BLM 2 GENEL KMYA LE LGL TEMEL KAVRAMLAR

BÖLÜM 2 GENEL KİMYA İLE İLGİLİ TEMEL KAVRAMLAR

İÇİNDEKİLER 1. ELEMENTLER, SEMBOLLER, ATOM GRAM, ATOM AĞIRLIKLARI 2. BİLEŞİKLER, FORMÜL AĞIRLIĞI, MOLEKÜL AĞIRLIĞI, MOL, EŞDEĞER AĞIRLIK, EŞDEĞERLİK 3. AVOGADRO SAYISI 4. DEĞERLİK, YÜKSELTGENME BASAMAĞI VE BAĞLAR (BAĞ OLUŞUMU) 5. İSİMLENDİRME 6. KİMYASAL DENKLEMLER: AĞIRLIK İLİŞKİLERİ, KÜTLE VE YÜK KORUNUMU 7. YÜKSELTGENME – İNDİRGENME DENKLEMLERİ 8. METALLER VE AMETALLER 9. GAZ KANUNLARI 10. ÇÖZELTİLER 11. DENGE VE LE CHATELIER PRENSIBI 12. AKTİVİTE VE AKTİVİTE KATSAYISI 13. DENGE İLİŞKİLERİNDEKİ FARKLILIKLAR 14. KİMYASAL DENGEYİ DEĞİŞTİRME YOLLARI 15. AMFOTERİK HİDROKSİTLER 16. PROBLEMLER

1. ELEMENTLER, SEMBOLLER, ATOM GRAM, ATOM AĞIRLIKLARI Magnezyum, mangan ve Latince veya diğer yabancı isimlerden türetilen sembolleri hatırlamak için, ya ezberlenmiş olmalı ya da pek de aşina olunmadık isimlerle birlikte akılda tutulmalıdır. Elementlerin atom ağırlıkları, atomların bağıl ağırlıklarının çeşitli standartlar ile karşılaştırılmasıyla tanımlanır. Bir elementin atom gram ağırlığı; elementin atom ağırlığına karşılık gelen gram miktarıdır.

2. BİLEŞİKLER, FORMÜL AĞIRLIĞI, MOLEKÜL AĞIRLIĞI, MOL, EŞDEĞER AĞIRLIK, EŞDEĞERLİK Semboller doğru yazılır, değerliklere de azami dikkat gösterilirse, formüllerin yazımındaki hatalar ortadan kalkacaktır. Formül ağırlıklarının hesaplanması, oldukça kompleks formüller hariç, genelde sorun olmaz. Molekül ağırlığı terimi veya formül ağırlığı; herhangi bir tekil bileşiğin, gram cinsinden molekül ağırlığıdır.

3. AVOGADRO SAYISI Hangi madde olursa olsun, bir mol tanımında, aynı sayıda molekülü bulunur. Bu sayı Avogadro sayısı olarak tanımlanır ve yaklaşık olarak 6. 02 X 1023 tür. Avogadro sayısı duruma göre, mol başına atom, molekül, mol başına iyon, mol başına elektron, mol başına tanecik şeklinde tanımlanabilir.

4. DEĞERLİK, YÜKSELTGENME BASAMAĞI VE BAĞLAR (BAĞ OLUŞUMU) Değerlik ve bağ teorilerinin bilgisi doğru formüller için anahtar görevi görür. Genellikle formülleri, eğer elektrostatik bilgi uygulanırsa sabit değerlik elementler ve radikallerle yazmak kolaydır. Gerçek zorluk, farklı oksidasyon durumları olan ve değişken iyonlar, moleküller ve radikallerle sonuçlanan elementlerden kaynaklanabilir ve çoğunlukla uyumlu olmayan dizin bilgilerinden yoksun olmasından kaynaklanmaktadır.

5. İSİMLENDİRME İki elementli bileşikleri düşünürsek bunların hepsi –ür ile biter. Örneğin susuz HCl, hidrojen klorürdür. Birçok isimlendirme problemi oksijen içeren asitlerde ortaya çıkar. Genellikle, isimlendirme, asidi karakterize eden elementin oksidasyon seviyesi ile ilgilidir.

6. KİMYASAL DENKLEMLER: AĞIRLIK İLİŞKİLERİ, KÜTLE VE YÜK KORUNUMU Kimyasal reaksiyon ifadelerinin, sadece denkleştirildikleri zaman denklem hâlini aldıkları, bir kural olarak her zaman göz önünde bulundurulmalıdır. Kütle korunmalıdır; yani, her atomun toplam sayısı, denklemin iki tarafında da eşit olmalıdır. Ayrıca, denklemin bir tarafındaki yüklerin toplamı, diğer tarafla eşit olmalıdır.

7. YÜKSELTGENME – İNDİRGENME DENKLEMLERİ Bir atom, molekül veya iyon; elektron kaybederse yükseltgenmeye gider; elektron kazanırsa da indirgenme oluşur. Yükseltgenme-indirgenme reaksiyonları, atomlar arasında oluşursa polar kovalent bağlardan molekülleri veya iyonları oluşturmak için belli kabuller gereklidir.

• BASİT YÜKSELTGENME – İNDİRGENME REAKSİYONLARI • KOMPLEKS YÜKSELTGENME – İNDİRGENME REAKSİYONLARI • YARI REAKSİYONLARIN KULLANIMI

8. METALLER VE AMETALLER Genel olarak, kolayca elektron kaybedip pozitif iyonlar oluşturan elementler, metallerdir. Serbest durumdaki, metaller, genellikle elektrik akımı iletirler. Elektronları tutan ve negatif iyonlar oluşturmak için elektron kazananlar ise ametallerdir.

9. GAZ KANUNLARI Gaz kanunları, özellikle sıvılardan gazların alınması veya çözünmesindeki etkileri, çevre mühendisleri ve bilimcileri için belirgin şekilde önemlidir.

• • BOYLE KANUNU CHARLES KANUNU GENELLEŞTİRİLMİŞ GAZ KANUNU KISMİ BASINÇLAR İÇİN DALTON KANUNU HENRY KANUNU GRAHAM KANUNU HACİMLERİ BİRLEŞTİREN GAY-LUSSAC KANUNU

10. ÇÖZELTİLER Molal çözeltiler normal olarak, buhar basıncı, donma noktası ve kaynama noktası gibi çözeltilerin fiziksel özelliklerini içeren konularda kullanılır. Molar konsantrasyon ise genellikle farklı çeşitlerde denge hesaplamalarıyla ilgilidir. Normalite birimi ise çoğunlukla analitik ölçüm yaparken kullanılır.

• BUHAR BASINCI • RAOULT KANUNU

11. DENGE VE LE CHATELIER PRENSİBİ Yaklaşık tüm kimyasal reaksiyonlar, belli bir dereceye kadar geri dönüşümlüdür; ürünleri oluşturan girenlerin birleşimi; ters reaksiyonla girenleri oluşturan ürünlerin birleşimi dengelendiği noktaya ulaştığında, reaksiyon dengeye ulaştı denilebilir. Dengenin son durumunu belirlemede girenlerin ve ürünlerin konsantrasyonu önemlidir.

12. AKTİVİTE VE AKTİVİTE KATSAYISI Aktivite konsantrasyona eşit olmayınca, türler ideal davranmazlar. Bu durum, biraz negatif ve pozitif iyonların çekim kuvvetleriyle ve biraz da reaksiyonun termodinamiğiyle ilgilidir. Aktivite, konsantrasyona eşit olduğunda ideal davranım gerçekleşir. Böylece, aktiviteler veya etkin konsantrasyonlar, gerçek konsantrasyondan farklı olarak, denge ilişkilerinde tam doğru sonuçları elde etmek için kullanılmaktadırlar.

13. DENGE İLİŞKİLERİNDEKİ FARKLILIKLAR Homojen kimyasal denge, reaksiyondaki tüm girenler ve ürünlerin aynı fazda olmasıyla karakterize olur, örneğin suda çözünmüş maddelerle veya gazlar arasındaki reaksiyonlar gibi. Heterojen kimyasal denge ise, iki veya daha fazla fiziksel faz arasında karakterize olur. Buna örnek olarak, sıvıda gazların çözünürlüğünün, 2 farklı çözücü arasında maddelerin dağılımının dengesi veya bir maddenin sıvı ve gaz fazları arasındaki dengeyle açıklanır.

• • İYONLAŞMA SUYUN İYON ÇARPIMI ASİTLER VE BAZLARIN İYONLAŞMASI KOMPLEKS İYONLAR ÇÖZÜNÜRLÜK ÇARPIMI ORTAK İYON ETKİSİ FARKLI İYON ETKİSİ

14. KİMYASAL DENGEYİ DEĞİŞTİRME YOLLARI Çevre mühendisleri, analitik kimyacılar gibi, Le Chatelier prensibine göre, sistemlerindeki istenilen değişimi sağlayabilmek için, baskı uygulayabilmelidir. Uygulanan baskının çoğu, kimyacılar tarafından uygulananlarla tam olarak aynı karakterdedir. Böylece, dengenin yönünü değiştirerek dengeyi istenen tam reaksiyonlara getirmenin yollarını dikkate almak önemlidir.

• • • ÇÖZÜNMEYEN MADDELERİN OLUŞUMU ZAYIF İYONLAŞAN BİR BİLEŞİĞİN OLUŞUMU KOMPLEKS İYON OLUŞUMU GAZ ÜRÜNLERİNİN OLUŞUMU YÜKSELTGENME VE İNDİRGENME

15. AMFOTERİK HİDROKSİTLER Metallerin oksitleri veya hidroksitleri temel karakterdedir ve tuzları oluşturmak için asitlerle reaksiyona girerler. Alüminyum, çinko, krom ve birkaç diğer elementin hidroksitleri ise hem asitlerde hem de bazlarda çözünürler. Bunlar, amfoterik hidroksitler olarak bilinir ve kalitatif analizler ve kimyasal prosesleri ayrıştırmada avantaj olarak yer alırlar.