içerik - emre yalamaç webpage

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
İÇERİK
• Suyun Doğası
• Sulu Çözeltilerin Doğası
– Su içinde İyonik Bileşikler
– Su içinde Kovalent Bileşikler
•
•
•
•
Çökelme Tepkimesi
Asit-Baz Tepkimeleri (Nötürleşme)
Yükseltgenme-İndirgenme Tepkimeleri
Önemli Tip Kimyasal Tepkimelere
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Suyun Polar(Kutupsal) Doğası
Pek çok reaksiyonun gerçekleştiği su, elektron bağ dağılımı
ve genel şekil itibarıyla çok önemli bir çözücüdür.
Hidrojen ve su moleküllerinin elektron dağılımı
Hidrojen molekülünde, eş çekirdekler elektronlara eşit
şekilde çekim yapar. Elektron yoğunluğunun yüksek
olduğu merkez bölge (kırmızı), elektron yoğunluğunun
düşük olduğu iki dış bölgece (mavi) dengelenir.
Su molekülünde, oksijen çekirdeği paylaşılan elektrona
hidrojen çekirdeğinden daha fazla çekim uygular.
Bu eksi yükün eşit dağılmamasından dolayı kısmı yükler
her O-H bağının uçlarında kutup yaratır.
Çubuk-top modelinde, her O-H bağında ok kutupsal eksi
ucu gösterir.
H-O-H dizilimi bir açı oluşturur ve su molekülünü
bir polar molekül yapar.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Su İçinde İyonik Bileşikler
Su içine atılan bir iyonik bileşikte, su, iyonlar arası çekimi su molekülleri ile
iyonlar arasında çekim şeklinde değiştirerek ayırır.
Bu yolla ayrılan iyonlara çözünen denir.
Bir çok iyonik bileşik suda çözündüğü gibi (çözünebilen), bir çok iyonik bileşiğin
iyonları arası çekim, su moleküleri ile iyonlar arası çekimden büyük olduğu için
suda çözünmez (yada çok az çözünür).
Bazı iyonik bileşiklerin
20oC sudaki çözünürlükleri:
NaCl’nin çözünürlüğü : 365 g/L
AgCl’nin çözünürlüğü : 0,009 g/L
Örnek: Tuzun (NaCl) suda çözünmesi
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Elektrolit
Su içinde çözünen iyonlara elektrolit denir.
Elektrolite Örnek
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEKLER
Aşağıdaki sulu çözeltilerde kaç mol iyon çözünür ?
a) 78,5 g Sezyum Bromür çözünürse
Çözüm: CsBr(k)
+
Cs
-
(aq)
+ Br (aq)
+
-
0,369 mol Cs ve 0,369 mol Br
b) 7,42x1022 birim formül Bakır(II) nitrat çözünürse
Çözüm: Cu(NO3)2(k)
+
Cu
-
(aq)
+ 2 NO3 (aq)
+
-
0,123 mol Cu ve 0,246 mol NO3
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Su içinde Kovalent Bileşikler
Su bir çok kovalent bileşiğide çözer.
Örneğin: şeker (C11H22O11) ve alkollü içecek (ethanol, CH3CH2OH)
Polar bağları olan tüm kovalent bileşikler, bu bağlardan su ile etkileşime
girerler. Fakat bu maddeler suda çözünse bile, iyonlarına ayrışmazlar ve su
içinde bozulmamış halde bulunurlar ve dolayısıyla elektrik akımın iletmezler.
Asit ve çözünen proton
Asit küçük fakat son derece önemli, H içeren, su ile güçlü etkileşime giren,
kovalent bileşik ve iyonları su içinde ayrışan bir gruptur.
ÖRNEK:
Örneğin daha doğru ifadesi:
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Sulu İyonik Tepkime Denklemlerinin Yazılması
Sulu iyonik tepkimeler için 3 çeşit denklem yazımı mevcuttur.
ÖRNEK: Gümüş nitrat ile Sodyum kromatın kimyasal tepkimesinden katı tuğla
kırmızısı gümüş kromat (Ag2CrO4) oluşur.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Sulu İyonik Tepkime Denklemlerinin
Yazılması
ÖRNEK: Gümüş nitrat ile Sodyum kromatın kimyasal tepkimesinden katı tuğla
Kırmızısı gümüş kromat (Ag2CrO4) oluşur.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Çökelme Tepkimesi
İki çözünebilen çözeltinin tepkimesi sonucu cözünemeyen bir ürünün
oluşmasına çökelme tepkimesi denir
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ASİT-BAZ TEPKİMELERİ (NÖTÜRLEŞME)
Asit su içinde çözündüğünde H+ üreten bir maddedir.
Baz su içinde çözündüğünde OH- üreten bir maddedir.
Suda tamamen iyonlaşabilen asit ve bazlara GÜÇLÜ asit ve GÜÇLÜ baz denir.
Asitler
HCl
HBr
HNO3
H2SO4
HClO4
Hidroklorik Asit
Hidrobromik Asit
Nitrik Asit
Sülfürik Asit
Perklorik Asit
Bazlar
NaOH
KOH
Ca(OH)2
Sr(OH)2
Ba(OH)2
Sodyum Hidroksit
Potasyum Hidroksit
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ASİT-BAZ TEPKİMELERİ (NÖTÜRLEŞME)
Sulu çözeltilerinde tam olarak iyonlaşamayan asit ve bazlara ZAYIF asit ve
ZAYIF baz denir.
Asitler
HF
Hidroflorik asit
H3PO4 Fosforik asit
Güçlü asit ve güçlü baz
güçlü elektrolittirler.
Bazlar
NH3 Amonyum
Zayıf asit ve Zayıf baz
zayıf elektrolittirler.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
+
-
Asit-Baz Tepkimelerinde H ve OH ‘den
Su Oluşumu
Güçlü Asit ve Güçlü Baz tepkimesi;
İyonik Denklem
Net İyonik Denklem
Asit-baz tepkimesinden oluşan iyonik bileşiğe Tuz denir.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Asit-Baz Titrasyonu
Konsantresi bilinen bir çözeltinin kontrollü bir biçimde, konsantresi bilinmeyen bir
çözeltiye eklenmesi ve oluşan tepkimenin gözlemlenerek konsantrasyon tayinine
titrasyon denir.
Bir erlene konsantresi belli olamayan bir asit çözeltisi ve birkaç damla indikatör
(fenolftalein) konur. Konsantresi belli bürete konulmuş baz çözeltisi erlene damla
damla eklenir. Erlendeki asit fazla oldugu sürece çözelti renksiz kalır. Asidin
nötürleştiği andan sonra eklenecek bir damla baz ortamı çok az bazik yapar.
Fenolftalein indikatörü açık pembeye döner. İşte bu noktaya eşdeğerlik noktası
denir.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yükseltgenme-İndirgeme (Redoks) Tepkimeleri
Redoks tepkimeler üçüncü ve en önemli kimyasal proses çeşitlerinden biridir.
Kısaca elektronun az çekim gücü olan tepkinenden elektrona karşı çok çekimi
olan tepkinene hareket etmesidir. Hem iyonik hem de kovalent bileşiklerde
görülür.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yükseltgenme-İndirgeme (Redoks)
Tepkimelerinde Bazı Genel İlkeler
Elektron kaybetmeye yükseltgenme, elektron kazanmaya ise indirgenme
denir.
Elektron alan bir element, aldığı elektron sayısı kadar negatif (-) değerlik
kazanır ve indirgenir.
Elektron veren bir element ise verdiği elektron kadar pozitif (+) değerlik
kazanır ve yükseltgenir.
Örnek Tepkime:
Yükseltgenme (Mg elektron kaybeder)
İndirgenme (O2 elektron kazanır)
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yükseltgenme-İndirgeme (Redoks)
Tepkimelerinde Bazı Genel İlkeler
Molekül içindeki her atomun yükseltgenme basamağı (Y.B.) vardır.
Yükseltgenme değeri belli kurallarla belirlenir.
Not: Yükseltgenme basamağı ifade edilirken önce işaret sonra rakam gösterilir.
Örnek (+2)
Fakat, iyon yükünde önce rakam sonra işaret gösterilir. Örnek (2+)
1. Atom element formunda ise Y.B.=0
Cu0
Fe0
Mn0
2. Tekli atom iyonlarında Y.B.=iyon yükü
H20
O20
3. Bir bileşik molekülü yada birim formül içindeki atomların Y.B. toplamı sıfırdır.
Çoklu atom iyonlarında atomların Y.B. toplamı iyon yüküne eşittir.
H2O0
KCl0
Cr2O72-
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yükseltgenme-İndirgeme (Redoks)
Tepkimelerinde Bazı Genel İlkeler
Belirli Atom ve Periyodik Çizelge Grupları için Y.B.
1. Grup 1A (1) için
Y.B. = +1 tüm bileşiklerinde
2. Grup 2A (2) için
Y.B. = +2 tüm bileşiklerinde
3. H için
Y.B. = +1 ametallerle bileşiğinde
Y.B. = -1 metallerle ve boron bileşiğinde
4. F için
Y.B. = -1 tüm bileşiklerinde
5. O için
Y.B. = -1 peroksit bileşiklerinde
Y.B. = -2 diğer tüm bileşiklerinde (F hariç)
6. Grup 7A (17)
Y.B. = -1 metallerle ve ametallerle (O hariç)
ve gruptaki diğer düşük halojenlerle
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yükseltgenme-İndirgeme (Redoks)
Tepkimelerinde Örnek
Al’un Y.B.’ğı 0’dan +3’e yükselir(Al elektron kaybeder), Al yükseltgenir.
Fakat tepkimede Al indirgeyicidir.
H’nin Y.B.’ğı +1’den 0’a iner (H elektron kazanır), H indirgenir.
Tepkimede H2SO4 yükseltgeyicidir.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Önemli Tip Kimyasal Tepkimeler
1. Sentez Tepkimeleri =Combination (Synthesis) Reactions
İki yada daha fazla element veya molekülün birleşek daha büyük molekül
oluşturdukları tepkimeler
2. Bozunma Tepkimeleri = Decomposition Reactions
Bir bileşek parçalanarak yeni maddelere dönüştüğü tepkimeler
3. Yerdeğiştirme Tepkimeleri = Displacement (Single or Double) Reactions
Tepkinenlerle ürünlerin eşit sayıda olduğu fakat tepkinenlerin atomlarının
(iyonlarının) yer değiştirdiği tepkimeler
4. Yanma Tepkimeleri = Combustion Reactions
Tepkinenin oksijen ile tepkimeye girerek yeni ürün oluşturduğu ve genelde
tepkime sırasında ısı ve ışık saçıldığı tepkimeler
CO2 + H2O
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Önemli Tip Kimyasal Tepkimelere Örnekler
Kaynak : http://www.youtube.com/watch?v=tE4668aarck
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Kimyasal Tepkimelere Örnekler
Aşağıdaki örneklerin hangi tip kimyasal tepkime olduğunu ve
yükseltgenme-indirgenme denkliklerini yazınız?
a) Magnezyum(k) + Azot(g)
Magnezyum Nitrit (k)
b) Hidrojen Peroxide(s)
Su + Oksijen(g)
c) Alümünyum(k) + Kurşun(II) nitrat(aq)
Alümünyum nitrat(aq) + Kurşun(k)
Çözüm :
a)
Sentez (Combination) Tepkimesi
b)
Bozunma (Decomposition) Tepkimesi
c)
Yer değiştirme (Displacement)
Tepkimesi
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Önemli Tip Kimyasal Tepkimelere
Deneysel Örnekler
Kaynak : http://www.youtube.com/watch?v=i-HHvx1VC_8