik çoğunlukla iyonlardan

154

ise, ikili bileşik çoğunlukla iyonlardan oluşur. Yani ikili, iyonik bileşiktir.

Bu tür metal-ametal ikili bileşikleri adlandırırken, bileşiği oluşturan iyonların adları ve formülleri bilinmelidir.

Metal ve Ametallerin İkili Bileşikleri

Metal-ametal ikili bileşiklerinin formülleri yazılırken, önce pozitif iyon ve daha sonra negatif iyon formülde yer almalı ve bileşik elektrikçe nötür (yüksüz) olmalı

155

bileşik elektrikçe nötür (yüksüz) olmalı.

Yaygın Bazı Basit (Tek Atomlu) İyonlar

Adı Simgesi Adı Simgesi

Lityum Li+ Gümüş Ag+

Sodyum Na+ Demir (II) Fe2+

Pozitif İyonlar (Katyonlar)

156

Potasyum K+ Demir (III) Fe3+

Magnezyum Mg2+ Bakır (I) Cu+

Kalsiyum Ca2+ Bakır (II) Cu2+

Aluminyum Al3+ Krom (III) Cr3+

Çinko Zn2+ Kurşun (II) Pb2+

Yaygın Bazı Basit (Tek Atomlu) İyonlarNegatif İyonlar (Anyonlar)

Adı Simgesi

Hidrür H-

Florür F-

157

Klorür Cl-

Bromür Br-

İyodür I-

Oksit O2-

Sülfür S2-

Nitrür N3-

Adı Verilen Bileşiğin Formülünün Yazılması

Baryum oksit

bir Ba2+ ve bir O2- = BaO

Kalsiyum Klorür

158

bir Ca2+ ve iki Cl- = CaCl2Demir (III) sülfür

İki Fe3+ ve üç S2- = Fe2S3

Formülü Verilen Bileşiğin Adlandırılması

Na2SSodyum sülfürAlF3

Aluminyum florür

159

Aluminyum florürCu2OBakır (I) oksitCrCl3Krom (III) klorür

İki Ametalin İkili Bileşikleri

İkili bileşik iki ametal atomundan oluşmuşsa, bileşik moleküler yapıdadır.

İkili ametal bileşiklerinde, pozitif yükseltgenme basamağına sahip

160

yükseltgenme basamağına sahip element hem formül yazımında, hem de adlandırmada önce yazılır.

Örneğin;

HCl = Hidrojen klorür (ClH değil)


Bazı ikili ametal bileşiklerinin yaygın veticari adları olup, daha çok bu adlar kullanılır.

H O = Su (dihidrojen oksit değil)

161

H2O = Su (dihidrojen oksit değil)

NH3 = Amonyak (H3N = trihidrojen nitrür değil)


Bazı ametal çiftleri birden çok bileşik yaparlar.

Böyle durumlarda,

Önekler

mono = 1

di = 2

tri = 3

162

yformüldeki atomların sayısı öneklerle belirtilir.

tri = 3

tetra = 4

penta = 5

heksa = 6

04.11.2010

19

Yaygın İkili Ametal Bileşikleri

SO2 kükürt dioksit

SO3 kükürt trioksit

BF3 bor triflorür

163

CCl4 karbon tetraklorür

CO karbon monoksit

CO2 karbon dioksit

NO azot monoksit

Yaygın İkili Ametal Bileşikleri

NO2 azot dioksitN2O diazot monoksitN2O3 diazot trioksitN O diazot tetraoksit

164

N2O4 diazot tetraoksitN2O5 diazot pentaoksitPCl3 fosfor triklorürPCl5 fosfor pentaklorürSF6 kükürt heksaflorür

İkili asitler

Asitlerin değişik tanımları olmakla birlikte, suda çözündüğü zaman hidrojen iyonu (H+) oluşturan bileşiklere asit denir.

Hidrojen halojenürler (HF HCl HBr ve

165

Hidrojen halojenürler (HF, HCl, HBr ve HI) suda çözündüğü zaman, hidrojen iyono (H+) ve halojenür iyonları (F-, Cl-, Br- ve I-) oluştururlar ve bu bileşiklerin sulu çözeltileri asittir.

İkili Asitlerin Adları

Hidrojen florür (HF) ve Hdrojen klorür (HCl) gibi adlar bu bileşiklerin saf halleri için kullanılır.Başlıca ikili asitler ve adları:HF( ) hid fl ik it

166

HF(aq) = hidroflorik asitHCl(aq) = hidroklorik asitHBr(aq) = hidrobromik asitHI(aq) = hidroiyodik asitH2S(aq) = hidrosülfürik asit

Diğer Yaygın Asitler

HClO hipokloröz asitHClO2 kloröz asitHClO3 klorik asitHClO perklorik asit

167

HClO4 perklorik asitHNO2 nitröz asitHNO3 nitrik asitH2SO3 sülfüröz asitH2SO4 sülfürik asit

Çok Atomlu İyonlar

Çok atomlu iyonlarda, iki yada daha çok atom bir arada bulunur.

Çok atomlu iyonlara, daha çok ametalatomları arasında rastlanır

168

atomları arasında rastlanır.

Çok atomlu anyonlar, çok atomlu katyonlara göre daha yaygındırlar.

Çok atomlu anyonların çoğusu oksijen taşır. Böyle anyonlara “oksianyon” denir.

Yaygın Çok Atomlu İyonlar

Çok Atomlu Katyonlar

Adı FormülüAmonyum NH4

+

169

y 4

Hidronyum H3O+

Örnek BileşikNH4Cl Amonyum klorür

Çok Atomlu Anyonlar

Adı FormülüAsetat C2H3O2

-

Karbonat CO32-

Bikarbonat HCO3-

170

3

Hipoklorit ClO-

Klorit ClO2-

Klorat ClO3-

Perklorat ClO4-

Kromat CrO42-

Çok Atomlu Anyonlar

Adı FormülüDikromat Cr2O7

2-

Siyanür CN-

Hidroksit OH-

Nitrit NO

171

Nitrit NO2-

Nitrat NO3-

Permanganat MnO4-

Fosfat PO43-

Sülfit SO32-

Sülfat SO42-

04.11.2010

20

Örnek Alıştırmalar

Aşağıda formülleri verilen bileşikleri adlandırınız.

a) CuCl2 b) ClO2 c)Ca(HCO3)2

d) F SO

172

d) FeSO4

Aşağıdaki bileşiklerin formüllerini yazınız.

a) Amonyum sülfat b) kalsiyum hipoklorit

c) periyodik asit d) potasyum dikromat

Teşekkür

Bu sunun büyük bir bölümü Prof. Dr. Yavuz TAŞKESENLİGİL’in hazırlamış olduğu sunudan alınmıştır. Hocamıza teşekkür ederimteşekkür ederim.

173 174

Documents

Genel Kimya-I (1) [Uyumluluk Modu] · Bilimsel Teori Bilimsel Yasa Bilimsel Hipotez Kavram Yanılgıları ... Ernest Rutherford (1871-1937) Bilimsel Yasa ... olan; atom, iyon, elektron