KİMYA

                                  MADDENİN TANIMI 

Boşlukta yer kaplayan, kütlesi ve hacmi olan her varlığa madde denir. Etrafımızda gördüğümüz hava, su, canlılar, bitkiler, oturduğumuz sıralardan, yediğimiz yiyeceklere, dev yıldızlardan, gezegenlere, kullandığımız basit aletlerden bilgisayarlara, tek hücreli canlılardan karmaşık yapılı canlılara, gözümüzle görebildiğimiz bütün nesnelerden, göremediğimiz atmosferdeki gazlara kadar her şey maddedir.


                          MADDENİN ÖZELLİKLERİ

Fiziksel Özellikler:

Maddenin bir başka maddeye dönüşmeksizin gözlenebilen ve ölçülebilen dış görünüşü ile ilgili özellikleridir.

 Maddenin rengi, kokusu, tadı, çözünürlüğü, sertliği, hacmi, ısı ve elektrik iletkenliği, katı, sıvı, gaz hâlleri, erime noktası, kaynama noktası fiziksel özelliklerdir.

Kimyasal Özellikler:

Maddenin reaksiyon verebilme veya başka maddeler ile birleşerek yeni madde oluşturabilme kapasitesidir.

Bir maddenin başka madde ile etkileşmesi veya etkileşmemesi, onun kimyasal yapısı ile ilgili özelliklerdendir.

Yanıcı olup olmaması, asidik ya da bazik olması, suyla reaksiyona girip girmemesi kimyasal özelliklere örnek verilebilir.

Radyoaktif Özellikler:

Bazı maddeler kendiliğinden ışın yayar.

 Bu özelliği yapısında bulunduran elementlere radyoaktif elementler denir.

Uranyum, radyum, toryum gibi elementler radyoaktiftir.

    MADDDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

Bir maddeyi diğerlerinden ayırmamıza ve ayırdığımız maddeyi tanımamıza yarayan özelliklere denir. Bu ayır edici özellikler, fiziksel , kimyasal, biyolojik, nükleer…

şeklinde sınıflandırılabilir. Tabloda bazı ayırt edici özelliklerin hangi fiziksel hallerde ayırt edici olduğu görülmektedir. Şimdi bu tablodaki özellikleri tek tek inceleyelim.

ÖZ KÜTLE : Sabit sıcaklık ve basınçta birim hacimdeki madde miktarıdır. Katı ve sıvılarda birim hacim genellikle Gram/ cm3 alınır. Gazlarda ise hacim litre alınır. Öz kütle “d” ile sembolize edilir.

ERİME NOKTASI : Sabit sıcaklıkta ve basınçta katı saf bir maddenin katı halden sıvı hale geçtiği sıcaklıktır. Genellikle birimi ( 0C ) olarak verilir.

DONMA NOKTASI : Sabit sıcaklıkta ve basınçta saf sıvı bir maddenin, sıvı halden katı hale geçtiği sıcaklıktır. Genellikle birimi ( 0C ) olarak verilir.

ERİME – DONMA OLAYI : Katı bir maddenin ısıtıldığında sıvı hale geçmesi olayına ERİME denir. Bu olayın tersine yani sıvı bir maddenin ısı kaybı sonucu katılaşması olayına DONMA denir. Bu hal değişim olayları saf maddelerde sabit (belirli) sıcaklıklarda olur.

Bu durumda;

* Arı (saf) maddelerin erime ve donma süresince sıcaklıkları sabittir.

KAYNAMA – YOĞUNLAŞMA OLAYI VE BUHARLAŞMA

Bir miktar su ağzı açık kaba konulduğunda zamanla suyun azaldığı gözlenir. Bu olayda sıvı molekülleri bulunduğu ortamdan ısı alarak sıvı halden buhar haline geçmiştir. Bu olaya buharlaşma denir. Sıvılar bulunduğu her sıcaklıkta buharlaşabilirler.Sıvı moleküller, buhar haline gelirken sıvıdan ayrılanlar dış ortama basınç yaparlar. Yaptıkları bu basınca DENGE BUHAR BASINCI denir.

Sıvıların sıcaklığı artıkça buharlaşması hızlanır. Dolayısı ile denge buhar basıncı da artar. Denge buhar basıncının bu artışı en nihayetinde açık hava basıncına (Po) eşik oluncaya kadar devam eder.

Sıvının buhar basıncının; açık hava basıncına eşit olduğu anda KAYNAMA olayı gerçekleşir. Kaynama olayının başladığı sıcaklığa da KAYNAMA NOKTASI (SICAKLIĞI) denir.

KAYNAMA NOKTASI : Sabit sıcaklıkta ve basınçta saf sıvı bir maddenin, sıvı halden gaz hale geçtiği sıcaklıktır. Genellikle birimi ( 0C ) olarak verilir.

* Saf suyun donma noktası 0 0C , kaynama noktası ise 100 0C”dir ( 1 atmosfer basınçta)

* Saf (arı) sıvıların kaynama süresince hem sıcaklığı hem de buhar basıncı sabittir.

* Saf olmayan sıvıların ise kaynama süresince sıcaklığı değiştiği halde buhar basıncı değişmez.

* Sıvıların 1 atm. basınçta elde edilen kaynama sıcaklıklarına “normal kaynama sıcaklığı” denir.

* Kaynama sıcaklığı saf sıvılar için ayırt edici özelliktir.

YOĞUNLAŞMA NOKTASI : Sabit sıcaklıkta ve basınçta saf gaz bir maddenin, gaz halden sıvı hale geçtiği sıcaklıktır. Genellikle birimi ( 0C ) olarak verilir.

*Saf bir katı eridiği sıcaklıkta, sıvısı da donar; Yine aynı şekilde saf bir sıvının buharlaştığı sıcaklıkta, buharı da yoğunlaşır.

KAYNAMA NOKTASINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER:

1- Sıvının cinsi: Sıvının kimyasal yapısı değiştikçe kaynama noktası değişir. Kısaca sıvı molekülleri arasındaki çekim kuvveti arttıkça sıvının kaynama noktası artar.

2- Açık hava basıncı: Sıvı yüzeyine etki eden açık hava basıncı (Po) arttıkça sıvının kaynama noktası yükselir.

3- Yükselti (Rakım): Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça sıvının kaynama noktası düşer. Bu olay dolaylı yoldan açık hava basıncının azalmasına bağlıdır.

4- Sıvıda yabancı madde çözünmesi: Çözüneni uçucu olamayan çözeltilerde (katı – sıvı) çözünen madde miktarı arttıkça çözeltinin kaynama noktası artar.

* Aynı rotamda kaynayan bütün sıvıların kaynama süresince buhar basınçları birbirine eşittir.

* Bütün sıvıların sıcaklığı arttıkça buhar basıncı artar. Ancak kaynama başladıktan sonra buhar basıncı sabit kalır

* Bütün sıvıların sıcaklığı arttıkça buhar basıncı artar demiştik. Ancak saf sıvılarda kaynama noktasından sonra hem sıcaklığı hem de buhar basıncı sabitleşir. Oysa tuzlu su gibi çözeltilerde kaynamaya başlama sıcaklığına kadar hem sıcaklık hem de buhar basıncı artar, kaynama başladığı andan itibaren, sıcaklığı arttığı halde buhar basıncı değişmez.

* Sıvıların aynı ortamda kaynama noktaları ile buhar basınçları arasında ters orantı ilişkisi vardır. Yani kaynama sıcaklığı yüksek olan sıvının buhar basıncı daha düşüktür.

ÖRNEK: 1 atm basınç altında

Suyun kaynama noktası : 100 0C”dir

Saf alkolün kaynama noktası : 78 0C”dir

Buhar basınçları arasında ise : Palkol > Psu’ dur

Sıvının ısı alarak gaz fazına geçmesi olayına buharlaşma demiştik. Şimdi bu olayın tersini düşünelim. Yani buharın ısı kaybederek sıvı hale geçmesi olayına yoğunlaşma denir. Günlük hayatta camların buğulanması, buzdolabından çıkan kapların dış yüzeylerinde sıvı taneciklerin oluşması birer yoğunlaşma olayıdır.

ESNEKLİK : Katı bir maddeye dışarıdan bir kuvvet uygulandığında maddenin şekli değişir. Kuvvet ortadan kaldırıldığında madde tekrar eski hale geliyorsa bu olaya esneklik denir.Katı maddenin biçim değiştirmeksizin etkisinde kalacağı büyük bir gerilme değeri vardır. Bu değere esneklik sınırı denir. Esneklik sınırı aşılınca maddenin şekli değişir, eğilir kırılır…

GENLEŞME : Her hangi bir madde dışarıdan ısı aldığında eninde boyunda veya hacminde bir artış oluyorsa bu olaya genleşme denir. Genleşme katı, sıvı ve gazlarda görülür. Ancak genleşme kat sayısı yalnızca katı ve sıvılarda ayırt edici özelliktir. Gazlarda ise ortak özelliktir.

Genleşme katsayısı: 1 0C’ sıcaklık artışında maddenin hacmindeki oransal artışa denir.

Uzama katsayısı : 1 0C’ sıcaklık artışında maddenin boyundaki uzama miktarıdır.

İLETKENLİK : İletkenlik bir maddenin ısı ve elektriği iletip iletmemesi olayıdır. Katı ve sıvılarda ayırt edici bir özelliktir. gazlarda ise değildir. Demir, bakır, grafit. lehim gibi maddeler elektriği iyi ilettiği halde; Elmas, hava, saf su,plastik gibi maddeler iyi iletmezler. Onun için iletkenlik katı ve sıvılarda ayırt edicidir.

Elektrik iletkenliği : Bir maddenin üzerinden geçen elektrik akımına karşılık, o maddenin elektrik akımına gösterdiği kolaylıktır. Yani maddeden elektrik akımı ne kadar kolay geçerse (direnci ne kadar az ise) o madde o kadar iyi iletkendir.

* Suda moleküller halinde çözünen maddelerin sulu çözeltileri iletken değildir. Ancak buda iyonlaşan bileşiklerin sulu çözeltileri iletkendir. şekerli su iletken değildir ama tuzlu su iletkendir.

Maddelerde Elektrik İletkenliği:

1- Elektron hareketi ile olur. Buna birinci sınıf iletkenlik denir. Metallerde ve alaşımlarda görülür. Bu maddeler katı, sıvı ve gaz hallerin hepsinde iletkendirler.

2- İyonların hareketi (göçü) ile olur. Buna ikinci sınıf iletkenlik denir. Asit baz ve tuzların sulu çözeltilerinde görülür.

ÇÖZÜNÜRLÜK : Sabit sıcaklık ve basınçta birim hacim çözücüde çözünmüş madde miktarıdır. Genellikle sulu çözeltilerde birim hacim 100 cm3 alınır. Çözünürlük kavramı çözeltiler konusunda detaylı bir şekilde işlenecektir.

Tablodaki fiziksel ayrıt edici özelliklerin yanında bir çok kimyasal ve nükleer ayırt edici özellikte vardır bunlardan bazılarını şöyle sıralayabiliriz.

Yanıcılık,tutuşma sıcaklığı, asit ve bazlarla etkileşme, atom numarası, yarılanma süresi, aktiflik ,indirgenme potansiyeli gibi..


                               MADDENİN HALLERİ

Maddenin katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hâli vardır. Genel olarak madde ya katı ya sıvı ya da gaz hâlinde bulunur. İstenildiğinde ortam şartları elverişli hâle getirilerek bir hâlden diğerine dönüştürülebilir.

Maddenin katı hâli, belirli bir şekle ve hacme sahiptir. Katı maddeyi oluşturan atom ve moleküller birbirine çok yakındır. Aralarındaki boşluklar çok azdır. Atom ve moleküller arasında bir düzenlilik vardır.

Maddenin sıvı hâli, belirli bir şekle sahip değildir. Sıvılar akışkan olduklarından bulundukları kabın şeklini alır. Sıvı hâlde atom veya moleküller katılardan daha düzensiz olup tanecikler arası boşluklar katılardan daha fazladır.

Maddenin gaz hâli, atom veya molekülleri arasında boşlukların çok olduğu durumdur. Gaz tanecikleri düzensiz olarak hareket ederler. Bu hareketleri sırasında gaz molekülleri birbiri ile homojen olarak karışabilirler. Bunların yayılmaları hissedilebilir veya gözle takip edilebilir. Bir odaya damlatılan bir kolonyanın kokusu kısa sürede hissedilirken, bir sigara dumanının yayılması da gözle takip edilebilir. Gazların belirli bir şekil ve hacimleri yoktur. Konuldukları kabı dolduracak şekilde genleşerek kabın şeklini ve hacmini alırlar.

--------------------------------------------------------------------------------

Plazma (Maddenin 4.hali)

Plazma

Gaz halindeki maddeye enerji vermeye devam edersek, atomların dış kabuklarındaki elektronlar atomdan ayrılmaya başlar. Bu durumda madde, artı ve eksi yüklü parçacıklardan oluşan yüksek enerjili bir gaz haline gelir. Artı ve eksi yükler, birbirlerini çekmelerine rağmen, birleşerek nötr bir atom oluşturamazlar çünkü parçacıkların kinetik enerjileri, aralarındaki elektrostatik bağ enerjisinden fazladır. Güneş ve diğer yıldızlar (nötron yıldızları hariç) tamamen plazma halindedir. Plazma haline uzay boşluğunda da bolca rastlanır. Uzaydaki plazma çok daha soğuk olmasına rağmen, çok seyreltik olduğu için birleşerek nötr atomlar oluşturma ihtimali düşüktür. Gazlardan örnekler;hava,doğal gaz,likit gaz,sera gazları vb.gibidir.

          ELEMENT BİLEŞİK VE KARISIMLAR

Madde, saf maddeler ve saf olmayan maddeler olarak 2 ye ayrılır. Saf maddeler, “element”ler ve “bileşik”lerdir, Saf olmayan maddeler ise “karışım”lardır. Bu dersimizde Elemnt, Bileşik ve Karışımların genel özellikleri ve konu anlatımları yapılacaktır.

Element:

Kimyasal çözümlemeyle ayrıştırılamayan veya bireşim yoluyla elde edilemeyen maddeye Element, denir. Elementler Aynı Cins Atomlardan meydana gelen saf maddelerdir.

Element

Saf maddelerdir.

Kendine özgü öz kütlesi vardır.

Fiziksel veya kimyasal yöntemlerle basit maddelere ayrışmaz.

Homojendir.

Kendilerine özgü E.N, K.N vardır.

Yapıtaşı atomdur.

Aynı cins atomlardan oluşur.

Sembolle gösterilir.

Bileşik

Bileşik iki ya da daha fazla cinsten atomun bir araya gelerek oluşturduğu saf modellere denir. Bileşiklerin en küçük yapı taşı moleküllerdir.

Bileşiklerin Genel Özellikleri

Bileşiklerin çoğu moleküler yapıdadır. Ama tuz gibileri atomik yapıdadır.

Bileşikler belirli fomüllerle ifade edilirler.

Bileşikleri asitler, bazlar, oksitler, tuzlar olarak sınıflandırılır.

Bileşikler oluştukları element atomlarının özeliğini taşımazlar. Örneğin tuz ikisi de zehirli olan sodyum ve klorürden oluşur. Fakat soframıza lezzetli yemek tuzu olarak gelirler. Su yakıcı olan oksijen ve yanıcı olan hidrojenden meydana gelir. Ama kendisi söndürücüdür.

Homojendirler.

Belirli erime ve kaynama noktaları vardır.

Bileşik ile Karışımın Farkı

Bileşikler belirli sayıda element atomunun kimyasal bir bağ ile bağlanmasıyla oluşur. Ancak karışımın belirli bir formülü yoktur. Bileşikleri oluşturan elementler bir araya gelerek kendi özelliklerini kaybederler, fakat karışımları oluşturan maddeler kendi özelliklerini kaybetmezler.

Bazı Bileşiklerin İsim ve Formülleri

Tuz: NaCl

Potasyumpermanganat: KMnO4

Asetik asit: CH3COOH

Kalsiyum karbonat: CaCO3

Baryum sülfat: BaSO4

Amonyum fosfat: (NH4)3PO4

Karbonat: CO3

Nitrat: NO3

Hidrojen klorür: HCl

Kükürt dioksit: SO2

Karbondioksit: CO2

Glikoz: C6H12O6

Su: H2O

Amonyak: NH3

Basit şeker: CaO

Bileşik Genel Özellikleri

Saf maddelerdir.

Kendine özgü öz kütlesi vardır.

Kimyasal yöntemlerle ayrışır. (elektroliz, ısıtma)

Homojendir.

Kendilerine özgü E.N, K.N vardır.

Yapıtaşı moleküldür.

Farklı cins atom, aynı cins moleküllerden oluşur.

Formüllerle gösterilir.

Elementlerin sabit oranlarda , birleşmesiyle oluşur.

Elementler özelliklerini kaybeder.

 Bileşikler 2 Ana Gruba Ayrılır;

1.Anorganik Bileşikler

Bunlar daha çok iyonlardan meydana gelmiştir. tuzlar,asitler, bazlar, oksitler vs. bu sınıftandır. Bu bileşikler genellikle kararlı yani kolayca bozunmayan bileşiklerdir.2.Organik Bileşikler

Bunlara karbon bileşikleri de denilebilir. Genellikle suda çözündüklerinde iyonlaşmazlar. Bu bileşiklerdeelementleri bir arada tutan kuvvet,elektron bağlarıdır. Kararsız bileşiklerdir

Karışım

Birden fazla maddenin kimyasal özellikleri değişmeyecek şekilde bir araya gelmesiyle oluşan madde topluluğudur.

Saf maddeler element ve bileşiklerden oluşur. Fakat; maddelerin çoğu ne tek bir elementtir; ne de tek bir bileşiktir. Maddelerin çoğu saf madde olmayan karışımlardır.

1 Belirli bir formülleri yoktur. 2 Elemanları özelliklerini kaybetmez. 3 Fiziksel yollar ile ayrılabilirler.Fiziksel yollarla birleşirler. 4 Heterojen(süspansiyon ve emülsiyon)ve Homojen(çözelti)olarak 2 dalda incelenir. 5 2 veya daha fazla maddeden oluşurlar. 6 İki veya daha çok maddenin kimyasal bir tepkime olmaksızın bir araya gelmesiyle oluşur.

Karışımda karışımı meydana getiren cisimlerin atomlarında bir degişiklik olamaz.

Saf değildirler.

Farklı cins molekül veya atomlar içerirler.

Kendilerini oluşturan maddelerin özelliklerini taşırlar.

Karışım oluşturan maddeler arasında bir oran yoktur.Her oranda biraraya gelebilirler.

Erime ve kaynama noktaları,yoğunlukları sabit değildir.

Madelerin özellikleri değişmez.

Karışımlar,

homojen

heterojen

olmak üzere ikiye ayrılır.

Heterojen Karışımlar

Bir maddenin,başka bir madde içinde çözünmeden dağılması sonucunda oluşan karışımlara denir.Heterojen karışımın heryerindeki özelliği aynı değildir.Heterojen maddeye dışarıdan bakıldığında karışan maddeler ayrı ayrı görünür. örnek : Kükürt tozu,su-demir tozu,zeytinyağı-su,ayran,meyve suyu,tema suyu,süt,vb.

Örneklemeler

Karışımlara örnek olarak; toprak,hava,içme suyu,süt,ayran,tunç,mayonez,Türk kahvesi,çay vb. verilebilir.Benzin,mazot,gaz yağı ve odun gibi ticari maddeler de karışımdır.

Karışımı oluşturan bileşenler birbirleriyle sadece karışmışlar, kimyasal bağlarla birbirlerine bağlanmamışlardır. Karışım içinde kendi kimyasal ve fiziksel özelliklerini korurlar.

Örnek 1 : Havanın büyük bir kısmı azot ve oksijen gazlarından oluşur. Havayı oluşturan oksijen ve azot gazları özelliklerini muhafaza etmektedir. Bu gazların özellikleri, saf haldeki özellikleriyle aynıdır.

Örnek 2 : Deniz suyunun büyük bir kısmı su ve tuzdan oluşur. Deniz suyundaki tuz ve su özelliklerini muhafaza etmektedir.

Heterojen karışım

her tarafındaki özelliği aynıolmayan karışımlardır.Örnek:süspansiyon(Katı + Sıvı karışımlar), emülsiyon(Sıvı + Sıvı karışımlar), aerosol(duman, sis, spreyler..)..

Homojen karışım

Her tarafında aynı özelliği gösteren, tek bir madde gibi gözüken karışımlardır. Homojen karışımlara genel olarak “çözeltiler” de denir.

Tuzlu su, şekerli su, alkollü su, çeşme suyu ile içerisinde bulunduğumuz hava homojen karışıma örnek verilir.

Örnek;

Çeşme suyu Tuzlu su HCl çözeltisi Alkollü su Şekerli su

Karışım Genel Özellikleri

Saf değillerdir.

Sabit öz kütlesi yoktur.

Fiziksel yöntemlerle ayrışır. (süzme, eleme,damıtma)

Homojen veya heterojendir.

EN, KN belirgin değildir.

Yapıtaşı atom veya moleküldür.

Farklı cins atom ve moleküllerden oluşur.

Belli formülleri yoktur.

Karışımı oluşturan maddeler arasında belirli oran yoktur. Her oranda karışabilirler.

Karışımı oluşturan maddeler özelliklerini kaybetmezler.

KİMYANIN TEMEL KANUNLARI

KÜTLENİN KORUNUMU YASASI (LAVOISIER YASASI)

Kimyasal olaylara giren maddelerin kütleleri toplamı oluşan ürünlerin toplamına eşittir.

Buna göre:

X + Y = Z + T tepkimesinde X ve Y girenler (reaktif) olup, Z ve T (ürünler)’ye kütlece eşittir.

Kimyasal maddelerin kütleleri atom sayıları ile orantılı olduğundan tüm kimyasal tepkimelerde atom sayıları korunur.

Örn; 1 mol C atomu 12 gram, 1 mol O2 molekülü 32 gramdır.Buna göre 1 mol C atomu 44 gram olur.

C + O2 = CO2

12 gram + 32 gram = 44 gram

SABİT ORANLAR YASASI (PROUST YASASI)

Bir bileşikteki elementlerin Kütlelerinin oranı Kütlece yüzde bileşimi sabittir.

Örn; Al=27, S=32 olduğuna göre Al2S3 bileşiğinde:

Mol sayıları oranı : nAl = 2 Kütleleri oranı : mAl = 2.27 = 9 ‘dır.

nS = 3 mS = 3.32 = 16

9 gram Al + 16 gram S = 25 gram bileşik oluşturur.

25 gram bileşikte 9 gram Al, 16 gram S vardır.

100 gram bileşikte 36 gram Al, 644 gram S vardır.

Bileşikte kütlece %36 Al, %64 S vardır.

KATLI ORANLAR YASASI (DALTON YASASI)

İki element aralarında iki bileşik oluşturuyorsa, bu elementlerden birinin sabit miktarları ile birleşen diğer elementin değişen miktarları arasında basit bir oran vardır.

Örn; NO2 – N2O4 bileşik çiftinde:

Aynı miktar N ile birleşen O kütleleri arasında.

2/ NO2 = N2O4 = 4

1/ N2O5 = N2O5 = 5

Aynı miktar O ile birleşen N kütleleri arasında

5/ NO2 = N5O10 = 5

2/ N2O5 =N4O10 = 4

HACİM ORANLARI YASASI (GAY – LUSSAC YASASI)

a) Kimyasal bir tepkimeye giren gazlarla, tepkimede oluşan gaz halindeki ürünlerin aynı koşullarda (aynı sıcaklık ve basınç) hacimleri arasında sabit bir oran vardır.

b) Aynı koşullarda gazların hacimleri mol sayıları ile doğru orantılıdır.

Örn; H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) tepkimesine göre, 1 mol H2 1 mol Cl2 ile birleşerek 2 mol HCl oluşturur. Hacimler mol sayıları ile doğru orantılı olduğundan, aynı olayı anlatmak için “1 hacim H2 gazı, 1 hacim Cl2 gazı ile birleşerek eşit koşullarda 2 hacim HCl gazı oluşturur.” İfadesi de kullanılabilir. Aynı şekilde, N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) tepkimesine göre 1 hacim azot gazı 3 hacim hidrojen gazı ile birleşerek eşit koşullarda 2 hacim NH3 gazını oluşturur.

     ORGANİK VE İNORGANİK BİLEŞİKLER

İNORGANİK BİLEŞİKLER

Canlıların kendi vücutlarında sentezleyemeyip,dışarıdan hazır aldıkları bileşiklerdir.Hem canlı vücudunda hem de cansız ortamda bulunurlar.Küçük moleküllü olup,devamlı ve yeterince bulunması gerekir.Canlılar bu bileşiklere gereksinim duyar.Besin olarak kullanılan inorganik maddeler “mineraller ve su” sindirilemezler. Enerji vermezler.Bunlar düzenleyici maddelerdir.Karbon elementine sahip olmayan tüm moleküller İnorganik Bileşikler olarak adlandırılır.

1) SU

Dünya üzerindeki yaşamın tamamı suya bağlıdır.Tüm yaşayan dokuların %70-90’ı sudur.Yaşamı karakterize eden tüm tepkimeler su içeren ortamlarda yer alırlar.Su hayat için gerekli olan en önemli moleküldür.Bir insan,yiyeceksiz haftalarca yaşayabilir.Ancak,susuz sadece birkaç gün yaşayabilir.Vücut için gerekli olan su miktarı günlük çalışma durumumuza göre değişir.Günde ort.1.5-2.5 lt su almamamız gerekir.Yaşa göre vücut ağırlığının %40-%75’i sudur.Yaşlandıkça vücuttaki su oranı azalır.Bu su dışardan alındığı gibi,vücutta ara ürün olarak oluşur. Canlı organizmanın büyük bir kısmı su moleküllerinden oluşmuştur.Organizmaların yapısındaki su oranı %65-95 arasındadır.Bu oran,su bitkilerinde %98’e kadar yükselmektedir.Tohumlarda ise su oranı %15’den %5’e düşer.Bütün hücreler bir sulu çözeltide bulunur.Her türlü madde değişimin “doku sıvısı”denilen çözeltiyle sağlarlar.

• Su kimyasal tepkimelerde rol alan çok iyi bir çözücüdür.Bu sayede sindirime büyük ölçüde yardımcı olur.Su molekülünün belirgin bir polaritesi ve hidrojen bağı oluşturmak için büyük bir eğiliminin olması nedeniyle su,hem iyonik hem de iyonik olmayan maddelere karşı çok iyi bir çözücüdür.

• Su pek çok organizmanın vücudunda taşıyıcı ortam olarak görev yapar.Maddelerin vücutta bir bölgeden diğer bölgeye taşınması suyla sağlanır.Ayrıca,su besin maddelerini kan plazması olarak taşır.

• Su, metabolizma olaylarını hızlandırır.Enzimler ancak sulu bir ortamda çalışır.

• Idrardaki su boşaltıma,terleme olayı ile de dolaşıma yardımcıdır.Terleme olayında vücut ısısının fazlası dışarıya suyla atılır.Böylece vücut ısısı dengelenir.

• Su ,bitkilerde ‘fotosentez’ ana elemanı olarak bu canlılar için de çok büyük önem taşır.

• Ayrıca su, absorbe ettiği fazla ısı ile Dünya’mızın çevresel ısısını düzenler.Böylece hem çevresel ısı çok yükselmez ve saklandığı için ısı kaybolmaz.

2) MİNERALLER

• Sindirilmeden direk olarak kana alınırlar.Enzimlerin yapısına katılırlar.Vitaminlerle birlikte düzenleştirici olarak görev yaparlar.Vücudumuzda Cl ,P, S ve N elementlerinin asit bileşikleriyle Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn ve Cu metallerinin baz özelliğindeki bileşiklerine rastlanmaktadır.

• Mineraller hücrede protein,karbonhidrat,yağ gibi,organik maddelere bağlı olarak bulundukları gibi hücrede tuz halinde de bulunabilirler.

• Minareller, vitamin-hormon-enzim v.b. moleküllerin yapısına katılır.70kg ağırlığındaki bir insanda ortalama 3 kg mineral tuzları vardır.

• Organizmanın yapısında az da olsa minerallere ihtiyaç vardır.

Mineraller kanın kanın osmotik basıncının ayarlanmasında ,kas kasılmasında,kanın pıhtılaşmasında, ve sinirlere uyarının iletilmesinde önemli role sahiptir.

• Minareller bazı enzimlerin yapılarına katılarak katalizör görevi yapar.

• İdrar,ter ve dışkı ile dışarı atıldığından mineral içeren besinlerin düzenli olarak vücüda alınması gereklidir.Yiyeceklerde bulunan ve mineral olarak adlandırılan bütün maddeler aslında tuzdur.Yeterli mineral içermeyen besin maddeleri ile beslenilirse,tuz atılması devam edeceğinden kas krampı gibi bazı bozukluklar görülür.Sıcak ortamlara maruz kalan insanlar daha fazla terledikleri için dışarıdan yeterince tuz almalıdır.

Sodyum ve klor bütün vücut sıvıları içinde iyon olarak bulunur.Ancak kan gibi hücre dışı sıvılar içindeki bu iyonların miktarı daha fazladır.Sodyum ve klor dokularda suyu tutarak vücudu su dengesini sağlar.Sodyum ve klor kas ve sinir sistemi işlevleri için gereklidir.Ancak bazı böbrek hastalıklarında,yüksek

• tansiyonu olan insanlarda suyun az alınması gerekir.Çok küçük çocukların böbrekleri fazla tuzu süzemediğinden fazla miktarda alınan tuzdan zarar görürler.

• Sodyumla birlikte vücut sıvılarında bulunan ve hücrelerin çalışmasını kontrol eden mineral potasyumdur. Vücutta hücre ara sıvısı ile hücre sıvısı arasında bir sodyum,potasyum oranı vardır.Sodyum gibi potasyumun da büyük bir kısmı,tüketilen besinlerden kolayca emilir.Fazlası böbreklerden atılır.İshal gibi,su kaybının fazla olduğu durumlarda potasyum kaybı da fazla olur.

• Vücutta en bol bulunan mineral kalsiyumdur.Kalsiyumun büyük bir kısmı fosforla birlikte kemiğin ve dişin yapısına katılır.Geri kalan kısmı kasların kasılmasında ,sinirlerde,kanın pıhtılaşmasında ve bazı enzimlerin çalışmasında görev yapar.Vücuda alınan kalsiyumun bir kısmı emilir.Emilmeyen kısmı dışkı ile atılır.D vitamini kalsiyumun emilmesine etki eder.Vücuda fazla kalsiyum alınsa bile D vitamini yetersiz olursa kalsiyum bağırsaklarda emilemez.Küçük çocuklarda kalsiyum ve D vitamini yetersizliğine bağlı olarak’raşitizm’ denilen hastalık görülür.Yetişkin insanlarda potasyum kaybı ile ‘osteomalazi’ denilen kemik yumuşaması hastalığı ortaya çıkar.Vücutta en bol bulunan minerallarden biri de fosfordur.Fosfor kalsiyumla birlikte kalsiyum fosfat şeklinde kemiklerin ve dişin yapısına katılır.Fosfor ,nükleik asit,yağ,protein ve karbonhidrat gibi moleküllerin yapısına da katılır.Vücudun yapısına katılan minerallerden biri de demirdir.Vücudumuzdaki demirin yarıdan fazlası kana kırmızı rengini veren hemoglobinin içinde bulunur.Demir aynı zamanda kas proteinleri karaciğer,dalak ve kırmızı kemik iliğinde bulunur.Vücuda yeteri kadar demir alınmamamsı yada vücuttan atılan demir miktarının alınandan fazla olması durumunda demir yetersizliği başlar.Demir eksikliğinde,hemoglobin yapılamaz ve ‘kansızlık’(anemi) görülür.Demir bakımından zengin yiyeceklerle beslenmek sureti ile kansızlık önlenir.İyot, tiroid bezi hormonu olan tiroksinin yapısına katılır.Vücuda yeteri kadar iyot alınmazsa tiroid bezi iyi çalışamaz ve tiroksin hormonunu az salgılar.Tiroksinin az salgılanması tiroid bezinin büyümesine neden olur.Basit ‘guatr’ hastalığı denilen bu durum lahanayı çok tüketen insanlarda,bulunan bir madde tiroid bezinde iyot bağlanma tepkimesini engellemektedir.Sülfatlar kaslarda bulunur ve proteinlerin yapısına katılır.Flüor dişlerin yapısına katılır.Flüorün azlığı dişlerin çürümesine,fazlalığı dişlerin sararmasına yol açar.Bakır bazı enzimlerin yapısına katılır.

Yani kısaca ;

• Vücut içindeki birçok enzimin ve hemoglobin gibi moleküllerin yapısını oluştururlar.Bunlar,demir,fosfor gibi elementlerdir.

• Kemiklerin ve dişlerin normal olarak gelişmesini sağlarlar.Bunlar için gerekli olan madensel maddeler, kalsiyum, fosfor,magnezyumdur.

• Vücut ve hücre sıvısının osmotik basıncını düzenlerler. Bunlardan hücre içi sıvıda sodyum,klor,hücre dışı sıvıda potasyum,magnezyum,fosfor bulunur.

• Sinirsel uyarı iletiminde, kas kasılmasında ,Kanın pıhtılaşmasında rol alırlar.

3) ASİT - BAZ - TUZLAR

a.) Asitler

Su içersinde çözündüğünde H+(hidrojen) iyonu veren bütün bileşikler asit özelliğindedir.

Asitler turnusol kağıdının rengini maviden kırmızıya dönüştürür.

Asitlerin tatları ekşidir.Ama kuvvetli olanlar tadılamaz.Yapılarında karbon içeren asitlerin çoğu organik asittir.

Laktik asit (CH3-CHOH-COOH) ; organik asite, hidroklorik asit(HCI) ise inorganik asite örnek verilebilir.

Ayrıca asitler ayıraç olarak kullanılır.(=Nitrik asit protein ayıracı olarak kullanılır.)

Protein + derişik nitrik asit(HNO3) >>>> ısı >>> sarı renk oluşur

b.) Bazlar

Suda çözündüğü zaman hidroksil iyonu (OH-) veren bileşikler bazik özellik gösterir.

Bazlar turnusol kağıdının rengini kırmızıdan maviye dönüştürür.

Yapılarında genellikle karbon,azot bulunduran bazlar organik bazlardır.Metilamin (CH3NH2) organik baza;sodyum hidroksit(NaOH),potasyum hidroksit (KOH) gibi bazlar ise inorganik bazlara örnek verilebilir.

Tadları acıdır.

Ba(OH)2,KOH,Ca(OH)2,NaOH gibi bazlar solunum ve fermantasyon deneylerinde CO2 tutucu özelliklerinden dolayı ayıraç olarak kullanılır.Bunlar aynı zamanda nem tutucu olarak da kullanılır.

Asit – Baz Dengesi

Ortamın hidrojen iyon yoğunluğunun negatif (-) logaritması asitliğin ,hidroksil iyon yoğunluğunun (-) logaritması ise bazikliğin derecesini verir. H+ iyonu arttıkça ortam asidiktir ve pH 0 ile 7 arasında bir değer gösterir.OH- iyonu arttıkça ortam baziktir ve pH 7 ile 14 arasında bir değer gösterir.H+ iyonu ve OH- iyonları eşit miktarda ise ortam nötrdür ve pH’7 dir.

PH değeri organizma için çok önemlidir.Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için pH’ın belirli bir düzeyde tutulması gerekir.pH’daki çok az bir değişiklik bile biyokimyasal tepkimeleri olumsuz etkiler.Bu nedenle pH değerinin sabit kalması gerekir.İnsan kanının pH’ı 7,4’e eşittir.İnsan kanının p H’ı 7’ye düşerse ya da 7,8’in üstüne çıkarsa ölüm olayı meydana gelir.Bazı bakteri ve mantarlar asidik ortamlarda yaşayabilir,fakat bazik ortamlarda yaşayamazlar.

c.) Tuzlar

Asitlerle bazlar karıştığında asitin H+ iyonu ile bazın OH- iyonu birleşir.Bu birleşim sırasında bir molekül su açığa çıkar ve tuz meydana gelir.

HCI + NaOH → H20+ NaCl

Hidroklorik asit + sodyum hidroksit(baz) → su + sodyum klorür (tuz)

ORGANİK BİLEŞİKLER

Organik bileşikler, genellikle canlıların yapısında bulunan ve hepsi mutlaka karbon atomu taşıyan moleküller. Organik moleküllere örnek olarak proteinleri, karbonhidratları, lipidleri ve nükleik asitleri verebiliriz. Ancak, burada bir yanılgıya düşmeyelim, karbon içeren her bileşik organik olmak zorunda değil. Örneğin, yapısında karbon içeren karbonat, bir inorganik molekül.

İnorganik bileşikler ise, sıklıkla karbon taşımayan moleküller. Bunlara örnek olarak da, anyonlar veya katyonlar olarak sınıflandırılan çeşitli iyonik bileşikler ile kovalent bileşikleri verebiliriz.

ORGANİK BİLEŞİKLER

Organik bileşikler:Yapısında C,O,H gibi temel elementleri içeren maddelere denir.

Bunlar 3'e ayrılır:

*Karbonhidratlar

*Yağlar

*Proteinler

Ayrıca enzimler,vitaminler,hormonlarda birer organik bileşiktir.

Organik bileşiklerden en çok enerji vereni yağlar olmasına rağmen enerji elde etmede 2. sırada kullanılırlar.Bunun nedeni yağların sindiriminin oldukça zor olmasıdır.(hidrojenleri fazla olduğu için)

Organik bileşiklerin hücre içindeki sindirim sırası:

Karbonhidratlar>Yağlar>Proteinler

         ASİT , BAZ  VE TUZLAR

ASİTLER

Asitler kimyada önemli bir bileşik sınıfını oluştururlar.Asit-latince  anlamına gelen asidus kelimesinden alınmıştır.Günlük gıda maddelerinin bir çoğunda asit vardır.Canlı organizmaların hayatsal faaliyetlerinde asitlerin önemi büyüktür.Mide özsuyu besinlerin sindirimi için %0,4 oranında hidroklorik asit içerir.Proteinlerin oluşumunda amino asitlerin önemi tartışılmaz bir gerçektir.Genel olarak asitler;inorganik ve organik asitler  olarak iki gruba ayrılırlar.Yapısında karbon elementi bulunmayan asitlere inorganik asitler ,karbon elementi kullanılarak oluşturulan asitlere ise organik asitler denir.

ASİTLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ

-Asitlerin tadları ekşidir.Örnek olarak;sirkedeki asetik asit ekşi elmada ki malik asit , limondaki sitrik asit ve askorbik asit(C Vitamini),yoğurt suyundaki laktik asit, meşrubat ve kolalardaki karbonik asit sayılabilir.Ancak her asitin tadına bakamayız.Çünkü asitlerden bazıları parçalayıcı bazıları da zehirlidir.

-Asitler yakıcı özelliğe sahiptir.Asitlerin bu özelliği her asitte aynı şekilde olmaz.Örneğin HNO3 deriye döküldüğünde proteinlerle tepkimeye girer.H2SO4 ise hücre suyunu çekerek yakma etkisi gösterir.

-Asit suda çözüldüğünde ne kadar fazla iyon oluşuyorsa,iletkenlik o kadar fazla olur .Kuvvetli asitlerde iletkenlik fazla zayıf asitlerde ise azdır.

-Asitler mavi turnusol  kağıdını kırmızıya çevirir.Turnusol kağıtları indikatör boyası emdirilmiş kağıtlardır.İndikatör boyaları ise ortamın asidik veya bazik olmasına göre renk değiştiren maddelerdir.Örneğin bir indikatör olan metil oranj asitler kırmızı renge döner.

-Asitlerin genel olarak yapılarında proton bulunur.Ancak yapılarında hdrojen bulunan tüm maddeler asit değildir.HC1 kuvvetli bir asit olmasına karşın NH3 baz özelliği gösterir.CH+ ise asit ve baz karakteri göstermez.

-Bazlarda birleşerek tuz ve su oluştururlar.Kimyada bu tepkimelere nötrleşme tepkimesi denir.

BAZ+ASİT→TUZ+SU

NaOH + HCl→ NaCl + H20

2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O

Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O

Metal oksitlerde(Bazik oksitlerle)birleşerek tuzları yaparlar.

    METAL OKSİT + ASİT→ TUZ+SU

Na2O + 2HCI   → 2NaCI + H2O

CaO + H2SO4  → CaSO4 + H2O

K2O + H2CO3 → K2CO3 + H2O

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

Asitlerin metaller ile olan tepkimeleri , metallerin aktifliğine göre değerlendirilir.Metallerin aktiflik sırası

K , Na , Ca , Mg , Al , Zn , Fe

Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller

Cu , Ag , Hg, Au, Pt

Aktifliği hidrojenden az olan metaller  (şeklindedir)

Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller seyreltik asitler ile H2  gazı oluşturacak şekilde tepkime verirler.

METAL+ASİT→ TUZ + H2   GAZI

Mg + 2Hcı → MgCI2  + H2

Zn+2Hcı → ZnCI2+H2

Aktifliği hidrojenden az olan metallere  HCI ve seyreltik H2SO4 etki etmez.

Cu+HCI → Tepkime gerçekleşmez.

Cu+H2SO4 →Tepkime gerçekleşmez.

Ag+HCI →Tepkime gerçekleşmez.

c)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HCI ve seyreltik H2SO4 tepkime verir.Bu tür tepkimelerden H2 yerine SO2 oluşur.

Cu+2 + 2H2 + 2SO4-2→CuSO4+SO2+2H20

              Derişik

Zn+2 +2H2+2SO4-2→ZnSO4+SO2+2H2O

          Derişik

d)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HNO3’ün etkisi ise seyreltik ve derişik olmasına bağlı olarak değişir.HNO3;Cu Hg ve Ag'’ etki eder.Pt ve Au '‘a etki etmez.

Cu+2 +4HNO3→Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

             Derişik

3Cu+2+8HNO3→3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

          Seyreltik

 Asitlerin ametallere etkisi ise genellikle derişik durumunda olabilir.

C + 4HNO3→CO2+4NO2+2H20

      (Derişik)

C+2H2SO4→CO2+2SO2+2H20

      (Derişik)

S + 4HNO3→SO2+4NO2+2H2O oluşur

      (Derişik)

Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2

Ca(HCO3)2 + 2HCI → CaCI2 +2H2O+2CO2

Ametal oksitlerin (CO2, SO2, SO3, N2O5, P2O5 gibi) sulu çözeltileri asit özelliği gösterir.Ametal oksitlere asit oksitlerde denir.

ASİT OKSİT +SU →ASİT

CO2  +    H2O →H2CO3

SO2+   H2O→H2SO3

SO3    + H2O →H2SO4

N2O5   + H2O →2HNO3

DİĞER REAKSİYONLAR

Üç tür genel reaksiyondan başka sık karşılaşılan bir takım özel reaksiyonlar da vardır.Bunlar yukarıdaki  reaksiyon türlerinden birine benzese de özel hali ile bilinirler.

Metallerin Asitlerle Reaksiyonu

Metallerin asitlerle reaksiyonundan tuz oluşur,hidrojen gazı açığa çıkar.Mesela , Al metalinin HCI ile reaksiyonundan AICI3  tuzu oluşurken , hidrojen gazı açığa çıkar.

Metal + Asit → Tuz + Hidrojen gazı

Al(k) + 3HCI (suda)→ AICI3(suda)+ 3/2H2(g)

Soy metallerin dışında ki metaller hidrojenden daha aktiftir.Bu yüzden burada Al metali Al+3 iyonuna yükseltgenir.

Yükseltilirken bileşik haline geçerken asit katyonu olan H+    iyonu H2’ye  indirgenmektedir.

Metallerin asitlerle reaksiyonlarına aşağıdaki örnekler verilebilir.

Zn(k)   +  2HCI(suda) → ZnCI2 (suda)   +  H2(g)

2Na(k)  +  2HCI(suda)→ 2NaCI (suda)  + H2(g)

Mg(k)  +  H2SO4(suda)→ MgSO4(k)  + H2(g)

Fe(k)  +  2HNO3(suda)→Fe(NO3)2(suda)+H2(g)

Soy ve yarı soy metallere (Cu- Hg- Ag- Pt- Au) oksijensiz asitler etki etmezler.

Cu+HCI→ Reaksiyon vermez

Ag+HCI→ Reaksiyon vermez

3)Yarı soy metallere (Cu-Hg-Ag) yükseltgen   özellik gösteren asitler etki ederler.H2SO4 ve HNO3 yükseltgen özellik gösteren iki önemli asittir.Bunların yarı soy metallere etkisinden tuz,oksit ve su oluşur.

          Yarı soy metal + Yükseltgen asit →Tuz + oksit + su

Asit olarak derişik  HNO3 asidi kullanıldığında NO2 gazı açığa çıkar , tuz ve su oluşur.HNO3 deki azot indirgenirken , metal yükseltgenir.

Ag(k)+2HNO3(suda)Derişik  → AgNO3(Suda) +   NO2(g) + H2O(s)

Cu(k)+ 4HNO3(suda)Derişik → Cu(NO3)2(suda)+    2NO2(g) + 2H2O(s)

Seyreltik HNO3 asidi kullanıldığında ise NO gazı açığa çıkar.Gümüş ve bakırın seyreltik nitrik asitle reaksiyonları aşağıda verilmiştir.

Ag(k)+4HNO3(suda)→ 3 AgNO3+ NO (g) +2H2O(s)

3Cu(k)+HNO3(suda)→ 3 Cu (NO3)2  + 2NO(g)   + 4H2O(s)

4)Altın (Au) be platin (Pt) tam soy metaldir.Bunlar asitlerle hidrojen çıkışı ile reaksiyona girmediği gibi yükseltgen özellik gösteren asitler de reaksiyon vermez.

Altına yalnızca kral suyu denilen (3HCI+HNO3)  karışımı etki eder.

Au(k)+3HCI(suda)+HNO3  → AuCI3  +   NO(g)+ 2H2O(s)

BAZLAR

Baz kavramı, her zaman, asit kavramına bağlı kalmıştır. Baz, asidin karşıtıdır; ama baz olmadan hiçbir asit tepkimesi gerçekleşemez. Bazların asitlerle tepkimeye girmesiyle, gene önemli bir bileşik sınıfı olan tuzlar ve su oluşur. Bu bir nötrleşme (yansızlaşma) tepkimesidir; çünkü tepkime ürünü olan tuz artık ne asit, ne de baz özelliği taşıyan nötr ya da yansız bir bileşiktir.

            1887’de Svante Arrhenius, sulu bir çözeltide iyonun var olduğu kuramını açıklarken, asit çözeltilerinin H+ iyonları, baz çözeltilerinin de OH- iyonları içerdiğini belirtmişti.1923’te Brönsted ve Lowry birbirlerinden bağımsız olarak, ama, aynı zamanda, daha genel bir tanım önerdiler: Asit, kimyasal tepkime sırasında, her zaman, bir proton vermeye elverişliyse, baz da bu protonun alıcısıdır. Bir maddenin baz olabilmesi için  protonu “bağlayacak”, her hangi bir kimyasal bağda kullanılmamış bir elektron çifti taşıması gerekmektedir. Ama, yitirilecek protonu olduğu sürece asit olan madde, bu protonu yitirdiği an baza dönüşür. Gerçekten, protonunu yitiren asitte bir elektron çifti kalır. Asit – baz tepkimesi kavramına, “asit- baz çifti” ya da “aside eşlenik baz kavramı” eklenir. Böylece asetik asit (CH3 – COOH), asetat iyonunu (CH3 – COO) ya da eşlenik bazlarını karşılar. Amonyak (NH3) da, NH4+ asidinin karşıladığı bazdır.

          

NH3 + H2O  → NH4+  +  OH-

            Baz bir molekül (CH3 – NH2 ya da metilamin ), ya da OH- , CH3 – COO- gibi bir anyon olabilir.  Bu asit- baz tepkimeleri, proton aktarımlarına dönüşürler. 1938’te, Lewis bu kuramı, asidin, bazın verdiği elektron çiftinin alıcısı olduğunu belirterek genelleştirmiştir. Bu durumda bir kovalans bağ oluşur. Ama bu sonuncu tanım, Brönsted’in baz tanımına yeni bir şey eklemez.

ASİT – BAZ TEPKİMESİ (BRÖNSTED)

 B  + AH   → BH + A

 baz   asit        asit     baz

            Bazlar genel olarak molekülünde bir hidroksil grubu (OH ) ile en az bir metal atomu bulunan bileşikler olarak tanımlar; bu nedenle kimyasal açıdan metal hidroksitleri sayılır. Bunların çoğu suda çözünmeyen katı bileşiklerdir. Oysa bazıları, örneğin metal atomları içermeyen amonyağın (NH3 ) ve sodyum, potasyum gibi alkali metallerin hidroksitleri suda kolayca çözünür. Sanayi açısından büyük bir önem taşıyan bu bazlara alkaliler denir. Alkali terimi , “kül” anlamındaki Arapça bir sözcükten türetilmiştir. Çünkü bu bileşikler eskiden odun ve bitki küllerinden elde edilirdi. Gerçekten de alkalilerin küllü suyu andıran kendine özgü, acımsı bir tadı vardır. Bu çözeltiler deriye kaygan bir izlenim bırakır ve baz belirteci olarak kullanılan kırmızı turnusol kağıdının rengini maviye dönüştürür.

            Kostik (yakıcı) alkali denen en kuvvetli bazlar, büyük bir dikkatle ve sakınılarak kullanılması gereken çok tehlikeli maddelerdir. İnsanın üzerine sıçradığında giysilerini parçalayan ve derisini ateş ve kaynar su gibi yakan bu maddelerin kazayla yutulması da yemek borusunun ve midenin delinmesiyle, hatta ölümle sonuçlanan ağır yanıklara yol açar. Sanayide çok önemli uygulamaları olan bu bileşikler arasında en çok kullanılanları sodyum hidroksit (sudkostik ) potasyum hidroksit (potas kostik) kalsiyum hidroksit (sönmüş kireç ) ve amonyum hidroksittir. (amonyaklı su)

            En önemli alkalilerden biri olan sudkostik beyaz renkli bir bileşiktir. Ya ince levha ve çubuklar halinde katı olarak ya da suda eritilerek sıvı halde satışa sunulur. Sabun yapımında ve reyon denilen yapay ipekli kumaşların üretiminde çok önemli bir ham madde olan sudkostik, ayrıca pamuk ipliklerine sağlamlık ve parlaklık kazandırmak amacıyla pamuklu dokuma sanayisinde de kullanılır.

            Potaskostiğin sanayideki en önemli kullanım alanı arap sabunu ve öbür temizlik maddelerinin üretimidir. Sönmüş kireçten inşaat sanayisinde sıva, çimento ve badana yapımında, ayrıca asitli toprakları nötrleştirmek için tarımda yararlanılır. Yaygın ama yanlış bir adlandırmayla kısaca amonyak olarak bilinen amonyaklı su evlerde en çok  kullanılan temizlik maddelerinden biridir. Bütün yağ ve kirleri çözen bu bileşik özellikle banyo küveti, lavabo ve cam temizleyicileri bileşimine katılır. Gene kısaca karbonat tozu olarak ya da karbonat olarak bilinen sodyum di karbonat oldukça zayıf bir alkalidir. Kabartma tozlarının ve bazı köpüklü içeceklerin yapımında kullanılır; midedeki fazla asidi giderdiği için mide yanmalarına ve arı sokmasından dolayı meydana gelen ağrıya karşı etkilidir.

            Dünyanın bir çok yerinde, özellikle ABD’nin batısında alkali topraklar denen geniş topraklar vardır. Bu bölgelerde çok az yağmur yağdığı için, çözünebilen tuzlar yağmur suyuna karışarak akıp gitmez ve alkaliler toprakta birikir. Alkali oranı çok yüksek olan topraklarda pek az bitki ve hayvanın yaşama şansı olduğundan, sonunda bu bölgeler çorak alanlara dönüşür.

NASIL HAZIRLANIRLAR?

            Bazlar çeşitli yollarla hazırlanır. Bu yöntemlerin başlıcaları arasında, NaOH ve KOH için alkali klorürlerin elektroliz yoluyla ayrışmaları amonyağın (NH3 )doğrudan bileşimi kireç ve barit için, suyla “söndürmeyle” süren karbonatların ısıl- bozulmaları (piroliz) sayılabilir.

            Bazlar çeşitli alanlarda kullanılmalarının yanı sıra bir ortamın PH’ını yükseltir ve ester hidrolizi tepkimelerini sonuçlandırır.

METALLERİN BAZLARLA REAKSİYONU

Genelde metaller bazlarla reaksiyon vermezler.Ancak amfoter metal olarak bilinen Al, Zn , Sn, Pb , Cr  gibi metaller derişik kuvvetli baz çözeltileriyle reaksiyon verirler.Reaksiyon sonucunda hidrojen gazı açığa çıkar.

     Amfoter metal + Baz  → Tuz + hidrojen gazı

    

     Al(k)+ 3NaOH(suda)→Na3 AlO3 + 3/2H2 (g)

      Zn(k)+ 2NaOH(suda)→Na2ZnO2   + H2 (g)

Amfoter metallerin oksit ve hidroksit bileşikleri de amfoter özellik gösterirler.Bunların kuvvetli bazların derişik çözeltileri ile reaksiyonundan ise tuz ile su oluşur.

Tuzlar

Tuz kristalleri

Tuz, kimyada, bir asitle bir bazın tepkimeye girmesi neticesinde meydana gelen madde. Tuz bazdaki artı yüklü iyonla asitteki eksi yüklü iyondan meydana gelir. Asitle baz arasındaki tepkime nötrleşme tepkimesi olup bu esnada tuz ve su ortaya çıkar. Erimiş tuz veya çözelti halindeki tuzların çoğu eksi ile artı yüklü iyonlarına ayrışır ve elektriği iletir. Tuz adı ayrıca sofra tuzu veya sodyum klorür (NaCl) için de kullanılır.

1. Tuzlar iyon yapılı bileşiklerdir.

2. Suda iyonlaşarak çözündükleri için çözeltileri elektrik akımını iletir.

3. Katı halde elektrik akımını iletmezler. Ancak ısı etkisi ile eritilmiş halleri ile sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.

Konu başlıkları 1.Tuz çeşitleri 1.1 Asidik  tuzlar 1.2 Bazik tuzlar 1.3Çift tuzlar

2.Tuzların elde edilişi

1.Tuz çeşitleri

Tuzları çeşitli şekilde sınıflandırmak mümkündür. Sınıflandırmanın birisi tuzun bünyesinde OH- veya H+ iyonunun olup olmayışına bağlı olandır. Bu sınıflandırmada tuzlar normal, asidik ve bazik tuzlar şeklinde sınıflandırılır. Normal tuz; tam nötralleşme ürünü olup, meydana getirici asit ve baz kuvvet olarak birbirine denktir. NaCl, NH4Cl, Na2SO4, Na2CO3, Na3PO4 ve Ca3(PO4)2 birer normal tuzdur.

1.1Asidik tuzlar

Asidik tuzlar, tuzun bünyesinde bir veya daha çok proton vardır. Suda çözündükleri zaman bünyelerindeki protonu vererek ortamı asidik yapar. NaH CO3, NaH2PO4, Na2H PO4 ve NaHSO4 birer asidik tuzdur.

1.2Bazik tuzlar

Bazik tuzlar, bünyelerinde en az bir OH iyonu bulunduran tuzlardır. Suda çözündükleri zaman ortamı bazik yaparlar. Pb(OH)Cl, Sn(OH)Cl ve Al(OH)2Cl'de olduğu gibi. Diğer sınıflandırma metodunda ise, basit, çift ve kompleks tuzlar şeklinde sınıflandırılır. NaCl, NaHCO3 ve Pb (OH)Cl gibi tuzlar basit tuzlardır.

1.3Çift tuzlar

Çift tuzlar iki basit tuzdan meydana gelen tuzlardır. Bunlar suda çözündükleri zaman kendilerini meydana getiren iyonlara ayrışır. Şaplar da çift tuzlar sınıfına girer. Na Al(SO4)2 ve NH4Cr(SO4)2 birer çift tuzdur. Kompleks tuzlar, asit kökü aynı olan iki basit tuzun kompleks kök vererek meydana getirdiği tuzlardır.

K4Fe(CN)6, K3Fe(CN)6, birer kompleks tuzdur. Bunlar suda çözündükleri zaman kendini meydana getiren tuzların iyonlarına ayrışmazlar.

Tuzlar, önce metalin ismi, sonra asidin kökü söylenerek adlandırılır. Na2SO4 = sodyum sülfat,

KCl= potasyum klorür, KHCO3 =potasyumbikarbonat

2.Tuzların elde edilişi

Asit ve bazların nötrleşmesinden elde edilirler:

BAZ + ASİT -------> Tuz + Su

Metallere asit tesir ettirmekle elde edilirler:

METAL + Asit ---------> Tuz + H2

Bazik bir oksite anhidrit tesir ettirmekle elde edilirler:

Bazik Oksit + anhidrid -----------> Tuz

Elementlerinden elde edilebilirler:

Metal + HALOJEN ------------> Tuz

Metallere baz tesir ettirmekle elde edilirler:

METAL + Baz ---------> Tuz + H2

Bazik bir oksite asit tesir ettirmekle elde edilirler:

Bazik Oksit + Asit ---------> Tuz + Su

Bir metal(6A grubu) ile ametalin (7A grubu)tepkimesiyle elde edilirler:

Metal + ametal ----------> Tuz

                  PERİYODİK CETVEL

Periyodik tabloyu kullanarak , her element hakkında belirli bilgiler elde edebiliriz . Örneğin , 1 kilogramlık bir karbon bloğunda kaç karbon atomu bulunduğunu tayin etmek için , karbon atomunun bağıl atom kütlesini kullanmamız yeterli .

    Bağıl Atom Kütlesi: Bir elementin , atom kütle birimi ( atomic mass units: amu ) cinsinden ortalama kütlesini belirtir . Bu rakam , sıklıkla elementin izotoplarının da ortalama kütlesini belirttiği için , ondalıklı bir sayıdır . Bir elementin bağıl atom kütlesinden atom numarasının ( proton sayısının ) çıkarılmasıyla , o elementin nötron sayısı bulunabilir .

    Atom Numarası: Bir atomda bulunan proton sayısı , elementi tanımlar ve atom numarası olarak adlandırılır . Atomda bulunan proton sayısı aynı zamanda , elementin kimyasal karakteri hakkında da bilgi verir .

       

    Periyodik tabloda sıklıkla karşılaşılan görünüm , yandaki gibidir . Burada , element simgesinin altında verilen "bağıl atom kütlesi" , proton ve nötron sayısının toplamına eşittir .

    Element simgesinin üstünde verilen atom numarası da , proton sayısına eşit olduğuna göre , bu iki sayının farkı bize elementin nötron sayısını verir .

    Örnek: Kalsiyumun ( Ca ) nötron sayısı:

    Bağıl atom kütlesi - Atom numarası = 40-20= 20'dir .

    Bu gösterim , periyodik tablonun dışında , örneğin herhangi bir anlatımda elementin adı geçerken de kullanılabilir . Bazı durumlarda , bu iki değerin yeri tam tersi şekilde ( atom numarası altta , bağıl atom kütlesi üstte ) de olabilir . Ek olarak , simgenin sağ tarafında , elementin + ya da - yükü de gösterilebilir .

    Element Simgesi: Her elemente ait bir ya da iki harften oluşan simgelerin , uluslararası geçerliliği vardır . Element simgeleri hakkında detaylı bilgi için tıklayınız .

    Elektron Dizilimi: Uyarılmamış bir atomdaki elektronların konumlarını gösterir . Kimyabilimciler , temel fizik bilgilerine dayanarak , atomların elektron dizilimlerine göre nasıl davranabilecekleri konusunda fikir yürütebilirler . Elektron dizilimi , bir atomun kararlılık , kaynama noktası ve iletkenlik gibi özellikleri hakkında bilgi verir . Atomların son enerji düzeylerine ( en dış yörüngelerine ) "valans düzeyi" , burada yer alan elektronlara da "valans elektronları" adı verilir . Kimyasal tepkimelerde birinci derecede önem taşıyan elektronlar , valans elektronlarıdır .

    Bir elementin periyodik tablodaki yerine bakarak , o elementin elektron dizilimi de anlaşılabilir . Aynı grupta ( dikey sırada ) yer alan elementlerin elektron dizilimleri büyük benzerlik gösterir ve bu nedenle de kimyasal tepkimelerde benzer şekilde davranırlar .

    Yükseltgenme basamağı ( sayısı ) : Bir elementin , bileşiklerinde alabileceği değerliklerdir . İngilizce'deki "oxidation state" kullanımına karşılık gelmektedir .

    Periyodik tabloda yer alan elementler , gözterdikleri belirli ortak özelliklere göre gruplar halinde inceleniyor . Bu gruplar hakkında kısaca bilgi vermek gerekirse:

    1 . Alkali Metaller:    Periyodik tablonun ilk grubunda ( dikey sırasında ) yer alan metallerdir . Fransiyum dışında hepsi , yumuşak yapıda ve parlak görünümdedir . Kolaylıkla eriyebilir ve uçucu hale geçebilirler . Bağıl atom kütleleri arttıkça , erime ve kaynama noktaları da düşüş gösterir . Diğer metallere kıyasla , özkütleleri de oldukça düşüktür . Hepsi de , tepkimelerde etkindir . En yüksek temel enerji düzeylerinde bir tek elektron taşırlar . Bu elektronu çok kolay kaybederek +1 yüklü iyonlar oluşturabildikleri için , kuvvetli indirgendirler . Isı ve elektriği çok iyi iletirler . Suyla etkileşimleri çok güçlüdür , suyla tepkime sonucunda hidrojen gazı açığa çıkarırlar .

    2 . Toprak Alkali Metaller:    Periyodik tablonun baştan ikinci grubunda ( dikey sırasında ) yer alan elementlerdir . Sıklıkla beyaz renkli olup , yumuşak ve işlenebilir yapıdadırlar . Alkali metallerden daha az tepken ( tepkimelere girmeye eğilimli ) karakterde olmalarının yanında , erime ve kaynama sıcaklıkları da daha düşüktür . İyonlaşma enerjileri de alkali metallerden daha yüksektir . Toprak elementleri ismi , bu gruptaki elementlerin toprakta bulunan oksitlerinin , eski kimyabilimciler tarafından ayrı birer element olarak düşünülmesinden gelir .

    3 . Geçiş metalleri:    Sertlikleri , yüksek yoğunlukları , iyi ısı iletkenlikleri ve yüksek erime-kaynama sıcaklıklarıyla tanınırlar . Özellikle sertlikleri nedeniyle , saf halde ya da alaşım halinde yapı malzemesi olarak kullanılırlar . Geçiş elementlerinin hepsi , elektron dizilimlerinde , en dışta her zaman d orbitalinde elektron taşırlar . Tepkimelere giren elektronlar da , d orbitalindeki elektronlardır . Geçiş metalleri sıklıkla birden fazla yükseltgenme basamağına sahiptir . Çoğu , asit çözeltilerinde hidrojenle yer değiştirecek kadar elektropozitiftir . İyonları renkli olduğu için , analizlerde kolay ayırt edilirler .

    4 . Lantanidler:    Geçiş metallerinin bir alt serini oluştururlar ve toprakta eser miktarda bulunmaları nedeniyle , "nadir toprak elementleri" olarak da isimlendirilirler . En önemli ortak özellikleri , elektron değişiminin yalnızca 4f orbitaline elektron katılımıyla gerçekleşmesidir . Özellikle +3 değerlikli hallerinde , birbirlerine çok benzeyen özellikler gösterirler . Kuvvetli elektropozitif olmaları nedeniyle , üretilmeleri zordur . Çoğunun iyon hallerinin karakteristik renkleri vardır .

    5 . Aktinidler:    Bu elementlerin en önemli ortak özelliği , elektron katılımının 5f orbitalinde gerçekleşmesidir . Geçiş metallerinin bir alt serisi konumundadırlar ve doğada çok ender bulunabilirler .

    6 . Transaktinidler:    Aktinidleri takip eden elementlere bu ad verilir . Uranyumdan daha büyük olan bu elementler , yalnızca nükleer reaktörlerde ya da parçacık hızlandırıcılarda elde edilebilirler . Geçiş elementlerinin bir alt bölümüdürler . Metaller ya da ametaller arasındaki yerleri , kesin olarak belirlenememiştir .

    7 . Ametaller:    Metal özelliği göstermeyen elementlerdir . Metaller çözeltilerde katyonları ( pozitif yüklü iyonları ) oluştururken , ametaller anyon ( negatif yüklü iyon ) oluşturma eğilimindedir . Metallerin aksine iyi iletken değillerdir ve elektronegatiflikleri çok yüksektir . Metaller ve ametaller arasında özellikler gösteren bazı yarıiletken elementler , "metaloidler" olarak da adlandırılır . Halojenler ve soygazlar da ametal doğadadır .

    8 . Halojenler:    Periyodik tablonun 7A grubunda bulunan , tepkimeye eğilimli ametallerdir . Bu gruptaki elementlerin hepsi elektronegatiftir . Elektron alma eğilimi en yüksek olan elementlerdir . Doğada sert olarak değil , mineraller halinde bulunurlar . Element halinde 2 atomlu moleküllerden oluşurlar . Oda koşullarında flor ve klor gaz , brom sıvı , iyotsa katı haldedir . Erime ve kaynama noktaları grupta aşağıdan yukarıya doğru azalır . Zehirli ve tehlikeli elementler olarak bilinirler .

    9 . Soygazlar:    Periyodik tablonun en son grubunu oluşturan , tümü tek atomlu ve renksiz gaz halinde bulunan elementlerdir . En dış yörüngeleri elektronlarla tamamen dolu olduğu için son derece kararlıdırlar ve tepkimelere eğilimleri de çok düşüktür . Bu davranışları nedeniyle de "soygaz" adını almışlardır . Atmosferde bulunurlar ve sıvı havanın damıtılmasıyla elde edilirler . İlk keşfedilen soygaz , hidrojenden sonra en hafif element olan helyumdur . Radon , çekirdeği dayanıksız olan , radyoaktif bir elementtir . Çok düşük olan erime ve kaynama noktaları , grupta yukarıdan aşağıya gidildikçe yükselir . İyonlaşma enerjileri , sıralarında en yüksek olan elementlerdir .