Bölüm 3: Kimyasal Bileşikler

Transkript

1 Doç. Dr. S. Arda ÖZTÜRKCAN İSTANBUL GELİŞİM ÜNİVERSİTESİ Sağlık Bilimleri Yüksekokulu Beslenme ve Diyetetik Bölümü Bölüm 3: Kimyasal Bileşikler BEY147_ Genel Kimya İlkeler ve Modern Uygulamaları_Cilt 1 Petrucci Herring Madura Bissonnette (10. Baskı) 3. Bölüm Sayfa:68-110

2 İçindekiler 3-1 Molekül Bileşikler ve İyonik Bileşikler 3-2 Molekül Kütlesi 3-3 Kimyasal Bileşiklerin Bileşimi 3-4 Yükseltgenme Basamakları 3-5 Organik ve Anorganik Bileşikler 3-6 Anorganik Bileşiklerin Adları ve Formülleri 3-7 Organik Bileşiklerin Adları ve Formülleri

3 3-1 Molekül Bileşikler Molekül yapısında bileşik, bağımsız moleküller içerir ve molekülde az sayıda ametal atomları kovalent bağlarla bir arada tutulurlar. Molekül yapısında bileşiği göstermek için, kimyasal formül kullanırız. Kimyasal formül simgelerle gösterilir ve formül bileşikte bulunan elementleri her bir elementin bağıl atom sayısını belirtir. Kaba Formülü: Bir bileşik için en basit formüldür; bileşikteki atomları ve bunların bağıl sayılarını gösterir. Molekül Formülü: Bileşiğin gerçek formülüdür. Bazı durumlarda kaba ve molekül formülleri aynıdır. Diğer durumlarda, molekül formülü kaba formülün katlarıdır.

4 3-1 Molekül Bileşikler Yapı Formülü: Bir moleküldeki atomların hangi bağ türleriyle ve hangi atomların birbirine bağlandığını gösterir.

5 Standart Renk Şeması

6 Bazı Moleküller H 2 O 2 CH 3 CH 2 Cl P 4 O 10 CH 3 CH(OH)CH 3 HCO 2 H

7 İyonik Bileşikler Bir metal ve ametalin kimyasal olarak birleşmesi bir iyonik bileşik verir. İyonik Bileşik: Pozitif ve negatif iyonlarının elektrostatik çekim kuvveti ile bir araya gelmesinden oluşur. Metal atomları ametal atomları ile birleştiği zaman, bir ya da daha fazla elektron kaybetme, ametal atomları da bir ya da daha fazla elektron alma eğilimindedirler. Bunun sonucu, metal atomu pozitif iyon (katyon) ve ametal atomu negatif iyon (anyon) haline gelir.

8 Formül birimi NaCl dir. Sodyum Klorür

9 Anorganik Moleküller S 8 P 4 Bazı elementlerde atomlar bir araya gelerek moleküller oluşturur. Böyle elementler bir moleküller topluluğudur. Örneğin; kükürt (sekiz kükürt atomu) ve fosfor (fosfor atomu) bu tür elementlerdir.

10 Molekül Kütlesi HO HO H OH H H H O OH OH H Glukoz Molekül formülü C 6 H 12 O 6 Kaba formülü CH 2 O Molekül Kütlesi: İzotoplarının karışımının doğal oluşumlarının kullanılması, 6 x 12, x 1, x 16,00 = 180,18

11 Kimyasal Bileşim Halotan C 2 HBrClF 3 Mol oranı Kütle oranı n C /n halotan m C /m halotan M(C 2 HBrClF 3 ) = 2M C + M H + M Br + M Cl + 3M F = (2 x 12,01) + 1, , ,45 + (3 x 19,00) = 197,38 g/mol

12 Örnek 3.4 Bileşiğin Yüzde Kütle Bileşiminin Hesaplanması Molekül kütleyi hesaplayınız M(C 2 HBrClF 3 ) = 197,38 g/mol Sonra, bir mol bileşikteki kütle oranlarını ve yüzdelerini hesaplayınız:

13 Örnek 3.4

14 Bir Bileşiğin Deneysel Olarak Bulunan Yüzde Bileşiminden Formülünün Bulunması 1. Elinizdeki örneğin tam 100 g olduğunu varsayın g örnekteki kütleleri mollere çeviriniz. 3. Bulunan mol değerlerine uyan formülü yazın. 4. Bulduğunuz sayıları en küçüğüne bölerek indisleri tam sayı haline getirin. 5. Bu noktada indisler tam sayılardan çok az farklı ise bu rakamları tam sayıya yuvarlayın. Bir veya daha fazla indis tam sayılı değilse, bütün indisleri tam sayı yapacak küçük bir tam sayı ile çarpın.

15 Örnek 3-5 Bir Bileşiğin Kaba ve Molekül Formüllerinin Yüzde Bileşimlerinden Bulunması Dibütil süksinat ev karıncaları ve hamam böceklerine karşı kullanılan bir böcek kovucudur. Bileşimi %62,58 C, %9,63 H ve %27,79 O dir. Deneysel olarak bulunan molekül kütlesi 230 akb dir. Dibütil süksinatın kaba ve molekül formüllerini bulunuz. 1.Basamak: 100,0 g örnekteki elementlerin kütlelerini belirleyiniz. 62,58 g C/ 9,63 g H/ 27,79 g O

16 Örnek Basamak: Bütün bu kütleleri mole çeviriniz. 1molC nc g C 5.210molC gC n n O H 9.63g H g O 1mol H 1.008g H 1molO gO 9.55mol H 1.737molO 3.Basamak: Bulduğunuz mol sayılarına göre geçici bir formül yazınız. C 5,21 H 9,55 O 1,74 4.Basamak: Geçici formüldeki her bir sayıyı en küçüğüne bölünüz. C 2,99 H 5,49 O

17 Örnek Basamak: Bütün sayıları tam sayı yapmak için, indisleri uygun bir tamsayı ile çarpınız. Burada 2 ile çarpmamız gerekir: C 5.98 H O 2 Kaba Formülü C 6 H 11 O 2 dir. 6.Basamak: Molekül formülünün belirlenmesi. Kaba formülün kütlesi 115 akb. Molekül formülün kütlesi 230 akb. Molekül formülü C 12 H 22 O 4 dir.

18 Yakma Analizi Oksijen gazı analiz edilecek örneği içeren yanma tüpünden geçer. Düzeneğin bu kısmında yüksek sıcaklık fırını vardır. Yanma ürünleri fırını terk ederken tutulurlar. Su buharı magnezyum perklorat ve CO 2 gazı ise NaOH (Na 2 CO 3 verir) tarafından tutulurlar. Yakmadan önce ve yakmadan sonra tutucuların kütlelerinin farkı, yakma tepkimesinde oluşan H 2 O ve CO 2 nin kütlelerini verir.

19 Yakma Analizi Etanolün Yanmasının Molekül Gösterilişi Her bir etanol molekülü iki CO 2 ve üç H 2 O molekülü oluşturur. Yakma işlemi aşırı oksijenli ortamda olur ve tepkime sonunda O 2 molekülleri artar.

20 3-4 Yükseltgenme Basamakları Metaller elektron vermeye yatkındır. Na Na + + e - Ametaller elektron almaya yatkındır. Cl + e - Cl - İndirgeyiciler Yükseltgeyiciler Yükseltgenme Basamağı: Bir atomun bileşiklerinde verdiği ya da aldığı elektron sayısını gösterir.

21 Yükseltgenme Basamaklarını Belirlemek İçin Gereken Kurallar 1. Serbest element atomunun yükseltgenme basamağı (Y.B.) 0 dır. 2. Tüm atomların yükseltgenme basamaklarının toplamı; i. Serbest atomlar, moleküller ve formül birimleri gibi nötür türlerde 0 dır. ii. Bir iyonda iyonun yüküne eşittir. 3. Grup 1 metallerinin bileşiklerinde Y.B. +1 ve Grup 2 metallerinin ise +2 dir. 4. Bileşiklerinde florun Y.B. daima -1 dir.

22 Yükseltgenme Basamaklarını Belirlemek İçin Gereken Kurallar 5. Bileşiklerinde hidrojenin Y.B. genellikle +1 dir. 6. Bileşiklerinde oksijenin Y.B. genellikle 2 dir. 7. Metallerle yaptığı ikili bileşiklerde: i. Halojenlerin Y.B. 1, ii. Grup 16 elementlerinin Y.B. 2 ve iii. Grup 15 elementlerinin Y.B. 3 tür.

23 Örnek 3-7 Yükseltgenme Basamaklarının Belirlenmesi Aşağıda altı çizilmiş elementlerin Y.B. larını bulunuz? a) P 4 ; b) Al 2 O 3 ; c) MnO 4- ; d) NaH a) P 4 elementtir. P nin Y.B. = 0 b) Al 2 O 3 : O 2 dir. O 3 6 dır. (+6)/2=(+3), Al nin Y.B. = +3. c) MnO 4- : net Y.B. = -1, O 4 8 dir. Mn nin Y.B. = +7. d) NaH: net Y.B. = 0, Na un Y.B. = +1 dir ve H nin Y.B.= -1.

24 Bileşiklerin İsimlendirilmesi Bileşikleri adlandırmada büyük bir karışıklığa meydan vermemek ve imkansızı başarmaya çalışmamak için, bir adlandırma sistemine gereksinim vardır. Çeşitli adlandırma sistemleri bulunmakla birlikte, biz daha çok Organik Bileşikler ve Anorganik Bileşikler i kullanırız.

25 Anorganik İsimlendirme Metal ve Ametallerin İkili Bileşikleri NaCl = sodyum klorür Yük olarak nötr Metalin adını değiştirmeden ür eki getirilir MgI 2 = magnezyum iyodür Al 2 O 3 = aluminyum oksit Na 2 S = sodyum sülfür

26

27 İki Ametalin İkili Bileşikleri Molekül Bileşikler Genellikle pozitif Y.B.na sahip element önce yazılır - HCl hidrojen klorür Bazı metal çiftleri birden çok bileşik yaparlar ve bunların adları farklıdır. mono 1 penta 5 di 2 hekza 6 tri 3 hepta 7 tetra 4 okta 8

28

29 İkili Asitler Asitler suda çözündüklerinde H + iyonu oluştururlar. Asitler suda iyonize olurlar. Asitlerin sulu çözeltilerini belirlemek istersek, ametal adının başına hidro önekini ve sonuna ik ekini yazarız. HCl hidrojen klorür hidroklorik asit HF hidrojen florür hidroflorik asit

30 Çok Atomlu İyonlar Çok atomlu iyonlar çok yaygındır. Tablo 3.3 Çok Atomlu İyonlar: Amonyum iyonu NH + 4 Asetat iyonu C 2 H 3 O - 2 Karbonat iyonu CO 2-3 Hidrojen karbonat HCO - 3 Hipoklorit ClO - Fosfat PO 3-4 Klorit ClO - 2 Hidrojen fosfat HPO 2-4 Klorat ClO - 3 Sülfat SO 2-4 Perklorat ClO - 4 Hidrojensülfat HSO - 4

31

32 Organik Bileşiklerin Adlandırılması Organik bileşikler tabiatta çok fazladır. Yağlar, karbonhidratlar ve proteinler yiyeceklerimizde bulunur. Propan, gaz yağı, kerosen, madeni yağlar organik bileşiklerdir. Ayrıca ilaçlar ve plastikler de organik bileşiklerdir. Karbon atomları birbirleriyle birleşerek bir zincir ya da halka yapısı iskeleti oluşturabilirler. Bütün organik bileşikler, temelde karbon atomları, büyük çoğunluğu hidrojen atomları ve pek çoğu da oksijen, azot ya da kükürt atomları içerirler.

33

34 Bazı Hidrokarbonların Gösterilişi

35 Visualizations Bazı Hidrokarbonların of some hydrocarbons Gösterilişi

36 İzomerler İzomerler aynı molekül formüllü, ancak uzayda atomlarının düzenlenmesi farklı olan moleküllerdir.

37 Fonsiyonel Gruplar Karboksilik Asit

38 Fonksiyonel Gruplar - Alkoller