kimyasal bileşikler - emre yalamaç webpage

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
KİMYASAL
BİLEŞİKLER
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
İÇERİK
•
Mol, Molar Kütle
•
Kimyasal Formülden Yüzde Bileşiminin
Hesaplanması
•
Bir Bileşiğin Yüzde Bileşiminden Kimyasal
Formülünün Hesaplanması
•
Organik Bileşiklerin Kimyasal Bileşiminin
Belirlenmesi için Hazırlanan Yanma Düzeneği
•
Kimyasal Tepkimeler
•
Çözeltide Kimyasal Tepkimeler
•
Kimyasal Eşitlik ve Stokiyometri
•
Kuramsal Verim, Gerçek Verim ve Yüzde Verim
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
MOL
Avogadro sayısı kadar tek çeşit atom
veya molekül taneciğinin oluşturduğu bir
maddenin miktarı SI birim sisteminde
mol birimi ile ifade edilir.
NA= 6,02214199 * 1023 mol-1
1 mol 12C = 6,0224*1023 12C atomu= 12,000 g
Elementkerin çoğu iki yada daha
çok izotopun bir karışımıdır.
1 mol C = 6,0224*1023 C atomu= 12,011 g
1 mol (100,09 g) tebeşir (Kalsiyum karbonat)
1 mol (32 g) Oksijen gazı
1 mol (63,55 g) Bakır
1 mol (18,02 g) sıvı H2O
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Mol(Molar) Kütle (M)
Molarite
1 mol atom veya molekülün gram cinsinden ağırlıgıdır.
Oksijen molekülünün molar kütlesi
2 * Oksijen molar kütlesi = 2 * 16,00 g/mol = 32,00 g/mol
1 Fe atomunun kütlesi 55,85 akb ve 1 mol Fe atomlarının kütlesi 55,85 g
1 H2O molekülü kütlesi 18,02 akb ve 1 mol H2O (6,022 * 1023 molekül) kütlesi 18,02 g
Kütle (g) = mol sayısı * gram
1 mol
1 mol (100,09 g) tebeşir (Kalsiyum karbonat)
1 mol (32 g) Oksijen gazı
1 mol (63,55 g) Bakır
1 mol (18,02 g) sıvı H2O
6,022 * 1023 atom, molekül yada birim
kimyasal formül kadar tanecik içerir.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Bileşiğin Mol Kütlesi
1 mol SO2 moleküllerinin mol kütlesi
1 mol S atomları ve 2 mol O atomlarından oluşur.
SO2 mol kütlesi= 32,07 g/mol + (2*16,00 g/mol) =64,07 g/mol
Örnek: Suyun (H2O) molekül kütlesi
2 * H atom kütlesi + 1 * O atom kütlesi
2 * 1,008 akb + 1 * 16,000 akb = 18,02 akb
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Element ve Bileşikler için Kütle-Mol ve
Sayı ilişkileri Şeması
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Kimyasal Formülden Yüzde Bileşiminin
Hesaplanması
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK
Glikoz’un (C6H12O6) kütlece yüzde bileşimini bulalım :
1 mol C6H12O6 = (6* 12,01 g/mol) + (12*1,008 g/mol) + (6*16,00 g/mol)
72,06 g/mol
12,096 g/mol
= 180,16 g/mol
Kütlece % C = [72,06 g/mol
/
180,16] * 100
= 39,99%
/
Kütlece % H = [12,096 g/mol
180,16] * 100
= 6,714%
Kütlece % O = [96,00 g/mol
= 53,29%
/
180,16] * 100
96,00 g/mol
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Bir Bileşiğin Yüzde Bileşiminden
Kimyasal Formülünün Hesaplanması
1. Bileşiğin formülünün bulunabilmesi için, bileşiği oluşturan elementlerin
(veya grupların) cinsinin ve kütlece % veya gram olarak miktarlarının
bilinmesi gerekir.
2. Bileşiği oluşturan elementlerin kütle miktarları mol cinsine çevrilir.
3. Bulunan mol sayılarına göre taslak formül yazılır.
4. Taslak formüldeki her bir sayı(indis), hesaplanan en küçük sayıya(indis)
bölünür.
5. Yeni hesaplanan indisler tam sayılardan çok az farklı ise bu rakamlar tam
sayıya yuvarlanır.
6. Bir veya daha fazla indis tam sayı değil ise, bütün indisleri tam sayı
yapacak küçük bir tam sayı ile çarpılır.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK DEVAM
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK DEVAM
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Organik Bileşiklerin Kimyasal Bileşiminin
Belirlenmesi için Hazırlanan Yanma Düzeneği
CmHn + (m+n/2) O2(g)  m CO2(g) + (n/2) H2O(g)
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK : Metanın Yanması
Metan’ın yanma deneyinde, 6,75 mol CH4 tamamen yanması için
kaç mol O2 gerekir?
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yanma Analizi Verilerinden Kaba
Formülün Saptanması - I
Mol kütlesi 176,12 g/mol olan C vitamini, C, H ve O atomlarından oluşur.
1,00 g C vitamini örneği yandığında 1,5 g CO2 ve 0,41 g H2O oluşur.
C vitaminin kaba ve molekül formülü nedir?
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Yanma Analizi Verilerinden Kaba
Formülün Saptanması - II
C vitaminin kaba ve molekül formülü nedir?
C0,03408H0,04551O0,03405 / 0,03405
CH1,33O ~ C3H4O3 Kaba formülü
C3H4O3 =(3*12,011) + (4*1,008) + (3*15,999) = 88,446 g/mol
176,12 / 88,446 ~ 2
C6H8O6 Moleküler formülü
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
İzomerler
İzomerler aynı molekül formüllü, ancak uzayda atomların
düzenlemesi farklı olan moleküllerdir.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Kimyasal Tepkimeler
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Kimyasal Tepkimeler
Magnezyum telleri
Oksijen
Magnezyum oksit
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Kimyasal Tepkimeler
Bir kimyasal tepkimede,
Tepkenlerin toplam miktarı = ürünlerin toplam miktarı
!
Mg(k) + O2(g)  MgO(k)
Denklem denkleştirmek için denklem dışı atomlar ilave edilmemelidir.
Mg(k) + O2(g)  MgO(k) + O(g)
Denklem en küçük tam sayılarla denkleştirilme tercih edilmelidir.
1 Mg(k) + ½ O2(g)  1 MgO(k)
2 Mg(k) + 1 O2(g)  2 MgO(k)
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Maddenin Dönüşümü
Oktanın yanması
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Tepkime Koşulları
Bir denklemde, genellikle, tepkime koşulları okun üstüne ya da altına yazılır
2 Ag2O(k)
∆
4 Ag(k) + O2(g)
∆ (Delta) : Yüksek Sıcaklık gereksinimi
CO(g) + 2 H2(g)
350 °C
340 atm
ZnO, Cr2O3
CH3OH(g)
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Kimyasal Eşitlik ve Stokiyometri
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK: Stokiyometrik Hesaplamalarda
Hacim, Yoğunluk, Yüzde Bileşim Gibi İlave
Dönüşüm Faktörlerinin Kullanılması
Uçak yapımında kullanılan bir alışım kütlece % 93,7 Al ve
%6,3 Cu içeriyor. Bu alışımın yogunlugu 2,85 g/cm3 tür.
0,691 cm3 alaşım parçası aşırı miktarda HCl(aq) ile
tepkimeye giriyor: Eğer, Cu’nun tepkimeye girmedigi ve
aluminyumun tamamının HCl(aq) ile tepkimeye girdigi
varsayılırsa, elde edilen H2(g) nın kütlesi ne olur?
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK DEVAM
Uçak yapımında kullanılan bir alışım kütlece % 93,7 Al ve %6,3 Cu içeriyor. Bu
alışımın yogunlugu 2,85 g/cm3 tür. 0,691 cm3 alaşım parçası aşırı miktarda HCl(aq) ile
tepkimeye giriyor: Eğer, Cu’nun tepkimeye girmedigi ve aluminyumun tamamının
HCl(aq) ile tepkimeye girdigi varsayılırsa, elde edilen H2(g) nın kütlesi ne olur?
Çözüm
2 Al(k) + 6 HCl(aq)
cm 3 alaşım
Gram alaşım
? g H 2  0 ,691 cm 3 
2 AlCl3(aq) + 3 H2(g)
Gram Al
mol Al
mol H2
Gram H2
2,85 g alasim
93,7 g Al
1 mol Al
3 mol H 2 2,016 g H 2




3
1 cm alasim
100 g alasim
26,98 g Al 2 mol Al
1 mol H 2
= 0,207 g H2
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Sınırlayıcı Bileşenin Belirlenmesi
6 mol H2 ve 6 mol O2 arasındaki tepkimede en çok 6 mol H2O oluşur. Neden?
• 6 H2  6 H2O üretir.
• 6 O2  12 H2O üretir.
• H2 sınırlayıcı bileşendir.
• 3 O2 tepkimeye girmeden kalır.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Çözeltide Kimyasal Tepkimeler
MOLARİTE (MOLAR KONSANTRASYON) (M): 1 litre çözeltide çözünenin mol sayısıdır.
Tartım
Örnek : 34,2 g renklendirilmiş şeker (C12H22O11) ,1litre
Suda çözülürse molaritesi ne olur?
(C12H22O11)
Mol Kütlesi = 342 g/mol
Mol sayısı = 34,2 g / 342 g/mol = 0,1 mol
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Çözeltinin Seyreltilmesi
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
Kuramsal Verim, Gerçek Verim ve
Yüzde Verim
Bir kimyasal tepkimede oluşan ürünün hesaplanan miktarı,
tepkimenin kuramsal verimi olarak adlandırılır.
Gerçekten oluşan ürünün miktarına ise gerçek verim adı verilir.
Tepkime verimi%100 den daha büyük olamaz.
Verim %100 den büyük olması kullanılan yöntemde hata olduğunu işaret eder.
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK
Silisyum Karbür (SiC) önemli bir seramik malzemedir ve kumun
(silisyum dioksit, SiO2) yüksek sıcaklıkta Karbon (C) ile tepkimeye girmesinden
oluşur, karbon monoksit (CO) de tepkime sonrası oluşan ürünlerden birdir.
100 kg kumdan 51,4 kg SiC elde ediliyorsa, tepkimenin yüzde verimini bulunuz?
ÇÖZÜM:
1. Kimyasal tepkime yazılır;
X SiO2(k) + Y C(k)
Z SiC(k) + T CO(g)
1 SiO2(k) + 3 C(k)
1 SiC(k) + 2 CO(g)
Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ
ÖRNEK
Silisyum Karbür (SiC) önemli bir seramik malzemedir ve kumun (silisyum dioksit,
SiO2) yüksek sıcaklıkta Karbon (C) ile tepkimeye girmesinden oluşur, karbon
monoksit (CO) de tepkime sonrası oluşan ürünlerden birdir. 100 kg kumdan
51,4 kg SiC elde ediliyorsa, tepkimenin yüzde verimini bulunuz?
ÇÖZÜM: