News
News
MADDE ve ÖZELLİKLERİ
MADDE
Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan herşey maddedir. Buna göre kütle hacim ve eylemsizlik maddenin ortak özelliklerindendir.
Çevremizde gördüğümüz, hava, su, toprak v.s gibi herşey maddedir.
Maddeler tabiatta katı, sıvı, gaz olmak üzere üç halde bulunurlar.
Element
Tek cins dan oluşmuş saf maddeye element denir.
Mağnezyum (Mg), Hidrojen (H2) gibi.
Elementler
Homojendirler (Özellikleri heryerde aynıdır.)
Belirli erime ve kaynama noktaları vardır.
Yapı taşı dur.
Kimyasal ve fiziksel yollarla daha basit parçaya ayrılamazlar.
Bileşik
Birden fazla elementin belirli oranlarda kimyasal yollarla bir araya gelerek, kendi özelliklerini kaybedip oluşturdukları yeni özellikteki saf maddeye bileşik denir.
Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H2O) bileşiğini oluşturur.
Bileşikler
Homojendirler.
Belirli erime ve kaynama noktaları vardır.
Yalnızca kimyasal yollarla bileşenlerine ayrılabilir. Fiziksel yollarla bileşenlerine ayrılamazlar.
Yapı taşı moleküldür.
Bileşiği oluşturan elementler sabit kütle oranı ile birleşirler. Bu oran değişirse başka bir bileşik oluşur.
Kimyasal özellikleri kendisini oluşturan elementlerin özelliğine benzemez.
Formüllerle gösterilirler.
Molekülünde en az iki cins vardır.
KARIŞIM
Birden fazla maddenin her türlü oranda (rastgele oranlarla) bir araya gelerek, kimyasal özelliklerini kaybetmeden oluşturdukları maddeye karışım denir. Karışımda maddeler fiziksel özelliklerini kaybedebilirler.
Karışımlar
a. Homojen karışım: Özellikleri her yerde aynı olan karışımlara denir. (Çözeltiler, alaşımlar, gaz karışımları v.s.)
b. Heterojen Karışım: Özellikleri her yerde aynı olmayan karışımlara denir.
c.Süspansiyon: Katı + Sıvı heterojen karışımlarının özel adıdır. Bir katının sıvı içinde çözünmeden asılı kalmasına denir.
Tebeşir tozu + Su karışımı gibi.
d.Emülsiyon: Sıvı + Sıvı heterojen karışımlarının özel adıdır.
Zeytin yağı + Su karışımı gibi.
Karışımların Özellikleri
Karışımlarda maddeler kendi özelliklerini korurlar.
Karışımlar fiziksel yollarla bileşenlerine ayrılabilirler.
Erime ve kaynama noktaları sabit değildir.
Homojen ya da heterojen olabilirler.
Yapısında en az iki cins vardır.
Saf değildirler.
Formülleri yoktur.
Maddeler belirli oranlarda birleşmezler.
Fiziksel Değişme
Maddenin dış görünüşü ile ilgili olan özelliklere fiziksel özellikler denir.
Yoğunluk, sertlik, renk, koku, tad …… gibi.
Maddenin dış görünüşündeki değişiklikler fiziksel olaydır. Şekerin suda çözünmesi, kağıdın yırtılması, buzun erimesi……. gibi.
Kimyasal Değişme
Maddenin iç yapısı ile ilgili olan özelliklere kimyasal özellikler denir. Yanıcı olup olmaması, asidik ya da bazik özellik ….. gibi.
Maddelerin ve moleküllerinde meydana gelen değişiklikler kimyasal olaydır. Kağıdın yanması, hidrojen ve oksijenin birleşerek su oluşturması, demirin paslanması …… gibi.
Maddelerin ayırdedici özellikleri
Aynı şartlarda miktara bağlı olmayan yalnızca o maddeye ait olan özelliklere ayırt edici özellikler denir.
a. Özkütle (yoğunluk)
b. Erime noktası
c. Kaynama noktası
d. Çözünürlük
e. Esneklik
f. İletkenlik
g. Genleşme
Özkütle
Maddelerin 1 cm3 ündeki madde miktarının gram cinsinden değeridir.
Erime ve kaynama noktası
Katı fazdaki maddenin sıvı faza geçtiği sıcaklık erime noktası, sıvı fazdaki maddenin kaynamaya başladığı sıcaklık kaynama noktasıdır. Erime ve kaynama sırasında sıcaklık sabit kalır. Sıcaklığın sabit kaldığı zamanlarda potansiyel enerji artarken diğer zamanlarda kinetik enerji artar.
Çözünürlük
Belirli bir sıcaklıkta 100 gram çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarıdır.
Çözünürlük ; çözücü ve çözünenin cinsine, sıcaklığa, basınca bağlı olarak değişir.
Esneklik
Katı maddelerin yapısı ile ilgili bir özelliktir. Madde üzerine bir kuvvet uygulandığında şeklin değiştiği kuvvet ortadan kaldırıldığında eski haline geldiği durum esnekliktir. Yalnız katılar için ayırt edici özelliktir.
Genleşme
Isıtılan cismin hacminde, yüzeyinde veya boyundaki değişmedir. Genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici özelliktir. Her katı ve sıvı maddenin ayrı bir genleşme katsayısı vardır. Ancak bütün gazların genleşme katsayısı aynıdır.
Elektrik İletkenliği
Metaller elektrik akımını iletir, ametaller iletmez. Çözelti bazındaki maddelerde ise yapısında iyon bulunduranlar elektrik akımını iletir.
Maddelerin bu ayırd edici özellikleri aynı şartlarda farklı maddelerin birbirinden ayırt edilmesinde yararlanılan özelliklerdir.
MADDELERİN AYRILMASI
a. Elektriklenme İle Ayrılma
Cam, ebonit ve plastik çubuklar yünlü giyeceklere veya saçımıza sürtüldüklerinde elektrik yükü kazanırlar.
Kağıt parçacığı, karabiber gibi hafif bazı tanecikler de yüklü bu çubuklar tarafından çekilirler.
Yüklü cisimden etkilenen madde ile etkilenmeyen madde bir arada bulunursa bu özelliklerinin farklılığından yararlanılarak karışım bileşenlerine ayrıştırılır.
b. Mıknatıs İle Ayırma
Mıknatıs demir, kobalt ve nikel metallerini ve bu metallerden yapılmış olan teneke, toplu iğne gibi cisimleri çeker. Mıknatıs tarafından çekilen maddelere ferromanyetik maddeler denir.
c. Öz Kütle Farkı İle Ayırma
Yoğunlukları farklı olan iki maddeden oluşan karışım, öz kütle farkından yararlanılarak ayrıştırılır.
Katı – katı karışımlarını ayrıştırmak için rüzgâr ya da bir sıvıdan yararlanılır. Kullanılan sıvının yoğunluğunun katılardan birisininkinden büyük diğerininkinden küçük olması gerekir.
Dikkat edilecek başka bir nokta ise iki katının da bu sıvıda çözünmemesi ve kimyasal değişikliğe uğramaması gerekir.
Su ve zeytinyağı birbiri içerisinde çözünmez. Bu iki madde karıştırıldığında öz kütlesi küçük olan sıvı diğer sıvının üzerinde toplanır. Oluşan karışım bir huni yardımıyla ayrıştırılır. Ayrıştırma işleminde öz kütle farkından yararlanılmış olur.
Su ile zeytinyağı karıştırıldığında öz kütlesi büyük olan sıvı altta toplanır. Musluk açıldığında su başka bir kaba alınır.
d. Eleme Yöntemi İle Ayırma
Tanecik büyüklükleri farklı olan katı katı karışımları elenerek birbirinden ayrıştırılabilir.
e. Süzme İle Ayırma
Kumlu su süzgeç kağıdından geçirilirse su süzülürken, kum süzekte kalır. İşte böyle heterojen katı – sıvı karışımları süzülerek birbirinden ayrıştırılabilir.
Haşlanmış olan makarna kevgir ile süzülerek suyundan ayrıştırılır.
Çamurlu su, bulanık baraj suları bu medod ile ayrıştırılır.
f. Çözünürlük Farkı İle Ayırma
Katı içeren sıvı karışım süzülür. Sıvı alta geçerken katı kısım süzekte kalır ve karışım ayrıştırılmış olur.
Tuz ile kumun karışmış olduğunu düşünelim. Karışım su içerisine atılırsa tuz çözünürken kum çözünmez. Oluşan yeni karışım süzelerek kum ile tuzlu su ayrıştırılır. Suda çözünmüş olan tuz ise buharlaştırma ile yeniden elde edilir.
Yemek tuzu ve talaş, yemek tuzu – kum karışımları çözünürlük farkından yararlanılarak su yardımı ile birbirinden ayrıştırılmış olur.
g. Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı İle Ayırma
Katı – katı karışımları erime noktası farkından yararlanılarak ayrıştırılır.
Karıştırılan maddeler sıvı olabilir. Karışımdaki bir sıvı buharlaştırılıp tekrar yoğunlaştırma ile diğerlerinden ayrıştırılabilir. Bu yönteme ayrımsal damıtma denir.
Gazların ve ham petrolün ayrıştırılması da ayrımsal damıtma ile yapılmaktadır.
Gaz karışımı soğutulur. Kaynama noktası en yüksek olan gaz yoğunlaşmaya başlar ve gaz kısmından ayrılmış olur.
h. Gaz Karışımlarını Çözünürlük Farkı İle Ayırma
Gazlar kimyasal özelik olarak değişik değişiktir. Bu özellikten yararlanılırak gaz karışımları ayrıştırılabilir. Belli bir çözücüde çözünürlükleri farklı olan gaz karışımı bu çözücü içerisine gönderilirse gazlardan biri çözünür diğeri çözünmez. Karışım da böylece ayrıştırılmış olur.
BİLEŞİKLERİN AYRIŞMASI
Karışımların ayrıştırılmasında ayırt edici özelliklerden yararlanılır. Fiziksel yöntemlerle elementler ve bileşikler ayrıştırılamaz.
a. Isı Enerjisi İle Ayrışma
Bazı bileşikler ısıtıldıklarında kendisini oluşturan element ya da bileşiklere parçalanır.
KClO3(katı) ® KCl(katı) + O2(gaz)
CaCO3(katı) ® CaO(katı) + CO2(gaz)
b. Elektrik Enerjisi İle Ayrışma (Elektroliz)
Bazı bileşikler elektrik enerjisi ile kendisini oluşturan elementlere ayrıştırılabilir. Bu olaya elektroliz denir. Su (H2O) elektroliz edildiğinde H2 ve O2 gazlarını dönüşür.
2H2O(s) ® 2H2(g) + O2(g)
c. Başka Ayrıştırma Teknikleri
Bazı bileşikleri elementel hale getirmek için elektroliz yapmaya gerek yoktur. Bileşikte bulunan element ile reaksiyon verebilecek madde, bileşik ile reaksiyona sokulur.
FeO + C ® Fe + CO
a. Elektriklenme İle Ayrılma
Cam, ebonit ve plastik çubuklar yünlü giyeceklere veya saçımıza sürtüldüklerinde elektrik yükü kazanırlar.
Kağıt parçacığı, karabiber gibi hafif bazı tanecikler de yüklü bu çubuklar tarafından çekilirler.
Yüklü cisimden etkilenen madde ile etkilenmeyen madde bir arada bulunursa bu özelliklerinin farklılığından yararlanılarak karışım bileşenlerine ayrıştırılır.
b. Mıknatıs İle Ayırma
Mıknatıs demir, kobalt ve nikel metallerini ve bu metallerden yapılmış olan teneke, toplu iğne gibi cisimleri çeker. Mıknatıs tarafından çekilen maddelere ferromanyetik maddeler denir.
c. Öz Kütle Farkı İle Ayırma
öz kütle farkından yararlanılmış olur.
Su ile zeytinyağı karıştırıldığında öz kütlesi büyük olan sıvı altta toplanır. Musluk açıldığında su baYoğunlukları farklı olan iki maddeden oluşan karışım, öz kütle farkından yararlanılarak ayrıştırılır.
Katı – katı karışımlarını ayrıştırmak için rüzgâr ya da bir sıvıdan yararlanılır. Kullanılan sıvının yoğunluğunun katılardan birisininkinden büyük diğerininkinden küçük olması gerekir.
Dikkat edilecek başka bir nokta ise iki katının da bu sıvıda çözünmemesi ve kimyasal değişikliğe uğramaması gerekir.
Su ve zeytinyağı birbiri içerisinde çözünmez. Bu iki madde karıştırıldığında öz kütlesi küçük olan sıvı diğer sıvının üzerinde toplanır. Oluşan karışım bir huni yardımıyla ayrıştırılır. Ayrıştırma işleminde şka bir kaba alınır.
d. Eleme Yöntemi İle Ayırma
Tanecik büyüklükleri farklı olan katı katı karışımları elenerek birbirinden ayrıştırılabilir.
e. Süzme İle Ayırma
Kumlu su süzgeç kağıdından geçirilirse su süzülürken, kum süzekte kalır. İşte böyle heterojen katı – sıvı karışımları süzülerek birbirinden ayrıştırılabilir.
Haşlanmış olan makarna kevgir ile süzülerek suyundan ayrıştırılır.
Çamurlu su, bulanık baraj suları bu medod ile ayrıştırılır.
f. Çözünürlük Farkı İle Ayırma
Katı içeren sıvı karışım süzülür. Sıvı alta geçerken katı kısım süzekte kalır ve karışım ayrıştırılmış olur.
Tuz ile kumun karışmış olduğunu düşünelim. Karışım su içerisine atılırsa tuz çözünürken kum çözünmez. Oluşan yeni karışım süzelerek kum ile tuzlu su ayrıştırılır. Suda çözünmüş olan tuz ise buharlaştırma ile yeniden elde edilir.
Yemek tuzu ve talaş, yemek tuzu – kum karışımları çözünürlük farkından yararlanılarak su yardımı ile birbirinden ayrıştırılmış olur.
g. Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı İle Ayırma
Katı – katı karışımları erime noktası farkından yararlanılarak ayrıştırılır.
Karıştırılan maddeler sıvı olabilir. Karışımdaki bir sıvı buharlaştırılıp tekrar yoğunlaştırma ile diğerlerinden ayrıştırılabilir. Bu yönteme ayrımsal damıtma denir.
Gazların ve ham petrolün ayrıştırılması da ayrımsal damıtma ile yapılmaktadır.
Gaz karışımı soğutulur. Kaynama noktası en yüksek olan gaz yoğunlaşmaya başlar ve gaz kısmından ayrılmış olur.
h. Gaz Karışımlarını Çözünürlük Farkı İle Ayırma
Gazlar kimyasal özelik olarak değişik değişiktir. Bu özellikten yararlanılırak gaz karışımları ayrıştırılabilir. Belli bir çözücüde çözünürlükleri farklı olan gaz karışımı bu çözücü içerisine gönderilirse gazlardan biri çözünür diğeri çözünmez. Karışım da böylece ayrıştırılmış olur.
BİLEŞİKLERİN AYRIŞMASI
Karışımların ayrıştırılmasında ayırt edici özelliklerden yararlanılır. Fiziksel yöntemlerle elementler ve bileşikler ayrıştırılamaz.
a. Isı Enerjisi İle Ayrışma
Bazı bileşikler ısıtıldıklarında kendisini oluşturan element ya da bileşiklere parçalanır.
KClO3(katı) ® KCl(katı) + O2(gaz)
CaCO3(katı) ® CaO(katı) + CO2(gaz)
b. Elektrik Enerjisi İle Ayrışma (Elektroliz)
Bazı bileşikler elektrik enerjisi ile kendisini oluşturan elementlere ayrıştırılabilir. Bu olaya elektroliz denir. Su (H2O) elektroliz edildiğinde H2 ve O2 gazlarını dönüşür.
2H2O(s) ® 2H2(g) + O2(g)
c. Başka Ayrıştırma Teknikleri
Bazı bileşikleri elementel hale getirmek için elektroliz yapmaya gerek yoktur. Bileşikte bulunan element ile reaksiyon verebilecek madde, bileşik ile reaksiyona sokulur.
FeO + C ® Fe + CO
Maddenin Ayrılması
Maddeler fiziksel hallerine göre;katı, sıvı ve gaz olarak sınıflandırılacağı gibi,saf maddeler ve karışımlar olarak da sınıflandırılabilir.
Madde
1.Saf Madde
1.1.Elementler
1.2.Bileşikler
2.Karışımlar
2.1.Homojen Karışımlar
2.2.Heterojen Karışımlar
Çözeltiler:
Katı çözeltiler (alaşımlaririnç,tunç vb.)
Sıvı çözeltiler (etil alkol-su)
Gaz çözeltiler (hava)
Süspansiyon: (kireçli su)
Emülsiyon: (zeytinyağı,su karışımı) Aerosol: (sis)
Karışımların Ayrılması:
1.Elektriklenme ile ayırma
2.Mıknatıs ile ayırma
3.Özkütle farkı ile ayırma
4.Süzme ile ayırma
5.Çözünürlük farkı ile ayırma
6.Hal değiştirme sıcaklıkları farkı ile ayırma
Bileşiklerin Ayrışması:
1.Isı enerjisi ile ayrışma
2.Elektrik enerjisi ile ayrışma (Elektroliz)
3.Başka ayrıştırma teknikleri
Karışımların Özellikleri
1.Karışımı oluşturan maddeler her oranda karışır.
2.Karışımı oluşturan maddeler kendi özelliklerini kaybetmez.
3.Karışımın erime noktası,kaynama noktası gibi özellikleri,karışımı oluşturan maddelerin karışıma oranına göre değişir.
4.Karışımlar fiziksel yollarla bileşenlerine ayrılabilir.
5.Formülle gösterilemez.
6.Oluşmalarında ve bileşenlerine ayrılmalarında bileşiklere göre daha az enerji değişimi olur.
Bileşiklerin Özellikleri
1.Bileşiği oluşturan maddeler belirli oranda birleşir.
2.Bileşiğin özellikleri kendisini oluşturan saf maddelerin özelliklerine benzemez.
3.Bileşikler sadece kimyasal yöntemlerle ayrışabilir.
4.Bileşiklerin erime ve kaynama noktaları sabittir.
5.Belirli bir formülleri vardır.
6.Bileşiklerin oluşması ya da ayrışmasında karışımlara göre önemli miktarda enerji değişimi olur
ATOM ve YAPISI
Elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir.
Atom Numarası
Bir elementin unda bulunan proton sayısıdır. Protonlar (+) yüklü olduklarından pozitif yük sayısı ya da çekirdek yükü şeklinde ifade edilebilir.
Atom numarası = Proton sayısı = Çekirdek yükü
Kütle Numarası = Proton sayısı + Nötron sayısı
eşitliği yazılabilir.
Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.
İYON
(+) veya () yüklü ya da gruplarına iyon denir.
elektron verirse (+) yüklü iyon oluşur ve katyon olarak isimlendirilir.
elektron alırsa () yüklü iyon oluşur ve anyon olarak isimlendirilir.
Bir X atomu için; gösterilir.
Buradan nötron sayısı, elektron sayısı bulunabilir.
İZOTOP
numaraları aynı kütle numaraları farklı olan atomlara izotop atomlar denir.
birbirinin izotopudur.
İzotop atomların kimyasal özellikleri aynıdır. Fiziksel özellikleri farklıdır.
İzotop iyonların elektron sayıları farklı ise kimyasal özellikleri de farklıdır.
ALLOTROP
Kimyasal özellikleri aynı (aynı dan oluşmuş), fiziksel özellikleri (renk, kaynama noktası, erime noktası, uzaydaki dizilişleri v.s.) farklı olan maddelere allotrop maddeler denir.
Elmas, grafit, amorf karbon, üç madde de yapısında yalnızca karbon (C) u içerir. Fakat uzaydaki dizilişleri ve bağların sağlamlığı farklı olan maddelerdir.
O2 gazı ve O3 (Ozon) gazı birbirlerinin allotropudur. Allotrop için bilinmesi gereken en önemli özellik ise;
Allotrop maddeler bir başka madde ile reaksiyona girdiklerinde aynı cins ürünler oluşur.
2Ca + O2 ® 2CaO
3Ca + 2/3 O3 ® 2CaO gibi.
Modern Teorisi
Elektron dalga özelliği göstermektedir.
Atomdaki elektronun aynı anda yeri ve hızı bilinemez.
Elektronların bulunma ihtimalinin fazla olduğu küre katmanları vardır ve bu katmanlara orbital denir.
ELEKTRONLARIN DİZİLİŞİ
Pauli Prensibi
Elektronlar yörüngelere yerleştirilirken ;
2n2 formülüne uyarlar.
(n : yörünge sayısı, 1,2,3 ………. gibi tamsayılar)
Son yörüngede maksimum 8 elektron bulunur.
Buna göre, her yörüngedeki elektron sayısı :
1. yörünge : 2.12 = 2 elektron
2. yörünge : 2.22 = 8 elektron
3. yörünge : 2.32 = 18 elektron
4. yörünge : 2.42 = 32 elektron alır.
Elektronik konfigürasyon
Bir atomun elektronlarının hangi yörüngede olduğu ve orbitallerinin cinsinin belirtildiği yazma düzenine Elektronik konfigürasyon denir.
n : Baş kuant sayısı olup 1, 2, 3, … gibi tam sayılardır. Elektronun hangi yörüngede olduğunu belirtir.
l : Yan kuant sayısı olup, orbital adı olarak bilinir, s, p, d, f gibi harflerle anılır.
Elektronlar önce düşük potansiyel enerjili orbitallere yerleşirler. Dört değişik enerji düzeyi vardır.
s : Enerji seviyesi en düşük orbitaldir. 2 elektron alabilir.
p : s orbitalinden sonra elektronlar p orbitallerine yerleşir. px , py , pz olmak üzere 3 tanedir. p orbitalleri toplam 6 elektron alabilir.
d : 10 elektron alır ve toplam 5 tanedir. p orbitallerinden sonra elektronlar d orbitallerine yerleşirler.
f : f orbitalleri toplam 14 elektron alır ve 7 tanedir. Enerji düzeyi en yüksek olan orbitaldır.
Yörünge Sayısı 
Yörüngedeki orbital sayısı(n2)
Yörüngedeki elektron sayısı (2n2)
1……….
1 (1 tane s)
2
2. ………
4 (1 tane s, 3 tane p)
8
3. ………
9 (1 tane s, 3 tane p, 5 tane d)
18
4. ………
16 (1 tane s,3 tane p, 5 tane d,
7 tane f)
32
Bir atomun elektronları yörüngelere yerleştirilirken okların sırası takip edilir. Bunlar bu sıra ile yazılırsa aşağıdaki gibi olur.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
Peryot : Dizilişi yapılan elementin en son yazılan s orbitalinin başındaki sayıya periyot denir.
Grup : Son yörünge orbitalleri s ve p ile bitiyorsa A grubu, d ve f ile bitiyorsa B grubu elementidir.
A grupları son yörüngelerindeki s ve p orbitallerindeki elektronların toplamıyla bulunur.
X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 dizilişine göre atom 3. periyot, 8A grubundandır.
PERİYODİK TABLO
Elementlerin atom numaralarına göre belirli bir kurala uyarak sıralanması ile periyodik cetvel oluşur.
Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot, düşey sıralara grup denir. Periyodik cetvelde 7 tane periyot, 8 tane A grubu, 8 tane B grubu vardır. 8B grubu 3 tanedir. Her periyot kendine ait olan s orbitali ile başlar p orbitali ile biter. Diger bir ifade ile 1A grubu ile başlayıp 8A grubu ile sona erer.
A grubu elementleri s ve p blokunda,
B grubu elementleri d ve f blokunda bulunurlar.
B grubu elementlerine geçiş elementleri denir. Bunların tamamı metaldir.
Periyodik cetvelde A grubu elementlerinin özel isimleri vardır.
Periyodik cetvelde aynı grupta bulunan elementlerin değerlik elektron sayıları aynı olduğundan benzer kimyasal özellik gösterirler.iafis–duslertakimi message-userBanner”>Bayan Üye
METAL-AMETAL ve SOYGAZ’IN ÖZELLİKLERİ
Metal
Ametal
Soygaz
Grup numarası 1A,2A, 3A, ve B gruplarında bulunan elementler metaldir.
Kendilerini soygaza benzetmek için son yörüngelerindeki elektoronları vererek
(+)değerlik alırlar.
1A(+1), 2A (+2)
Kesinlikle (-) değer almazlar.
Kendi aralarında bileşik oluşturmazlar.Ametallerle bileşik oluştururlar.
İndirgen özellik gösterirler.
Tel ve Levha haline gelebilirler.
Elektirik akımını iletirler.
Tabiatta genellikle katı halde bulunurlar .
Grup numarası 5A ,6A,7A, olanlar ametaldir.
Soygaza benzeme yani son yörüngelerindeki elektronları 8’e tamamlamak için elektron alarak(-) değerlik alılar.
5A(-3),6A,(-2)7A(-1)…
Fakat(+) değerlik alabilirler.
Kendi aralarında ve me-tallerle bileşik oluşturur-lar.
Yükseltgen özellik göste-rirler.
Tel ve levha haline gel-mezler.
Elektirik akımını iletmez-ler.
Tabiatta genelde gaz ve çift atomlu moleküller halinde bulunurlar. (F2,N2,02…)
Grup Numarası 8A olanlar soygazdır.
Kararlıdırlar,elektron alış-verişi yapmazlar.
Bileşik yapmazlar
Orbitalleri doludur.
Tabiatta tek atomlu gaz halinde bulunur-lar.
BİLEŞİK OLUŞUMU
a. Metal + Ametal
b. Ametal + Ametal
Metaller son yörüngelerindeki elektronları vererek (+) değerlik alırlar.
Ametaller ise son yörüngedeki elektronları 8’e tamamlamak için elektron alarak (-) değerlikli olurlar.
Bileşik formülünü bulabilmek için öncelikle bileşiği oluşturacak elementlerin değerlikleri tespit edilir. Bu değerlikler en küçük katsayılar şeklinde çaprazlanır.
En genel ifadesi ile X+m ile Y-n iyonu XnYm
bileşiğini oluşturur.
Bileşiği oluşturan atomların her ikisi de ametal olduğunda farklı bileşik formülleri oluşabilir.
ATOM ve İYON ÇAPI (HACMİ)
Peryot numarası (yörünge sayısı) arttıkça atom hacmi büyür.
Grup numarası arttıkça atom hacmi küçülür. Çünkü yörünge sayısı aynı kalmakta fakat çekirdek yükü ve çekirdeğin elektronları çekme gücü artmaktadır.
Bir atom ya da iyon elektron aldıkça çapı büyür, elektron verdikçe çapı küçülür.
Örneğin; X atomunun hacmi X-n iyonunun hacminden küçük, X+n iyonunun hacminden büyüktür.
Örnek – 1
6C, 14Si, 3Li
atomlarının çaplarını karşılaştırınız?
Çözüm
Peryot numarası büyük olanın çapı en büyük olduğundan Si çapı en büyüktür.
6C, ile 3Li aynı peryotta olduğundan, grup numarası (proton sayısı) arttığı için
çekirdek çekimi büyük olanın çapı küçük olacağından 3Li çapı 6C nun çapından büyüktür. Sonuç olarak çaplar arasında Si > Li > C ilişkisi vardır.
İYONLAŞMA ENERJİSİ
Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için verilmesi gereken enerjiye iyonlaşma enerjisi (1. iyonlaşma enerjisi) denir.
2’inci elektronu koparmak için verilen enerjiye 2. iyonlaşma enerjisi denir.
3’üncü elektronu koparmak için verilen enerjiye 3. iyonlaşma enerjisi denir.
Herhangi bir atom için daima 1.i.E <>
Periyot numarası arttıkça iyonlaşma enerjisi azalır.
Gruplarda iyonlaşma enerjisi sıralaması,
1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A
şeklindedir.
Örnek – 2
Bir X atomu için;
X(g) ® X+2(g) + 2e
X+1(g) ® X+2(g) + e
X+1(g) ® X+3(g) + 2e
DH = 340 k.kal.
DH = 215 k.kal.
DH = 625 k.kal.
Verildiğine göre X atomunun 1. iyonlaşma enerjisi, 2. iyonlaşma enerjisi ve
3. iyonlaşma enerjisi değerleri kaçtır?
Çözüm
1. denklem: 2 elektronu uzaklaştırmak için verilen enerjidir. Yani 1. ve 2. iyonlaşma enerjileri toplamıdır. 2 elektronu koparmak için toplam 340 k.kal enerji harcanmıştır.
215 kkal. 2’inci elektronu uzaklaştırmak için verilen enerji olduğuna göre 2. iyonlaşma enerjisi 215 k.kaldir. O zaman 340 215 = 125 k.kal 1. iyonlaşma enerjisidir. 625 k.kal. X atomunun 1 elektronu uzaklaşmış durumundan 2e daha uzaklaştırmak için gereken enerjidir. (Yani: 2. ve 3. iyonlaşma enerjileri toplamıdır.)
2. İ.E = 215 k.kal olduğuna göre;
3. iyonlaşma enerjisi = 625 215 = 410 k.kal dir.
ÇÖZELTİLER
ÇÖZELTİ
Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir.
Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.
Örneğin; su içerisinde NaCl tuzu çözülmesiyle oluşan çözeltinin bileşenleri su ve tuzdur.
Genel olarak bir çözelti çözücü ve çözünenden oluşmaktadır.
Çözücü Çözünen Örnek
Sıvı Katı Su+Şeker
Gaz Gaz Su+CO2
Katı Katı Alaşımlar
Çözeltiler çözünmenin şekline göre ikiye ayrılır;
a. İyonlu çözeltiler
Çözünen madde iyonlarına ayrışarak çözünüyorsa bu çözeltilere iyonlu çözeltiler denir.
Asit, baz, tuz çözeltileri iyonlu çözeltilerdir. Bu çözeltiler hareketli iyon bulundurdukları için elektrik akımını iletirler.
b. Moleküllü çözeltiler
Çözünen madde moleküler olarak çözünüyorsa bu çözeltilere moleküler çözelti denir. Şekerin suda çözünmesi bu çözeltilere örnek olarak verilebilir. Bu çözeltiler elektrik akımını iletmezler.
Çözeltiler kendi aralarında üçe ayrılırlar;
a. Doygun çözelti
Çözebileceği maksimum maddeyi çözmüş olan çözeltiye denir.
b. Doymamış çözelti
Çözebileceği kadar maddeyi çözmemiş olan çözeltiye denir.
c. Aşırı doymuş çözelti
Bazı durumlarda çözeltinin derişikliği doygunluk sınırını aşabilir. Bu gibi çözeltilere aşırı doymuş çözeltiler denir. Bu çözeltiler oldukça kararsızdır. Küçük bir etki ile fazlalıklar çöker ve doygun bir çözelti elde edilir.
Çözeltiler çözünenin miktarına göre ikiye ayrılırlar;
a. Derişik çözelti
Belli bir miktar çözücüde, fazla miktarda çözünen içeren çözeltilere derişik çözelti denir.
b. Seyreltik çözelti
Belli bir miktar çözücüde, az miktarda çözünen içeren çözeltilere seyreltik çözelti denir.
ÇÖZÜNÜRLÜK
Belli bir sıcaklıkta 100 gram çözücüde gram olarak çözünebilen maksimum madde miktarına ÇÖZÜNÜRLÜK denir. Çözgen H2O olduğunda 100 gram yerine 100 ml değeri ile de karşılaşabilirsiniz.
Örneğin,25°Cde KNO3’ün çözünürlüğü,
(60 gram/100 ml sudur). Yani 25°Cde 100 ml su en fazla 60 gram KNO3 çözebilir.
Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler
Çözücü cinsi
Çözünenin cinsi
Sıcaklık
Basınç
Ortak iyon
ÇÖZÜCÜ VE ÇÖZÜNENİN CİNSİ
Genel manada polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde daha iyi çözünür.
Örneğin; NaCl tuzu suda çok iyi çözünürken, karbon tetra klorür (CCl4) sıvısında çözünmez.
I2 molekülleri ise suda çözünmezken, CCl4’te iyi çözünür.
SICAKLIK
Sıcaklık değişimi çözünürlüğü değiştirir. Katıların sıvı içerisindeki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça genellikle artar. Gazların sıvıdaki çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça azalır.
BASINÇ
Katıların çözünürlüğü basınç ile değişmez. Gazların sıvıdaki çözünürlüğü ise basınç arttıkça artar.
ORTAK İYON
Herhangi bir katının ortak iyon bulunduran çözeltideki çözünürlüğü saf çözücüdeki çözünürlüğünden daima daha küçüktür.
DERİŞİM (KONSANTRASYON)
Bir çözeltide birim hacimdeki çözünmüş olan çözünen miktarına derişim (konsantrasyon) denir.
Belli başlı derişim birimleri; yüzde derişim, molar derişim (molarite), normal derişim (normalite) dir.
Yüzde Konsantrasyon
100 gram çözeltideki (çözücü + çözünen) çözünmüş olan madde miktarına yüzde konsantrasyon denir.
Örneğin; 80 gram su içerisinde 20 gram şeker çözülerek hazırlanan çözelti %20’lik bir çözeltidir.
MOLARİTE: (Molar Konsantrasyon)
1 lt. çözeltide çözünmüş olan maddenin mol miktarına molarite denir.
M : Molarite
n : Mol sayısı
V : Hacim (litre)
NORMALİTE (Normal Konsantrasyon)
1 ltde çözünmüş eşdeğer gram sayısına denir.
Kısaca Normalite = Molarite x Tesir Değerliği N = Mx TD ile bulunur.
Tesir değerligi asit ya da bazın değerliğine tuzun ise + yük toplamına eşittir.
ÇÖZELTİLER ARASI REAKSİYONLAR
(Denklemli molarite problemleri)
İyon içeren iki çözelti karıştırıldığında bazen çökelme olmaz, bazende iyonlar suda az çözünen bir katı oluşturuyorsa bir çökelme olur. Yani iyonlar arasında bir tepkime gerçekleşir.
1A grubunun tuzları ve yapısında NO3- iyonu bulunduran tuzlar suda çok iyi çözünür. Diger tuzlar için bir genelleme yapmak mümkün degildir.
Örnegin : AgNO3 çözeltisi ile NaCl çözeltileri karıştırıldığında bir çökelme gözlenir. Burada iyonlar yeniden düzenlenerek AgCl ve NaNO3 bileşikleri oluştuğu düşünülebilir. NaNO3 suda çok iyi çözündüğüne göre çöken tuz AgCl’dir.
İyon Denklemi: Ag+(aq) + Cl-(aq) –> AgCl(k)
şeklinde olur.
Karıştırılan iki çözeltiden biri asit çözeltisi, diğeri baz çözeltisi ise mutlaka nötürleşme tepkimesi olacaktır.
Nötürleşme denklemi:
H+ + OH ® H2O şeklindedir.
ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ
Çözeltinin kaynama noktası, saf maddenin kaynama noktasından yüksektir.
Çözeltinin donma noktası, saf maddenin donma noktasından düşüktür.
Çözeltinin buhar basıncı, saf maddenin buhar basıncından düşüktür.
Çözeltilerin yoğunlukları çözeltilerde çözünen madde miktarına göre değişir.
Bütün bu değişmeler (Katı + Sıvı) çözeltileri için düşünülebilir. Bu değişme miktarları iyon derişimine bağlıdır.
Aşağıda saf su ile tuzlu suyun ısıtılması sırasında zamanla sıcaklık değişim grafikleri verilmiştir.
rafiklere dikkat edilirse kaynama sırasında saf suyun sıcaklığı sabit kalırken, tuzlu suyun sıcaklığı devamlı artmıştır.
Alkol-su karışımının ısıtılması sırasında zamana bağlı sıcaklık değişim grafiği çizilseydi aşağıdaki gibi olurdu.
Grafige göre;
I bölgesinde alkol – su karışımı vardır. Zamanla karışımın sıcaklığı artmaktadır.
II bölgesinde 78 °Cde alkol kaynamaktadır. Verilen ısı alkolün buharlaşması için kullanılır. Sıcaklık alkolün tamamı tükeninceye kadar sabit kalır.
III bölgesinde yalnız su vardır. Suyun sıcaklığı zamanla artar.
IV bölgesinde su 100 °Cde buharlaşmaktadır. Su tükeninceye kadar sıcaklık sabit kalır.
-Saf maddelerin donma noktaları sabittir. Donma müddetince sıcaklık değişimi yoktur. Ancak çözeltilerin donma noktası çözünenin miktarına bağlı olarak değişir. Donma süresince sıcaklık düşer.
KİMYASAL YASALAR
a)Sabit Oranlar Yasası (Proust)
X ve Yden oluşan bir bileşiğin formülü XaYb ise,sabit oranı;
Mx =a.X ile hesaplanır.
M y b.Y
a ve b sayıları elementlerin bileşikteki atom (molatom) sayılarıdır.
Örneğin;
H2O için,(H=1, O=16)
MH = 2.1 –> MH = 1
MO 1.16 Mo 8
N2O3 için, (N=14, O=16)
Sabit oranlar yasası,bir bileşikteki elementlerin kütlece yüzdelerinin sabit olduğunu ifade eder.
SO3 için hesaplayalım.(S=32 O=16)
MS = 1.32
BİLEŞİK FORMÜLLERİ
Bileşikler formüllerle gösterilir.Bir bileşiğin formülü,o bileşiğin yapısını oluşturan elementlerin cinsini ve atomlarının moleküldeki sayılarını verir.Moleküller bileşiklerin üç tür formülü bulunmaktadır.
Basit (kaba) formül
Molekül formülü
Yapı formülü
BASİT FORMÜL
Molekül formülünün sadeleştirilmiş halidir.
Molekül formülü Basit formül
C2H6 à CH3
C3H6O3 à CH2O
N2O4 à NO3
C4H8 à CH2
Bileşiği oluşturan elementlerin mol sayıları bulunduktan sonra en küçük tam sayılarına çevrilir.Bu sayılar elementlerin sembollerinin sağ alt köşelerine yazılıp,semboller yan yana yazılınca basit formül yazılmış olur.
MOLEKÜL FORMÜLÜ
Bileşiğin bir molekülünü oluşturan atomların cinsini ve kesin sayılarını verir.
(Basit formül).n = Molekül formülü
Molekül formülü à n à Basit formül
CH2O 6 C6H12O6
CH2 5 C5H10
NO2 2 N2O4
YAPI FORMÜLÜ
Bileşiğin bir molekülünü oluşturan atomların arasındaki bağları gösteren formüldür.Bileşik hakkında en kapsamlı bilgiyi verir.
Örneğin;
C3H6 molekül formülüne sahip bileşiğin yapı formülü;
Molekül formülü C2H5OH olan etil alkolün yapı formülü;
KATLI ORANLAR YASASI(DALTON)
İki element aralarında birden fazla bileşik oluşturduğunda,bunlardan birinin sabit kütlesi ile birleşen diğer elementin değişen kütleleri arasında basit ve tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır.Buna katlı oranlar yasası denir.
Örneğin;
Fe2O3 ve Fe3O4 bileşiklerinden eşit miktarda Fe ile birleşen oksijenin kütleleri arasındaki katlı oran;
Fe2O3.(3) ààà Fe6O9
Fe3O4.(4) ààà Fe6O8
İşlemleri sonucunda 9 olduğu belirlenir.Eşit miktarda oksijen ile birleşen demirin
8
kütleleri arasında katlı oran;
Fe2O3.(4) ààà Fe8O12
Fe3O4.(3) ààà Fe9O12
İşlemleri sonucunda 8 olduğu belirlenir.
9
iki bileşiğin katı oranlar yasasına uygun olması için;
+ aynı elementlerden oluşmaları,
+ basit formüllerinin farklı olması gerekir.
+ yalnızca 2 atomdan oluşmuş olmaları gerekir.
MADDELERİN AYRILMASI
a. Elektriklenme İle Ayrılma
Cam, ebonit ve plastik çubuklar yünlü giyeceklere veya saçımıza sürtüldüklerinde elektrik yükü kazanırlar.
Kağıt parçacığı, karabiber gibi hafif bazı tanecikler de yüklü bu çubuklar tarafından çekilirler.
Yüklü cisimden etkilenen madde ile etkilenmeyen madde bir arada bulunursa bu özelliklerinin farklılığından yararlanılarak karışım bileşenlerine ayrıştırılır.
b. Mıknatıs İle Ayırma
Mıknatıs demir, kobalt ve nikel metallerini ve bu metallerden yapılmış olan teneke, toplu iğne gibi cisimleri çeker. Mıknatıs tarafından çekilen maddelere ferromanyetik maddeler denir.
c. Öz Kütle Farkı İle Ayırma
Yoğunlukları farklı olan iki maddeden oluşan karışım, öz kütle farkından yararlanılarak ayrıştırılır.
Katı – katı karışımlarını ayrıştırmak için rüzgâr ya da bir sıvıdan yararlanılır. Kullanılan sıvının yoğunluğunun katılardan birisininkinden büyük diğerininkinden küçük olması gerekir.
Dikkat edilecek başka bir nokta ise iki katının da bu sıvıda çözünmemesi ve kimyasal değişikliğe uğramaması gerekir.
Su ve zeytinyağı birbiri içerisinde çözünmez. Bu iki madde karıştırıldığında öz kütlesi küçük olan sıvı diğer sıvının üzerinde toplanır. Oluşan karışım bir huni yardımıyla ayrıştırılır. Ayrıştırma işleminde öz kütle farkından yararlanılmış olur.
Su ile zeytinyağı karıştırıldığında öz kütlesi büyük olan sıvı altta toplanır. Musluk açıldığında su başka bir kaba alınır.
d. Eleme Yöntemi İle Ayırma
Tanecik büyüklükleri farklı olan katı katı karışımları elenerek birbirinden ayrıştırılabilir.
e. Süzme İle Ayırma
Kumlu su süzgeç kağıdından geçirilirse su süzülürken, kum süzekte kalır. İşte böyle heterojen katı – sıvı karışımları süzülerek birbirinden ayrıştırılabilir.
Haşlanmış olan makarna kevgir ile süzülerek suyundan ayrıştırılır.
Çamurlu su, bulanık baraj suları bu medod ile ayrıştırılır.
f. Çözünürlük Farkı İle Ayırma
Katı içeren sıvı karışım süzülür. Sıvı alta geçerken katı kısım süzekte kalır ve karışım ayrıştırılmış olur.
Tuz ile kumun karışmış olduğunu düşünelim. Karışım su içerisine atılırsa tuz çözünürken kum çözünmez. Oluşan yeni karışım süzelerek kum ile tuzlu su ayrıştırılır. Suda çözünmüş olan tuz ise buharlaştırma ile yeniden elde edilir.
Yemek tuzu ve talaş, yemek tuzu – kum karışımları çözünürlük farkından yararlanılarak su yardımı ile birbirinden ayrıştırılmış olur.
g. Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı İle Ayırma
Katı – katı karışımları erime noktası farkından yararlanılarak ayrıştırılır.
Karıştırılan maddeler sıvı olabilir. Karışımdaki bir sıvı buharlaştırılıp tekrar yoğunlaştırma ile diğerlerinden ayrıştırılabilir. Bu yönteme ayrımsal damıtma denir.
Gazların ve ham petrolün ayrıştırılması da ayrımsal damıtma ile yapılmaktadır.
Gaz karışımı soğutulur. Kaynama noktası en yüksek olan gaz yoğunlaşmaya başlar ve gaz kısmından ayrılmış olur.
h. Gaz Karışımlarını Çözünürlük Farkı İle Ayırma
Gazlar kimyasal özelik olarak değişik değişiktir. Bu özellikten yararlanılırak gaz karışımları ayrıştırılabilir. Belli bir çözücüde çözünürlükleri farklı olan gaz karışımı bu çözücü içerisine gönderilirse gazlardan biri çözünür diğeri çözünmez. Karışım da böylece ayrıştırılmış olur.
BİLEŞİKLERİN AYRIŞMASI
Karışımların ayrıştırılmasında ayırt edici özelliklerden yararlanılır. Fiziksel yöntemlerle elementler ve bileşikler ayrıştırılamaz.
a. Isı Enerjisi İle Ayrışma
Bazı bileşikler ısıtıldıklarında kendisini oluşturan element ya da bileşiklere parçalanır.
KClO3(katı) ® KCl(katı) + O2(gaz)
CaCO3(katı) ® CaO(katı) + CO2(gaz)
b. Elektrik Enerjisi İle Ayrışma (Elektroliz)
Bazı bileşikler elektrik enerjisi ile kendisini oluşturan elementlere ayrıştırılabilir. Bu olaya elektroliz denir. Su (H2O) elektroliz edildiğinde H2 ve O2 gazlarını dönüşür.
2H2O(s) ® 2H2(g) + O2(g)
c. Başka Ayrıştırma Teknikleri
Bazı bileşikleri elementel hale getirmek için elektroliz yapmaya gerek yoktur. Bileşikte bulunan element ile reaksiyon verebilecek madde, bileşik ile reaksiyona sokulur.
FeO + C ® Fe + CO
Maddenin Ayrılması
Maddeler fiziksel hallerine göre;katı, sıvı ve gaz olarak sınıflandırılacağı gibi,saf maddeler ve karışımlar olarak da sınıflandırılabilir.
Madde
1.Saf Madde
1.1.Elementler
1.2.Bileşikler
2.Karışımlar
2.1.Homojen Karışımlar
2.2.Heterojen Karışımlar
Çözeltiler:
Katı çözeltiler (alaşımlaririnç,tunç vb.)
Sıvı çözeltiler (etil alkol-su)
Gaz çözeltiler (hava)
Süspansiyon: (kireçli su)
Emülsiyon: (zeytinyağı,su karışımı) Aerosol: (sis)
Karışımların Ayrılması:
1.Elektriklenme ile ayırma
2.Mıknatıs ile ayırma
3.Özkütle farkı ile ayırma
4.Süzme ile ayırma
5.Çözünürlük farkı ile ayırma
6.Hal değiştirme sıcaklıkları farkı ile ayırma
Bileşiklerin Ayrışması:
1.Isı enerjisi ile ayrışma
2.Elektrik enerjisi ile ayrışma (Elektroliz)
3.Başka ayrıştırma teknikleri
Karışımların Özellikleri
1.Karışımı oluşturan maddeler her oranda karışır.
2.Karışımı oluşturan maddeler kendi özelliklerini kaybetmez.
3.Karışımın erime noktası,kaynama noktası gibi özellikleri,karışımı oluşturan maddelerin karışıma oranına göre değişir.
4.Karışımlar fiziksel yollarla bileşenlerine ayrılabilir.
5.Formülle gösterilemez.
6.Oluşmalarında ve bileşenlerine ayrılmalarında bileşiklere göre daha az enerji değişimi olur.
Bileşiklerin Özellikleri
1.Bileşiği oluşturan maddeler belirli oranda birleşir.
2.Bileşiğin özellikleri kendisini oluşturan saf maddelerin özelliklerine benzemez.
3.Bileşikler sadece kimyasal yöntemlerle ayrışabilir.
4.Bileşiklerin erime ve kaynama noktaları sabittir.
5.Belirli bir formülleri vardır.
6.Bileşiklerin oluşması ya da ayrışmasında karışımlara göre önemli miktarda enerji değişimi olur
Atom Numarası
Bir elementin unda bulunan proton sayısıdır. Protonlar (+) yüklü olduklarından pozitif yük sayısı ya da çekirdek yükü şeklinde ifade edilebilir.
Atom numarası = Proton sayısı = Çekirdek yükü
Kütle Numarası = Proton sayısı + Nötron sayısı
eşitliği yazılabilir.
Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.
İYON
(+) veya () yüklü ya da gruplarına iyon denir.
elektron verirse (+) yüklü iyon oluşur ve katyon olarak isimlendirilir.
elektron alırsa () yüklü iyon oluşur ve anyon olarak isimlendirilir.
Bir X atomu için; gösterilir.
Buradan nötron sayısı, elektron sayısı bulunabilir.
İZOTOP
numaraları aynı kütle numaraları farklı olan atomlara izotop atomlar denir.
birbirinin izotopudur.
İzotop atomların kimyasal özellikleri aynıdır. Fiziksel özellikleri farklıdır.
İzotop iyonların elektron sayıları farklı ise kimyasal özellikleri de farklıdır.
ALLOTROP
Kimyasal özellikleri aynı (aynı dan oluşmuş), fiziksel özellikleri (renk, kaynama noktası, erime noktası, uzaydaki dizilişleri v.s.) farklı olan maddelere allotrop maddeler denir.
Elmas, grafit, amorf karbon, üç madde de yapısında yalnızca karbon (C) u içerir. Fakat uzaydaki dizilişleri ve bağların sağlamlığı farklı olan maddelerdir.
O2 gazı ve O3 (Ozon) gazı birbirlerinin allotropudur. Allotrop için bilinmesi gereken en önemli özellik ise;
Allotrop maddeler bir başka madde ile reaksiyona girdiklerinde aynı cins ürünler oluşur.
2Ca + O2 ® 2CaO
3Ca + 2/3 O3 ® 2CaO gibi.
Modern Teorisi
Elektron dalga özelliği göstermektedir.
Atomdaki elektronun aynı anda yeri ve hızı bilinemez.
Elektronların bulunma ihtimalinin fazla olduğu küre katmanları vardır ve bu katmanlara orbital denir.
ELEKTRONLARIN DİZİLİŞİ
Pauli Prensibi
Elektronlar yörüngelere yerleştirilirken ;
2n2 formülüne uyarlar.
(n : yörünge sayısı, 1,2,3 ………. gibi tamsayılar)
Son yörüngede maksimum 8 elektron bulunur.
Buna göre, her yörüngedeki elektron sayısı :
1. yörünge : 2.12 = 2 elektron
2. yörünge : 2.22 = 8 elektron
3. yörünge : 2.32 = 18 elektron
4. yörünge : 2.42 = 32 elektron alır.
Elektronik konfigürasyon
Bir atomun elektronlarının hangi yörüngede olduğu ve orbitallerinin cinsinin belirtildiği yazma düzenine Elektronik konfigürasyon denir.
n : Baş kuant sayısı olup 1, 2, 3, … gibi tam sayılardır. Elektronun hangi yörüngede olduğunu belirtir.
l : Yan kuant sayısı olup, orbital adı olarak bilinir, s, p, d, f gibi harflerle anılır.
Elektronlar önce düşük potansiyel enerjili orbitallere yerleşirler. Dört değişik enerji düzeyi vardır.
s : Enerji seviyesi en düşük orbitaldir. 2 elektron alabilir.
p : s orbitalinden sonra elektronlar p orbitallerine yerleşir. px , py , pz olmak üzere 3 tanedir. p orbitalleri toplam 6 elektron alabilir.
d : 10 elektron alır ve toplam 5 tanedir. p orbitallerinden sonra elektronlar d orbitallerine yerleşirler.
f : f orbitalleri toplam 14 elektron alır ve 7 tanedir. Enerji düzeyi en yüksek olan orbitaldır.
Yörünge Sayısı
Yörüngedeki orbital sayısı(n2)
Yörüngedeki elektron sayısı (2n2)
1……….
1 (1 tane s)
2
2. ………
4 (1 tane s, 3 tane p)
8
3. ………
9 (1 tane s, 3 tane p, 5 tane d)
18
4. ………
16 (1 tane s,3 tane p, 5 tane d,
7 tane f)
32
Bir atomun elektronları yörüngelere yerleştirilirken okların sırası takip edilir. Bunlar bu sıra ile yazılırsa aşağıdaki gibi olur.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
Peryot : Dizilişi yapılan elementin en son yazılan s orbitalinin başındaki sayıya periyot denir.
Grup : Son yörünge orbitalleri s ve p ile bitiyorsa A grubu, d ve f ile bitiyorsa B grubu elementidir.
A grupları son yörüngelerindeki s ve p orbitallerindeki elektronların toplamıyla bulunur.
X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 dizilişine göre atom 3. periyot, 8A grubundandır.
PERİYODİK TABLO
Elementlerin atom numaralarına göre belirli bir kurala uyarak sıralanması ile periyodik cetvel oluşur.
Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot, düşey sıralara grup denir. Periyodik cetvelde 7 tane periyot, 8 tane A grubu, 8 tane B grubu vardır. 8B grubu 3 tanedir. Her periyot kendine ait olan s orbitali ile başlar p orbitali ile biter. Diger bir ifade ile 1A grubu ile başlayıp 8A grubu ile sona erer.
A grubu elementleri s ve p blokunda,
B grubu elementleri d ve f blokunda bulunurlar.
B grubu elementlerine geçiş elementleri denir. Bunların tamamı metaldir.
Periyodik cetvelde A grubu elementlerinin özel isimleri vardır.
Periyodik cetvelde aynı grupta bulunan elementlerin değerlik elektron sayıları aynı olduğundan benzer kimyasal özellik gösterirler.
METAL-AMETAL ve SOYGAZ’IN ÖZELLİKLERİ
Metal
Ametal
Soygaz
Grup numarası 1A,2A, 3A, ve B gruplarında bulunan elementler metaldir.
Kendilerini soygaza benzetmek için son yörüngelerindeki elektoronları vererek
(+)değerlik alırlar.
1A(+1), 2A (+2)
Kesinlikle (-) değer almazlar.
Kendi aralarında bileşik oluşturmazlar.Ametallerle bileşik oluştururlar.
İndirgen özellik gösterirler.
Tel ve Levha haline gelebilirler.
Elektirik akımını iletirler.
Tabiatta genellikle katı halde bulunurlar .
Grup numarası 5A ,6A,7A, olanlar ametaldir.
Soygaza benzeme yani son yörüngelerindeki elektronları 8’e tamamlamak için elektron alarak(-) değerlik alılar.
5A(-3),6A,(-2)7A(-1)…
Fakat(+) değerlik alabilirler.
Kendi aralarında ve me-tallerle bileşik oluşturur-lar.
Yükseltgen özellik göste-rirler.
Tel ve levha haline gel-mezler.
Elektirik akımını iletmez-ler.
Tabiatta genelde gaz ve çift atomlu moleküller halinde bulunurlar. (F2,N2,02…)
Grup Numarası 8A olanlar soygazdır.
Kararlıdırlar,elektron alış-verişi yapmazlar.
Bileşik yapmazlar
Orbitalleri doludur.
Tabiatta tek atomlu gaz halinde bulunur-lar.
BİLEŞİK OLUŞUMU
a. Metal + Ametal
b. Ametal + Ametal
Metaller son yörüngelerindeki elektronları vererek (+) değerlik alırlar.
Ametaller ise son yörüngedeki elektronları 8’e tamamlamak için elektron alarak (-) değerlikli olurlar.
Bileşik formülünü bulabilmek için öncelikle bileşiği oluşturacak elementlerin değerlikleri tespit edilir. Bu değerlikler en küçük katsayılar şeklinde çaprazlanır.
En genel ifadesi ile X+m ile Y-n iyonu XnYm
bileşiğini oluşturur.
Bileşiği oluşturan atomların her ikisi de ametal olduğunda farklı bileşik formülleri oluşabilir.
ATOM ve İYON ÇAPI (HACMİ)
Peryot numarası (yörünge sayısı) arttıkça atom hacmi büyür.
Grup numarası arttıkça atom hacmi küçülür. Çünkü yörünge sayısı aynı kalmakta fakat çekirdek yükü ve çekirdeğin elektronları çekme gücü artmaktadır.
Bir atom ya da iyon elektron aldıkça çapı büyür, elektron verdikçe çapı küçülür.
Örneğin; X atomunun hacmi X-n iyonunun hacminden küçük, X+n iyonunun hacminden büyüktür.
Örnek – 1
6C, 14Si, 3Li
atomlarının çaplarını karşılaştırınız?
Çözüm
Peryot numarası büyük olanın çapı en büyük olduğundan Si çapı en büyüktür.
6C, ile 3Li aynı peryotta olduğundan, grup numarası (proton sayısı) arttığı için
çekirdek çekimi büyük olanın çapı küçük olacağından 3Li çapı 6C nun çapından büyüktür. Sonuç olarak çaplar arasında Si > Li > C ilişkisi vardır.
İYONLAŞMA ENERJİSİ
Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için verilmesi gereken enerjiye iyonlaşma enerjisi (1. iyonlaşma enerjisi) denir.
2’inci elektronu koparmak için verilen enerjiye 2. iyonlaşma enerjisi denir.
3’üncü elektronu koparmak için verilen enerjiye 3. iyonlaşma enerjisi denir.
Herhangi bir atom için daima 1.i.E <>
Periyot numarası arttıkça iyonlaşma enerjisi azalır.
Gruplarda iyonlaşma enerjisi sıralaması,
1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A
şeklindedir.
Örnek – 2
Bir X atomu için;
X(g) ® X+2(g) + 2e
X+1(g) ® X+2(g) + e
X+1(g) ® X+3(g) + 2e
DH = 340 k.kal.
DH = 215 k.kal.
DH = 625 k.kal.
Verildiğine göre X atomunun 1. iyonlaşma enerjisi, 2. iyonlaşma enerjisi ve
3. iyonlaşma enerjisi değerleri kaçtır?
Çözüm
1. denklem: 2 elektronu uzaklaştırmak için verilen enerjidir. Yani 1. ve 2. iyonlaşma enerjileri toplamıdır. 2 elektronu koparmak için toplam 340 k.kal enerji harcanmıştır.
215 kkal. 2’inci elektronu uzaklaştırmak için verilen enerji olduğuna göre 2. iyonlaşma enerjisi 215 k.kaldir. O zaman 340 215 = 125 k.kal 1. iyonlaşma enerjisidir. 625 k.kal. X atomunun 1 elektronu uzaklaşmış durumundan 2e daha uzaklaştırmak için gereken enerjidir. (Yani: 2. ve 3. iyonlaşma enerjileri toplamıdır.)
2. İ.E = 215 k.kal olduğuna göre;
3. iyonlaşma enerjisi = 625 215 = 410 k.kal dir.
ELEKTRON İLGİSİ
Gaz halindeki nötr bir atomun elektron yakalamasıyla açığa çıkan enerjidir. Açıga çıkan enerji ne kadar büyük ise elektron ilgisi o kadar fazladır.
X(g) + e ® X(g) + Enerji
Periyodik cetvelde 7A grubu elementlerinin elektron ilgisi en büyüktür.
Metallerin ve soygazların elektron ilgileri yok kabul edilir.
KİMYASAL BAĞLAR
Bileşiğin en küçük parçası olan ve en az iki atomun birleşmesinden meydana gelen kararlı yapı moleküldür. Moleküldeki atomları bir arada tutan kuvvet ise kimyasal bağlardır.
Kimyasal bağlar ikiye ayrılır.
1. İyonik bağ
2. Kovalent bağ
İYONİK BAĞ
Metallerle ametaller arasında meydana gelen bağlardır. Metaller elektron vererek (+) yüklü iyon, ametaller elektron alarak (-) yüklü iyon oluştururlar. Bu zıt yüklü iki iyonun birbirlerini coulomb çekim kuvveti ile çekmesinden iyonik bag oluşur.
Örnek olarak NaCI bileşiğinde Na atomunun iyonlaşma enerjisi küçük olduğundan 1 tane değerlik elektronunu vererek (+1) yüklü iyon, klor ise Na atomunun verdiği elektronu alarak (-1) yüklü iyon oluşturur. Bu iki iyonun birbirini coulomb çekim kuvveti ile çekmesi sonucu NaCI bileşiği oluşur ve meydana gelen bağ iyonik bağdır.
iyonik bağ oluşurken metal ve ametal ne kadar aktifse bağ o kadar sağlam olur.
Örnek – 3
13Al ve 16S atomları arasında oluşan bileşiğin 1 molekülü için:
I. Al atomları toplam 6 elektron verir.
II. S atomları toplam 3 elektron verir.
III. Al2S3 iyonik bileşiği oluşur.
hangileri doğru olur?
A) Yalnız I
B) Yalnız III
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III
Çözüm
Al ve S atomlarının elektronlarının dizilişi
Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
şeklindedir. Al atomunun son yörüngesinde 3 elektron, S atomunun son yörüngesinde 6 elektron vardır. Al metal, S ametaldir.
Al ve S atomu arasında oluşan bileşik (Al+3 ve S-2 iyonlarının yükleri çaprazlanırsa) Al2S3 olarak bulunur. Oluşan bileşik iyonik bileşiktir.
Al2S3 bileşiğinde 2 tane Al atomu vardır. 1 tane Al atomu 3 elektron verdiğinden 2 tane Al atomu 6 elektron verir. 3 tane S atomu 6 elektron alır.
Buna göre I ve III dogru, II yanlıştır. Cevap C dir.
KOVALENT BAĞ
Ametallerin (C, N, P, S, O, H, F, CI, Br, I) kendi aralarında elektron ortaklığı ile oluşturdukları bağdır.
Örnek olarak hidrojen molekülü arasındaki bağı incelersek;
Hidrojenin atom numarası 1 olduğundan, 1 tane elektronu vardır. Bu elektron 1s orbitalinde bulunmaktadır. ıki hidrojen atomundaki birer elektronun etkileşmesinden H2 molekülü oluşur, aradaki bağ kovalent bağdır. Hidrojen molekülü HH veya HH şeklinde gösterilir.
Aynı cins ametal atomları arasında oluşan kovalent bağ apolar, farklı cins ametal atomları arasında oluşan kovalent bağ polardır. H2 molekülündeki H – H bağı apolar, HCl molekülündeki H – Cl bağı polardır.
