ÜNİTE1:

ATOMUN YAPISI

I.BÖLÜM: Simyadan

Kimyaya

II.BÖLÜM: KimyanınTemel Kanunları

 

III.BÖLÜM Kimyasalbağ Kavramının

Gelişimi

 

ÇALIŞMA SORULARI

atomun_yapısı.rar

kimyamol_1.pdf

Ana Sayfa | 9.Sınıf Kimya | 10.Sınıf Kimya | 12.Sınıf Kimya | Periyodik Tablo | Birim Tablosu

| Sözlükler | Kişisel Gelişim | Gıda Güvenliği | Dergiler  | Biyografi | E-Mail •

 

 PayPal'a kaydolun ve kredi kartı ödemelerini kabul etmeye anında başlayın.

KİMYA 9

I. BÖLÜM: Simyadan Kimyaya

İnsanoğlu yaratıldığı günden itibaren hep arayış içinde olmuştur .Issız bir adada kaybolsanız ve hiç bir şeye sahip olmazsanız acaba neleri hayatınıza hangi öncelikle katarsınız? Eski çağlarda insanlar da bu şekilde düşünmüş olabilirler.

1-Beslenme ihtiyacı: Önce hayatta kalabilmek için doğadaki yenilebilir maddeleri keşfetmekle işe başladılar.

2-Barınma ve korunma ihtiyacı Sonra yıldırımlardan ve diğer hayvanlardan korunmak için kendilerine uygun barınaklar hazırlamakla işe devam ettiler Mağaralar ve değişik barınma yerleri inşaat ettiler.

3-Savunma ve avlanma ihtiyacı: Hayatta kalabilmek ve hayatı kolaylaştırmak için değişik aletler ürettiler.

4- Isınma ihtiyacı:Ateşi kullanmayı öğrendiler.

5-Günlük hayatını kolaylaştırma ihtiyacı: Demire ve bakıra şekil vermeyi keşfettiler.

 6-Giyinme ihtiyacı: Avladıkları hayvanların derilerinden elbiseler ürettiler.

7-Dış görünüşünü değiştirme çabası:  Güzelleşmek ve dış görünüşlerini daha güzel göstermek  için değişik boyaları ürettiler ve kullandılar.

8-Değişik tatları kullanma ve gıdalarını daha uzun saklama ihtiyacı: Tuzu buldular.

9-Hastalıkları ve yaraları tedavi etme ihtiyacı:Yaralarını iyileştirmek için değişik bitkilerden elde ettikleri maddeleri ilaç olarak kullandılar.

Simyacılar bitkilerden yararlanarak hastalıkların tedavisi için bazı iksirler oluşturmuşlardır.Kendir,çam terebentini,safran,ısırgan otu,çivit otu,nane,limon,bu gün de yaygın olarak kullanılan bitkilerdir.Lokman Hekim'in bitkilerden elde ettiği iksirlerle şifa dağıttığı hatta ölümsüzlük iksirini bulduğu bile söylenir. İnsanoğlu ölümsüzlüğe çare arayışlarında başarılı olamamış ancak sınama yanılma yolu ile pek çok hastalığı tedavi etmeyi başarmış ve çoğu kimyasalların bilgilerinin günümüze kadar gelmesine,yardımcı olmuşlardır.Örneğin kükürt buharı yardımı ile kaysı ,muz ,narenciye, gibi meyvelerin sarartılması,bir çok zararlı haşereden korunması ve olgunlaşması metotları günümüzde de yoğun olarak kullanılmaktadır.Balık,et ,sebze ve meyvelerin tuzlanarak ,salamura yapılarak,uzun süre kullanılması da bize onlardan kalan metotlardır.

 Göztaşı (CuSO4)

 Şap (KAl(SO4)2 . 12H2O) t

       Kıbrıs taşı (FeSO4)

SİMYA

   

    Bazı bitkisel ürünlerin ilaç olarak yararlarının fark edilmesi; ölümsüzlük veya sonsuz zenginlik sağlayan madde arama hayali ve buradan maddenin deneme yanılma yoluyla incelenmesi ile simya doğmuştur. Eski dönemlerde değersiz metalleri altına çevirme,hastalıkları iyileştirme ve ölümsüzlük iksirini bulmaya çalışma uğraşılarına simya,bu işle uğraşan kişilere de simyacı denirdi.

    Simya,ölçümlerin kullanılmadığı,teorik temelleri olmayan,deneme yanılmaya dayanan ve sistematik bilgi birikimi sağlayamayan bir uğraş olduğundan bilim olarak kabul edilemez.Ancak kimyaya geçişin öncüleridir ve bugün bile kullanılan birçok araç ve gereç üretmişlerdir.Ayrıca barut,bazı metallerin işlenmesi, mürekkep,kozmetik,boya, deri işleme,seramik,cam ve esans üretimi gibi yaralı bilgi ve yöntemleri de kimyaya aktarmışlardır.

                Orta çağ simyacıları FeSO4 (vitriol) ya da şapı kil kaplarda kızıl renk alana kadar ısıtarak ya da güherçileye (KNO3-Hint güherçilesi, NaNO3-Şili güherçilesi) kükürt katıp su dolu kapta yakarak sülfürik asit (H2SO4-zaç yağı) elde ediyordu.18. yüzyılda ise sülfürik asit boyama ve ağartma işlemlerinde kullanılarak önemini hissetirdi . Günümüzde ise aşındırıcı (asit) olarak, altın ve gümüş saflaştırılmasında,gübre, pigment, boyar madde, patlayıcı madde, ilaçlama, inorganik tuz ve petrol arıtım ve metalurji işlemlerinde kullanılmaktadır.

                Maddeleri tek tek ele alıp diğer maddelerle etkileşimini incelemek simyanın yöntemidir.Maddenin yapısı ile özellikleri arasında ilişki kurup bu ilişkiler çerçevesinde araştırmak ise kimyanın yöntemidir.Kimyayı simyadan ayıran en önemli özelliklerden biri de kimyanın ölçmeye dayalı olmasıdır.

 

Simyanın doğmasına sebep olan, iki temel dürtü;sonsuz zenginlik hayali  ve ölümsüzlük hayalidir.İnsanlar deneme yanılma yolu ile kısa zamanda zengin olmayı ve ölümsüz olma hayallerine kapılmıştır.

Simya diğer adı ile Alşimi, XII. yüzyıldan itibaren Ortaçağ Avrupa'sında yayılmış olan bir düşünce ve bilgi akımına verilen isimdir. Sözcüğün kökeni tartışmalıdır. Alşemi'nin Latin yazılış biçimindeki Al-chemie'deki Al takısının Arap kökenli olduğu , Chemie'nin de Sami kökenli Heme, Hema sözcüklerinden geldiği ifade edilmektedir.Simya ile uğraşan kişilere simyacı denir.

Simyacıların en çok bilinen iki hedefi ,madenlerin altına dönüştürmek ve bütün hastalıkları iyileştirecek ve hayatı sonsuz biçimde uzatacak ölümsüzlük iksirini bulmaktır. Orta Çağ'dan itibaren Avrupalı simyagerler hem madenleri altına çevirmek hem de ölümsüzlük iksiri yapmada kullanılacağını düşündükleri efsanevi bir madde olan " felsefe taşı " nın bulunması için büyük çaba harcadılar.

Simyagerler,yüzyıllar boyunca büyük saygınlık gördüler ve destek aldılar. Bu saygınlığın ve desteğin sebebi zamanlarının kimya endüstrisine yaptıkları katkılardı. Bu katkılar arasında barutun keşfi, madenlerin test edilmesi ve saflaştırılması , metallerin işlenmesi üzerindeki çalışmaları, mürekkep, boya üretimi,deri boyanması, seramik ve cam üretimi, likör ve esans üretimi vb. sayılabilir.

Simya teorik temellere sahip değildir.

Sınama-yanılma yolu ile olayları anlamaya çalışır.

Sistematik bilgi birikimine sahip değildir.

Bir bilim değildir.

Roma Bizans İmparatorluklarında,daha sonra da İslam ülkelerinde kimya alanlarında pek çok gelişmeler olmuştur."Dört öge kuramı " (su ,toprak,ateş,hava) ve elementlerin dönüşümüne ilişkin düşünceler,İskenderiye'de ve daha sonra İslam alimleri Cabir İbn Hayyan ,El Razi  ve İbni Sina tarafından geliştirilmiştir.Örnek olarak imbik (damıtmada kullanılan bir alet) Arap alimleri tarafından geliştirilmiştir ve halen kullanıldığı yerlar vardır.

Ancak simyanın ve simyacıların kimyaya katkıları da göz ardı edilmemelidir.Son simyacı sayılan  Johann Joachim Bacher (6 Mayıs 1635 – Eylül 1682) "Ateş elementinin" yanması sırasında havanın bir kısmının (Oksijen) kaybolduğunu ve geriye yanmadan kalan elverişsiz atık (Azot) bıraktığını tespit etmiştir.Yanarak kaybolan havanın bu kısmı daha sonraları "filojiston" (ateş ruhu) olarak anılmıştır. Bacher'e göre yanıcı olan cisimler ,yanıcı olmayan filojistondan oluşmuştur.Metal oksitleri birer element olarak tanımlarken metalleri kül Yani metal oksitler ile  filojistondan oluşan bilşikler olarak tanımlamıştır.Oysa bu gün bunun tamamen zıt olduğu kanunlar ve deneylerle ispatlanmıştır.

İMBİK, sıvıların damıtılmasında kullanılan aygıt. Birden çok sıvı karışımlarının ya da içinde yabancı maddeler bulunan sıvıların buharlaşma sıcaklıklarındaki farklılıklardan yararlanarak saflaştırılmasına yarar. Gülsuyu, gülyağı üretiminde, esans üretiminde imbiklerden yararlanılır. İmbik, ısıtıcı bir fırın, buharlaşmanın olduğu başlık ve başlığa bağlı kuğu boynu biçiminde uç tarafı helezoni bir soğutucudan oluşur.Başlıkta buharlaşma sıcaklığına dek ısıtılan sıvı buharı kuğu boynu boyunca ilerler. Helezon borudan geçerken borunun dışındaki soğuk su dolaşımı, yoğunlaşarak alttaki kapta sıvı olarak toplanmasını sağlar

 18. yüzyılda çivit otunun (indigo) ile sülfürlenmesinden elde edilen boya yün boyacılığında kullanılması  sülfürik asidin önemini arttırmış ve sanayinin ilgili bölümlerinde yerini almıştır.Sülfürik asit aynı dönemlerde ağartma işlemlerinde de kullanılmıştır.Nicolas Le Blanck'ın geliştirdiği metot  yardımı ile Sülfürik asit üretimi sanayide yerini almıştır.Sülfürik asit aşındırıcı özelliğinden dolayı, boyacılıkta bazı boyaların üretiminde,altın ve gümüşün saflaştırılmasında kullanılmıştır.

Simyacıların boyamacılıkta kullandıkları bazı maddeler.

Renk

Metal tuzu

Koyu mavi

Kobalt tuzu

Acik mavi

bakır ve demir tuzu

Yesilimsi mavi

bakır tuzu

Yesil

bakır tuzu

Kirmizi (opak)

Kırmızı bakır oksit

Sa

Antimon ve kurşun tuzlan

Purpur (erguvan)

Mangan tuzu

Simyacıların çalışmalarında keşfedilen kimyasallar:

Sülfürik asit H2SO4 (zaç yağı)

Nitrik asit H2SO4  (kezzap)

Hidroklorik asit HCl (tuz ruhu)

Demir II sülfat FeSO4 (Kıbrıs taşı - Zaç-ı Kıbrıs-Vitriyol)

Asetik asit CH3COOH (sirke ruhu)

Potasyum alüminyum sülfat KAl (SO4)2 (şap)

Sodyum sülfür Na2SO4 (sarı zırnık)

Potasyum nitrat KNO3   (hint güherçilesi)

Sodyum nitrat NaNO3 (Şili güherçilesi)

Na-stearat + Na-oleat + Na-palmitat (Sabun)

K-stearat + K-oleat + K-palmitat (Arap sabunu)

Pb3O4 Kurşun oksit ( Sülyen ,turuncu boya )

ZnS Çinko sülfür (Üstübeç-beyaz boya)

Cu SO4 Bakır sülfat (Göz taşı )

Element Kavramlarının Tarihsel Gelişimi

Antik çağın en etkin ve en büyük otoritesi olan Aristo'ya göre madde dört ana element (unsur) dan oluşur.Bunlar toprak ateş,hava, su  , Aristo’ya göre yüksek aklın kurduğu evrende her şey, topraktan doğup toprağa dönerdi. Bu dönüş zinciri; toprak→ateş→hava→su ve yeniden toprak şeklindeydi.”

         

    Soğuk ve ıslak (suyu) sıvıyı,

    Soğuk ve kuru (topragı) katıyı,

    Islak ve sıcak (havayı) gazı,

    Kuru ve sıcak (yanıcı) ateşi oluşturur.

                Element" kavramının isim babası olan Robert Boyle, Aristo'nun elementler öğretisine karşı çıkarak ilk kez modern element kavramını ortaya koydu ve oksijenin yanma olayındaki rolünü keşfetti. 18. yüzyılda kimyanın temel sorunu yanma olayının (ateş ruhlarının işlevlerinin) açığa kavuşturulması oldu. 17. yüzyıl ortalarına doğru maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüş ama bu sav, ateşin maddesel bir cisim olamayacağı gerekçesiyle ünlü simyacı Van Helmont tarafından reddedilmişti. Alman simyacı Johann Joachim Becher (1635-82) bu öneriyi daha sonra 1669'da yeniden gözden geçirdi ve ateş elementinin yanma sırasında kaçıp giden bir nesne olduğunu varsaydı. Becher'in öğrencisi ve Berlinli bir hekim olan Georg Ernst Stahl ( 1660- 1734) bu nesneye simya konusunda  anlatıldığı gibi "flojiston" adını verdi. Yanma olayına yanlış da olsa ilk kez bir bilimsel açıklama getiren flojiston kuramına göre yanıcı maddeler, yanıcı olmayan bir kısım ile flojistondan oluşur. Buna göre metal oksitler birer element, metaller ise kil (metal oksit) ile flojistondan oluşan birer bileşik maddedir. Metal yandığında eksi kütleli "plan flojiston bir ruh gibi ayrılır ve elementin külü (metal oksit) açığa çıkar. Küle yeniden flojiston verildiğinde de yeniden metal oluşur. Örneğin çinko oksit flojistonca zengin olan kömürle ya da hidrojen gazıyla ısıtıldığında yeniden çinko oluşur ve hafifler. Bir yüzyıl boyunca kimyaya egemen olan bu kuram element kavramına uygun olmamakla birlikte kimyanın bilimsel gelişmesinde çok büyük rol oynadı.

19. yüzyıl başlarında kimyasal çözümleme yöntemlerinde hızlı gelişmeler elementlerin ve bileşiklerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine ilişkin çok geniş bir bilgi birikimine neden oldu. Bunun sonucunda bilim adamları elementler için çeşitli sınıflandırma sistemleri bulmaya çalıştılar. Rus kimyacı Dimitriy İvanoviç Mendeleyev 1860'larda elementlerin özellikleri arasındaki ilişkileri ayrıntılı olarak araştırmaya başladı.

1869'da, elementlerin artan atom ağırlıklarına göre dizildiklerinde özelliklerinin de periyodik olarak değiştiğini ifade eden periyodik yasayı geliştirdi ve gözlemlediği bağlantıları sergilemek için bir periyodik tablo hazırladı. Alman kimyacı Julius Lothar Meyer de, Mendeleyev'den bağımsız olarak hemen hemen aynı zamanda benzer bir sınıflandırma yöntemi geliştirdi. Mendeleyev'in periyodik tablosu o güne değin tek başına incelenmiş kimyasal bağlantıların pek çoğunun birlikte gözlemlenmesini de olanaklı kıldı. Ama bu sistem önceleri pek kabul görmedi. Mendeleyev tablosunda bazı boşluklar bıraktı ve bu yerlerin henüz bulunmamış elementlerle doldurulacağını ön gördü. Gerçekten de bunu izleyen 20 yıl içinde skandiyum, galyum ve germanyum elementleri bulunarak boşluklar doldurulmaya başlandı

Sayfa başı

II. BÖLÜM: Kimyanın Temel Kanunları

 A. Kütlenin Korunumu Kanunu

Lavoiser miktarı belli olan kalay (Sn) parçasını  içinde bir miktar hava bulunan bir fanusa  koyarak tartmış.Daha sonra fanusu içindekilerle birlikte  ısıtmış ,ısınan kalayın beyaz bir toz haline ( Sn O )dönüştüğünü gözlemlemiştir. Oluşan beyaz tozu ve fanusu tekrar  tarttığında başlangıçta belirlediği kütle ile eşit olduğunu gözlemlemiştir.Benzer deneylerle aynı sonuca ulaşmıştır.Oluşan beyaz tozu (Kalay oksit ) benzer yolla ısıttığında ise başlangıçta fanusa koyduğu Kalayın kütlesin eşit kütlede kalay elde ettiğini gözlüyor ve kendisini unutulmaz yapan  şu sonuca varıyor.“Madde yoktan var edilemediği gibi, vardan da yok edilemez. Sadece birinden ötekine dönüşebilir”

Bu ifadesi "Kütlenin Korunumu Yasası" diye bilinir

Bu günkü ifadesi ile;

Kimyasal olaylarda, tepkimeye giren maddelerin  kütleleri toplamı, tepkime sonunda oluşan maddelerin kütleleri toplamına eşittir.  Bu olaya KÜTLENİN KORUNUMU KANUNU denir.

Kütlenin korunumu Kanunu

1-Erime,donma,buharlaşma,yoğunlaşma gibi hal değişimleri ile çözünme gibi fiziksel olaylarda da korunur.

2-Kimyasal olaylara giren maddelerin kütleleri toplamı, elde edilen ürünlerin kütleleri toplamına eşittir.

ÖRNEK;

Bir parça magnezyumun tümü 98 gr sülfürik asit ile tepkimeye giriyor.Oluşan magnezyum sülfatın kütlesi 120 gr ve açığa çıkan hidrojenin kütlesi ise 2 gr olduğuna göre kullanılan magnezyum kaç gramdır.

Magnezyumun kütlesi +Sülfürik Asidin kütlesi=Magnezyumun sülfatın kütlesi +Hidrojenin kütlesi

     ?                +               98                        =                       120 gr           +                 2 gr ۛ

Kütlenin korunumu kanununa göre;

Magnezyumun kütlesi+98=120+2

Magnezyumun kütlesi=24 gr dır.

ÖRNEK;

40 mlt Kükürt di oksit gazının 32 gr oksijenle tepkimesinden 160 gr  Kükürt tri oksit oluştuğuna göre Kükürt di oksitin aynı koşullarda öz kütlesi nedir?

Kükürt di oksit gazı kütlesi  +  oksijen gazı kütlesi    =    Kükürt tri oksit gazı kütlesi

         ?                          +                        32 gr                        =        160 gr

Kükürt di oksit gazı kütlesi+32=160

Kükürt di oksit gazı kütlesi=128 gr

Kükürt di oksit gazı öz kütlesi= m /V

Kükürt di oksit gazı öz kütlesi=128 gr/40mlt

Kükürt di oksit gazı öz kütlesi= 3.2 gr/mlt

ÖRNEK;

Saf olmayan 8 gr magnezyum  14,6 gr hidroklorik asitle reaksiyondan 19 gr magnezyum klorür ile 0,4 gr hidrojen gazı oluşuyor. Magnezyumun yüzde kaçı reaksiyona girmiştir?

Mg'mun kütlesi  + Hidroklorik Asidin kütlesi = Mg'mun klorürün kütlesi +Hidrojen gazının  kütlesi

   ?                                   14,6 gr                          19 gr                                        0,4 gr

Kütlenin korunumu kanununa göre;

Magnezyumun kütlesi+14,6=19 + 0,4

Magnezyumun kütlesi=4,8 gr'dır

8 gr Magnezyumdan kimyasal reaksiyona giren magnezyum kütlesi 4,8 gr dır

100 gr  Magnezyumdan                                kaç gr magnezyum reaksiyona girer

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

                        ?= % 60 ' reaksiyona girmiştir.

B.Sabit Oranlar Kanunu 

1799 yılında Joseph Proust elementler birbirleri ile bileşik oluştururlarken belli oranda birleştiklerini buldu. Bugün sabit oranlar yasası olarak bilinen yasaya göre “Bir bileşiğin miktarı ne kadar olursa olsun, hangi yolla elde edilirse edilsin, bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır ”.

 Suyu örnek verecek olursak, suyun 18 gramında 16 gram oksijen varken 2 gramı hidrojendir. 9 gram suyun 8 gramı oksijen ve 1 gramı hidrojendir. Bu oran suyun ne şekilde elde edildiğine bağlı değildir ve su için her zaman sabittir

 H2 (g) +O2 (g)→ H2O (g)

2 g + 16 g = 18 g

Kütlece hidrojenin oksijene oranı daima 

  m H / m O =  2/16 = 1/8’ dir.

Bir başka örnekte bu oranın ne anlama geldiğini görelim.

Kalsiyum oksit bileşiğinde sabit oran  m Ca /mO = 5/2’ dir.

 Bu oran aşağıdaki şekilde yorumlanabilir.

1) 5 gram kalsiyum ile en fazla 2 gram oksijen birleşebilir; 7 gram kalsiyum oksit oluşur.

2) 7 gram kalsiyum oksit elde etmek için 5 gram kalsiyum 2 gram oksijen kullanılır

3) 7 gram kalsiyum oksit ayrıştırılırsa 5 gram kalsiyum 2 gram oksijen elde ederiz.

C.Katlı Oranlar Kanunu 

J.Dalton, yaptığı çalışmalarda  Joseph Proust'un sabit oranlar kanunundan yararlanarak iki farklı atom bir araya geldiğinde hep aynı bileşikleri mi oluşur sorusuna aradığı cevapta katlı oranlar kanununa ulaşır.Karbon elementiyle oksijenin oluşturduğu iki bilşik vardır bunlar karbon mono oksit ve karbon di oksit Karbon mono oksit bileşiğinde bir karbon atomu ile bir oksijen atomu birleşirken , Karbon di oksit bileşiğinde bir karbon atomu ile iki oksijen atomu birleşir.Her iki bileşikte karbon atom sayıları sabit tutulduğunda oksijen atomları arasında 1/2oranının olduğu gözlenir.Dalton'un  ulaştığı sunuca göre “iki element aralarında birden fazla bileşik oluşturuyorsa, bunlardan birinin sabit miktarıyla birleşen ikincisinin değişen miktarları arasında  basit tam sayılı bir oran bulunur.” Bu şekilde  “Katlı Oranlar Kanunu” olarak bildiğimiz yasa bulunmuş oldu.

Dalton atom kuramı, kütlenin korunumu ve sabit oranlar yasalarına ve diğer deneysel gözlemlere dayanılarak önerilmiştir.

Dalton kuramının postulatları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

  • Elementler, görünmeyen ve atom denilen bölünmeyen parçacıklardan oluşmuştur..

  • Bir elementin bütün atomları özdeş olup aynı, kütleye, büyüklüğe ve kimyasal özelliklere sahiptir ve diğer bir elementin atomlarından farklı özelliklere sahiptir.

  • Kimyasal tepkimeler, atomların düzenlenme türünün, birleşme seklinin değişmesinden ibarettir. Atomlar kimyasal tepkimede oluşamaz ve parçalanamazlar

  • Bileşikler birden çok elementin atomlarından oluşmuşlardır. Herhangi bir bileşikteki iki elementin atom sayılarının oranı bir tam sayı ya da basit tam sayılı kesirdir.

Dalton kuramı, iki açıdan başarılıdır.

  • Birincisi, kütlenin korunumu yasasını açıklar. Bir kimyasal tepkime, atomların yeniden düzenlenmesinden ibarettir ve sistemden hiçbir atom kaybolmuyorsa, tepkime sırasında toplam kütle sabit kalacaktır (Kütlenin korunumu)

  • İkincisi, bir elementin tüm atomlarının kütlesi ve özelliği aynıdır. Eğer bir elementin tüm atomları kütlece aynı ise Bileşik nasıl elde edilirse edilsin. bileşiğin kütlece yüzde bileşimi aynıdır. (sabit oranlar)

NO2  ile  N2O           Katlı oranı 4/1

N2O ile  N2O3          Katlı oranı 1/3

NO2 ile  N2O4          Katlı oran.Kanuna Uymaz

C2H4  ile C3H6        Katlı oran.Kanuna Uymaz

NO2 ile   H2O          Katlı oran.Kanuna Uymaz

D.Sabit Hacimler Kanunu 

Dalton'a göre eğer iki element birbiriyle yalnızca bir bileşik veriyorsa bu bileşiğin molekülünde her  bir atomdan bir tane bulunur. Bu ifade suyun oluşumunu , NH3 ve  NO2   gibi gazların oluşumlarını  ve moleküllü taneciklerin verdiği reaksiyonları açıklamada yetersiz kalır.

  NO      +     O2           →      2NO

1 Hacim       1 Hacim              2 Hacim    Dalton'un ifadesi bu reaksiyonu açıklar ancak aşağıdaki reaksiyonları açıklamada yetersiz kalır.

ÖRNEK  A

  N2      +       3H2         →      2NH3

1 Hacim        3 Hacim             2 Hacim

ÖRNEK  B

2H2(g)     +     02(g)      →     2H20(g)

2 Hacim        1 Hacim             2 Hacim    bu tür reaksiyonların açıklanması  Joseph Gay-Lussac tarafından gerçekleştirilmiştir

       Joseph Gay-Lussac,

Kimyasal reaksiyonlara giren maddelerim kütleleri arasında sabit bir oranın bulunduğunu inceledik.Benzer şekilde bu maddeleri hacimleri arasında da sabit bir oran vardır.Sadece gazlara uygulanan ve Gay Lussac tarafından önerilen Hacim Oranları Kanunu şu şekilde tanımlanabilir.

"Kimyasal reaksiyona giren gaz halindeki element ya da bileşiklerin aynı basınç ve sıcaklık şartlarında hacimleri arasında tam sayılarla gösterilen bir oran vardır.Reaksiyon ürünü de gaz halinde ise ürünün reaksiyona giren gazlardan herhangi birinin hacmi arasında da sabit bir oran vardır."

Örnek 1

N2      +       3H2         →      2NH3

1 V             3V                        2V

VN2 / VH2 =1/3

VN2 / VNH3 =1/2

VH2 / VNH3 =1/3

Örnek 2

2H2(g)     +     02(g)      →     2H20(g)

VH2 / VO2 =2/1

VH2 / VH2O=2/2= 1/1

VO2 / VH2O =1/2

 

Örnek soru:

I- 1 litre Bütanı (C3H8) yakmak için 25 litre hava gerekir.

II- 1 Litre bütanın  yanması sonucu 3 litre CO2 ve 4 lt H2O (su buharı) oluşuyor .

III- Havanın hacimce 1/5 'i oksijendir.

8 litre Bütanı ve 25 litre Oksijen reaksiyona girdiğinde 

A) Hangi gazdan kaç litre artar?

B) Kaç litre CO2 ve kaç litre H2O oluşur?

C) Reaksiyon sonucunda oluşan tüm gazların toplam hacmi nedir?

D)  Hacim değişimi ne kadardır?

ÇÖZÜM :

A)   Havanın 1/5 i Oksijen olduğuna göre 1 lt Bütan ile reaksiyona giren bütanın hacmi

25x 1/5=  5 litredir.

5 Litre oksijen   1 litre bütan  ile birleşirse

25 lt oksijen ile;

25x1/5= 5 litre bütan ile birleşir.

Bu durumda bütandan;

8-5= 3litre artar

B) Bir litre bütan yandığında 3 litre CO2 ve 4 lt H2O (su buharı) oluştuğuna göre;

5 litre bütan yandığında  ise

5x3= 15 litre  CO2

5x4= 20 litre H2O (su buharı)  oluşur.

C) Reaksiyondan sonraki toplam hacim =artan bütan +oluşan CO2 + oluşan H2O (su buharı)

3+15+20=38 Litre

D) Başlangıç hacmi =8 litre bütan +25 litre  Oksijen = 13 litre

Son hacim 38 litre

Hacimdeki artış= 38-13= 15 litredir.

      Amedeo Avagadro ;“Aynı sıcaklık ve basınçta, gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda atom ve molekül içerir.” diyerek,  Avagadro hipotezini ortaya attı. Avagadro gaz halinde bulunan atomların 2 atomlu halde yani moleküler halde olabileceğini savundu. Dolayısıyla kimya tarihine bu şekilde “molekül” kavramı da girmiş oldu.

 Amedeo Avagadro'ya göre

           1- Aynı sıcaklık ve basınçta, farklı gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda atom veya molekül vardır.

           2-  Aynı sıcaklık ve basınçta, farklı gazların eşit sayıdaki molekülleri eşittir

Örnek 1

  N2      +       3H2         →      2NH3

1 Hacim        3 Hacim             2 Hacim

1 molekül      3 molekül         2 molekül

Örnek 2

2H2(g)     +     02(g)      →     2H20(g)

2 Hacim        1 Hacim             2 Hacim

2 molekül      1 molekül          2 molekül  

Sayfa başı

III. BÖLÜM: Kimyasal bağ Kavramının Gelişimi 

1-Kimyasal Bağın Tarihsel Gelişimi                                                         

Democritus, (M.Ö. 460 - 370)lü yıllarda yaşamış  "Atom veya bölünmeyen öz" teorisi ile ünlenmiştir.  Buğdayın bölünerek una dönüşmesi, büyük kum taneciklerinin ufalanmasını, hatta en saf madde olan altının bile aşınmasını görüyor, öyleyse atom; “maddelerin bölünemeyen en küçük birimi olmalıdır,” fikrine götürüyordu. Ona göre hareket, hem maddelerin hem de onların en küçük tanecikleri olan atomların özelliğidir. Atomların bir arada tutularak maddeyi oluşturduğunu var sayıyordu. Demokritos’a göre bütün maddelerin atomları aynı, ancak atomların dış yapıları farklıydı. Örneğin suyun atomları pürüzsüz olduğundan  kaygan ve akışkan, demir atomları sert ve pürüzlü olduğundan bir birlerine yapışıklardı.

 Empedokles, (M.Ö. 490-430),Aristo ile aynı düşünceleri paylaşan Empedokles, kendinden önceki doğa düşünürlerinin temel öğe (arkhe) olarak belirlediği, su, ateş ve havaya  toprak öğesini de ekleyerek, hepsini bir arada kullanan ilk düşünür olmuştur. Empedokles'e göre bu dört temel öğe, sevgi ve nefret (iticilik) gücü ile birleşip ayrılırlar. Bir başka deyişle sevgi ve nefret de, maddeyi meydana getiren temel öğelerdendir ve değişimleri açıklamak için kullanılmışlardır.

Empedokles'in iki önemli düşüncesi vardır: Bunların ilki, temel öğenin birden fazla olduğunu kabul etmesidir. Kendisinden önceki düşünürlerin öne sürdüğü temel öğeler su, hava ve ateşti. Empedokles ise bunlara bir de toprak öğesini eklemiştir. Diğeri ise ;" bu dört öğe baştan beri vardır. Bunlar ne değişir ne de yok olur, yani başlangıcı ve sonu yoktur. Evrende bunların miktarları hep aynı kalır. Her şey bu dört öğenin belirli birleşmelerinden oluşur"der Empedokles'in kendisinden sonra gelen düşünürler arasında özellikle Aristoteles üzerinde etkisi olmuştur

Aristoteles'e göre her maddenin atomu aynı olmasına karşılık madde içindeki atomların yerleşimi ve düzeni değiştiğinde yeni bir madde oluşmasına neden oluşuyordu.O'na göre atomlar harflere benziyordu ve yerleri değiştirildiğinde harflerle nasıl yeni kelime yada cümle yada bir kitap yazılabiliyorsa,atomların da yerlerinin değiştirilmesi maddelerin farklı formlarını oluşturuyordu.

 Eskiden bilim insanlarının atomları bire arada tutan onların çengelli yapıya sahip olmalarıydı:Bu modele çengelli iğneler modeli  denir.. Atomlar bu çengeller sayesinde tutunarak bağları oluşturuyordu.Günümüzde bunun tamamen yanlış olduğu bilinmekte ver günümüz modelleri ile uyuşmamaktadır.

Suyun çengelli iğne modeli

Dalton'un atomları bölünemez ve içi dolu  küreler olarak benimsemesi. Atom modellerinin hızla gelişmesine bir başlangıç oluşturmuştu.Birbirine benzeyen atomların birbirini itmesi gerektiğini savunmuştu.Oysa günümüzde atomları bir arada tutulmasını sağlayan kimyasal bağların oluşumunda negatif yüklü elektronların rol  aldığı bilinmektedir.  .

Bağ kavramındaki gelişmeler, Avagadro’ nun  bazı atomların molekül şeklinde bulunabileceğini açıklamasıyla hız kazandı. "İki atom bir arada bulunuyorsa mutlaka bu atomları bir arada tutan bir kuvvet olmalı" fikri bilim adamlarının ilgilerinin bu konuya odaklanmasına neden oldu

Bu gün biliyoruz ki kimyasal bağ; atomların elektron alış verişleri ve ya ortaklaşa kullanmalarıyla oluşmuştur.

2-Maddenin Halleri ve Kimyasal Bağlar:

Aşağıdaki şekilde aynı şartlarda suyun katı,sıvı ve gaz hali bir arada görülmektedir.

Aynı maddenin, aynı şartlarda farklı formlarda bir arada tutan nedir?

Bunlar; Katı, sıvı ve gaz halleridir. (plazma hali özel bir haldir)

 

Şekil a-SUYUN KATI-SIVI-GAZ HALLERİ BİR ARADA

  

Şekil b-Isı değişimi ile hal değişimi    

Şekil c-  KATI                       SIVI                              GAZ

Şekil c de de görüldüğü gibi  katılarda moleküller birbirine daha yakın, sıvılarda  moleküller birbirine daha uzak, gazlarda ise moleküller tamamen bağımsızdır. Bunun sebebi; moleküller arsındaki çekim kuvvetinin farklı olmasıdır.Bu maddelerin  molekülleri arasındaki çekim kuvveti azaltılırsa sıvı ya da gaz haline geçebilir.  Bunu daha iyi anlamak için şekil b  incelenmelidir. Maddenin  kazandığı  enerji maddede nerede saklanır? Maddenin bıraktığı enerji nereden gelmektedir?

 Maddenin katı ve sıvı halleri sahip oldukları enerjilere göre farklılıklar gösterirler .Katı maddeler en az enerjiye sahiptir.Bu yüzden molekülleri birbirine çok yakındır.Madde katı halden sıvı hale geçerken dışarıdan enerji alır ve aldığı bu enerji ile molekülleri daha uzak konumunda durabilir.Sıvı molekülleri katı moleküllerine göre birbirlerinden daha uzakta dururlar.Madde sıvı halden gaz haline geçerken enerji alırlar.Aldıkları bu enerji gaz moleküllerini birbirinden daha da uzaklaştırır.Hatta birbirinden bağımsız hareket ederler.

Moleküllerin bu davranışlarını gözlemlemek için resimlerin altındaki KATI-SIVI-GAZ kelimelerine tıkla .

        KATI                                      SIVI                                        GAZ

Benzer biçimde atomlar ve iyonlar arasında kuvvetler vardır. Atom ve iyonları bir arada tutan bu kuvvetlere kimyasal bağ denir.Atomları molekülde bir arada tutan bağlar ( H2O molekülündeki H ve O atomu nu bir arada tutan bağlar gibi), molekülleri bir arada tutan kuvvetlere göre (bir bardak su içindeki moleküllerin bir arada durmasını sağlayan kuvvetler gibi) daha kuvvetlidir.

Atomlar bileşik oluştururken ya elektron vererek pozitif yüklü hale geçerler,ya da elektron alarak negatif yüklü hale geçerler.Negatif ve pozitif yüklü bu taneciklere iyon adı verilir.Elektron veren atom verdiği elektron sayısı kadar + yükle yüklenir.Elektron alan atom aldığı elektron sayısı kadar - yükle yüklenir

Pozitif yüklü iyonlara katyon,negatif yüklü iyonlara anyon denir.

Atomlar bileşik oluştururlarken son katmandaki elektronlarını kullanırlar bu elektronlara değerlik elektronları denir.Atomlar bileşik oluştururlarken son katmanındaki elektron sayılarını dublet kuralına , ya da okted kuralına uyarlar.

Dublet kuralı: Atomlar son katmanında bulunan elektronlarını, elektron alarak veya elektron vererek  kendinden bir sonraki yada bir önceki He atomunun elektron dizilişine benzetirler.

Okted kuralı:Atomlar son katmanında bulunan elektronlarını, elektron alarak veya elektron vererek  kendinden bir sonraki yada bir önceki Soy gaz  atomunun elektron dizilişine benzetirler ve Ne Ar,Kr,Xe,Rn  soy gazlarının elektron dizilişine uyarlar

Değerlik elektronları atomun hangi yükseltgenme basamağına sahip olacağını belirler.Atomlar değerlik elektronlarını alır,verir yada ortaklaşa kullanarak farklı bağların oluşmasını sağlarlar.Böylece oluşan maddelerinde sayısı ve çeşidi artar.

Öğrendiklerimizi aşağıda verilen tabloda periyodik cetvelin bir kısmındaki atomlar yer almaktadır.Atomların üzerine tıklayarak katman elektronlarını inceleyin

Periyodik Cetveldeki 11 Elementin Katman elektron dağılımı

IA

   

 

 

 

 

 

 

VIIIA

1
H
1.01

IIA

  

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

2
He
4.00

3
Li
6.94

4
Be
9.01



5
B
10.81

6
C
12.01

7
N
14.01

8
O
16.00

9
F
19.00

10
Ne
20.18

11 
Na
22.99

 

NOT!!! Linkin bağlı olduğu sayfa İngilizcedir.Elementlerin iyon haline geçerken elektronların sayılarının değişimini görmek için. From iyon kelimelerine,animasyonu durdurup elektronları saymak için Freeze kelimesine tıklayınız.

Örnek

From H+  yazsına tıkladığınızda H atomunun  H+   iyonuna  dönüşürken elektron değişimini From H-  yazsına tıkladığınızda H atomunun  H-   iyonuna   dönüşürken elektron değişimini görürsünüz.

Onbir elementin katman elektronlarının hepsini tek sayfada görmek için tıklayınız

 Sayfa başına dön

 

Ana Sayfa | 9.Sınıf Kimya | 10.Sınıf Kimya | 12.Sınıf Kimya | Periyodik Tablo | Birim Tablosu

| Sözlükler | Gıda Güvenliği | Katalizör Dergisi | Biyografi | E-Mail •

Kimya Hocasi © 2009 Esat Mehmet Goceri