ATOMLAR MOLEKLLER ve YONLAR PERYODK TABLO Dimitri Mendeleev

ATOMLAR MOLEKÜLLER ve İYONLAR

PERİYODİK TABLO Dimitri Mendeleev Periyodik Tablo: Benzer fiziksel ve kimyasal özellik gösteren elementlerin birarada gösterildiği çizelgedir. Yatay sıralar: PERİYOT Düşey kolonlara: GRUP adı verilir.

1 A grubu elementleri: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Alkali metaller 2 A grubu elementleri: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Toprak Alkali met. 7 A grubu elementleri: F, Cl, Br, I, At halojenler 8 A grubu elementleri: He, Ne, Ar, Xe, Rn soygazlar

MOLEKÜLLER Kimyasal bağlar olarak da adlandırılan kuvvetlerle birarada tutulan en az iki atomun biraraya gelmesiyle oluşur. Diatomik moleküller: H 2 Cl 2 I 2 O 2 Poliatomik moleküller: O 3 H 2 O NH 3 CO HCl

İYONLAR: Anyon, katyon Kimyasal değişim sonucu elektron kazanan veya kaybeden nötr bir atom yada molekülden oluşan yüklü türlere iyon denir. Monoatomik iyonlar : Na+ Cl- Mg 2+ Fe 3+ S 2 - N 2 - Poliatomik iyonlar : OH- CNKİMYASAL FORMÜLLER: Moleküllerin ve iyonik bileşiklerin bileşimlerini oluşturan kimyasal sembollerdir. Molekül formülü: Bir maddenin en küçük biriminde bulunan her elementin atomlarının tam sayısını gösterir. H 2 O 3 H 2 O

Allotrop: Bir elementin iki veya daha fazla farklı şeklidir. Örnek, elmas ve grafit karbonun allotropudur.

Deneysel (ampirik) formül: Bir bileşikte hangi atomların bulunduğunu ve aralarındaki en basit oranı gösterir. Molekül Formülü Deneysel Formül N 2 H 4 (hidrazin) NH 2 H 2 O CO 2 C 6 H 12 O 6 CH 2 O İyonik bileşiklerin formülleri daima ampirik formülleri ile aynıdır. İyonik bileşikler, elektriksel olarak nötr olduğu için, her birim formülde anyon ve katyonların üstlerindeki yüklerin toplamı sıfır olmalıdır. Örnek: Na. Cl , KCl , Zn. Cl 2 , Al. Cl 3

BİLEŞİKLERİN ADLANDIRILMASI Bileşiklerin formülleriyle gösterilmesi dışında, kendilerine atanan isimleri de vardır. Bu isimler, belirgin bir sistematiğe göre kurulmasaydı, milyonlarca bileşik için milyonlarca ismi ezberlemek gerekirdi. Bu nedenle, bileşiklerin adlandırılmasında bir kurallar sistematiğinin geliştirilmesi gerekmiş ve bu kuralların uygulanması ile bilinmeyen bir bileşiğin isminin tahmin edilebilmesi mümkün olmuştur.

İyonik karakterli metal-ametal ikili bileşiklerinin adlandırılmasında şu kural izlenir: 1) Metalin adı olduğu gibi söylenir, 2) Ametalin adının sonuna “ür” eki getirilir. Not: Farklı değerliklere sahip metal iyonları farklı formüllere sahip bileşikler oluşturacağı için, bunların isimlendirilmesinde, metal iyonunun yükseltgenme basamağı da belirtilir.

Dikkat edilmesi gereken nokta, bileşiklerin oluşumunda elektriksel olarak nötralliğin sağlanmış olduğudur. Na. Cl: Sodyum klorür Mg. I 2: Magnezyum iyodür Al 2 O 3: Alüminyum oksit

İki element içeren iyonik bileşikler binary bileşikler olarak adlandırılır. Üç element içeren iyonik bileşikler ternary bileşikler olarak adlandırılır. Fe. Cl 3: Demir(III) klorür (Ferri klorür) Fe. Cl 2: Demir (II) klorür (Ferro klorür) Hg 2(NO 3)2: Civa (I) nitrat Hg(NO 3)2: Civa (II) nitrat

Bazı basit iyonlar Değerlikleri sabit olan pozitif iyonlar (katyonlar) Li+: Lityum Na+: Sodyum K+: Potasyum Rb+: Rubidyum Cs+: Sezyum Mg 2+ : Magnezyum Ca 2+ : Kalsiyum Sr 2+ : Stronsiyum Ba 2+ : Baryum Al 3+ : Alüminyum Zn 2+ : Çinko Ag+: Gümüş

Farklı değerliklere sahip olabilen katyonlar Cr 3+ : Krom (III) Cr 2+ : Krom (II) Fe 3+ : Demir (III) Fe 2+ : Demir (II) Co 3+ : Kobalt (III) Co 2+ : Kobalt (II) Cu 2+ : Bakır (II) Cu+: Bakır (I) Hg 2+ : Civa (II) Hg 22+ : Civa (I) Sn 4+ : Kalay (IV) Sn 2+ : Kalay (II) Pb 4+ : Kurşun (IV) Pb 2+ : Kurşun (II)

Bazı Basit Anyonlar H-: Hidrür F-: Fluorür Cl-: Klorür Br-: Bromür I-: İyodür O 2 - : Oksit S 2 - : Sülfür N 3 - : Nitrür

Klasik adlandırma: “öz”-”ik” sistemi Daha önceki adlandırma sisteminde, farklı değerlik alabilen bir metal iyonunun düşük değerliği ile oluşan bileşiği için “öz”, yüksek değerliği ile oluşan bileşiği için “ik” son eki kullanılmakta idi. Örnek: Kupröz oksit, Cu 2 O (bakır (I) oksit) Kuprik oksit, Cu. O (bakır (II) oksit)

İkiden fazla değerlik alabilen mangan ve vanadyum gibi iyonların bileşiklerini isimlendirmekte yaşanan zorluklar nedeniyle, bu yöntem akademik çevrelerde bir süre sonra terk edilmiştir; bazı ticari firmalar tarafından hâlâ kullanıldığı görülmektedir.

Adı verilen bir bileşiğin formülün yazılması: Baryum oksit, kalsiyum fluorür ve demir (III) sülfür bileşiklerinin formüllerini yazınız.

Baryum oksit: Baryum iyonu Ba 2+ , oksit iyonu O 2 - şeklinde yazılır. 1: 1 oranında birleştiklerinde dışarıya karşı nötral oldukları için, herhangi bir katsayı kullanmaya gerek yoktur. Cevap: Ba. O

Kalsiyum fluorür: Kalsiyum iyonu Ca 2+ , fluorür iyonu ise F- şeklinde yazılır. Elektrikçe nötral olmaları için, iki adet fluorürün bir kalsiyum iyonuna bağlanması gereklidir. Cevap: Ca. F 2

Metal-Ametal ikili bileşikleri: Alıştırmalar Demir (III) sülfür: Demir (III) iyonu Fe 3+ , sülfür iyonu ise S 2 - şeklinde yazılır. Ortak paydaları 6 olduğu için, demir (III) iyonundan iki, sülfür iyonundan üç tane gereklidir. Cevap: Fe 2 S 3

Örnekleri çalıştıktan sonra, aşağıda ismi verilen bileşiklerin formüllerini yazınız. 1) Lityum oksit 2) Kalay (II) klorür 3) Lityum nitrür 4) Alüminyum sülfür 5) Magnezyum nitrür 6) Vanadyum (III) oksit

Metal-Ametal ikili bileşikleri: Alıştırmalar Formülü verilen bir bileşiğin isminin bulunması: Na 2 S, Al. F 3 ve Cu 2 O bileşiklerini uygun biçimde adlandırınız.

Na 2 S: Bileşikte Na iyonu 1+, S iyonu 2 yüklüdür. Na+ iyonu sodyum, S 2 - iyonu sülfür olduğu için, bileşiğin isimlendirilmesi “sodyum sülfür” şeklinde olmalıdır.

Al. F 3: Al 3+ ve F- iyonlarından oluşmuş olan bu bileşiğin isimlendirilmesi “Alüminyum fluorür” şeklindedir. Alüminyum iyonunun sadece (III) değerliği bulunduğu ve başka bir değerliği olmadığı için, “alüminyum (III)” şeklindeki bir isimlendirme gereksizdir.

Cu 2 O: Bileşikte Cu 1+ ve O 2 - iyonları mevcuttur. Cu 1+ iyonu bakır (I), O 2 - iyonu oksit olduğu için, bileşiğin ismi “bakır (I) oksit” şeklindedir. Eski isimlendirme sistemi, bu bileşiği “kupröz oksit” şeklinde adlandırmaktadır.

Metal-Ametal ikili bileşikleri: Yapılacak Alıştırmalar Aşağıda formülleri verilmiş bileşiklerin isimlerini yazınız. 1) Cs. I 2) Ca. F 2 3) Fe. O 4) Cr. Cl 3 5) Ca. H 2 6) Cu. Cl 7) Ag 2 S 8) Hg 2 Cl 2

MOLEKÜLER BİLEŞİKLER İki Ametalin İkili Bileşikleri Bir bileşik iki ametal atomundan oluşuyor ise, kovalent bağlı bir molekül yapısı mevcut demektir. Bu tür bileşiklerin adlandırılması, bir önceki metal-ametal ikili bileşiklerin adlandırılmasına benzer.

Örnek 1: HCl: Hidrojen klorür Bu örnekte, önce pozitif yüklü iyonun, sonra da negatif yüklü iyonun yazıldığı görülmektedir. Nötralleşme nedeniyle yazılması gereken sayılar, Lâtince karşılıkları söylenerek belirtilir.

Örnek 2: SO 2: Kükürt dioksit SO 3: Kükürt trioksit Bu örneklerde, birinci atom tek olduğu için “mono” ön ekinin kullanılması gerektiği düşünülebilir, ancak basitlik amacı ile kullanılmaz. İkinci atom tek ise “mono” ön eki mutlaka kullanılır.

Örnek 3: B 2 Br 4: Dibor tetrabromür Bu örnekte, birinci atomdan iki tane olduğu için, karşılık gelen “di” ön eki, ikinci atom dört tane olduğu için, karşılık gelen “tetra” ön eki kullanılmıştır.

Hatırlatma ÖNTAKI Mono. Di. Tri. Tetra. Penta. Hekza. Hepta. Okta. Nona. Deka- ANLAMI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kural dışı bazı bileşikler Bazı bileşiklerin sistematik adları, geleneksel adlarının çok yaygınlaşması nedeniyle hiç kullanılmaz. H 2 O: su (dihidrojen monoksit)* NH 3: amonyak (trihidrojen mononitrür)** *Bu örnekte, mono ve oksit kelimeleri birleştiğinde hece düşmesinin gerçekleştiğine ve “monoksit” haline geldiğine dikkat ediniz. **Bu örnekte, pozitif yüklü hidrojenler, yine geleneksel nedenlerle sağ tarafta gösterilmiştir.

Bazı hatırlatmalar Lâtince ön ekler yalnızca ametal-ametal bileşiklerinin isimlendirilmesinde kullanılır; metal ametal bileşikleri için lâtince ön ek kullanılması yanlıştır. Mg. Cl 2: Magnezyum diklorür Fe. Cl 3: Demir triklorür (Demir (III) klorür)

Ametal-Ametal İkili Bileşiklerin Adlandırılması - Örnekler BCl 3: Bor triklorür CCl 4: Karbon tetraklorür CO: Karbon monoksit CO 2: Karbon dioksit NO: Azot monoksit NO 2: Azot dioksit N 2 O: Diazot monoksit N 2 O 3: Diazot trioksit PCl 3: Fosfor triklorür SF 6: Kükürt heksafluorür Not: Lâtince bir ön ek ve “iyodür” kelimeleri yana geldiğinde hece düşmesi kuralı uygulanmaz, yani “triyodür” değil, “triiyodür” yazılır.

ASİTLER ve BAZLAR Asit, suda çözündüğünde hidrojen iyonları (H+) veren madde olarak tanımlanır. Oksi asitler: Hidrojen ve oksijen içeren asitlerdir. H 2 CO 3 HCl. O 3 HNO 3 H 3 PO 4 H 2 SO 4 karbonik asit klorik asit nitrik asit fosforik asit sülfirik asit Tablo. Bazı Basit Asitler ANYON F- (florür) Cl- (klorür) Br - (bromür) I- (iyodür) CN- (siyanür) S 2 - (sülfür) İLGİLİ ASİT HF (hidroflorik asit) HCl (hidroklorik asit) HBr (hidrobromik asit ) HI (hidroiyodik asit ) HCN (hidrosiyanik asit) H 2 S (hidrosülfirik asit)

ASİTLER VEBAZLAR En önemli nokta şudur: İkili asit bileşikleri suda çözündüğünde başka türlü, gaz halinde ise başka türlü isimlendirilir. Örnek: HF (suda) HF(gaz) : : Hidrofluorik asit Hidrojen fluorür

Baz, suda çözündüğünde hidroksit iyonları (OH-) veren madde olarak tanımlanır. Na. OH sodyum hidroksit KOH potasyum hidroksit Ba(OH)2 baryum hidroksit

Çok Atomlu İyonlar İçinde oksijenin de bulunduğu üç farklı türden atomdan oluşan anyonlara sıkça rastlanmaktadır. Bunların dışında, iki atomun birleşmesi ile oluşan anyonlar da vardır. Katyonlar için yaygın rastlanan tek örnek, amonyağın protonlanması ile elde edilen “amonyum” iyonudur.

Çok Atomlu İyonlar Amonyum: NH 4+, amonyum klorür: NH 4 Cl Asetat: CH 3 COO-, sodyum asetat: Na. CH 3 COO* Karbonat: CO 32 - , sodyum karbonat: Na 2 CO 3** *: Bu yazım şeklinde sodyum iyonunun karbona bağlı imiş gibi gözükme durumunu gidermek amacı ile, bileşiğin alternatif yazımında katyon sağ tarafa alınarak CH 3 COONa veya anyon ters çevrilerek Na. OOCCH 3 biçimleri de kullanılmaktadır. **Karbonat iyonunun protonlanmış hali olan hidrojen karbonat, “bikarbonat” olarak ta bilinmektedir, HCO 3 - formülü ile gösterilir.

Çok Atomlu İyonlar Kromat: Cr. O 42 - , amonyum kromat: (NH 4)2 Cr. O 4 Dikromat: Cr 2 O 72 - , amonyum dikromat: (NH 4)2 Cr 2 O 7 Siyanür: CN-, potasyum siyanür: KCN Hidroksit: OH-, lityum hidroksit: Li. OH Nitrit: NO 2 -, sodyum nitrit: Na. NO 2 Nitrat: NO 3 -, sodyum nitrat: Na. NO 3

Çok Atomlu İyonlar Oksalat: C 2 O 42 - , kalsiyum oksalat: Ca. C 2 O 4 Permanganat: Mn. O 4 -, potasyum permanganat: KMn. O 4 Manganat: Mn. O 42 - , sodyum manganat: Na 2 Mn. O 4 Fosfat: PO 43 - , sodyum fosfat: Na 3 PO 4 Hidrojen fosfat: HPO 42 -, sodyum hidrojen fosfat: Na 2 HPO 4 Dihidrojen fosfat: H 2 PO 4 -, sodyum dihidrojen fosfat: Na. H 2 PO 4

Çok Atomlu İyonlar Sülfit: SO 32 - , sodyum sülfit: Na 2 SO 3 Hidrojen sülfit (bisülfit): HSO 3 -, potasyum hidrojen sülfit: KHSO 3 Sülfat: SO 42 - , sodyum sülfat: Na 2 SO 4 Hidrojen sülfat (bisülfat): HSO 4 -, potasyum hidrojen sülfat: KHSO 4 Tiyosülfat: S 2 O 32 - , sodyum tiyosülfat: Na 2 S 2 O 3 Tiyosiyanat: SCN-, potasyum tiyosiyanat: KSCN* * Bu iyonun bir başka adı da “rodanür”dür.

Halojenli oksianyonlar Oksijen içeren ve farklı yükseltgenme basamaklarına sahip anyonların isimlendirilmesinde bazı ön ve son eklerden faydalanılır. 1) hipo (ön ek) … it (son ek): “en küçük pozitif” değerlik 2). . . it (son ek): “en küçük pozitif değerin bir üstü” değerlik 3) …at (son ek): “en büyük pozitif değerin bir altı” değerlik 4) per (ön ek). . . at (son ek): “en büyük pozitif” değerlik

Halojenli oksianyonlar Klor atomunun oksijenle bileşik yapabilmesi için pozitif değerlikte bulunması gerekir. Klor atomunun pozitif değerlikleri +1, +3, +5 ve +7'dir. Bu dört farklı anyonun adlandırılması için bir önceki sayfada belirtilen kuralları uygulayalım: Cl. O-: hipoklorit, HCl. O: hipokloröz asit Cl. O 2 -: klorit, HCl. O 2: kloröz asit Cl. O 3 -: klorat, HCl. O 3: klorik asit Cl. O 4 -: perklorat, HCl. O 4: perklorik asit *”hipo” anyonlarda oksijenin önce yazıldığına da rastlanmaktadır, örneğin OCl- ile Cl. O- aynı anyondur.

Adlandırma Alıştırmaları 1) Cu. Cl 2 Bakır (II) klorür 2) Cl. O 2 Klor dioksit 3) HIO 4 Periyodik asit 4) Ca(H 2 PO 4)2 Kalsiyum dihidrojen fosfat

HİDRATLAR Bileşiğin formül biriminin belirli sayıda su molekülü içerdiği “kristal sulu” bileşikler, karmaşık bileşiklere en sık rastlanan örneklerdir. Bu bileşiklerin adlandırılmasında, metal-ametal isimlendirme tekniği kullanılır, ardından, yapıya bağlanmış su molekülü sayısı Lâtince ön ek kullanılarak belirtilir.

HİDRATLAR Co. Cl 2. 6 H 2 O: Zn. SO 4. 7 H 2 O: Kobalt (II) klorür heksahidrat Çinko sülfat heptahidrat Na 2 CO 3. 12 H 2 O: Sodyum karbonat dodekahidrat

Cu. SO 4. 5 H 2 O (mavi) Cu. SO 4 (beyaz)