anasayfa arrow genel arrow Kimya - Temel Kimya

Arama

Sağlık

baş ağrıları

Seçme Galeriler

Giriş Formu






Kayıp Parola?
Hesabınız yokmu? Kayıt olun

saat

Kimya - Temel Kimya PDF Yazdır E-Posta
Yazar Yunus Emre Sezgin   
19 07 2007
        Fizik, kimya ve biyoloji gibi fen bilimleri gözlem ve deneye dayanır. Gözlemler sonucunda bir yargıya varabilmek için, gözlenen detayların kontrol altında tutularak tekrarlanması yani deney yapılması gerekir.

 
 
 
 

        Kimya, deneysel bir bilim dalıdır ve konusu maddedir. Maddelerin yapılarını, özelliklerinş, maddelerin yapısında meydana gelen değişimleri ve birbiriyle etkileşimlerini inceler. Günlük hayatımızda kullandığımız dokuma eşyası, sabun, deterjan, plastik eşya, yağlı boya, ilaç, cam eşya, parfüm ve benzeri şeyler kimyasal işlemler sonucunda elde edilir. Şimdi kimyanın konusu olan madde ve özelliklerini inceleyelim.

MADDE


 
        Madde, kütlesi ve hacmi olan her şeydir. Eylemsizlik ve tanecikli yapıda bulunma gibi özellikleri de vardır. Varlığını hissettiğimiz fakat kütlesi ve hacmi olmayan elektrik, ses, ışık, ısı madde değil sadece bir enerji çeşididir.
        Demir, bakır, altın, azot, oksijen, su, hava, tahta vb varlıklar kütlesi ve hacmi olan birer maddedir. Doğada bulunan binlerce tür maddeyi tek tek incelemek, yorucu ve zaman alıcıdır. Bu nedenle maddeleri belirli gruplara ayırarak incelemek daha kolaydır.
Maddeler fiziksel hallerine göre genel olarak üç grupta incelenir
1- Katı hâl : Katı maddelerin en önemli özelliği, belirli bir şekil ve hacimlerinin olmasıdır. Katı hâl, maddenin en kararlı halidir. Örneğin; alüminyum, gümüş, bakır, çinko, altın, tahta vb.
2- Sıvı hâl: Sıvıların belirli bir hacmi varır, fakat belirli şekilleri yoktur. Sıvılar bulundukları kabın şeklini alır, alışkan özellikleri vardır. Örneğin; cıva, benzin, su, alkol vb.
3- Gaz hâli: Maddenin en düzensiz halidir. Belirli şekilleri ve hacimleri yoktur. Maddeyi oluşturan tanecikler arasında boşluklar vardır. Bu yüzden gazlar akışkan özellik gösterir. Ayrıca gazlarda difüzyon denilen yayılma özelliği görülür. Örneğin; oksijen, azot, hidrojen, karbon dioksit vb.

        Maddenin çok yüksek sıcaklıkta görülen dördüncü hali vardır ki, buna plâzma denir. Plâzma halinde olan maddeler sıvı haldeki gibi akışkandır. Evrende madde daha çok plâzma halinde bulunur.

MADDE'NİN ÖZELLİKLERİ

       
        Maddelerin temel özellikleri, ortak ve ayırt edici olmak üzere ikiye ayrılır.

        Maddelerin ortak özellikleri:

        Bütün maddeler kütle ve hacim gibi ortak özelliklere sahiptir. Bu özellikleri madde miktarına bağlı oldukları için, madde miktarı arttıkça artar, azaldıkça azalır.
Örneğin; içerisinde 100cm³ süt bulunan bir kaba 100cm³ süt konulduğunda, kaptaki sütün hacmi 200cm³ olur. Sütün miktarı arttıkça hacminde de artma olduğu görülür.

        Maddelerin ayırt edici özellikleri:

        Madde miktarına bağlı olmayan, maddeleri birbirinden ayıran çözünürlük, kaynama noktası, erime noktası, öz kütle (yoğunluk), iletkenlik, koku, sertlik gibi özelliklerdir. Ayırt edici özellikler maddeden maddeye değişir. Örneğin; oda koşullarında etil alkolün öz kütlesi 0,8 g/cm³ tür. Aynı koşullarda etil alkolün miktarı değiştirilirse de öz kütlesinin değeri değişmez. Fakat maddenin cinsi değişince bu tür özelliklerin sayısal değerleri de değişir.
        0 °C sıcaklık, 1 atm basınç altında etil alkolün erime sıcaklığı -114 °C ve kaynama sıcaklığı 78 °C, cıvanın erime sıcaklığı -39 °C ve kaynama sıcaklığı 357 °C ’dir.
        Maddelerin ayırt edici özellikleri fiziksel ve kimyasal özellikler olarak iki grupta incelenir.

        Fiziksel özellikler:

        Maddenin yapısında köklü ve kalıcı değişiklik yapılmadan, maddenin dış yapısıyla ilgili değişikliklere denir. Örneğin; esneklik, genleşme, renk, çözünürlük, sertlik, iletkenlik, öz kütle, öz ısı, erime noktası, kaynama notası, fiziksel hâl gibi özelliklerdir.
Kimyasal özellikler: Maddenin yapısının değişmesi ve yeni maddelere dönüşmesiyle ilgili özelliklerdir. Örneğin: yanma, oksitlenme-paslanma, çürüme, ekşime, asit ve bazlarla etkileşme gibi özelliklerdir. Odun yanarken ısı ve ışık vererek değişime uğrar. Hidrojen ile oksijenin birleşmesi sonucu ısı açığa çıkar, su oluşur.
        Maddeler, saf maddeler ve saf olmayan maddeler olmak üzere ikiye ayrılır.
        Saf madde, sabit sıcaklık ve basınçta, erime noktası, kaynama noktası, öz kütle gibi ayırt edici özellikleri sabit olan, her yerinde aynı özellikleri gösteren maddelerdir. Saf maddeler, element ve bileşik olmak üzere ikiye ayrılır.

        >>> Element, altın, bakır, klor, azot gibi yapısal olarak tek cins saf madde içeren ve bu nedenle hiçbir ayırma yöntemiyle kendinden daha basit kimyasal maddelere dönüştürelemeyen maddelere denir.
        Bileşik, iki veya daha fazla elementin, kendi özelliklerini kaybederek oluşturdukları yeni saf maddelere denir.
        Örneğin; 
        Hidrojen ve oksijen atomunun birleşerek kendilerinden farklı olan suyu oluşturması, bakır ile oksijenin reaksiyona girmesi ile siyah renkli bakır oksidin oluşması gibi.
Saf olmayan maddeler karışımdır. Karışım, iki veya daha fazla saf maddenin kimyasal özelliklerini kaybetmeden bir araya gelmesiyle oluşur.
        Şeker-su, yemek tuzu-su, alkol-su, zeytinyağı-su gibi maddeler karışıma örnek verilebilir.
        Maddenin ayırt edici özelliklerinden birisi de çözünürlüktür.

 Çözünürlük

        Günlük yaşantımızda karşılaştığımız maddelerin çoğu saf maddelerin bir karışımıdır.
        Örneğin; ayran, limonata, pirinç, çay ve hava gibi. Bunların bir kısmının karışım olduğunu ilk bakışta anlayabiliriz. Fakat bazı maddelerin karışım olduğunu hemen anlamak kolay değildir.
Örneğin; tuzlu su, görünüş olarak saf sudan çok farklı değildir ve görünüşüne bakarak saf sudan ayırt etmemiz çok zordur. Çünkü tuzlu suda: tuz, çok küçük parçacıklar halinde su içine homojen olarak dağılmıştır.
        Tuzlu su örneğinde olduğu gibi saf bir maddenin başka bir saf madde içinde homojen dağılmasına çözünme, en az iki maddeden oluşan homojen karışıma da çözelti denir.
        Çözeltiyi oluşturan maddelerden genellikle çok olana çözücü (çözen), az olana ise çnzünen denir.
        Örneğin; bir bardak suya bir kaşık tuz eklenerek hazırlanan çözeltide, su çözücü, tuz ise çözünendir. Her ikisinin oluşturduğu tuzlu su ise çözeltidir. Çözeltilerin çoğunda çözünen madde sayısı birden fazladır.
        Katı, sıvı ve gaz çözeltileri örnek olarak verilebilir. Hava, azot, oksijen, argon ve karbon dioksitten oluşan bir gaz karışımıdır.
        Katı – katı özetlilere alaşım denir. Alaşımlar metalin, metal içinde eritilip karıştırılmasıyla elde edilen homojen karışımlardır. Örneğin; çinko – bakır alaşımına pirinç denir.
        Gaz – sıvı çözeltilerine, sodayı örnek verebiliriz. Soda, karbon dioksit gazının sudaki çözeltisidir.
        Sıvı – sıvı çözeltilerine, etil alkol ile suyun birbirleriyle her orandaki karışımını örnek verebiliriz.
        Çözeltiler, çözücü içindeki çözünenin miktarına göre, seyreltik veya derişik çözeltiler olarak ikiye ayrılır. Bir çözeltideki çözünmüş madde miktarı diğerine göre az ise çözelti seyreltik, çözünmüş madde miktarı çok ise çözelti derişiktir.
        Örneğin; 
        İçerisinde dört gram şeker çözünmüş bir bardak su, iki gram şeker çözünmüş bir bardak sudan daha derişiktir. Çözeltiler, kendi aralarında içerdikleri çözünen madde miktarına göre üçe de ayrılabilir.
        1- Doymamış çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta belirli bir çözücünün çözebileceğinden daha az miktarda çözünen madde bulunduran çözeltiye doymamış çözelti denir. Örneğin; 20 °C’ de 100g su, en çok 34g potasyum klorür çözebilir. Aynı sıcaklıkta 100g suya 34g’dan daha az potasyum klorür eklenmesiyle elde edilen çözelti doymamış çözeltidir.
        2- Doymuş çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta belirli bir çözücünün çözebileceği en çok madde miktarını çözmüş olan çözeltiye denir. Örneğin; 20 °C ‘de 100g suya, 34g potasyum klorür eklenmesiyle hazırlanan çözelti doymuş çözeltidir.
        3- Aşırı doymuş çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta belirli bir çözücünün çözebileceğinden daha çok miktarda çözünen madde bulunduran çözeltiye aşırı doymuş çözelti denir. Örneğin; 20 °C ’de 100g suda, 34g’ın üstünde potasyum klorür bulunduran çözelti aşırı doymuş çözeltidir.

        Çözünürlük : Belirli bir sıcaklıkta 100g veya 100mL çözücüde çözünen maksimum madde miktarıdır.


                                                Çözünenin kütlesi (g)
                     Çözünürlük =    ———————————      =   Çözünenin kütlesi / 100g çözücü
                                                100g (100mL) çözücü




        Örnek:
        Potasyum klorürün 60 °C ‘deki çözünürlüğü 45,5 g/100 g sudur. Aynı sıcaklıkta 200 g su ile doymuş potasyum klorür çözeltisi hazırlayabilmek için kaç gram potasyum klorür alınmalıdır?
      
        Çözüm:
        60 °C ‘de ve 100g suda 45,5g potasyum klorür çözündüğü bilinmektedir.
        O hâlde 200g suda en fazla kaç gram potasyum klorürün çözünebileceği orantıyla hesaplanır.

              100g suda             45,5g potasyum
              200g suda              ???
              ————————————————
                   200x45,5 / 100 = 91g

        Katı, Sıvı ve  Gazların Sudaki Çözünürlüğü

        Bir maddenin belirli miktar çözücüde çözünen miktarları sınırlıdır. Bazı maddeler, bazı çözücülerde çok iyi çözündükleri halde, bazıları çok az çözünürler ya da hiç çözünmezler. Her maddenin belirli şartlarda belirli bir çözünürlüğü vardır.

        1- Katıların çözünürlüğü: Katı maddelerin belirli sıcaklık ve basınçta aynı miktar suda çözünen miktarları birbirinden farklıdır. Örneğin; 20 °C ‘de 100g suda en çok 36 g sodyum klorür (yemek tuzu) çözünürken, aynı sıcaklıkta 100g suda 88g sodyum nitrat çözülebilir.
        2- Sıvıların çözünürlüğü: Katılardaki gibi farklı sıvıların belirli sıcaklıkta sudaki çözünürlükleri birbirinden farklıdır. Tüplere sırasıyla etil alkol ve zeytinyağı koyalım. Bunların içerisine aynı miktarda ve belirli sıcaklıkta su koyup belirli bir süre tüpleri çalkalarsak etil alkolün suda tamamen çözündüğünü, zeytinyağının ise suyun üstünde ayrı katman olarak durduğunu ve hemen hemen hiç çözünmediğini gözlenir.
        3- Gazların çözünürlüğü: Gazların sudaki çözünürlüğü genellikle çok az olmasına karşılık, yaşantımızda önemli bir yer tutar. Bir gaz karışımı olan havada bulunan oksijen gazı canlılar için gereklidir. Suda yaşayan canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için suda çözünmüş olan oksijen gazını kullanırlar. Suda sınırlı oranda çözünen bir gaz da karbon dioksittir. Amonyak gazının sudaki çözünürlüğü havadaki oksijen ve azot gazlarının sudaki çözünürlüğüne göre daha çoktur. Bu da bize farklı gazların sudaki çözünürlüklerinin birbirinden farklı olacağını gösterir.

        Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler


        Sıcaklık
        Maddenin çözünürlüğünü etkileyen önemli faktörlerden biri sıcaklıktır. Sıcaklığın çözünürlük üzerindeki etkisi maddelerin türüne ve fiziksel hallerine göre değişir.

        Katıların sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça genellikle artar. Sıcaklık arttıkça çözünürlüğü azalan çok az katı vardır. Potasyum klorat, amonyum klorür, potasyum klorür ve sodyum nitratın çözünürlüğü gibi sıcaklık arttıkça artarken, sodyum klorürün çözünürlüğü sıcaklık arttıkça çok az artar. Seryum sülfatın çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça azalır.
        Çözünürlüğün sıcaklıkla değişimi, maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
        Gazların sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır, sıcaklık azaldıkça ise artar.




        Örnek:
        Soru1. Sodyum klorürün 50 °C ‘deki çözünürlüğü 37g/100g su olduğuna göre, 50 °C ‘de 200g suda en fazla kaç gram sodyum klorür çözünür?

             100g              37g
             200g               ??
             ——————————  = 74g sodyum klorür çözünür.
                 200x37 : 100


 

        Soru2. 60 °C ‘de 420g potasyum nitrat çözeltisi hazırlamak için kaç gram su gerekir? (Potasyum nitratın 60 °C ‘deki çözünürlüğü 110g / 100g su.),
       
              60 °C ‘de potasyum nitratın çözünürlüğü 110g /100g su olduğuna göre bu çözeltinin kütlesi 110+100=210g’dır.

              210g          100g
              420g            ??
              —————————— = 200g su içerir.
                 420x100 : 210


        Soru3.  30 °C ‘de 250g suya 125 g potasyum nitrat katısı eklendiğinde kaç g potasyum nitrat çözeltisi kalır? (30 °C ‘de potasyum nitratın çözünürlüğü 46g / 100g ‘dır)

              100g suda 46g çözünürse
              250g suda  ??   çözünür
              ———————————————   = 115g çözünür.
                  250x46 : 100
                    
               125g potasyum nitrat katısı eklendiğine göre
               125-115= 10g potasyum nitrat çözeltisi kalır.


        Soru4.  70 °C ‘de 72g doymuş potasyum sülfat çözeltisi 50 °C ‘ye kadar soğutulursa kaç g
potasyum sülfat çöker?
           70 °C ‘de potasyum sülfat’ın çözünürlüğü 20g/100g sudur. 100g suyla hazırlanmış doymuş çözelti kütlesi = 20+100=120g’dır.

               120g doymuş çözelti  100g su içerirse
               72g doymuş çözelti   ?? içerir
               ——————————————————  = 60g su içerir.
                   72x100 : 120
    
                  50 °C ’de potasyum sülfat çözünürlüğü 16,5 g/100g sudur.
                  70 °C ‘de 100g su ile hazırlanan doymuş potasyum sülfat çözünürlüğü 50 °C ‘ye kadar soğutulduğunda :
                  20-16,5= 3,5 g potasyum sülfat çöker.
                  Çözelti 70 °C ‘den 50 °C ‘ye kadar soğutulduğunda:

                 100g suda 3,5 g potasyum sülfat çökerse
                 60g suda  ?? g potasyum sülfat çöker.
                 ————————————————————— = 21g potasyum sülfat çöker.
                        60x3,5 : 100


        Diğer faktörler:

        Çözücünün ve çözünenin cinsi: Bir maddenin farklı çözücülerdeki çözünürlüğü de farklıdır.
        Örneğin; 
        Yemek tuzu (sodyum klorür), çay şekeri ve etil alkol suda çok iyi çözündüğü halde tebeşir tozu çok az çözünür. Naftalin ve zeytinyağı suda çözünmediği halde, tiner ve aseton gibi çözücülerde çözünür.
        Bazı maddeler suda çözündüğü halde bazıları çözünmez. Çözünürlük maddenin karakteristik
özelliklerinden biridir.
        Basıncın etkisi: Katı ve sıvıların çözünürlüğü üzerinde basıncın hiçbir etkisi yoktur. Çünkü
katılar  ve sıvılar gazlar gibi sıkıştırılamaz. Gazlar sıkıştırabilme özelliğine sahip olduklarından belirli bir sıcaklıkta, gazların sıvı çözücüler içerisindeki çözünürlüğe basıncın çok büyük etkisi vardır. Sıvı üzerindeki bir gazın basıncının artırılması, bu gazın sıvıi içerisindeki çözünürlüğünü artırır.
        Gaz basıncı arttıkça çözeltide çözünen gazın çözünürlüğü artar ve basınç azaldıkça gazın
çözünürlüğü azalır.
        Örneğin; gazoz ve madem suyu yüksek basınç altında suda çözülmüş karbon dioksit gazı
içeren çözeltilerdir. Gazoz kapağı açılınca gaz çıkışının olması, basınç azaldığında karbon dioksit gazının sudaki çözünürlüğünün azalmasındandır.
        Denizin derinliklerine inen dalgıçların karşılaştığı vurgun olayının nedeni de bu örnekler arasındadır. Vurgun olayının nedeni, basıncın gazların çözünürlüğü üzerindeki etkisidir. Denizin dibine dalarak uzun süre kalan bir dalgıcın soluduğu havanın azotu, basıncın etkisiyle dalgıcın kanında daha çok çözünür. Dalgıç, deniz yüzeyine hızlı bir şekilde çıktığında basınç azaldığından kanda çözünen azotun çözünürlüğü azalır ve gaz haline geçer. Damarlarda bulunan azot gazı kabarcıkları kan dolaşımını engeller. Bu hal dalgıcın
bayılmasına, felç geçirmesine bazen de ölmesine sebep olur. Vurgundan korunmak için su yüzeyine belirli derinliklerde bekleyerek çıkmalı veya çıkarılmalıdır.

        Sudan başka çözücüler:

        Su, günlük yaşantımızda en çok kullanılan çözücüdür. Fakat yağ lekeleri, zift, yağlı boya, kauçuk, oje gibi maddeler suda çözünmez. Yağ lekeleri benzinde, tırnaklara sürülen oje asetonda ve yağlı boya ise tinerinde çözünür.
 
< Önceki   Sonraki >
eXTReMe Tracker