04.11.2010 Kimya Nedir? GENEL KİMYA Yrd. Doç. Dr. Suat ÇELİK OFMAE Bölümü Kimya Eğitimi Anabilim Dalı Öğretim Üyesi BİLİMİN ÖNEMLİ KAVRAMLARI Kimya maddenin bileşimi ve özellikleri ile ilgilenen bir bilim dalıdır. Güneş pilleri, Transistörler, Güneş pilleri, İlaçlar, Bilimsel Yöntem Olgu Bilimsel Teori Bilimsel Yasa Bilimsel Hipotez Kavram Yanılgıları 2 Bilimde hiyerarşik adımlar halinde yürüyen evrensel tek bir yöntem yoktur. Bilim yaratıcılık gerektiren bir sosyal etkinliktir Gözlem Hipotez Sonuçları Başkaları İle Paylaşma Deney Sonuçları Raporlaştırma Sonuç Çıkarma Teori (Model) Gerektiğinde Teoride Değ. Hipotezi Test Etme Yasa Veri Toplama Tahmin Hipotez Kurma Bilimsel Yöntem Problemi Tanımlama Deney Problemi Tespit Etme BİLİMSEL YÖNTEM MODELİ Olgu Olgu genel olarak, evrende yer alan, doğrudan ya da dolaylı olarak gözlenebilen nesne, durum veya olaylar olarak nitelendirilebilir. Olguların; o Genel geçerlilik, o Süreklilik, o Doğrudan ğ ya y da dolaylı y olarak g gözlenebilirlik o Tekrarlanabilirlik özellikleri bulunmaktadır. Olgu örnekleri; Suyun kaynaması Metallerin elektrik iletmesi o Elmasın sert olması o İnsanların öğrenmesi o o Bilimsel Teori Bilimsel Teori o o o o o o o Bilimsel yöntemin en önemli kavramı olan teori, doğal dünyanın olgularını, olgular arası ilişkilerini, yasalarını açıklayan, yasaları, çıkarsamaları ve test edilmiş hipotezleri içeren iyi yapılandırılmış kavramsal yapılardır. Moleküler kinetik teori Atom teorileri Öğrenme teorileri Asit--baz teorileri Asit Belirsizlik teorisi Hareketli kıtalar teorisi Motivasyon teorileri Bilimsel teoriler, gündelik hayatta boş veya safsata anlamında kullanılan teori anlamında kullanılmamalıdır. o o o o Bilimsel teoriler hiçbir zaman ispatlanamaz ancak mevcut kanıtlara dayalı olarak yapılan açıklamalar arasında en mantıklı olanıdır. Bilimsel teorilerin teorilerin, açıklama açıklama, tahmin ve kontrol olmak üzere üç önemli bileşeni vardır. İyi bir teori, gözlemleri iyi açıklama, henüz gözlenmemiş olayları tahmin etme, sınanmaya açık olma ve yeni bilgiler elde edildikçe gerektiğinde düzeltilebilme gibi özelliklere sahip olmalıdır. Teoriler sayesinde birbiriyle ilişkisiz gibi görünen bir takım olaylar arasındaki ilişkilerin varlığı tespit edilir. 1 04.11.2010 Bilimsel Yasa Bilimsel Yasa Bilimsel yasalar, belirtilen şartlar altındaki olgular arası ilişkilerin özlü ifadeleridir. “Sabit sıcaklıkta, sabit miktardaki gazın hacmi, basıncı ile ters orantılıdır.” BoyleBoyle-Mariotte yasası P α 1/ V o o o o o o Ernest Rutherford (1871-1937) o Teori Yasa Teoriler yasalara dönüşmeyip, yanlışlanamadıkları sürece, teori olarak, yasalar da yasa olarak kalırlar. Gazların kinetik teorisinin gaz yasalarından çok sonra ortaya konmuş olması da bu durumu desteklemektedir. Bilimin doğası ile ilgili yaygın kavram yanılgıları “Şekerin sudaki çözünme hızı artan sıcaklıkla artar.” Maddenin Yapısı Bilim insanları tamamen objektifidirler. Bilimsel hipotezler, teorilere onlarda yeterince doğrulandıklarında yasalara dönüşürler. Bilimde evrensel olarak kabul edilen tekbir bilimsel yöntem vardır. Bilim olguların sistematik olarak gözlenmesi işleminden ibarettir. Bilim bütün sorularımıza cevap bulabilir. Bilim tamamen birikimsel olarak ilerler. “Dünya güneşin etrafında döner” Kopernik’in hipotezi Bilimsel araştırmalarda hipotezler araştırılacak konuyu veya çözülecek problemi sınırlandırarak bilimin seçici olma işlevini yerine getirirler. Bilimde sosyal ve kültürel değerlerin bir etkisi yoktur. Örneğin gazlara ait yasalarda basınç, hacim, sıcaklık ve tanecik sayısı niceliklerinin birbirleri ile ilişkileri ifade edilirken, gazların kinetik teorisinde bu ilişkilerin nasıl oluştuğunun açıklamaları yer alır. Hipotezler, yapılan gözlemleri açıklamaya yönelik sınanmak üzere ileri sürülen, sınırları iyi çizilmiş doğrulanmaya veya yanlışlanmaya açık önermelerdir. Bilimsel bilgiler değişmez kesin bilgilerdir. Hipotez Yasalar, teorilerden farklı olarak açıklamadan daha çok ilişkileri belirtme işlevine sahiptir. Hipotez Hipotez, teori ve yasa arasında hiyerarşik bir ilişki yoktur. Hipotez Kütlenin korunumu yasası, Enerjinin korunumu yasası, Sabit oranlar yasası, Boyle--Mariotte yasası Boyle Ohm yasası Coulomp yasası Yerçekimi yasası vb. birçok yasa örneği bulunmaktadır. “Öğrencilerin kümeler konusundaki başarıları açısından İşbirlikçi öğrenme yöntemi etkili bir yöntemdir” Maddenin Bileşimi Uzayda yer kaplayan, kütlesi olan ve eylemsizlik özelliğine sahip her şey. Kütle, Ağırlık, Eylemsizlik Bileşim: bir madde örneğinin bileşenlerini ve bunların madde içindeki bağıl oranlarını belirtir. %5,93 H, %94,07 O %11.19 Hidrojen, %88,81 Oksijen 17 18 2 04.11.2010 Özellik Maddenin Yapısı Bir madde örneğini diğer maddelerden ayıran nitelikler Kızıl kahve rengi katı bakır Madde: Tanecikli yapıda Boşluklu yapıda Hareketli yapıda Maddenin Yapısı Madde taneciklerden meydana geliyorsa, tanecikler neden görülemiyor? 1 Damla suda 2x1021 tane su molekülünün (H2O, O suyu oluşturan tanecikler) bulunması, çıplak gözle neden maddeyi oluşturan taneciklerin görülmediğini açıklar. Sarı katı kükürt 19 Maddenin Yapısı 20 Maddenin Yapısı Maddedeki tanecikler: Atomlar Moleküller İyonlar 21 Maddenin Yapısı Demir çubuk, bir şişedeki cıva, bakır kap, alüminyum çerçeve, tanecikleri atomlar olan maddelere örnek verilebilir. Bir kaptaki su (H2O), O) alkol (C2H5OH), OH) aseton (C3H6O), çay şekeri (C12H22O11) ve bir tüpteki oksijen (O2) tanecikleri moleküller olan maddelere örnek teşkil eder. Tanecikleri iyonlar olan maddelere örnekler: 22 Maddenin Yapısı Maddenin boşluklu yapısı: 50 mL su ve 50 mL alkol karıştırıldığı zaman 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. Na+, Cl- Kalsiyum Karbonat (kireç taşı) CaCO3 Ca2+, CO32 Sodyum karbonat (çamaşır sodası) 2Na+, CO32Na2CO3 24 Maddenin Yapısı Maddenin Taneciklerinin Hareketliliği Maddenin taneciklerinin hareketli olduğu, maddenin gaz hali göz önüne alındığında daha kolay anlaşılır anlaşılır. Bir maddenin gaz halindeki tanecikleri hareketli olmasaydı, evde hangi yemeklerin piştiği apartman girişinde anlaşılabilir miydi? 25 Sodyum klorür (yemek tuzu) NaCl 23 Maddenin Yapısı 26 Soğan doğranırken gözler yaşarır mıydı? Kışlık yün elbiseleri korumak için kullanılan naftalin’in kokusu elbiselerden burnumuza nasıl gelirdi? 27 3 04.11.2010 Maddenin Yapısı Maddenin Yapısı Verilen örneklerden de anlaşılacağı gibi, maddenin gaz halindeki taneciklerinin hareketli olduğu beş duyumuz kullanılarak kolayca algılanabilir algılanabilir. Sıvılarda ve katılarda görünen yapı bütünsel olduğu için taneciklerin hareketli olduğuna ancak, deneylerden elde edilen sonuçlar yorumlanarak varılabilir. Maddenin Yapısı 1 Maddenin katı halinde taneciklerde sadece 1. titreşim hareketleri vardır ve dolayısıyla tanecikler arası boşluklar sabittir. 28 Fiziksel ve Kimyasal Özellikler 2. Maddenin sıvı ve gaz halinde taneciklerde titreşim hareketlerine ilaveten, taneciklerin çarpışmalarından ileri gelen dönme ve yer değiştirmelerinden ileri gelen öteleme hareketleri vardır. Ancak sıvılarda bu hareketler gazlara göre daha yavaştır. Sonuç olarak, maddenin taneciklerinin hareketi maddenin her üç hali için aynı değildir. 29 Fiziksel ve Kimyasal Değişmeler Fiziksel ve Kimyasal Değişmeler Maddenin taneciklerinin yapısının değişmediği durumdaki değişmelere fiziksel değişme denir. Maddenin hal değiştirmesi, ğş , bir fiziksel değişmedir. Hal değişimi sırasında maddenin taneciklerinin yapısında bir değişme olmaz. Sadece, taneciklerin enerjileri ve bir araya gelme biçimleri değişir. Maddenin rengi, kokusu, hacmi, hali, yoğunluğu, erime noktası ve kaynama noktası gibi bazen beş duyumuzla doğrudan bazen de ölçümler yaparak tespit edilen özelliklere maddenin fiziksel özellikleri denir. Maddenin enerji etkisiyle yada diğer kimyasal maddelerle yeni maddeler oluşturabilme yeteneğine maddenin kimyasal özellikleri denir. 31 Fiziksel ve Kimyasal Değişmeler Maddenin taneciklerinin yapısının değiştiği durumdaki değişmelere kimyasal değişme denir. Odunun yanması yanması, dinamit’in dinamit in ısıtıldığında patlaması, demirin paslanması birer kimyasal değişme örnekleridir. Kimyasal değişmelere çoğunlukla “Kimyasal Reaksiyon” denir. Bir kimyasal reaksiyonda, başlangıçta alınan maddelere “reaktantlar” reaktantlar veya reaksiyona girenler denir. Reaksiyon sonucunda meydana gelenlere de ürünler denir. Reaksiyona Girenler (Reaktantlar) 33 Maddenin Halleri Maddenin bulunma durumlarına maddenin halleri denir. Maddenin halleri 34 Erime noktası, kaynama noktası, renk, sertlik ve kristal yapısı fiziksel özelliklerdir. 32 Kimyasal Değişme (Reaksiyon) 30 Katı K t Sıvı Gaz Plazma Ürünler 35 36 4 04.11.2010 Maddenin Halleri Maddenin Halleri Maddenin Halleri Maddenin Plazma Hali: Elektrikçe nötr olan; atom, iyon, elektron ve moleküllerin bir arada bulunduğu karışıma plazma hali denir denir. Daha çok yüksek sıcaklık ve basınçta plazma hali ile karşılaşılır. Kibrit alevi, floresan lambadaki ışıldama maddenin plazma haline örnek verilebilir. 37 Maddenin Halleri Hal Katı(k) Sıvı(s) ( ) Gaz haldeki maddeler Demir T b i Tebeşir Kömür Tuz Şeker Zeytin yağı S Su Benzin Alkol Hava D ğ l gaz Doğal Karbondioksit Su buharı 39 Maddedeki Hal Değişimleri Gaz Katı haldeki maddelerin sıvı hale, sıvı haldeki maddelerin gaz haline geçmesine veya gaz halindeki maddelerin sıvı ve sıvı haldeki maddelerin de katı hale geçmesine maddelerin hal değişimi denir. Maddelerdeki hal değişimi, enerji alınıp verilmesi ile gerçekleşir. Özellik Kütlesi, hacmi ve şekli belirlidir. Kütle ve hacim belirlidir. Şekil değişir ve konulduğu kabın şeklini alır. Kütle belirlidir. Konulduğu kabın hacmini kaplar. Konulduğu kabın şeklini alır. Gaz(g) Sıvı haldeki maddeler 38 Maddedeki Hal Değişimleri Madde Hallerinin Özellikleri Katı haldeki maddeler Buharlaşa Yoğunlaşma SIVI Erime Donma Katı 40 Maddenin Sınıflandırılması Elementler Çevremizde görülen bütün maddeler aşağıdaki gibi sınıflandırılır. Elementler fiziksel yöntemlerle ayrilabilir Aynı cins atomlardan oluşan maddelere element denir. Elementler saf maddelerdir. Günümüzde Gü ü ü d 115 civarında i d element l t bilinmektedir. Bunların 88 tanesi doğal, diğerleri yapay elementlerdir. Bilesikler kimyasal yöntemlerle ayrilabilir Karisimlar Homojen Karisimlar Heterojen Karisimlar 42 Bileşikler Farklı cins element atomlarının bir araya gelerek oluşturdukları taneciklerden (moleküller veya iyonlar) meydana gelen maddelere bileşik denir. denir Bileşikler saf maddelerdir. Bütün saf maddelerin erime ve kaynama noktaları sabittir. Madde Saf maddeler 41 Süspansiyonlar Emülsiyonlar 43 44 45 5 04.11.2010 Bileşikler Bileşik adı Su Etil alkol Aseton Karbon dioksit Sodyum klorür Karışımlar Formülü H2O C2H5OH C3H6O CO2 NaCl Sodyum bikarbonat NaHCO3 Bileşimleri belli bir kimyasal formülle ifade edilemeyen maddelerdir. Karışımların erime ve kaynama noktaları sabit değildir değildir. Tuzlu su, içme suyu, çay, kahve, odun, toprak, taş ve süt karışımlara örnek olarak verilebilir. Bileşik Çeşidi Her tarafında aynı özelliğe sahip olan karışımlara homojen karışım denir. Alaşımlar ve çözeltiler, homojen karışımlardır karışımlardır. Çözelti; çözünen ve çözücü’den oluşup çeşitli şekillerde elde edilebilirler. moleküler moleküler moleküler moleküler iyonik iyonik 46 Çözeltiler 47 Heterojen Karışımlar Çözelti çeşidi Sıvı-sıvı Katı-sıvı Katı-katı Örnekler Kolonya Tuzlu su, şekerli su Sıvı-gaz Kolalı içecekler, suda çözünmüş oksijen saf hava Gaz-gaz Homojen Karışımlar Heterojen Karışımlar Sıvı-katı heterojen karışımlara süspansiyon denir. Su-kum, su-un, bulut (hava-su buharı ş ), ayran y birer süspansiyon p y karışımı), örneğidir. Sıvı-sıvı heterojen karışımlara emülsiyon denir. Su-zeytin yağı, su-benzin karışımı birer emülsiyon örneğidir. Her tarafında aynı özelliğe sahip olmayan karışımlara heterojen karışım denir. Heterojen karışımlarda iki faz ayrı ayrı görülür. Alaşımlar (pirinç, çelik, lehim vb.) 49 Aşağıdakiler saf madde mi, homojen karışım mı, 50 Karışımların Ayrılması yoksa heterojen karışım mı? Tartışınız. Gazoz ve kolalı içecekler, Bir tüpteki oksijen veya helyum, Salata lezzetlendiricisi olarak kullanılan zeytin ti yağı ğ ve sirke i k kkarışımı, Bakır metali, Çay şekeri, Duman (toz, hava ve su buharı karışımı). 52 48 51 Süspansiyonların Ayrılması Süspansiyonlarda, katı ve sıvı faz süzülerek birbirinden kolayca ayrılabilir. Süzme işleminde, suda dağılmış olan geçemeyeceği ç y ğ katı maddenin tanelerinin g kadar küçük gözenekleri olan süzgeç kağıtları kullanılır. Katı tanecikler, süzgeç kağıdının üzerinde kalır ve sıvı kısım süzgeç kağıdından geçer. Çevremizde görülen bir çok madde, saf maddelerin karışımından oluşmuş karışımlar olup, bu karışımlar çeşitli yöntemler kullanılarak bileşenlerine ayrılabilir. 53 54 6 04.11.2010 Çözeltilerin Ayrılması Çözeltilerin Ayrılması Katı-sıvı homojen karışımlar, buharlaştırma yada damıtma (destilasyon) ile bileşenlerine ayrılır. Buharlaştırma işleminde işleminde, sıvı kısım buharlaşır ve katı kısım buharlaştırma kabında kalır. Çözeltilerin Ayrılması Sıvı-sıvı homojen karışımları bileşenlerine ayırmanın en uygun yolu, damıtma (destilasyon) yöntemini uygulamaktır uygulamaktır. Bu yöntemle, kaynama noktaları birbirinden farklı, iki yada daha fazla sıvı birbirinden kolayca ayrılabilir. 55 Katı Karışımların Ayrılması 56 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 dönüştürülür. Süspansiyon süzülerek bileşenlerden biri (süzgeç kağıdında kalan) ayrılır. Süzüntü buharlaştırıldığında, çözücü buharlaşır ve çözünen katı kapta kalır. Emülsiyonlar (sıvı-sıvı heterojen karışımlar) öz kütle farkından yararlanılarak, bileşenlerine ayrılırlar. Bu iş için ayırma hunisi adı verilen özel bir alet geliştirilmiştir. Demir-kükürt gibi bileşenlerden biri mıknatıslanmaya duyarlı ise, mıknatıs kullanılarak karışımdan demir ayrılır. 59 Ekzotermik ve Endotermik Reaksiyonlar 60 Ekzotermik ve Endotermik Reaksiyonlar Çevreye ısı vererek yürüyen reaksiyonlara “ekzotermik reaksiyonlar” denir. Çevreden ısı alarak yürüyen reaksiyonlara “endotermik reaksiyonlar” denir. 57 Katı Karışımların Ayrılması Soru: Tuz ve şeker karışımı (katı-katı) bileşenlerine nasıl ayrılır? 58 Emülsiyonların Ayrılması Katı-sıvı ve sıvı-sıvı karışımları ayırma işleminde kullanılan basit damıtma (destilasyon)düzeneği Yanma reaksiyonları ekzotermik, bozunma reaksiyonları ise endotermik reaksiyon çeşitleridir. CH4(g) + 2O2(g) CaCO3(k) kireçtasi 61 ki il i kivilcim CO2(g) + 2H2O(g) + 213 kcal/mol (yanma) metan 62 CaO(k) + sönmemis kireç CO2(g) (bozunma) 63 7 04.11.2010 Atom Teorileri Kütlenin Korunumu Kanunu Bir Kimyasal reaksiyonda, reaksiyona giren maddelerin kütleleri toplamı, ürünlerin kütleleri toplamına eşittir. 64 Kütlenin korunumu ve sabit oranlar yasasından yararlanan, John Dalton (1766-1844) 1803 yılında kendi adıyla anılan bir atom modeli geliştirmiştir. Elementler atom denilen küçük taneciklerden oluşmuşlardır. Bir elementin bütün atomları özdeştir. Bir Bi elementin l ti atomları, t l başka b k bir bi elementin atomlarından farklıdır. Bir elementin atomları, diğer bir elementin atomları ile birleşerek bileşikleri meydana getirebilir. 67 Dalton atom teorisindeki 2. madde olarak verilen “bir elementin bütün atomları özdeştir” görüşü bugün için geçerli değildir. Ayrıca, 5. madde de belirtilen görüş, kimyasal reaksiyonlar için doğru, çekirdek reaksiyonları için doğru değildir. Çekirdek reaksiyonlarında atomun parçalandığı kabul edilir. 70 Kimyasal işlemlerde (reaksiyonlarda) atomlar bölünmez. Yani, kimyasal reaksiyonlarda atomlar oluşmaz veya parçalanmaz Bir kimyasal reaksiyon parçalanmaz. reaksiyon, atomların gruplanmalarının değişmesidir. 68 Atom Teorileri 66 Dalton Atom Modelinde Yer Alan Görüşler Dalton Atom Kuramı Bir bileşiğin bütün örnekleri aynı bileşime sahiptir. Yani, bileşenler sabit bir oranda birleşir. 65 Dalton Atom Modelinde Yer Alan Görüşler Dalton Atom Kuramı Sabit Oranlar Yasası 69 Elektronların Keşfi Dalton atom teorisinde elementlerin atomlardan meydana geldiği belirtilmiş, ancak atomun yapısı hakkında yorum yapılmamıştır yapılmamıştır. Bundan sonraki araştırmalar, atomun iç yapısını aydınlatmaya yönelik olmuştur. Micheal Faraday (1791-1867) tarafından katot ışınları keşfedilmiştir. Bu ışınlar elektrik ve magnetik alanda, tıpkı negatif yüklü bir parçacık gibi sapmaya uğramaktadır. 71 72 8 04.11.2010 Katot Işınları Elektronların Keşfi Elektronların Keşfi 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 g/C 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 etmiştir. Bu değer, elektronun kütle/yük bağıntısında yerine konulduğunda, elektronun kütlesi m = 9,1096 x 10-28 g olarak bulunur. 73 Thomson Atom Modeli 74 Thomson Atom Modeli J.J. Thomson (1856-1940) Elektronun bütün atomlarda bulunan temel bir tanecik olduğu kabul edildikten sonra, J.J. Thomson tarafından yeni bir atom modeli ileri sürüldü. 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. Rutherford Atom Modeli 79 Thomson, atomu “üzümlü keke” veya “karpuza” benzetmiştir. 77 78 Rutherford Atom Modeli Alfa parçacıkları saçılması deneyi Ernest Rutherford, atomun iç yapısını ortaya çıkarmak için, alfa () parçacıklarından (He+2 iyonları) yararlanarak bir dizi deney yapmıştır. Rutherford, bir radyoaktif y kaynaktan y alınan alfa parçacıklarını (radyum ve polonyum birer ışını kaynağıdır) altın, gümüş, bakır vb metallerden yapılmış çok ince metal yapraklar üzerine gönderdiğinde şu sonuçları gözledi. 75 Thomson Atom Modeli 76 Αlfa parçacıklarının çok büyük bir kısmı, metal yaprağı herhangi bir sapmaya uğramadan geçer. g ç Az bir kısmı hafif sapmaya uğrayarak metal yaprağı geçer. Çok çok az bir kısmı geldikleri yönde geri döner. 80 Rutherford, yaptığı alfa parçacıkları saçılması deneyinden sonra, atom için yeni bir model ileri sürdü. 81 9 04.11.2010 Rutherford Atom Modeli Rutherford Atom Modeli Atom büyük oranda boşluktan oluşmaktadır. Bu boşlukta elektronlar bulunmaktadır. Atomun merkezinde 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 küçük parçacıklar(elektronlar) bulunmaktadır. 82 Proton ve Nötronların Keşfi 83 Rutherford atom modeline göre, atomların çekirdeklerinde pozitif yüklü temel tanecikler vardır. Rutherford, 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. Proton Nötron Elektron Not: Günümüzde 300’ün üzerinde atom altı parçacık bilinmektedir. Elektron 1 -1 Proton 1836 +1 Nötron 1839 0 Kütle (gram) Kütle (akb) Yük (kulon) Elektron 9,1096 x10-28 0,00054859 -1,6022x10-19 Proton 1,6726 x 0-24 1,007277 +1,6022x10-19 Nötron 1,6749 x10-24 1,008665 0 87 İzotoplar Bir elementin çekirdeğindeki proton ve nötron sayısının toplamına o elementin kütle numarası denir. Bir elementin atomunun ç çekirdeğindeki ğ proton sayısına da o elementin atom numarası denir. Bir elementin atom numaraları aynı fakat kütle numaraları farklı atomlarına o elementin izotopları denir. Çoğu elementin iki yada daha fazla atomu olup, bunlar Dalton’un iddia ettiği gibi özdeş değildir. Bir elementin proton ve elektron sayıları eşit fakat nötron sayıları farklı atomlarına o elementin izotopları denir. 88 Atamdaki Parçacık 86 İzotoplar Atomun Temel Parçacıkları Bağıl Yükü Atomun Temel Parçacıkları 85 Bağıl Kütlesi 84 Atomun Temel Parçacıkları Atomdaki Parçacık Rutherford atomu 89 90 10 04.11.2010 İzotoplar İzotopların Adlandırılması A: Kütle numarası A X Z elementin simgesi Z: Atom numarası İzotoplar, elementin adının sonuna kütle numarası getirilerek adlandırılır. A = p sayısı + n sayısı Karbonun İzotopları 12 (Karbon-12) 6C 12 6C 13 (Karbon 13) (Karbon-13) 6C 6p proton 12-6 = 6 6 nötron 14 C 6 13 6C 6p proton 13-6 = 7 7 nötron 6p proton 14-6 = 8 8 nötron 14 C (Karbon-14) 6 Z = p sayısı 91 Hidrojenin İzotopları 92 Hidrojenin İzotopları Sembol Hidrojen’in 3 tane izotopu olup, bunların özel adları vardır. İzotop Adı Sembolu 1 H P ti Protiyum H 1 2 H Döteryum D 1 3 H Trityum T 1 H İzotop 1 H 1 İzotoplar Protons Nötron Elektron sayısı sayısı sayısı 1 0 1 D 2 H 1 1 1 1 T 3 H 1 1 2 1 94 Atom Kütleleri Bir elementin izotoplarının doğada bulunma yüzdeleri (sayıca) farklıdır. İzotop Doğada bulunma yüzdesi (%) Neon-20 Neon 20 90 9 90,9 Neon-21 0,3 Neon-22 8,8 Yani, 1000 neon atomunun 909 kadarı neon-20 atomudur. 95 96 Kütle spektrometresi Atom Kütleleri Karbon-12 izotopunun kütlesi, tam 12 akb kabul edilmiştir. Diğer element atomlarının kütleleri, bu standarda göre tayin edilir. 1 akb, tam olarak, bir karbon-12 izotopunun kütlesinin 1/12 si dir. İzotopların kütleleri, kütle spektrometresi denilen bir cihaz yardımıyla deneysel olarak tayin edilir. Atomların kütleleri, günlük hayatta kullanılan hiçbir tartım aletiyle ölçülemeyecek kadar küçüktür. Bu nedenle nedenle, element atomlarının kütlelerinden bahsedilirken, onların kütlelerinin gram cinsinden değerinden değil, bir standarda göre bağıl kütlelerinden bahsedilir. 93 97 Neon Neon Neon’un kütle spektrumu Neon 98 99 11 04.11.2010 Atom Kütleleri Atom Kütleleri Bir elementin atom kütlesi (ağırlığı)izotopların doğada bulunma oranlarına göre, ağırlıklı atom kütlelerinin ortalamasıdır. Ağırlıklı ğ atom kütlesi şu şekilde hesaplanır. Elementin = atom kütlesi izotop 1'in bulunma yüzdesi izotop 1'in x kütlesi + izotop 2'nin izotop 2'nin bulunma x kütlesi yüzdesi Atomlar ve moleküller çok küçük tanecikler olup, normal yollarla sayılamazlar. Bu ş şekilde sayılamayacak y y büyüklükteki y bir çokluğu, sayılabilecek birimlerle ifade etmek için mol kavramı (mol birimi) geliştirilmiştir. Bu durum, buğdayın kile ile yada çivinin kilo ile belirtilmesine benzer. 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 kütlesini aşağıdaki gibi hesaplanır. Karbonun Atom kütlesi + .... Avagadro Sayısı ve Mol Kavramı = 12C nin x 12C nin kütlesi yüzdesi + 13C ün x 13C ün kütlesi yüzdesi = 0,98892 x 12,000 akb + 0,01108 x 13,00335 akb = 12,011 akb 100 Avagadro Sayısı ve Mol Kavramı Avagadro Sayısı ve Mol Kavramı Bir mol, tam 12 gram karbon-12 de bulunan karbon-12 atomlarının sayısı kadar tanecik içeren madde miktarıdır. Atom ve molekül g gibi taneciklerin bir mollerinin içerdiği tanecik sayısına “Avagadro sayısı” (NA) denir. Avagadro sayısı = 12C nin mol kütlesi 12C nin atom kütlesi = 6,022137 x 1023 mol-1 = 101 NA’nın değeri çoğu zaman 6,02 x 1023 mol-1 şeklinde yuvarlatılır. “mol-1” birimi, 1 mol maddedeki tanecik sayısını gösterir. gösterir Buna göre; Avagadro sayısı (6,02214 x 1023) hayal edilemeyecek kadar büyük bir sayıdır. Şayet, bir fasulye tanesinin hacmi 0,1 cm3 ise, ise “bir bir mol fasulye” fasulye Türkiye Türkiye’nin nin yüzeyini yaklaşık 30 km kalınlığında bir tabaka şeklinde kaplar. kütle spektroskopisi ile tayin edilir 103 104 Kimyasal Bileşik Çeşitleri ve Formülleri Avagadro Sayısı ve Mol Kavramı Avagadro Sayısının Büyüklüğü 1 mol karbon = 6,02 x 1023 C atomu = 12,011 g 1 mol oksijen = 6,02 x 1023 O atomu = 15,9994 g 12,00000 g/mol 1,992648 x 10-23 g 102 Soru: 1,00 x 1022 Mg atomu içeren bir örnek kaç mol dur? Bu örneğin kütlesi kaç gramdır? (MMg = 24,31 g/mol). 105 Kimyasal Bileşik Çeşitleri ve Formülleri Bileşikler, oluştukları elementlerin simgelerinden yararlanılarak gösterilir ve bu gösterime “kimyasal formül” denir. Bir bileşiğin formülü bileşikle ilgili aşağıdaki bilgileri verir: Bileşikteki elementlerin türünü Her bir element atomunun bileşikteki bağıl sayısını 106 107 Bileşikteki elementlerin türü H2O Formül birimi başına bir O atomu Formül birimi başına iki H atomu 108 12 04.11.2010 Kimyasal Bileşik Çeşitleri İyonik Bileşikler Kimyasal bileşikler iyonik ve moleküler olmak üzere iki sınıfa ayrılır. Sodyum klorür’ün kristal yapısı Pozitif ve negatif iyonların birbirlerini elektrostatik çekim kuvvetleri ile çekmesi sonucu oluşan bileşiklere iyonik bileşik denir. Pozitif yyüklü iyonlara y katyon y ve negatif g yyüklü iyonlara da anyon denir. Bileşik adı Formülü İyonlar Sodyum klorür NaCl Na+, ClMagnezyum nitrat Mg(NO3)2 Mg2+, 2NO3- 109 Moleküler Bileşikler Tanecikleri moleküller olan yani moleküllerden oluşan bileşiklere moleküler bileşikler denir. Bir molekülde atomlar birbirlerine kovalent bağlarla bağlıdırlar. 110 Moleküler bileşikler için üç çeşit formül kullanılır. Kaba formül Molekül M l kül fformülü ülü Yapı formülü Kaba formül: Bir bileşiğin molekülünde bulunan element atomlarının türünü ve en basit oranını belirten formüldür. Molekül formülü: Bir bileşiğin molekülünde bulunan element atomlarının hem türünü hem de gerçek sayılarını gösteren formüldür. Formülü H2O CH4 CO2 Formül Çeşitleri 113 Formül Çeşitleri Yapı(sal) formül: Bir bileşiğin molekülünde atomların bağlanma düzenini (atomların birbirlerine ne şekilde bağlandıklarını) gösteren formüllerdir. formüllerdir 111 Formül Çeşitleri 112 Na+ Formül Çeşitleri Bileşik adı Su Metan Karbon dioksit Cl- Bilesik adi Etan Kaba Formülü CH3 (1:3) 114 Formül Çeşitleri Molekül Formülü C2H6 Yapi Formülü H H H C C H H H Bilesik adi Kaba Formülü Molekül Formülü Asetilen CH (1:1) C2H2 Yapi Formülü H O Formaldehit Asetik asit CH2O (1:2:1) CH2O (1:2:1) CH2O C2H4O2 H H C H O C C H H H H Benzen O H CH (1:1) C6H6 H C C C C C C H H H H 115 C C 116 117 13 04.11.2010 Formül Kütlesi ve Molekül Kütlesinin Hesaplanması Formül Çeşitleri Bilesik adi Kaba Formülü Molekül Formülü Glukoz CH2O (1:2:1) C6H12O6 Yapi Formülü 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 kütlesi, bileşiğin formülündeki atomların sayıları ve kütleleri dikkate alınarak, akb yada g/mol olarak hesaplanır. O C H H C O H H C O H H C O H H C O H H C O H 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. H 118 Formül Kütlesi ve Molekül Kütlesinin Hesaplanması 119 Kimyasal Formülden Yüzde Bileşimin Bulunması 121 Kimyasal Formülden Yüzde Bileşimin Bulunması Formülden yüzde bileşim şu şekilde hesaplanır: Bileşiğin mol kütlesi hesaplanır. Bileşiğin Bil iği fformülündeki ülü d ki h her elementin l ti atom kütlesinin mol kütlesine oranı 100 ile çarpılır. 122 Kimyasal Formülden Yüzde Bileşimin Bulunması Örnek: Yangın söndürücü olarak kullanılan halotan’ın (C2HBrClF3) yüzde bileşimini hesaplayınız. , g/mol g MC = 12,011 MH = 1,008 g/mol MBr = 79,9 g/mol MCl = 35,45 g/mol MF = 19,00 g/mol 120 Kimyasal Formülden Yüzde Bileşimin Bulunması Yeni bir bileşik sentezlendiği zaman yüzde bileşimi deneysel olarak tespit edilebilir. Ayrıca, formülden de yüzde bileşim hesaplanabilir. Böylece, deneysel olarak bulunan yüzde bileşim ile formülden hesaplanan yüzde bileşim karşılaştırılarak sentezlenen bileşiğin gerçekten o olup olmadığı sınanmış olur. Örnek: Asetik asit’in (C2H4O2)mol kütlesini hesaplayınız. MC = 12,011 g/mol MH = 1,008 1 008 g/mol / l MO = 15,999 g/mol Örnek: Magnezyum nitrat’ın [Mg(NO3)2] formül kütlesini hesaplayalım. MMg = 24,305 akb MN = 14,007 akb MO = 15,999 akb Kimyasal Formülden Yüzde Bileşimin Bulunması C2HBrClF3’nın molekül kütlesi: MC 2HBrClF3 123 %C= %H= = 2MC + MH + MBr + MCl + 3MF % Br = = (2 x 12,011) + 1,008 + 79,90 + 35,45 + (3 x 19,00) % Cl = = 197,4 g/mol %F= 124 125 (2 x 12,011) 197,4 1,008 197,4 79,90 197,4 35,45 197,4 (3 x 19,00) 197,4 x 100 = %12,17 x 100 = %0,51 x 100 = %40,48 x 100 = %17,96 x 100 = %28,88 126 14 04.11.2010 Kimyasal Formülden Yüzde Bileşimin Bulunması Yüzde Bileşimden Formül Bulunması Soru: Glikoz’un (C6H12O6) yüzde bileşimini bulunuz. MC = 12,011 g/mol MH = 1,008 1 008 g/mol / l MO = 15,999 g/mol Yüzde Bileşimden Formül Bulunması 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 akb olduğuna göre,kaba ve molekül formüllerini bulunuz. MC = 12,011 g/mol MH = 1,008 g/mol MO = 15,999 g/mol Bir bileşiğin yüzde bileşimi ve molekül kütlesi deneysel olarak bulunabilir. Deneysel olarak bulunan bu verilerden istifade edilerek edilerek, bileşiğin kaba ve molekül formülleri de belirlenebilir. Bu işlemler birkaç basamak da gerçekleştirilir. 127 Yüzde Bileşimden Formül Bulunması 128 Yüzde Bileşimden Formül Bulunması 1.Basamak: Bileşiğin 100,0 g olduğu kabul edilir. 100,0 g örnekte elementlerin kütleleri, yüzde bileşimlerine eşittir. Yani; 100 0 g örnekte 70 100,0 70,58 58 g C C, 5 5,93 93 g H ve 23,49 g O vardır. 2.Basamak: 100,0 g örnekte bulunan elementlerin kütleleri, mol sayılarına çevrilir. 70,58 g nC = 12,011 g/mol nH = 5,93 g 1,008 , g/mol g nO = 23,49 g = 1,468 mol O 15,999 g/mol Yüzde Bileşimden Formül Bulunması 3.Basamak: Elde edilen mol sayıları element simgelerinin sağ altına yazılır. C5,88H5,88O1,47 4.Basamak: Bu sayılar, en küçüğüne (1,47) bölünerek, tam sayı haline getirmeye çalışılır. = 5,876 mol C = 5,88 mol H C5,88 H 5,88 O1,47 1,47 130 Yüzde Bileşimden Formül Bulunması 133 1,47 1,47 = C4,00H4,00O1,00 131 Yüzde Bileşimden Formül Bulunması 5.Basamak: Şayet indisler tam sayıdan çok farklı değilse, tam sayıya yuvarlatılır yada uygun katsayılarla çarpılarak tamsayıya çevrilir çevrilir. Metil benzoat örneğinde indisler tam sayı olduğundan, yuvarlama gerekmez ve bu bileşiğin kaba formülü “C4H4O” dur. 129 132 Yüzde Bileşimden Formül Bulunması 6.Basamak: Metil benzoat’ın kaba formülünün kütlesi bulunur. Molekül kütlesinin kaba formül kütlesine oranından çıkan tam sayı 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 Metil Benzoat’ın Molekül Formülü: 2 x 134 (C4H4O) = C8H8O2 135 15 04.11.2010 Yüzde Bileşimden Formül Bulunması Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon Soru: Dibutil süksinat ev karıncaları ve hamam böceklerine karşı kullanılan bir böcek kovucudur. Bileşimi, kütlece; %62 58 C %62,58 C, %9 %9,63 63 H ve 27 27,79 79 O dir dir. Deneysel olarak bulunan molekül kütlesi 230 akb dir. Dibutil süksinat’ın kaba ve molekül formülünü bulunuz? Bir atomdan iyon denilen yüklü bir parçacık oluşturulabilir. Bunun için, nötral bir atoma ya bir 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 (katyon) meydana gelecektir. (11+) + (10-) = 1+ Bu durum aşağıdaki gibi şematize edilebilir. 136 Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon 137 Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon (10-) (11-) Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon Nötral atomların elektron kazanması ile negatif yüklü iyonlar (anyon) oluşur. Nötr bir atom, dışardan bir elektron alırsa 1 yüklü, 1yüklü iki elektron alırsa 22 yüklü bir anyon oluşur. Not: İyon oluşumunda, atomun çekirdeğindeki proton sayısında asla değişme olmaz. bir elektron kaybi 11+ 11+ sodyum iyonu (Na+) sodyum atomu (Na) Na Mg Al iki elektron kaybı üç elektron kaybı Na+ + eMg2+ + 2eAl3+ + 3e139 Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon Bir atomdan ne tür bir iyon oluşacağını tahmin etmede peryodik tablo son derece yararlıdır. 1A grubu elementleri 1+ yüklü, yüklü 2A grubu elementleri 2+ yüklü ve 3A grubu elementleri 3+ yüklü iyonlar oluşturur. B grubu elementleri olan geçiş metalleri pozitif yüklü değişik iyonlar oluştururlar. 142 (18-) (17-) + e- 17+ 17+ klorür iyonu (Cl-) klor atomu (Cl) Cl + e - - Cl (klorür iyonu) O + 2 e- O2- (oksit iyonu) S + 2 e- S2- (sülfür iyonu) 140 Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon 138 141 Atomlardan İyon Oluşumu ve İyon Bu metallerden kaç yüklü katyonların oluşacağını tahmin etmek kolay değildir. Bununla birlikte, metalik özellik gösteren p (+) ( ) yyüklü iyonlar y elementler,, daima pozitif oluştururlar. Ametaller genellikle elektron alarak negatif (-) yüklü iyonlar oluştururlar. 7A grubu ametalleri 1- yüklü ve 6A grubu elementleri de 2- yüklü iyonlar oluşturur. 143 144 16 04.11.2010 Yükseltgenme Basamakları Yükseltgenme Basamakları Yükseltgenme basamağı (yükseltgenme sayısı), bir atomun bileşiklerinde verdiği yada aldığı elektron sayısını gösterir. Yükseltgenme basamakları basamakları, kimyasal bileşiklerin adlandırılmasında kullanılır. NaCl gibi İyonik bir bileşik de atomların yükseltgenme basamaklarını belirlemek nispeten kolaydır. Yükseltgenme Basamakları Bileşik Na+ ve Cl- iyonlarından oluşur. Bu bileşikte Na un yükseltgenme basamağı +1 ve Cl un -1 dir. Yükseltgenme basamaklarını belirlemek için, aşağıda verilen kuralların bilinmesi gerekir. Şayet iki kural birbiriyle çelişirse, üst sırada yer alan kural geçerlidir. 145 -1 -2 -3 +3 +2 +1 147 Yükseltgenme Basamakları Hidrojen bileşiklerinde +1, flor -1 yükseltgenme basamağındadır. Oksijen, bileşiklerinde -2 yükseltgenme basamağına sahiptir. sahiptir Metallerle yaptığı ikili bileşiklerinde, 7A grubu elementleri (halojenler) -1, 6A grubu elementleri -2, 5A grubu elementleri -3 Y.B. nda bulunurlar. Örnek: P4 molekülünde P atomunun Yükseltgenme basamağını bulunuz. Çözüm: Bileşik yapmamış element atomlarının Y Y.B. B si sıfır olacağından, olacağından P4 deki P nin Y.B. = 0 dır. 149 148 Yükseltgenme Basamakları Yükseltgenme Basamakları d) HNO3 g) 151 e) Cl2O 150 İnorganik Bileşiklerin Adlandırılması Soru: Aşağıda altı çizili element atomlarının yükseltgenme basamaklarını bulunuz. b)) NaH c)) H2O2 a)) MnO4- Örnek: Al2O3 bileşiğinde Al atomunun Y.B.sini bulunuz. Çözüm: Al2O3 iyonik bir bileşiktir. Bir bileşikte atomların yükseltgenme basamakları toplamı sıfırdır Oksijenin Y sıfırdır. Y.B.si B si -2 2 dir. 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 = +3 bulunur. Bileşik yapmamış element atomunun yükseltgenme basamağı (Y.B.) sıfırdır. Bir molekül yada iyonik bileşikteki atomların yükseltgenme basamakları toplamı sıfırdır. Bir iyonda bu toplam, 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. 146 Hangi Gruplar Hangi Yükseltgenme Basamağı Yükseltgenme Basamakları f) KO2 Cr2O72152 Kimyasal bileşikler; organik ve inorganik olarak da sınıflandırılır. Yapısında; karbon, hidrojen, oksijen, azot ve daha bir kaç ametal atomu bulunduran bileşiklere organik bileşikler, bu tanımın dışında kalanlara ise inorganik bileşikler denir. Bu dersin kapsamı içerisinde, sadece inorganik bileşiklerin adlandırılması üzerinde durulacaktır. 153 17 04.11.2010 Metal ve Ametallerin İkili Bileşikleri Metal ve Ametallerin İkili Bileşikleri Yaygın Bazı Basit (Tek Atomlu) İyonlar Pozitif İyonlar (Katyonlar) İkili bileşikler iki elementten oluşmuş bileşiklerdir. Elementlerden biri metal, diğeri ametal ise ikili bileşik çoğunlukla iyonlardan ise, oluşur. Yani ikili, iyonik bileşiktir. Bu tür metal-ametal ikili bileşikleri adlandırırken, bileşiği oluşturan iyonların adları ve formülleri bilinmelidir. Metal-ametal ikili bileşiklerinin formülleri yazılırken, önce pozitif iyon ve daha sonra negatif iyon formülde yer almalı ve bileşik elektrikçe nötür (yüksüz) olmalı olmalı. Simgesi Adı Simgesi Lityum Sodyum Potasyum Li+ Na+ K+ Gümüş Demir (II) Demir (III) Ag+ Fe2+ Fe3+ Magnezyum Mg2+ Ca2+ Al3+ Zn2+ Bakır (I) Bakır (II) Krom (III) Kurşun (II) Cu+ Cu2+ Cr3+ Pb2+ Kalsiyum Aluminyum Çinko 154 Yaygın Bazı Basit (Tek Atomlu) İyonlar Adı 156 155 Adı Verilen Bileşiğin Formülünün Yazılması Formülü Verilen Bileşiğin Adlandırılması Negatif İyonlar (Anyonlar) Adı Hidrür Florür Klorür Bromür İyodür Oksit Sülfür Nitrür Simgesi HFClBrIO2S2N3- Na2S Sodyum sülfür AlF3 Aluminyum florür Cu2O Bakır (I) oksit CrCl3 Krom (III) klorür Baryum oksit bir Ba2+ ve bir O2- = BaO Kalsiyum Klorür bir Ca2+ ve iki Cl- = CaCl2 Demir (III) sülfür İki Fe3+ ve üç S2- = Fe2S3 157 İki Ametalin İkili Bileşikleri 158 İki Ametalin İkili Bileşikleri İkili bileşik iki ametal atomundan oluşmuşsa, bileşik moleküler yapıdadır. İkili ametal bileşiklerinde, pozitif yükseltgenme basamağına sahip element hem formül yazımında, hem de adlandırmada önce yazılır. Örneğin; HCl = Hidrojen klorür (ClH değil) 160 159 İki Ametalin İkili Bileşikleri Bazı ikili ametal bileşiklerinin yaygın ve ticari adları olup, daha çok bu adlar kullanılır. H2O = Su (dihidrojen oksit değil) NH3 = Amonyak (H3N = trihidrojen nitrür değil) 161 Bazı ametal çiftleri birden çok bileşik yaparlar. Böyle y durumlarda, formüldeki atomların sayısı öneklerle belirtilir. Önekler mono = 1 di = 2 tri = 3 tetra = 4 penta = 5 heksa = 6 162 18 04.11.2010 Yaygın İkili Ametal Bileşikleri SO2 SO3 BF3 CCl4 CO CO2 NO Yaygın İkili Ametal Bileşikleri NO2 N2O N2O3 N2O4 N2O5 PCl3 PCl5 SF6 kükürt dioksit kükürt trioksit bor triflorür karbon tetraklorür karbon monoksit karbon dioksit azot monoksit azot dioksit diazot monoksit diazot trioksit diazot tetraoksit diazot pentaoksit fosfor triklorür fosfor pentaklorür kükürt heksaflorür 163 İkili Asitlerin Adları Asitlerin değişik tanımları olmakla birlikte, suda çözündüğü zaman hidrojen iyonu (H+) oluşturan bileşiklere asit denir. Hidrojen halojenürler (HF (HF, HCl 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. 164 Diğer Yaygın Asitler HClO HClO2 HClO3 HClO4 HNO2 HNO3 H2SO3 H2SO4 Hidrojen florür (HF) ve Hdrojen klorür (HCl) gibi adlar bu bileşiklerin saf halleri için kullanılır. Başlıca ikili asitler ve adları: HF( ) = hidroflorik HF(aq) hid fl ik asit it HCl(aq) = hidroklorik asit HBr(aq) = hidrobromik asit HI(aq) = hidroiyodik asit H2S(aq) = hidrosülfürik asit hipokloröz asit kloröz asit klorik asit perklorik asit nitröz asit nitrik asit sülfüröz asit sülfürik asit Çok atomlu iyonlarda, iki yada daha çok atom bir arada bulunur. Çok atomlu iyonlara, daha çok ametal atomları arasında rastlanır. rastlanır Çok atomlu anyonlar, çok atomlu katyonlara göre daha yaygındırlar. Çok atomlu anyonların çoğusu oksijen taşır. Böyle anyonlara “oksianyon” denir. 167 Çok Atomlu Anyonlar Yaygın Çok Atomlu İyonlar Çok Atomlu Katyonlar Adı Asetat Karbonat Bikarbonat Hipoklorit Klorit Klorat Perklorat Kromat Formülü NH4+ H3O+ Örnek Bileşik NH4Cl Amonyum klorür 169 165 Çok Atomlu İyonlar 166 Adı Amonyum y Hidronyum İkili asitler 168 Çok Atomlu Anyonlar Adı Dikromat Siyanür Hidroksit Nitrit Nitrat Permanganat Fosfat Sülfit Sülfat Formülü C2H3O2CO32HCO3ClOClO2ClO3ClO4CrO42170 Formülü Cr2O72CNOHNO2NO3MnO4PO43SO32SO42171 19 04.11.2010 Örnek Alıştırmalar Teşekkür Aşağıda formülleri verilen bileşikleri adlandırınız. a) CuCl2 b) ClO2 c)Ca(HCO3)2 d) F FeSO SO4 Aşağıdaki bileşiklerin formüllerini yazınız. Bu sunun büyük bir bölümü Prof. Dr. Yavuz TAŞKESENLİGİL’in hazırlamış olduğu sunudan alınmıştır. Hocamıza teşekkür ederim ederim. a) Amonyum sülfat b) kalsiyum hipoklorit c) periyodik asit d) potasyum dikromat 172 173 174 20