genel kİmya ii

198
GENEL KİMYA II

Upload: marsha

Post on 25-Jan-2016

155 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

GENEL KİMYA II. Dersin Künyesi. Termodinamik. Termodinamiğin 0. ve 1. yasaları. Hess yasası. BİRİNCİ HAFTA. TERMODİNAMİK. Termo: ısı, dinamik: hareket kelimelerinden oluşmuştur. Termodinamik, kimyasal reaksiyonların ısı alışverişini inceleyen bilim koludur. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: GENEL KİMYA  II

GENEL KİMYA IIGENEL KİMYA II

Page 2: GENEL KİMYA  II

Dersin Künyesi Dersin Adı ve Kodu KİM194 Kimya II

Dersin İçeriği Kimyasal termodinamik. Elektrokimya. Asitler ve bazlar. Metaller,yarı metaller, ametaller. Çekirdek kimyası. Yaşamsal kimya.

Dersin Amacı Reaksiyonların ısı ve elektron akışını incelemek. Periyodik tabloda yer alan elementlerin üretimi, özellikleri, kimyasal reaksiyonları ve kimyasal analiz hakkında öğrencileri bilgilendirmek.

Kaynak Kitap E. Erdik ve Y. Satıkaya,Temel Üniversite Kimyası, Gazi Yayınevi Baki Hazer (1997); Genel Kimya, 4. Baskı. Akademi Ltd. Şti, Trabzon.

Yardımcı Kitaplar A. Bahattin Soydan, A. Sezai Saraç (2004); Genel Üniversite Kimyası, 7. Baskı. Alfa Yayınları, İstanbul; Petrucci.Harwood.Herring (2002);Çev.Ed: Tahsin Uyar, Serpil Aksoy; Genel Kimya, Palme Yayıncılık, Ankara.

Page 3: GENEL KİMYA  II

Hafta Konu Başlığı

Birinci Hafta Termodinamik. Termodinamiğin 0. ve 1. yasaları. Hess yasası. İkinci Hafta Termodinamiğin 2. ve 3. yasaları. Entropi. Serbest enerji.

Üçüncü Hafta Asitler ve bazlar. Asit baz tanımları. İyonik denge, pH ve pOH.

Dördüncü Hafta Asit ve bazların iyonlaşma sabitleri. Hidroliz. Ortak iyon etkisi. Tampon çözeltiler.

Beşinci Hafta Gravimetrik ve volümetrik analiz. Eşdeğer kütle ve normalite. Denklem denkleştirme.

Altıncı Hafta Elektrokimya. Faraday yasası. Pil gösterimleri ve elektrot çeşitleri. Elektromotor kuvvet ve endüstriyel piller.

Yedinci Hafta Ametaller. Hidrojen, oksijen,karbon, azot, fosfor, kükürt.

Sekizinci Hafta Halojenler: Flor, Klor, Brom, İyot, AstatinDokuzuncu Hafta Metaller; s-bloku metalleri, p-bloku metalleri. Çinko ailesi metalleri.

Onuncu Hafta Geçiş metalleri. Krom, mangan, demir, kobalt, nikel. Kompleks bileşikleri. Geçiş metallerinin reaksiyonları.

Onbirinci Hafta Bakır, gümüş, altın. Elde edilişleri ve kimyasal reaksiyonları.

Onikinci Hafta Yarı metaller; bor, silisyum, germanyum. Arsenik, antimon, selen ve tellür. Elde edilişleri ve kimyasal reaksiyonları.

Onüçüncü Hafta Çekirdek kimyası. Radyoaktiflik. Çekirdek reaksiyonları.

Ondördüncü Hafta Organik kimya, polimerler ve biyokimya.

Page 4: GENEL KİMYA  II

Termodinamik. Termodinamiğin 0. ve 1. yasaları. Hess yasası.

BİRİNCİ HAFTABİRİNCİ HAFTA

Page 5: GENEL KİMYA  II

TERMODİNAMİK

Termo: ısı, dinamik: hareket kelimelerinden oluşmuştur.

Termodinamik, kimyasal reaksiyonların ısı alışverişini inceleyen bilim koludur.

Page 6: GENEL KİMYA  II

Termodinamikte sıkça kullanılan terimler:Enerji, İş yapabilme yeteneğidir.Sıcaklık, ısının akış yönünün bir göstergesidir. Termodinamikte olayı yaşayan maddelere sistem denir. Reaksiyonlarda sistem bizzat reaksiyona giren kimyasal maddelerdir. Çevre, sistemle temas halinde olan evrenin bir parçasıdır.İç enerji (E), bir sistemin içinde bulunan tüm atomların, iyonların veya moleküllerin enerjilerinin toplamıdır.

Page 7: GENEL KİMYA  II

Cisimlerin sahip olduğu enerji ölçülmez. Sadece birinin diğerine göre enerji farkı ölçülebilir.

Page 8: GENEL KİMYA  II

Termodinamiğin 0. ve I. Kanunu Sıfırıncı yasa iki ayrı cismin bir üçüncü cisimle ısıl dengede olmaları durumunda kendi aralarında da ısıl dengede olacaklarını bildirir. Üçüncü cisim ile ısıl dengededirler.

Page 9: GENEL KİMYA  II

Termodinamiğin I. kanunu, evrenin enerjisinin sabit olduğunu ifade eder ve bu ifade birkaç değişik şekillerde söylenebilir. Enerji bir halden diğerine dönüşebilir. Fakat kaybolmaz. Enerji yoktan var edilemez, vardan yok edilemez. Bir sistemin enerjisindeki değişme sistem tarafından yapılan işlem sistem tarafından alınan (yada verilen) ısıya eşittir. Isı q, iş de w ile gösterildiğinde sistem ve çevre arasındaki etkileşimde toplam enerji değişimi, E nin matematik ifadesi şöyle olur:

Page 10: GENEL KİMYA  II

Kimyasal sistemlerde (elektrokimyasal iş hariç) sadece gaz sistemlerde basınç x hacim işi vardır. Bir piston ile sıkıştırılmış bir gaz ısındığı zaman genişler ve dış basınca karşı bir iş yapar.

Page 11: GENEL KİMYA  II

Entalpi (H)

Entalpi, sabit basınçta meydana gelen işlemlerdeki çevre ile alınıp verilmiş ısı miktarına eşittir.

Page 12: GENEL KİMYA  II

H, sabit basınçta, genellikle açık kaplarda atmosfer basıncında yapılan reaksiyon ısısıdır:

E, sabit hacimde, kalorimetre bombasında yapılan reaksiyon ısısıdır.

Page 13: GENEL KİMYA  II

Bir reaksiyonun ısısı belirli bir sıcaklık için sabittir. Değişik sıcaklıklarda reaksiyon ısıları da değişir. Bir reaksiyonun reaksiyon ısısı o reaksiyon denkleminin genişletildiği sayı ile çarpımına, bölündüğü sayı ile bölümüne eşit olur.

Reaksiyon Isıları

Page 14: GENEL KİMYA  II

25C (298 K) ve 1 atmosferde belirlenen entalpi değişimine standart entalpi değişimi adı verilir ve H ile gösterilir. Bileşiklerin 298 K de 1 atm de elementlerinden oluşma entalpisine standart oluşma entalpisi denir ve Heo (delta H sıfır elementlerinden oluşma) ile gösterilir.

Standart Oluşma Isıları (Heo)

Page 15: GENEL KİMYA  II

Bileşiği meydana getiren atomlar arasında çok sağlam bağlar olduğunu biliyoruz. Bu bağların oluşumu esnasında dışarıya verilen enerji, bağları kırmak için verilmesi gereken enerjiye eşittir. Kimyasal bağları kırmak için verilmesi gereken enerjiye bağ enerjisi adı verilir. Bağ kırılması (endotermik) (+) işaretli reaksiyon ısısına sahip bir reaksiyon, bağ oluşumu (ekzotermik)(-) işaretli reaksiyon ısısına sahip bir reaksiyondur.

Bağ enerjisi

Page 16: GENEL KİMYA  II

Genellikle oksijenle olan reaksiyonlara yanma reaksiyonları denildiği için reaksiyon ısılarına yanma ısısı (H) adı verilir. Bunlar yakıt olarak kullanılan organik maddelerde bilhassa önemlidir.

Yanma Isısı

Page 17: GENEL KİMYA  II

Birtakım reaksiyon adımlarından geçerek yürüyen bir net reaksiyonun ısısı, ara reaksiyon ısıları bilindiği takdirde hesap yoluyla bulunabilir. Termo- kimyanın bu en önemli buluşu 1840 de Hess tarafından birtakım deneyler sonucunda ortaya konulmuştur. Hess Kanunu bir kimyasal reaksiyonda ilk halden son hale geçişteki reaksiyon ısısı reaksiyonun gidiş yoluna bağlı değildir der. Reaksiyon ister bir adımda tamamlansın, ister birçok ara adımlardan geçerek tamamlansın, reaksiyon ısısı aynıdır şeklinde de ifade edilebilir.

Hess Kanunu (Reaksiyon Isılarının Hesaplanması)

Page 18: GENEL KİMYA  II

Karbon ve oksijenden karbondioksit oluşumu bir adımda veya iki adımda olabilir.

CO2(g), (25 C, 1 atm)o

oH = -393.5 kJ

Hb = -283 kJ

1/2 O2 (g)CO (g)

Ha = -110.5 kJ

2.b

1.

2.a

+ o(25 C, 1 atm)C(grafit) O2 (g) ,

Page 19: GENEL KİMYA  II

Bir ısının alındığı veya verildiği, sıcaklık değişmesiyle anlaşılır. Sıcaklığının yükselmesi o cismin ısı aldığını sıcaklığının düşüşü de o cismin ısı verdiğini gösterir. Bir cismin son durumundaki sıcaklığıyla ilk andaki sıcaklığı arasındaki fark (T) ısı miktarının hesaplanmasında kullanılır.

Reaksiyon Isılarının Ölçülmesi

Page 20: GENEL KİMYA  II

1) Spesifik Isı, 1 gram maddeyi 1K veya 1C yükseltmek için gerekli olan ısı miktarıdır (J/Kg): Bu durumda bir cismin aldığı veya verdiği ısı iki farklı şekilde hesaplanabilir:

Isı (q) = mol sayısı x molar ısı kapasitesi x T veya

Isı(q) = kütle x spesifik ısı x T2) Molar ısı kapasitesi, bir mol maddeyi 1K veya 1C

yükseltmek için gerekli olan ısı miktarıdır. Birimi J/K mol dür.

Faz geçişlerinin olmadığı sıcaklık aralıklarında spesifik ısı ve molar ısı kapasitesi olmak üzere iki türlü tanımlanır:

Isı kapasitesi

Page 21: GENEL KİMYA  II

Kalorimetreler reaksiyon ısılarını ölçmeye yarayan aletlerdir. Gerek sabit hacimde (kapalı kaplarda), gerek sabit basınçta (açık kaplarda, atmosfer basıncında) reaksiyon ısıları ölçülerek E veya H deneysel olarak bulunabilir. Her iki halde önce kalorimetrenin ısı kapasitesi deneysel olarak belirlenmelidir. Bunun için elektrikli ısıtıcı ile belirli bir süreyle kalorimetre ısıtılır veya belirli bir sıcaklığa ısıtılmış bir metal çubuk kalorimetreye konarak sıcaklık yükselmesi ölçülür. Bütün mesele bilinen belirli bir miktar ısının kalorimetreye verilerek sıcaklık yükselmesinin ölçülmesidir.

Kalorimetreler

Page 22: GENEL KİMYA  II

Kalorimetre bombası

Kalorimetre bombasında reaksiyon ısıları iç enerji değişmeleri (E) olarak ölçülür.

Page 23: GENEL KİMYA  II

Çözelti kalorimetreleri

Çözelti kalorimetrelerinde reaksiyon açık havada (sabit basınçta) yapıldığından,

reaksiyon ısısı, H olarak ölçülür: H = qp

Page 24: GENEL KİMYA  II
Page 25: GENEL KİMYA  II

Termodinamiğin 2. ve 3. yasaları. Entropi. Serbest enerji.

İKİNCİ HAFTAİKİNCİ HAFTA

Page 26: GENEL KİMYA  II

Termodinamiğin II. Kanunu. Entropi

Kimyacı, kimyasal olayların kendiliğinden olup olmadığı sorusuna cevap aramıştır. Çoğunlukla geçerli olan ekzotermik olaylar kendiliğinden cereyan eder, endotermik olaylar kendiliğinden yürümez kuralı ortaya atılmıştır. İşte termodinamiğin ikinci kanunu, kendiliğinden olma olayını kesinlikle tarif etmek için, entropi ve serbest enerji kavramlarını getirmiştir.

Page 27: GENEL KİMYA  II

Kendiliğinden olma olayları karışıklığın, düzensizliğin karmaşanın en yüksek olduğu yöne doğru ilerler. Evrenin düzensizliği daima artmaktadır. İşte bu düzensizlik, karışıklık miktarı entropi olarak tarif edilmektedir. Entropi büyük S harfi ile gösterilir. Entropi de her bir sistem için net olarak hesaplanamaz ancak sistemin son hali ile ilk hali arasındaki entropi farkı miktarı olarak ölçülebilir.

S = S2 - S1

İlk halin entropisi

Son halin entropisiEntropi değişimi

Page 28: GENEL KİMYA  II

Entropinin artışına ve azalışına neden olan olaylardan bazılarını şöyle sıralayabiliriz:

Entropinin artışına sebep olan olaylar

Entropinin azaldığı olaylar

Sıcaklık artışı Sıcaklık azalışı

Bir katının erimesi Bir sıvının soğutulması

Bir sıvının buharlaşması Bir gazın yoğunlaştırılması

Aynı fazda iki maddenin karıştırılması

Bir gazı daha küçük hacme koyma

Bir sıvıda bir gaz veya katının çözünmesi

Bir reaksiyonda gaz mol sayısının azalması

Bir gazın genişlemesi Toplam mol, atom, iyon sayısının azalması

Page 29: GENEL KİMYA  II

İç enerji ve entalpinin sadece E ve H olarak değişimleri hesaplanabilmekte iken hem entropi değişimi hem de mutlak entropi hesaplanabilmektedir. Bu kolaylığı bize termodinamiğin üçüncü kanunu verir. Termodinamiğin üçüncü kanunu, mükemmel bir kristalin mutlak sıfır noktasındaki entropisi sıfırdır der.

Termodinamiğin III. Kanunu. Mutlak Entropiler

Page 30: GENEL KİMYA  II

0 K de mükemmel kristal olan F2 nin standart entropisinin (S298) bulunması.

Page 31: GENEL KİMYA  II

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen bir kimyasal

reaksiyonun entropi değişimi ürünlerin entropisi ile

başlangıç maddelerinin entropisi farkına eşittir.

Entalpi değişimlerinde olduğu gibi entropi değişimleri

de sadece son hal ile ilk hale bağlıdır. Reaksiyonun

geçtiği yollara bağlı değildir. Hess Kanunu entropi

değişimlerine de uygulanabilir.

Kimyasal Reaksiyonlarda Entropi Değişimi

Page 32: GENEL KİMYA  II

Fiziksel olaylarla kimyasal olayların kendiliğinden olup olamayacağı hususunun tahmin edilmesi hakkında kaba olarak ekzotermik reaksiyonlar kendiliğinden olur diyorduk. İkinci ve biraz daha kesin tahminimiz entropi artışı olursa reaksiyon kendiliğinden olur demiştik. Böylece hem entropi artışı olan ve hem de aynı zamanda dışarıya ısı veren (ekzotermik) reaksiyonlar kesinlikle kendiliğinden yürür diyebiliriz. Fakat ekzotermik olmadığı halde entropi artışı olan ve ekzotermik olup entropi artışı göstermeyen reaksiyonların kendiliğinden olup olamayacağını söyleyemeyiz. 1876 da J.W.Gibbs bunu açıklığa kavuşturmuştur.

Serbest Enerji

Page 33: GENEL KİMYA  II

Bu bağıntıya göre G hesaplanır ve bulunan değere bakılarak reaksiyonun kendiliğinden yürüyüp yürüyemediği belirlenir:

G < 0 reaksiyon kendiliğinden olur.G > 0 reaksiyon kendiliğinden olmaz.G = 0 reaksiyon dengededir.

1876 da J.W.Gibbs bir reaksiyonun kendiliğinden olup olmadığı hakkında kesin bir bilgi veren Gibbs serbest enerjisi bağıntısını bulmuştur:

Page 34: GENEL KİMYA  II
Page 35: GENEL KİMYA  II

Asitler ve bazlar. Asit baz tanımları. Hidroliz. İyonik denge, pH ve pOH.

ÜÇÜNCÜ HAFTAÜÇÜNCÜ HAFTA

Page 36: GENEL KİMYA  II

Asitler ve bazlar kimyada çok geniş bir yer tutarlar. Çoğu kimyasal reaksiyon asit veya bazların yardımıyla gerçekleşir. İnsan vücudunda mide hidroklorik asit (HCl) salgılar. Sülfürik asit (H2SO4), hidroklorik (HCl), nitrik asit (HNO3) ile sodyum hidroksit (NaOH), amonyak (NH3), sönmüş kireç: Kalsiyum hidroksit: Ca(OH)2 endüstride çok fazla kullanılmaktadır. İlk asit tanımı, tadı acı, mavi turnusolu kırmızıya çeviren, bazı metaller (Mn, Zn, Fe,... gibi) ile birleşince hidrojen gazı açığa çıkaran maddelerdir şeklinde idi. Baz da sabunumsu, kırmızı turnusolu maviye çeviren madde olarak tanımlanıyordu.

ASİTLER VE BAZLAR, İYONİK DENGE

Page 37: GENEL KİMYA  II

Arrhenius; sulu çözeltiye proton veren asit, hidroksit iyonu veren de bazdır diye yapmıştır.

Asit baz tanımı daha genel bir anlamda bugün çok kullanışlı olan Lowry-Brönsted tanımıdır. Ortam ne olursa olsun (sulu veya susuz) proton veren asit, proton alan da bazdır.

Lewis’e göre ortaklanmamış bir elektron çifti alan asit, ortaklanmamış bir elektron çifti veren de bazdır.

Asit-baz tanımları

Page 38: GENEL KİMYA  II

Susuz ortamda gerçekleşen proton alış verişi:

Page 39: GENEL KİMYA  II

Lowry-Brönsted’e göre asit-baz tarifindeki en

çarpıcı nokta bir asidin bir proton kaybederek yeni

bir bazı konjuge bazını, bir bazın bir proton alarak

yeni bir asidi konjuge asidini oluşturmasıdır. Bir

başka ifadeyle bir asidin konjuge bazını bulmak için

molekül formülünden bir proton çıkarılır. Bir bazın

konjuge asidini bulmak için de ona bir proton

eklenir.

Konjuge asit-baz tanımı

Page 40: GENEL KİMYA  II

Konjuge asit-baz örnekleri

Page 41: GENEL KİMYA  II

Basit asitler biri hidrojen olmak üzere iki cins atomdan ibaret olan asitlerdir.Basit asitlerin adlandırılması; hidro diğer atomun adı ik şeklinde yapılır. Asit kuvvetliliği de periyodik tabloda yukarıdan aşağıya doğru indikçe artar:

(hidroflorik asit) HF

(hidroklorik asit) HCl

(hidrobromik asit) HBr

(hidroiyodik asit) HI

artanasitkuvvet-liliği

H2O

H2S

H2Se (hidroselenik asit)

H2Te (hidrotellurik asit)

Basit Asitler

Page 42: GENEL KİMYA  II

Basit asitlerde asit kuvvetliliği soldan sağa gittikçe artar:

Artan asit kuvvetliliği

(zayıf baz) (amfoter) (asit)

Page 43: GENEL KİMYA  II

Amfoterlik hem asit hem de baz Özelliğine aynı anda sahip olmaktır.

Page 44: GENEL KİMYA  II

Anyonunda oksijen ve bir başka atom bulunduran asitlerdir.

Okso asitler

Page 45: GENEL KİMYA  II

Okso asitlerin kuvvetliliği

Hidrojen ve oksijen dışında üçüncü atomun elektronegatifliği arttıkça asit kuvvetliliği artar.

Aynı cins merkez atomlu asitlerde, merkez atomun yükseltgenme sayısı arttıkça asit kuvvetliliği artar.

Okso asitlerde, Periyodik tabloda soldan sağa gittikçe bazlık azalır, asitlik artar.

Oksoasitlerde periyodik tabloda yukarıdan aşağı inildikçe bazlık artar.

Page 46: GENEL KİMYA  II

1. Derişik sülfürik asidin nitrat, florür, klorür, asetat tuzlarına etkisiyle elde edilir.2. HCl ve HF elementlerinden elde edilebilir.3. HI ve HBr tuzları üzerine derişik fosforik asit etki ettirilerek elde edilirler:4. H2SO4, sülfürlü filizlerin havada yakılmasıyla

oluşturulan SO3 gazından elde edilir.5. HNO3 azot ve hidrojenin reaksiyonuyla

oluşturulan amonyaktan elde edilir.6. Asit anhidritlerinin su ile reaksiyonundan asitler ele geçer.

Bazı Asitlerin Elde Edilişi

Page 47: GENEL KİMYA  II

Bir asit ve bazın reaksiyonuna nötralleşme reaksiyonu denir. Proton ve hidroksit iyonu birleşerek su oluştururken, asidin anyonu ile bazın katyonu da tuz oluşturur:KOH (aq) + HCl(aq) KCl(aq) + H2O

Nötralleşme reaksiyonları

Page 48: GENEL KİMYA  II

Tuzlar bir asidin anyonu ile bir bazın katyonundan oluşmuş maddeler olduğuna göre bunların su ile reaksiyonlarını incelediğimizde bazı iyonların sudan bir proton koparıp hidroksil iyonlarını serbest bıraktığını, bazılarının da sudan hidroksit iyonu koparıp protonu serbest bıraktığını görürüz. Böylece bazik veya asidik çözeltiler oluşur. Suyun hidrojen-oksijen bağının kırılarak yeni bileşikler oluşturmasına hidroliz denir.

Hidroliz

Page 49: GENEL KİMYA  II

İyonik Denge, pH ve pOH

Asitlik ve bazlığı üslü sayılarla ifade etmek yerine küçük

sayılarla vermek daha kullanışlıdır. Bunun için H+ veya OH-

iyonları derişimleri yerine eksi logaritma değerleri alınır. Bu

değerler pH ve pOH olarak adlandırılır.

Tanım olarak;

pH, eksi logaritma H+ derişimidir: pH = - log [H+]pOH, eksi logaritma OH- derişimidir: pOH = - log [OH-]

Page 50: GENEL KİMYA  II
Page 51: GENEL KİMYA  II

Asit ve bazların iyonlaşma sabitleri. Ortak iyon etkisi. Tampon çözeltiler.

DÖRDÜNCÜ HAFTADÖRDÜNCÜ HAFTA

Page 52: GENEL KİMYA  II

Ka : Asit iyonlaşma sabiti, Kb: Baz iyonlaşma sabiti.Kuvvetli asit ve bazlar % 100 iyonlaştığı için Ka ve Kb çok büyüktür (1 den büyük), zayıf asit ve bazların iyonlaşması çok azdır.

Asit ve Bazların İyonlaşma Sabitleri (Ka, Kb)

Page 53: GENEL KİMYA  II

HA (aq) H2O (s) A- H3O+ ,++

+ + B (aq) H2O (s) BH+ OH- ,

Ka = [H+] [A-]

[HA]

[BH+] [OH-][B]

Kb =

zayıf asit

zayıf baz

Bazı asit ve bazların iyonlaşma sabitleri

Page 54: GENEL KİMYA  II

İyonların Su ile Reaksiyonları

a) Nötral Tuzlar: Kuvvetli asit anyonu ile kuvvetli baz katyonlarından oluşan tuzlardır. Suda hidroliz olmazlar sadece iyonlaşırlar.

b) Asidik tuzlar: Zayıf baz katyonu ile kuvvetli asit anyonundan oluşan tuzlardır. Suda sadece katyonları hidroliz olup çözeltiyi asidik yaparlar.

c) Bazik tuzlar: Zayıf asit ile kuvvetli bazdan oluşan tuzlardır. Tuzun anyonu hidroliz olarak çözeltiyi bazik yapar.

d) Her iki iyonu da su ile reaksiyon veren iyonlardan oluşmuşsa anyonun ve katyonun iyonlaşma sabitleri karşılaştırılarak çözeltinin asitliği veya bazlığı tahmin edilir.

Page 55: GENEL KİMYA  II

İyonların su ile reaksi-yonlarına örnekler

Page 56: GENEL KİMYA  II

La Chatelier prensibine göre bir tuz

çözeltisine ortak bir iyonu bulunan bir

başka çözelti katılırsa, tuzun

çözünürlüğü azalır.

Ortak İyon Etkisi

Page 57: GENEL KİMYA  II

Kuvvetli asit veya baz ilavesiyle pH sı çok az değişen

çözeltilerdir. Zayıf asit ve tuzu (konjuge bazı), zayıf baz

ve tuzu (konjuge asidi) karışımlarından hazırlanır.

Tampon çözeltiye asit veya baz ilavesinde baz konjuge

asidine, asit konjuge bazına dönüşür.

Tampon Çözeltiler

Page 58: GENEL KİMYA  II

Tampon çözeltiler

Page 59: GENEL KİMYA  II

Dengede olmayan veya doymamış bir çözeltideki iyonların

konsantrasyonları çarpımına iyonlar çarpımı denir. İyonlar

çarpımı bir iyonik katı maddenin çözünmesi reaksiyonunun

ilerleme değeridir (Qi). Bir katının çözünürlük çarpımı Ksp,

dengede, doygun bir çözeltideki iyonlar çarpımıdır veya

çözeltideki iyonları ile dengede olan iyonik bir katının denge

sabitidir diye de tarif edilir. İyonlar çarpımı (Qi) çözünürlük

çarpımı (Ksp) karşılaştırılarak ne zaman çökmenin

gerçekleşeceği tahmin edilir.

Çözünürlük Çarpımı ve Çökme

Qi < Ksp Tüm iyonlar çözeltidedir. Çökme olmaz.Qi = Ksp Denge hali. Doygun çözeltiQi > Ksp Qi = Ksp oluncaya kadar çökelti oluşur.

Page 60: GENEL KİMYA  II

Gravimetrik ve volümetrik analiz. Eşdeğer kütle ve normalite. Denklem denkleştirme.

BEŞİNCİ HAFTABEŞİNCİ HAFTA

Page 61: GENEL KİMYA  II

Çoğu kez bir çözeltide hangi iyonların olduğunu

belirlemek bu iyonların ne kadar olduğunu tahmin

etmek kimyacıya düşer. Bir çözeltide hangi cins

iyonların bulunduğunu belirlemeye kalitatif (nitel)

analiz denir ve bunda katyonlar ve anyonlar belirli

bir sistematiğe uygun olarak ayrı ayrı incelenir.

İyonların miktarını tayin etmeye de kantitatif (nicel)

analiz adı verilir. Bu da gravimetrik ve volumetrik

analiz olmak üzere iki çeşittir.

Çözeltide İyon Analizleri

Page 62: GENEL KİMYA  II

Gravimetrik analizde çözeltide bulunan iyonlar,

uygun maddeler ilavesiyle çöktürülür, süzülür ve

tartılır. Reaksiyon denklemlerine göre orantı

kurularak iyon miktarı hesaplanır. Reaksiyon

denklemlerine göre madde miktarı hesaplama

işlemine stökiyometri denir.

Gravimetrik Analiz

Page 63: GENEL KİMYA  II

Deneysel işlemleri gravimetrik analize göre daha az olan,

kolay ve pratik bir analizdir. Volumetrik analizde bilinen

derişimdeki bir maddenin çözeltisi miktarı belirlenecek olan

maddenin çözeltisine aralarındaki reaksiyon

tamamlanıncaya kadar katılır. Bilinen derişimdeki çözeltiye

standart çözelti denir. İki madde arasındaki reaksiyonun

tamamlandığı an ya standart çözeltinin kendi renginin

değişimiyle veya ilave bir indikatörün renk değişimi ile

belirlenir.

Volumetrik Analiz

Page 64: GENEL KİMYA  II
Page 65: GENEL KİMYA  II

Fenol ftalein asidik ve bazik ortamda aşağıdaki reaksiyonuna göre renk değiştirir:

C

CO O

OH

OH O-

O

C

CO O-

O-

O-

C

CO O-

+C

CO O-

O-

O

asit şekli(renksiz)

baz şekilleri(kırmızı)

Page 66: GENEL KİMYA  II

Her titrasyonda ilave edilen standart çözelti ile titre

edilen çözeltinin değişen konsantrasyonu arasında

çizilen grafikler bize titrasyonun gidişi ve dönüm

noktasının belirlenmesi hakkında bilgi verirler. Bu

grafiklere titrasyon eğrileri adı verilir.

Titrasyon Eğrileri

Page 67: GENEL KİMYA  II

Kimyasal reaksiyonların anlaşılabilmesi için

eşdeğerlik çok önemlidir. Bir kimyasal denklemde

değişik mol sayılarında maddeler birbiriyle

reaksiyona girebilir, ancak denkleşmiş bir

denklemde her zaman başlangıç maddelerin birer

eşdeğer kütlesi reaksiyona girerek birer eşdeğer

kütle ürünleri oluştururlar. Eşdeğerlik sadece

reaksiyonlarda geçerli olan bir tanımdır.

Eşdeğer Kütle ve Normalite

Page 68: GENEL KİMYA  II

Redoks reaksiyonlarda yarı reaksiyonlar yöntemine göre denklem denkleştirme

Yarı reaksiyon yönteminde esas ilke alınan ve verilen elektron

ve atom sayılarının eşitliğidir. Yarı reaksiyonların

denkleştirilmesinde oksijen atomlarının sayılarını eşitlemek

en çok karşılaşılan bir noktadır. Oksijen sayılarının

eşitlenmesinde sol tarafta oksijen eksikliği varsa, asidik

reaksiyonlarda sol tarafa su ilave edilir, sağ tarafta protonlar

oluşturulur; bazik reaksiyonlarda sol tarafa hidroksit iyonları

veya su ilave edilir, sağ tarafta su veya hidrojen iyonları

oluşturulur.

Oksijen fazlalığı varsa sol tarafa proton ilave edilir. Fazla oksijen

atomları ile bu protonlar sağ tarafta su olarak ortaya çıkar.

Page 69: GENEL KİMYA  II
Page 70: GENEL KİMYA  II
Page 71: GENEL KİMYA  II

Elektrokimya. Faraday yasası. Pil gösterimleri ve elektrot çeşitleri. Elektromotor kuvvet ve endüstriyel piller.

ALTINCI HAFTAALTINCI HAFTA

Page 72: GENEL KİMYA  II

Elektrokimyanın günlük yaşantımızda büyük bir pratik önemi vardır. Pillerle çalışan tüm aletler, pilli radyolar, pilli oyuncaklar, pilli tıraş makineleri hep elektrokimyanın günlük hayata uygulanmış şeklidirler. Otomobil parçaları, madalyonlar gibi bazı eşyaları daha güzel, daha parlak görünümlü yapabilmek ve korozyondan korumak için bazı metallerle kaplamanın bir yolu da yine elektrokimyasal bir işlem olan elektrolizdir. Kimya zaten baştan başa elektrikseldir. Tarif olarak elektrokimya, elektrik enerjisi üreten veya elektrik enerjisiyle yürüyen yükseltgenme-indirgenme (redoks) reaksiyonlarının tümünü içine alan bilim dalıdır.

ELEKTROKİMYA

Page 73: GENEL KİMYA  II

A. Volta 1800 yılında üstüste

koyduğu çinko ve gümüş

plakaları arasına tuzlu suya

daldırılmış kumaş parçaları

koyarak elektrik üreten ilk pili

yapmıştır. Kendi adına izafeten

bu pile volta pili adı verilmiştir.

Volta Pili (Galvanik Pil)

İlk Galvanik Pil (Volta pili)

Page 74: GENEL KİMYA  II

REAKSİYONUNDAN GALVANİK PİL DÜZENEĞİ İLE ELEKTRİK AKIMI ÜRETİLMESİ

Page 75: GENEL KİMYA  II

Dışarıdan elektrik akımı verilerek kendiliğinden

olmayan reaksiyonların gerçekleştirildiği

sistemlerdir. Elektrik akımı ile gerçekleştirilen bu

reaksiyonlara elektroliz adı verilir.

Elektrolitik Piller

Page 76: GENEL KİMYA  II

Erimiş sodyum klorürün elektrolizi

Page 77: GENEL KİMYA  II

Bir iyonik çözeltiden bir eşdeğer gram

maddeyi biriktirmek veya anottan çözeltiye

geçirmek için 96500 Coulomb (C) elektrik

yükü gerekir. 96500 C= IF (Faraday) olarak

gösterilir.

Faraday kanunu

Page 78: GENEL KİMYA  II

Galvanik pillerin gösterimi pilin nasıl oluştuğunu açıklamak için kullanılır. Bunun için,

anotanot elektrolitikatot elektrolitikatot

sırasına göre yazılır. Burada dikkat edilecek husus önce yükseltgenen yarım pil reaksiyonundan başlayarak sırayla birbirine temas eden fazları yazmaktır.

Pil Gösterimleri ve Elektrot Çeşitleri

Page 79: GENEL KİMYA  II

Bir çinko-bakır galvanik pilinin gösterimi

Zn Zn+2(c1) Cu+2(c2) Cu

faz teması tuz köprüsü faz teması

Anot Katot

Page 80: GENEL KİMYA  II

Elektrot sistemleri

1)1. Metal çubuk/metal katyonunu2) içeren elektrolite daldırılmıştır

Page 81: GENEL KİMYA  II

1)2. Gaz elektrot ve gazdan oluşmuş2) iyon içeren elektrolit

Page 82: GENEL KİMYA  II

3. Metal elektrot, metalin az çözünen bir tuzu ile kaplanmış ve tuzun anyonunu içeren elektrolite daldırılmış

Page 83: GENEL KİMYA  II

1)4. İnert iletkenli (grafit) redoks elektrod aynı bir 2) elementin yükseltgenmiş ve indirgenmiş tuzlarının 3) çözeltisini içeren elektrolite daldırılmış.

Page 84: GENEL KİMYA  II

Elektron pozitif yüke doğru akar. Elektrik alan yüklü

parçacıkların farklı yüklü iseler-birbirini çektiği veya -aynı

yüklü iseler- birbirini ittiği bölgedir. Bir elektrik alanındaki

yüklü bir parçacık daha yüksek elektriksel potansiyel enerjili

bir yerden daha düşük elektriksel potansiyel enerjili bir yere

doğru hareket eder. Bir volta pilinde elektronların devamlı

akışı anot ve katot arasındaki potansiyel farkından dolayıdır.

Anot, katoda göre daha yüksek bir negatif potansiyel enerjiye

sahip olduğundan elektronlar anottan katoda akarlar.

Elektromotor Kuvvet

Bir hücrenin elektromotor kuvveti, emk, iki yarım hücre arasındaki potansiyel farkın bir ölçüsüdür. Elektriksel potansiyelin birimi volttur (V).

Page 85: GENEL KİMYA  II

Elektromotor kuvvet serbest enerji gibi

kimyasal reaksiyonun ne derece

kendiliğinden olabileceğinin bir ölçüsüdür.

Bu yüzden bu iki terim arasında

matematiksel bir ilişki vardır.

Page 86: GENEL KİMYA  II

Bir pilde her bir yarım reaksiyonun elektrot potansiyeli

ölçülebilir. Uluslararası bir gösterim olarak yarım

reaksiyonlar için potansiyellerin indirgenme potansiyeli

olarak verilmesi üzerinde anlaşılmıştır. 1 atm, 1 molar ve

25C de ölçülen bu değerler standart elektrot potansiyeli

veya standart indirgenme potansiyeli olarak anılır. Standart

indirgenme potansiyelleri ikinci bir yarım pil (yarım hücre)

ile bir pil teşkil edilerek ölçülür. Bu ikinci referans yarım

hücrenin standart potansiyeli sıfır olmaktadır. Hidrojen

elektrotunun 25C de standart potansiyeli 0.00 V dur.

Standart İndirgenme Potansiyelleri

Page 87: GENEL KİMYA  II

Eğer pil sistemi standart şartlar (1 molar, 25C ve 1

atm) dışında özelliklere sahip olursa pilin e.m.k’ sının

nasıl hesaplanacağı 1900’lü yıllarda W.Nernst

tarafından kendi adıyla anılan bağıntıya verildi.

Nernst Denklemi

Page 88: GENEL KİMYA  II

Nernst bağıntısında redoks reaksiyonunun

denge halini düşünürsek Q = K olacaktır.

Dengede pilin E değeri de sıfır olacaktır.

K ve E ilişkisi

Page 89: GENEL KİMYA  II

Nernst bağıntısı, bize

sadece derişimleri

değiştirerek aynı cins

yarım reaksiyonların

da bir potansiyel farkı

doğurabileceğini

gösterir. pH-metreler,

emk değerlerini

doğrudan pH

cinsinden veren

potansiyometrelerdir.

pH Metreler

Page 90: GENEL KİMYA  II

Endüstriyel piller; (1)

tek kullanımlı (primer

piller), (2) depolama

pilleri (akümülatörler)

ve (3) yakıt pilleri

olarak sınıflandırılırlar.

Endüstriyel Piller

Page 91: GENEL KİMYA  II
Page 92: GENEL KİMYA  II

Ametaller. Hidrojen, oksijen, karbon, azot, fosfor, kükürt.

YEDİNCİ HAFTAYEDİNCİ HAFTA

Page 93: GENEL KİMYA  II

H2, N2, O2, F2, Cl2, soy gazlar (gaz); Br2 (sıvı); karbon,

fosfor, kükürt, iyot ve astatin (katı) ametallerdir. Ametaller

metalik özellik taşımazlar yani tel ve levha haline

getirilemezler. Elektriği ve ısıyı iletmezler. Periyodik

tablonun son grubu olan soy gazlar reaksiyon yeteneği

hemen hemen hiç olmayan (sadece çok az sayıda

bileşikleri son yıllarda elde edilebilmiştir) tek atomlu-mono

atomik gazlardır. Işıklı reklam panolarında inert ortam

olarak kullanılırlar. Düşük basınçta soy gaz içeren bir

tüpten elektrik akımı geçirildiğinde He: beyaz-pembe, Ne:

Kırmızı-turuncu, Ar: Pembe, Kr: Mavi-beyaz, Xe: Mavi ışık

verirler. Bu serinin son elementi Rn radyoaktiftir.

AMETALLER

Page 94: GENEL KİMYA  II

Hidrojen renksiz kokusuz bir gazdır. Yüksek yanıcı

özelliğe sahip olduğu için özel şartlarda muhafaza edilir.

Elektronik yapısı 1s1 şeklindedir. Hidrojenin üç izotopu

vardır. Hidrojen (1protium), : Döteryum (2D) : Trityum (3T).

Döteryum yanında doğada hidrojenin 5000 de biri

oranında bulunur. D2O ya ağır su denir. Normal suda

bulunur ve fraksiyonlu destilasyonla normal sudan ayrılır.

(H2O, k.n.:100.0C; D2O k.n: 101.4C). Ağır su, çekirdek

reaksiyonlarında, nötron yavaşlatıcısı olarak kullanılır.

Hidrojen, H2

Page 95: GENEL KİMYA  II

Hidrojen, halojenlerle doğrudan birleşir :

Page 96: GENEL KİMYA  II

Endüstride büyük miktarlarda hidrojen doğal gaz (en çok metan içerir) veya karbonun su buharıyla reaksiyonundan elde edilir.

Çok saf hidrojen suyun elektrolizi ile elde edilir.

Hidrojenin Elde Edilmesi

Suyun elektrolizi.

Page 97: GENEL KİMYA  II

1.Laboratuarda hidrojen çoğunlukla çinko 2.Metalinin H2SO4 ile reaksiyonundan elde edilir.

Page 98: GENEL KİMYA  II

Oksijen, O2

Oksijen (O2), renksiz, kokusuz ve tatsız

bir gazdır. Sıvı oksijen açık mavi

renktedir. İçme suları hava ile temas

halinde olduğundan bir miktar

çözünmüş oksijen içerirler. Oksijenin

çözünürlüğü 1 litre suda 30 ml O2 dir.

Page 99: GENEL KİMYA  II

Oksijenin Reaksiyonları

Oksijen (halojenler, nitrik asit,

hipoklorit, klorat ve perklorat asitleri

gibi) kuvvetli bir yükseltgeyicidir.

Karşısındaki elementi yükseltgerken

kendisi -2 değerliğe indirgenir.

Page 100: GENEL KİMYA  II

Oksitler ve Hidroksitler

Ametal oksitleri asit özelliği, metal

oksitleri de baz özelliği gösterir.

Bunlar su ile reaksiyona girdiğinde

ilgili asit ve bazlarını verirler. Su ile,

ilgili asitlerini veren ametal oksitlerine

asit anhidrit adı verilir.

Metal oksitleri de su ile hidroksitleri

verirler. Bu metal oksitlerine de bazik

anhidrit veya bazik oksit adı verilir.

Page 101: GENEL KİMYA  II

Bazlara karşı asit gibi, asitlere karşı da

baz gibi reaksiyon veren maddelere

amfoter, oksitlere amfoter oksit

hidroksitlere de amfoter hidroksit adı verilir

Amfoter metal hidroksitleri

Page 102: GENEL KİMYA  II
Page 103: GENEL KİMYA  II

Başlıca elde edilme yolu sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu yoluyladır. Sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu ile oksijen ile birlikte argon helyum gibi soy gazlar da ucuz olarak elde edilirler.Laboratuarda oksijen potasyum kloratın kızdırılmasıyla elde edilir: Oksijen başlıca çelik ve metal üretiminde yanmayı kolaylaştırıcı olarak ve oksijen içeren kimyasal maddelerin üretiminde kullanılır. Ayrıca hastanelerde oksijen maskelerinde, pis suların arıtılmasında oksitleştirici olarak, oksijen asetilen hamlaçlarında, roket yakıtlarını yakmada sıvı oksijen (LOX) olarak kullanılmaktadır.

Oksijenin Elde Edilmesi

Page 104: GENEL KİMYA  II

Üç oksijen atomunun kovalent

bağlanmasıyla oluşmuş gaz halinde bir

maddedir. Oksijen ve ozon aynı bir

elementin farklı bağlanma şekillerine

sahip maddelerdir (Allotropturlar).

Ozon, O3

O

O

O: : : :

.. ..

: : :O

O

O:.. ..

Page 105: GENEL KİMYA  II

Renksiz, kararlı olmayan bir sıvıdır. Oda sıcaklığında yavaşça bozunur. Zayıf bir asittir. Peroksitteki oksijen atomlarının her birinin ortalama yükseltgenme sayısı (-1) dir. Peroksit (-O-O-) bağı oldukça düşük bir bağ enerjisine sahiptir. Derişik çözeltileri patlama ile bozunur. Bu yüzden patlayıcı imalinde kullanılır. Çok kuvvetli bir yükseltgeme aracıdır. Aynı zamanda yükseltgeyiciler karşısında da indirgen olarak hareket eder.

Hidrojen Peroksit, H2O2

Page 106: GENEL KİMYA  II

Süper oksitler, KO2, RbO2, CsO2

Sadece K, Rb ve Cs un oksijen ile

ısıtılmasıyla elde edilir.

K, Rb ve Cs hidroksitlerinin ozonla reaksiyonundan elde edilir.

Ozonürler

Page 107: GENEL KİMYA  II

Ca2+ , Mg2+ , Fe2+ gibi iyonları içeren suya sert su denir.

Sert sular istenilmez çünkü sabunu çökerterek bol

köpük yapmasını ve kirleri çıkarmasını önlerler.

Bu katyonların yanında anyon olarak HCO3- bulunduğu

zaman buna geçici sertlik adı verilir.

İçme ve Kullanma Suyu

Page 108: GENEL KİMYA  II

Yeraltında kömür madenleri olarak taşkömürü, linyit

şekillerinde bulunur. Karbon elmas ve grafit olarak iki

allotropa sahiptir. Elmas tetrahedral bağlar yapar. En

dış yörüngesindeki değerlik elektronlarının dördü de

bağlanmaya iştirak etmiştir. Grafitte ise üç elektron

bağlanmaya iştirak etmiş ve dördüncüsü serbest

kalmıştır. Grafit, bu serbest elektrona sahip

oluşundan dolayı elektrik akımını iletir, elmas hiç

serbest elektron taşımadığından akımı iletmez.

Karbon, C

Page 109: GENEL KİMYA  II

Karbonun iki allotropu: elmas ve grafit

Page 110: GENEL KİMYA  II

Siyanürler

Karbon monoksit, CO ( :CO: )

Karbon dioksit, CO2( :O = C = O: )

Karbürler: (C2)2- [:C C: ]2-

Karbonun bazı bileşikleri

Page 111: GENEL KİMYA  II

Renksiz, kokusuz, tatsız ve zehirliliği olmayan bir gazdır.

Havada % 78.08 oranında bulunur. Çok zor reaksiyona

girer. Çünkü azot-azot bağları çok kuvvetlidir. En çok

amonyak, kalsiyumsiyanamid [CaNCN], hidrazin yapımında

kullanılır. Siyanamid ve amonyak çoğunlukla gübre,

hidrazin de roket yakıtı olarak kullanılır. Çoğu reaksiyonları

inert bir ortamda yapabilmek için azot gazı kullanılır. Ayrıca

sıvı azot, havanın soğutulup sıkıştırılması yoluyla elde

edilen sıvı havadan (-195C de N2, -183C de O2 kaynar)

fraksiyonlu destilasyonla ayrılarak elde edilir.

Azot, N2 ( : N N : )

Page 112: GENEL KİMYA  II

Azotun bileşiklerinde aldığı yükseltgenme sayıları

Page 113: GENEL KİMYA  II

Fosforun değişik reaksiyon yatkınlığına sahip üç allotropu vardır. Beyaz, kırmızı ve siyah fosfor. Beyaz fosfor, yumuşak mumumsu, beyaz-sarı renkli ve çok zehirlidir. Elli miligram alınırsa ölüme neden olur. P4 molekülü halindedir. Çok kolay tutuşur. Kırmızı fosfor, beyaz fosforun 250C ye ısıtılmasıyla elde edilir ve zehirsizdir. Fosforun tüm reaksiyonlarını biraz daha yüksek sıcaklıklarda verdiği için beyaz fosfor yerine reaksiyonlarda kırmızı fosfor kullanılır. Kırmızı fosfor tam aydınlatılmamış karışık polimerik bir yapıya sahiptir. Oda sıcaklığında kararlıdır, ancak 400C de tutuşur. Fosforun üçüncü allotropu siyah fosfor, kristal yapıdadır, metalik özellik gösterir ve elektriği iletir. Beyaz fosforun birkaç gün 35.000 atm de katalizör altında ısıtılmasıyla elde edilir.

Fosfor, P4

Page 114: GENEL KİMYA  II

Kükürt rombik ve monoklinik kükürt olmak üzere iki allotropu

halinde bulunur. Oda sıcaklığında kararlı olan allotropu

rombik kükürttür ve çok yavaş ısıtıldığında 96.5C de

monoklinik kükürde dönüşür. Her iki allotropunda da kükürt

S8 molekülü halindedir. Oda sıcaklığında rombik kükürt açık

sarı renkli, kokusuz ve tatsız kristal bir katıdır. Monoklinik

kükürdün e.n: 119C dir. Sıvı kükürt, ısıtmaya devam

edildiğinde ilginç bir özellik gösterir ve 160-187C lerde

viskozitesi artar (polimerleşir). Eğer bu sıvı kükürt 200C

civarına hızla soğutulup suya dökülürse sünek plastik bir

malzeme elde edilir. Bu oda sıcaklığında daha sonra yavaş

yavaş rombik kükürde dönüşür.

Kükürt, S8

Page 115: GENEL KİMYA  II

Frasch usulü ile kükürt çıkarılması

Page 116: GENEL KİMYA  II

Kükürtün bileşikleri ve yükseltgenme değerlikleri.

Page 117: GENEL KİMYA  II

SEKİZİNCİ HAFTASEKİZİNCİ HAFTA

Halojenler: Flor, Klor, Brom, İyot, Astatin

Page 118: GENEL KİMYA  II

Yeryüzünde suda çözünen tuzları halinde

bulunurlar. Bu yüzden yağmur suları ile deniz ve

göllere birikirler. Genellikle tuzların elektrolizi ile

elementleri elde edilir. Hepsi ametaldirler.

Halojen, tuz üreten anlamına gelir. Periyodik tabloda

en yüksek elektronegatiflik değerine sahip olan flor

halojenlerin ilk üyesidir. Klor, brom, iyot ve astatin

gitgide azalan elektronegatifliğe sahiptir. Astatin

radyoaktif olduğundan doğada mevcut değildir. Flor

açık sarı, klor sarı yeşil gaz, brom kırmızı-

kahverengi sıvı ve iyot mor siyah katıdır.

Halojenler: Flor, Klor, Brom, İyot, Astatin

Page 119: GENEL KİMYA  II

Klor Bileşikleri

Page 120: GENEL KİMYA  II

Brom Bileşikleri

Page 121: GENEL KİMYA  II

İyot Bileşikleri

Page 122: GENEL KİMYA  II

Laboratuarda klor gazının elde edilişi.

Page 123: GENEL KİMYA  II

Halojenlerin birbiriyle yaptığı bileşikler

Page 124: GENEL KİMYA  II

Halooksoasitlerinin isimleri ve molekül şekilleri.

Page 125: GENEL KİMYA  II
Page 126: GENEL KİMYA  II

Metaller; s-bloku metalleri, p-bloku metalleri. Çinko ailesi metalleri.

DOKUZUNCU HAFTADOKUZUNCU HAFTA

Page 127: GENEL KİMYA  II

Metaller, metalik özellik denilen üstün ısı ve elektrik iletkenliği,

malzeme özelliği-kalıplanabilme, şekil verme tel ve levha haline

getirilebilme- özellikleri göstermeleri bakımından büyük önem

taşırlar. Metalik parlaklığa sahiptirler, ışığı yansıtırlar.

Bileşiklerinde daima pozitif değerliğe sahiptirler. Elementel halde

iken elektron alıp anyon hale geçemezler. Oda sıcaklığında cıva

hariç katıdırlar. Yoğunlukları yüksektir. (3-19 g/cm3 arasında

değişir). Yarı iletkenler elektronik endüstrisinde pek büyük bir

önemi ve yeri olan elementlerdir. Özellikleri metal ve ametaller

arasındadırlar. Görünüşleri ile metal gibi görünürler ama

kimyasal reaksiyonlarda ametaller gibi davranırlar. Oda

sıcaklığında katıdırlar. B, Si, Ge, As, Sb, Se, Te yarı metaldirler.

Yarı metallere aynı zamanda yarı iletkenler adı da verilir.

METALLER VE YARIMETALLER

Page 128: GENEL KİMYA  II

En dış tabakadaki (değerlik elektronları) s-

orbitallerinde bulunan metallerdir. Li-ailesine alkali

metaller, Be-ailesine de toprak alkali metaller adı

verilir. Genellikle alkali metaller diye de anılırlar.

Lityum ailesi: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr reaksiyon

yeteneği en yüksek olan metallerdir. Berilyum

ailesi: Be, Mg, Ca, Sr, Ba ve Ra dur. Toprak alkali

metalleri adı da verilir. Radyum radyoaktiftir. Be-

ailesi metalleri bileşiklerinde +2 değerliklidirler.

s-Bloku Metalleri

Page 129: GENEL KİMYA  II

s-Bloku metallerin bazı bileşiklerinin endüstriyel önemi büyüktür.

NaOH (kostik soda): Kimya ve kağıt endüstrisinde,

alüminyumun elde edilişinde, petrolde istenmeyen kükürdün

ayrılmasında, sabun ve deterjan sanayisinde,

Na2CO3 (Soda külü): Temizleyicilerde, kimyasal maddelerin

yapılmasında, cam sanayisinde, suların sertliğinin

giderilmesinde,

NaHCO3 (Pişirme sodası): Kağıt sanayisinde, yiyeceklerde

kabartma tozu olarak ve yangın söndürmede,

CaO (Sönmemiş kireç), Ca(OH)2, (Sönmüş kireç): Metallerin

elde edilmesinde (metalürjide), harç ve çimento yapımında,

MgO (Mağnezya): Ateş tuğlası, yalıtkan, kağıt sanayisinde

hayvan yeminde ve çöktürücü olarak,

MgSO4.7H2O(İngiliz tuzu): Müshil ilacı olarak tıpta, dericilikte

kullanılırlar

s-Bloku Metallerin Bileşikleri

Page 130: GENEL KİMYA  II

NaCl nin elektrolizi ile sodyum elde edilişi (Downs hücresi).

Page 131: GENEL KİMYA  II

Alev denemeleri ile tanınırlar. Bileşik veya

elementel halde bunzen alevinde Li turuncu, K

menekşe, Na sarı, Ba yeşil, Sr kırmızı ve Ca

tuğla kırmızısı renkle yanarlar. Alkali metallerin

tuzları hemen hepsi suda çözünürler. Toprak

alkali metal karbonat ve sülfatları suda az

çözünürler.

s-Bloku Metallerin Tanıma Reaksiyonları

Page 132: GENEL KİMYA  II

En dış elektronları p-orbitallerinde olan metallerdir.

Bunlar Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb ve Bi dir. III-A grubu

metalleri Al, Ga, In, Tl dur. Galyum, indiyum ve

talyumun +3 değerlikli bileşikleri kuvvetli yükseltgen

olarak etki ederler.

In, Tl +1 değerlikli halde de bulunurlar. Alüminyum

hafif parlak kolay işlenen bir metaldir. Mutfak eşyaları

yapılan korozyona uğramayan bir malzemedir.

p-Bloku Metalleri

Page 133: GENEL KİMYA  II

Alüminyum toz halde demir-3-oksidi

elementel demire indirgeyerek büyük

miktarda ısı açığa çıkarır ve bu esnada

indirgenmiş olan demir erir. Bu

reaksiyona termit reaksiyonu denir ve

kaynakçılıkta kullanılır:

Page 134: GENEL KİMYA  II

Alüminyumun erimiş boksit ve kriyolitten elektroliz yoluyla elde edilişi.

Page 135: GENEL KİMYA  II

Alüminyumun amfoter özelikleri

Page 136: GENEL KİMYA  II

Çinko ailesi metalleri çinko, kadmiyum ve cıvadır.

Geçiş elementlerinin hemen bitiminde yer

aldıklarından son geçiş elementleri diye de

adlandırmaları yapılmaktadır. En dış görüngeleri

d10s2 elektronik yapısına sahip oluşları nedeniyle s-

bloku metalleri ile benzerlik gösterirler. En fazla +2

değerlikli olabilirler. Zn ve Cd sadece +2, cıva +1 ve

+2 değerlikli olabilir. Toprak alkali metallerine

benzerler. Fakat onlara göre daha

elektronegatiftirler ve daha düşük erirler.

Çinko Ailesi Metalleri

Page 137: GENEL KİMYA  II

Metallerin tüm bileşiklerinin iyonik bağ yaptığını

düşünürüz. Çoğunlukla bu doğrudur fakat her zaman

değil. Özellikle alkali metallerinden sonra gelen toprak

alkali, geçiş metalleri, p-bloku metalleri ve yarı metaller

kovalent bağlı bileşiklere meylederler. Aslında % 100

iyonik bileşikler deyimini kullanmak bile doğru değildir.

İyonik bileşiklerde her zaman bir kovalent bağ karakteri

çok az bile olsa hep mevcuttur. Çünkü kovalent bağ,

bir katyonun bir anyonun elektron bulutunu deforme

etmesi şeklinde oluşur.

Metallerde Kovalent Bağlanma Özellikleri

Page 138: GENEL KİMYA  II

Berilyum, bir elektronunu klor atomuna verip

klorür anyonu meydana gelince berilyum katyonu

bu klorür anyonunun elektron bulutunu deforme

eder (şeklini bozar).

++ - deformasyon+ -

kovalent bağ

Page 139: GENEL KİMYA  II

Kovalent bağa meyletme özellikleri

1. İyon yarıçapı küçük ve aynı zamanda yüksek değerlikli katyonlar kovalent bağa daha fazla meylederler.

2. Her periyotta soldan sağa gidildikçe iyon yarıçapı azaldığından kovalent bağ karakteri artar.

3. Bağ yapan iki atomun elektronegatiflik değerleri arasındaki fark büyüdükçe iyonik karakter artar.

4. Anyonun çapının büyümesi de kovalent bağa yardımcı olur.

5. Anyon yükünün artışı kovalent karakteri artırır.

Page 140: GENEL KİMYA  II
Page 141: GENEL KİMYA  II

Geçiş metalleri. Krom, mangan, demir, kobalt, nikel. Kompleks bileşikleri. Geçiş metallerinin reaksiyonları.

ONUNCU HAFTAONUNCU HAFTA

Page 142: GENEL KİMYA  II

Geçiş metalleri bakır, demir, altın, gümüş gibi çok

eskiden beri bilinen metalleri içine alır. Periyodik

tabloda ikinci baş grup elementleri ile üçüncü baş

grup elementleri arasında kalan elementlerdir.

Bunların en önemli özellikleri elektron

yapılarındadır. En dış tabakalarından başka iç

tabakalarında da elektron dolmamış tabakalar

bulunur. d-orbitalleri sırasıyla dolan metallere d-

geçiş metalleri, f-orbitalleri sırasıyla dolan metallere

de f-geçiş metalleri denir.

Geçiş Metalleri

Page 143: GENEL KİMYA  II

Geçiş metallerinin genel özellikleri

Tipik metaldirler,

Değişik yükseltgenme basamaklarında bulunabilirler,

Paramagnetik ve ferromagnetik (Fe, Co, Ni, Mn) özellik gösterirler,

Kompleks bileşikler verirler.

Page 144: GENEL KİMYA  II

Geçiş Elementlerinin Reaksiyonları

1. Kompleks bileşiklerin elementlerle reaksiyonlarında örneğin oksijenle reaksiyona girdiğinde oksitlenir ve reaksiyon durur. Manganın oksijenle reaksiyonu böyledir. Yüksek sıcaklıkta mangan; flor, klor, azot ve oksijenle reaksiyona girer. Toz halinde iken reaksiyon kabiliyetleri artar.

Page 145: GENEL KİMYA  II

Geçiş Elementlerinin Reaksiyonları

2. Asit ve bazlarla reaksiyonlarda da hemen koruyucu bir tabaka ile kaplanır. Örneğin derişik nitrik asit demir, kobalt ve nikeli hemen pasifleştirir, ileri bir kimyasal reaksiyonu önler. Tüm platin grubu metaller (Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt) asit ve sulu bazlara karşı direnç gösterirler.

Page 146: GENEL KİMYA  II

Geçiş Elementlerinin Reaksiyonları

3. Sulu çözeltilerde çoğu geçiş metal katyonu kompleks iyonları halinde ve değişik renklerde bulunur.

Page 147: GENEL KİMYA  II

Mavimsi renkli sert, kırılgan, çok parlak ve korozyona

çok dayanıklı bir metaldir.

Kromit (FeCr2O4) cevheri halinde bulunur. Çelik esas

olarak demir, krom ve nikel alaşımıdır. Kromit cevheri

doğrudan demire katılarak demir krom (ferrokrom)

çelikleri yapımında kullanılır. Krom, krom kaplama, çelik

alaşımlarında, CrO3 (krom-6-oksit) kaplama

banyolarında, boya, yükseltgeyici, Na2CrO4,

Na2Cr2O7, K2Cr2O7; boya, deri tabaklama, korozyon

önleyici, alüminyum anot ve boya üretiminde kullanılır.

Krom, Cr

Page 148: GENEL KİMYA  II

Gümüşi, hafif pembe renkli kırılgan bir metal.

Kırılgan özellikli ve dövülebilir özellikli değişik

allotroplara sahiptir. Kromdan farklı olarak

nemli havada korozyona uğrar. Bitki ve

hayvanlarda esas eser element olarak

bulunur. Pirolüzit siyah MnO2.xH2O

yeryüzünde bulunan en belli başlı filizidir.

Yükseltgenme sayısı genellikle +2, +4, +7 dir

(kromun +2, +3, +6 dır).

Mangan, Mn

Page 149: GENEL KİMYA  II

Çok eskiden beri bilinmekte olan ve yeryüzünde en bol

bulunan metaldir. Açık havada kolayca paslanır. Pası pul

pul dökülüp metalin kolayca aşınıp tükenmesine yol açar.

Paslanmayı önlemek için a) yağlı boya ile boyayıp

metalin hava ile temasının önüne geçilir, b) çinko ile

kaplanır, c) kendinden daha aktif bir metal bağlanır

(katodik koruma). Örneğin denize indirilen gemilerin saç

(demir levha) kısmına magnezyum blokları bağlanır.

Böylece bir galvanik pil oluşur. Daha aktif bir metal olan

magnezyum, anot olup aşınırken demir levha katot olup

herhangi bir aşınmaya uğramaz.

Demir

Page 150: GENEL KİMYA  II

Yüksek fırında metalik demirin filizlerinden elde edilişi

Page 151: GENEL KİMYA  II

Demirin en önemli alaşımı çeliktir. Demirin; C-

Cr-Mn-Ni gibi elementlerle yaptığı çok çeşitli

alaşımlarının tümüne birden çelik adı verilir.

Çelik, dayanıklılığı, parlaklığı, işlenme kolaylığı

bakımından çok kullanılan bir malzemedir.

Çelik

Page 152: GENEL KİMYA  II

Kobalt ve nikel, yüksek mıknatıs özelliğine sahip

alniko (Fe-Al-Ni-Co alaşımı) ve ameliyat

aletlerinin yapıldığı stellit (Cr-Co-W alaşımı) ve

madeni para gibi kıymetli alaşımların yapıldığı

elementlerdir.

Kobalt ve Nikel

Page 153: GENEL KİMYA  II
Page 154: GENEL KİMYA  II

Bakır, gümüş, altın. Elde edilişleri ve kimyasal reaksiyonları.

ONBİRİNCİ HAFTAONBİRİNCİ HAFTA

Page 155: GENEL KİMYA  II

Tipik metaldirler. İyi iletkendirler. Gümüş beyazdır, altın ve

bakır kırmızı renklidir. Çok ince tel ve levha haline

getirilebilirler. Çok parlak ve güzel renkli oluşları süs

eşyası olarak kuyumculukta ve çatal bıcak sanayiinde

kullanılmalarını sağlar. Bakır; elektrik ileten teller, borular

ve para yapımında, gümüş; çatal bıçak yapımında, para

yapımında, elektronik cihazlarda, fotoğrafçılıkta, ayna

yapımında ve kuyumculukta kullanılır. Altın; kuyumculuk,

fotoğrafçılık, yansıtıcı pencereler ve elektronik cihazlarda

kullanılır. Gümüş ve altın çok iyi iletken olmasına rağmen

bakır en ucuz iyi iletken olarak kullanılır.

Bakır, Gümüş, Altın (Cu, Ag, Au)

Page 156: GENEL KİMYA  II

Bakır doğada, malahit CuCO3.Cu(OH)2,

kalkopirit CuFeS2 gibi hidroksit ve sülfür filizleri

şeklinde bulunur. Filizlerin yüksek fırında kok ile

karbon monoksit üzerinden indirgenmesi ile ham

bakır ele geçer. Ham bakır anot olarak

bağlanarak elektroliz yoluyla saflaştırırlır ve altın,

platin, gümüş gibi kıymetli maden safsızlıklarını

anot çamuru olarak bırakır.

Bakır

Page 157: GENEL KİMYA  II

Elektrolitik bakır ham bakırın elektroliziyle elde edilir:

Page 158: GENEL KİMYA  II

Pirinç : Cu-Zn

Bronz : Cu-Sn

Alman gümüşü : Cu-Zn-Ni

Nikel para : Cu-Ni (% 75)

Altın (18 ayar) : Cu-Au-Ag

Menekşe altın : Au-Al

Beyaz altın : Au-Pd-Ni (veya Zn)

Bazı altın, gümüş ve bakır alaşımları :

Page 159: GENEL KİMYA  II

Çağdaş fiziğin en ilginç olaylarından sayılan süper

iletkenlik H.K. Onnes tarafından 1911 de cıvanın sıvı

helyum içinde (4K de) direncinin sıfır oluşuyla

keşfedilmiştir.

Süper iletkenlik

Page 160: GENEL KİMYA  II
Page 161: GENEL KİMYA  II

ONİKİNCİ HAFTAONİKİNCİ HAFTA

Yarı metaller; bor, silisyum, germanyum, arsenik. Elde edilişlerive kimyasal reaksiyonları.

Page 162: GENEL KİMYA  II

(B, Si, Ge, As, Sb, Se, Te)Yeni teknolojinin bize sunmuş olduğu bilgisayarlar, video oyunları, konuşan arabalar; alarmlı saatler, ileri derecede programlanabilir hesap makineleri katı hal (solid state) devriminin bir sonucudur. Katı hal elektronikte yarı iletken elementlerden yapılmış çok küçük cihazlarla elektrik sinyallerinin oluşturulduğu, gücünün artırıldığı veya kontrol edildiği anlamına gelir. 1950 lerde keşfedilen katı hal fikrinden önce radyo lambaları gibi yukarıda sayılan özellikleri yerine getiren parçalar, vakum yapılmış paslanmaz metal ısıtıcılar bulunan elektron tüplerinden ibaretti. Bu yüzden radyoları çok büyük yapmak gerekiyordu (61 ekran TV boyutunda). Halbuki transistorlar, doğrultucular ve diyotlar bu görevlerini birtakım ısıtıcı tellere, vakuma, değiştirebilir parçalara ihtiyaç göstermeden ve çok küçük bir yer işgal ederek yerine getirirler. Böylece elektronik malzemelerin boyutları büyük oranda küçültülmüş oldu.

Yarı Metaller (yarı iletkenler)

Page 163: GENEL KİMYA  II

Yarı metaller bazı elementlerle birleşirler:

Page 164: GENEL KİMYA  II

Yarı metaller su ve oksitleyici olmayan asitlerle

reaksiyona girmezler. Derişik oksitleyici asitlerle

reaksiyon verirlerken, nitratlar ve sülfatlar indirgenirler,

erimiş alkali hidroksitlerden hidrojen açığa çıkarırlar.

Yarı metallerin reaksiyonları

Page 165: GENEL KİMYA  II

Yarı metal oksitleri metallere benzer şekilde asidiktir veya amfoterdir, bazik değildirler:

Page 166: GENEL KİMYA  II

Bor, tabiatta boraks (Na2B4O7.10H2O),

kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) mineralleri halinde

bulunur. Oksidinin magnezyum ile

indirgenmesiyle elementel bor elde edilir:

B2O3(k) + 3Mg(k) 2B(k) + 3MgO(k)

Page 167: GENEL KİMYA  II

Bor hidrürleri enteresan bileşiklerdir, çok reaktiftirler (reaksiyon vericidirler). Kendiliğinden yanarlar. Su ile borik asit ve hidrojen verirler.

Bu bileşiklerde bor atomları arasındaki hidrojen atomları üç merkezli bağa sahip (iki kovalent bağ) yapar şeklinde bulunurlar.

HB

H

H

B

H

HB

HB

H

HB

H

HH B

HH

BH

H

B2H6 B4H10 (dekaboran)

Page 168: GENEL KİMYA  II

Silisyum, SiO2(silis) veya SiO32- (silikat) bileşikleri

halinde tabiatta bulunur. Kum büyük oranda SiO2 dir ve karbonla indirgenerek silisyum elde edilir.

3000CSiO2 (k) + 2C (k) Si (s) + 2CO (g)

(Silikon polimeri)Si

CH3

CH3

O Si O

CH3

CH3n

Silikon polimerleri endüstride çok önemlidir.

Page 169: GENEL KİMYA  II

Cam; amorf, aşırı soğumuş sıvıdır. Seramikler camdan çoğunlukla, kaolin grubu mineralleri: Al2Si2O5(OH)4 içermeleri, şekil verilebilmeleri ve pişirilebilmeleri bakımından ayrılırlar. Çimento, kalsiyum alüminyum silikatlar halinde olup su ile sertleşip beton yapımında kullanılır.

Page 170: GENEL KİMYA  II

Arsenik ve antimon sülfürlü bileşikleri halinde tabiatta bulunurlar. Antimon ve arseniğin ikişer allotropu vardır. Gri olanları yarı metal, sarı olanları amorftur, ametalik özelliktedir. Her iki türün de bileşikleri yüksek derecede zehirlidir. Arsenik hidrürleri arsin AsH3, antimonunki sitibin SbH3 dür.

Arsenik ve antimon

Page 171: GENEL KİMYA  II

Metalik Bağlanma Lityum Li, Li2, Li3, Li4 ve LiN atomlu moleküller yapıyormuş gibi metalik bağlanmayı ortaya koyar

Page 172: GENEL KİMYA  II
Page 173: GENEL KİMYA  II

Çekirdek kimyası. Radyoaktiflik. Çekirdek reaksiyonları.

ONÜÇÜNCÜ HAFTAONÜÇÜNCÜ HAFTA

Page 174: GENEL KİMYA  II

Çekirdeğin yapısı ile ilgili ilk bilgiler radyoaktifliğin keşfi ile

başlar. H.Becquerel, 1892 yılında, radyoaktifliği tesadüfen

buldu. Bir uranyum bileşiğinin (K2SO4.UO2SO4.2H2O)

yanında karanlıkta kağıda sarılı olarak duran fotoğraf

plakalarının kararması radyoaktifliğin ilk işareti olmuştu.

Daha sonra radyoaktifliği büyük çapta bilime kazandıran

radyum ve polonyumu keşfeden Curie’lerin (Marie ve

Pierre Curie, kızları Irene ve damatları Frederic Joliot

Curie) çalışmaları gelir. Bu sahada ayrıca Rutherford,

Soddy, Fermi ve daha birçok bilim adamının çalışmaları

da önemli bir yer tutar.

ÇEKİRDEK KİMYASI

Page 175: GENEL KİMYA  II

Kütle, enerji ve çekirdek enerjisi

Evrenin toplam enerjisi sabit olduğu

fikrinden yola çıkarak A.Einstein 1905

yılında madde ve enerji arasındaki

ilişkiyi (relativity: görelik teorisi) ortaya

koydu:

Page 176: GENEL KİMYA  II

Radyoaktiflik, kararsız çekirdeklerin kendiliğinden

parçacıklar ve/veya elektromanyetik radyasyon

yaymalarına (ışıma), radyoaktiflik denir. Tabiatta

mevcut olan uranyum, radyum gibi elementlerin

çekirdeklerinin parçacıklar ve/veya ışımalar

yaymalarına doğal radyoaktiflik, laboratuarlarda

yapay olarak elde edilen izotopların radyoaktifliğine

de suni (yapay) radyoaktiflik denir. Elementlerin

üçte biri doğal radyoaktif izotoplarına sahiptirler.

Bizmuttan daha ağır izotopların hepsi radyoaktiftir.

Radyoaktiflik

Page 177: GENEL KİMYA  II

Radyoaktif bozunma I. mertebeden bir reaksiyondur. Aktiflik,

bir radyoaktif kaynaktan birim zamanda yayınlanan ışıma

miktarıdır. Radyoaktifliği madde miktarı veya aktiflikteki

değişme cinsinden ifade edebiliriz.

Log qo/q = kt/2.303 veya log ao/a = kt/2.303

qo : başlangıçtaki madde miktarı

ao : başlangıçtaki aktiflik

q : bir t zamanı sonundaki madde miktarı

a : bir t zamanı sonundaki aktiflik

k : reaksiyon hız sabiti

Radyoaktif Parçalanma Kinetiği

Page 178: GENEL KİMYA  II

Yarılanma ömrü, radyoaktif elementlerde bilinmesi gereken en

önemli bir özelliktir. Çünkü yarılanma ömrü, radyoaktif

izotopların kararlılığının bir ölçüsüdür. Yarılanma ömrü çok

büyük olan bir izotop küçük olana göre daha kararlıdır.

Yarılanma ömrü:

t ½ = 0.693 / k

bağıntısıyla verilir.

Yarılanma Ömrü, t ½

Page 179: GENEL KİMYA  II

Canlılar yaşadıkları sürece bünyelerinde belirli bir 14-C

(radyoaktif) ve 12-C (kararlı) izotopları oranına

sahiptirler. Canlı yaşadığı sürece 14-C izotopunun

aktifliği 15.3 ışıma/dak g karbon olarak sabit kalır.

Ancak canlı öldüğü andan itibaren çevreden karbonlu

bileşik vücuda alamadığından dolayı 14-C’nun aktifliği

azalır. Cansız kütlelerin, dünyamız ve ayın yaşı da

238U nun bozunma sonucu 206Pb ye dönüşen oranı

dikkate alınarak hesaplanır.

Radyoizotopla ömür belirlenmesi

Page 180: GENEL KİMYA  II

Çekirdek reaksiyonları, dört ana kısımda incelenir. 1.

Doğal veya suni radyoaktif izotopların kendiliğinden

ışımalar yaparak bozunmaları, 2. Bombardıman

reaksiyonları ki bunda elektromagnetik radyasyon

veya hızlı parçacıklar bir çekirdek tarafından yakalanır

ve kararsız hale gelen bu çekirdek bu defa

kendiliğinden bozunmaya başlar, 3. Kararsız ağır

çekirdeklerin parçalanması (fisyon), 4. Doğal olarak

yıldızlarda ve güneşte meydana gelen hafif

çekirdeklerin birleşmesi (füzyon).

Çekirdek Reaksiyonları

Page 181: GENEL KİMYA  II

Tüm kendiliğinden bozunmalarda bu ışımaların hepsinin birden olması şartı yoktur. Belki sadece biri veya ikisi bazen de üçü birden oluşabilir. -ışınlarının deliciliğini bir kabul edersek ışımasının 100, ışımasının ise 10000 dir. Somut bir örnek olarak; ışınları bir insanın elbisesini delip geçemez, ışınları elbiseyi deler, fakat deride kalır. ışınları ise insan vücudunu baştan sona deler geçer.

Page 182: GENEL KİMYA  II

Geiger Sayacı

Radyasyon, Geiger sayacı ile ölçülür. Bir Geiger cihazının

şeması Şekil 15.3 de gösterilmektedir. Tüp içine

pencereden giren radyasyon argon gazını iyonlaştırır ve

bu iyonların anot ve katoda doğru gidip yapışmasıyla

akım geçer. Bu geçen elektrik akımı ölçülür ve radyasyon

birimine dönüşmüş olarak sayaçtan okunur.

Page 183: GENEL KİMYA  II

Organik kimya, polimerler ve biyokimya.

ONDÖRDÜNCÜ HAFTAONDÖRDÜNCÜ HAFTA

Page 184: GENEL KİMYA  II

1800’lü yılların başlarında kimyacılar canlı organizmalar tarafından üretilen biyokimyasal maddeleri organik maddeler canlı organizma tarafından üretilmeyen diğer maddeleri de inorganik maddeler diye sınıflandırıyor ve organik maddelerin hayati bir güce sahip olduğunu sanıyorlardı. Ancak 1828 de Wöhler’in üreyi ve 1845’de de Kolbe’nin asetik asidi tamamen inorganik maddelerden sentezi bu inancı çürüttü. Bunun sonucu olarak organik maddeler hayatla ilişkili olamazdı. Gerçekte organik kimya karbon bileşiklerinin incelenmesini içine alır. İnorganik kimya da karbon içermeyen bileşikleri inceler. Ancak CO32- ve CN- anyonlarını içeren bileşikler inorganik kimyanın içine girer.

Organik Kimya ve Organik Maddeler

Page 185: GENEL KİMYA  II

İzomer BileşiklerKapalı formülleri aynı, açık formülleri farklı

bileşiklere izomer denildiğini daha önce

söylemiştik. (sayfa: 100 ) Dört farklı izomer çeşidi

vardır: İskelet (veya zincir) izomerisi, cis-trans

izomeri, iyon izomerisi, bağ izomerisi.

Page 186: GENEL KİMYA  II

AlkanlarHidrokarbonların başında doymuş hidrokarbonlar

alkanlar gelir. Bunlar doğrusal veya dallanmış

karbon zincirleri oluştururlar. Birbiri ardına gelen

bileşiklerden bir CH2 grubu fark ederek homolog

sıra oluştururlar. Karbon sayısının latince adının

sonuna en eki getirilerek adlandırılır. Düz zincirli

olanların başına normal (n-), dallanmış olanların

başına izo, tersiyer (t-) ekleri getirilir.

Page 187: GENEL KİMYA  II

Aromatik BileşiklerAromatik bileşikler, doğal olarak çoğunlukla taşkömüründe

bulunurlar. Kömür gerçekte saf karbon elementi değildir,

inorganik maddeler, karbon ve çoğunlukla benzen ve benzen

türünden olan aromatik bileşiklerin bir karışımından ibarettir.

Aromatik bileşikler, taşkömürünün havasız bir ortamda kuru

kuruya ısıtılıp destillenmesi ile elde edilir. Geriye az miktarda

inorganik maddelerle kurumuş karbon, kok kömürü kalır.

Benzen aromatik bileşiklerin ilk üyesidir. 1825 de Faraday

izole etmiş, 1866’da Kekule benzenin halka yapısını

önermiştir.

Page 188: GENEL KİMYA  II

Fonksiyonlu GruplarOrganik maddelere kendine has özelliklerini veren,

kimyasal olarak reaktif olan atom veya atom gruplarına

fonksiyonlu grup denir. Bir cins fonksiyonlu grup taşıyan

tüm organik bileşikler hemen hemen benzer özellikler

gösterirler ve o fonksiyonlu grupların adıyla

genelleştirilerek adlandırılırlar: Halojenürler, Alkoller,

Aminler, Ketonlar, Karboksilli Asitler, Esterler, Açil

halojenürler, Asit anhidritleri, Amidler.

Page 189: GENEL KİMYA  II

Organik Maddelerin Karakterizasyonu

Organik kimyada en başta gelen işlemler yeni organik

maddeler sentez etmek ve bunların karakterizasyonunu

yapıp molekül yapısını belirleyerek formülünü

yazmaktır. Bunun için; yapısal analiz için mor ötesi,

görünür ve kızılötesi spektrometrelerle nükleer

manyetik rezonans spektrometrelerini kullanılır. Karbon,

hidrojen, azot analizi yapan mikro analiz cihazı

kullanılır.

Page 190: GENEL KİMYA  II

PolimerlerPolimer, tarif olarak, küçük ve basit bir kimyasal

birimin tekrarlanmasıyla oluşmuş büyük bir

moleküldür. Makro molekül olarak da adlandırılır.

Polimer molekülü içinde tekrarlayan bu küçük, basit

kimyasal birime tekrarlayan birim denir. Polimeri elde

etmek için başlangıçta kullanılan küçük moleküllü

maddelere de monomer adı verilir.

Page 191: GENEL KİMYA  II

Polimer yapısı: Polimer molekülleri uzun zincirler halindedir ve her zaman düz zincirler şekline sahip olmayıp dallanmış veya çapraz bağlı olabilirler.

Page 192: GENEL KİMYA  II

Doğrusal polimerler normal zincir

reaksiyonları ve basamaklı polimerizasyon sonucu

ele geçerler. Sıcaklıkla şekil değiştirebildiklerinden

bunlara termoplastikler adı verilir. Bunlar molekül

zincirlerinin birbirine paralel istiflenmesi veya karışık

durumda olmasına göre kristal ve amorf polimerler

olarak adlandırılırlar.

Page 193: GENEL KİMYA  II

Biyokimya

Canlılığımızı sürdüren molekülsel organizmadaki

dört ana kısım karbohidratlar, lipidler, proteinler

ve nükleik asitlerdir. Bu maddeler su, inorganik

tuzlar ve daha küçük moleküllerle birlikte bir

hayvan veya bir mikroorganizmanın hücresinde

mevcutturlar. Oranları değişebilir. Binaenaleyh bu

dört ana kısım tüm bitki ve hayvanlarda aynı

görevleri icra ederler.

Page 194: GENEL KİMYA  II

Karbohidratlar; şeker monomerinin

polimerleşmesiyle oluşmuş polisakkaritlerle (selüloz,

nişasta,...gibi), mono ve disakkarit gibi basit şekerlerin

tümüne birden karbohidratlar adı verilir.

Lipidler: Karbohidratların aksine polimerik değildirler.

Dört farklı grupta incelenebilirler. Giliseritler, fosfolipidler,

mumlar ve steroidler.

Page 195: GENEL KİMYA  II

Proteinler: Alfa aminoasitlerin polimeridirler.

H2N C C OH

OH

R

+ H2N C C OH

OH

R

NH C C NH

OH

R

H ( C C OH

OH

R

)

peptid bağlarıa-karbon (karboksil grubuna enyakın komşu karbon atomu)

Page 196: GENEL KİMYA  II

Bazı amino asitler

H2N C C OH

OH

H

H2N C C OH

CH3

H O

H2N C C OH

CH2

H O

OH

Glycine (Gly) Alanin (Ala) Serin (Ser)

NH2 C COH

OH

CH2

H

SH

NH2 C COH

O

CH2 CO

HNH2(CH2)4C C

O

OH

H

NH2

Sistein (Cys) Aspartik asit (Asp) Lisin (Lys)

Page 197: GENEL KİMYA  II

Enzimler: Biyokimyasal reaksiyonları katalizlerler.

Yapısal proteinler: Virüs örtü proteinleri, böcek ipekleri,

koruyucu dokular hücre duvarı proteinleri (deri, saç, tüy,

tırmak, boynuz v.s.)

Taşıyıcı Proteinler: (Hemoglobin), membran proteinler: tüm

hücrelerde ve hücrelerarasında mevcut proteinler. Depo

proteinler: lazım olduğu zaman amino asitleri salıverirler.

Süt proteini: kazein ve yumurta beyazı (albumin),

hormonlar: metabolizmayı ve büyümeyi düzenlerler.

Gerici proteinler: Kas liflerindeki proteinler.

Nükleik asitler: Genlerin yapıldığı moleküllerdir.

Bazı protein çeşitleri

Page 198: GENEL KİMYA  II

Vücutta enzimlerin görevine yardımcı olan

maddelerdir. A, B, C, P, K, E, H vitaminleri olarak

çok çeşitlidirler. Tiyamin (B1), Riboflavin (B2),

Pridoksin (B6), Niyasin (P), Biyotin (H), Askorbik asit

(C), Retinol (A), Kalsiferol (D), Tokoferal (E),

Menadion (K) vitaminleri bazı önemli vitaminler olup

başlıca et, süt, yumurta, tahıl sebze ve meyvelerde

bulunurlar. Çok önemli hayati işlemler için mutlaka

her gün alınmalıdırlar.

VİTAMİNLER