Fiziksel ve Kimyasal Değişimler

Transkript

1 Fiziksel ve Kimyasal Değişimler Fiziksel Özellikler Maddenin bileşimini değiştirmeyen özellikler ya da diğer maddelerle olan etkileşimleri düşünülmeden gösterdiği davranışlar yani sadece kendisine bağlı olan özelliklerdir. Fiziksel özelikleri, maddenin kimyasal yapısını değiştirmeksizin gözlenebilen ve ölçülebilen özellikler olarak tanımlayabiliriz. Fiziksel özellikler beş duyu organı ile algılanabilen ve kimyasal ölçülebilen büyüklüklerdir. Maddenin rengi, kokusu, tadı, hacmi, yoğunluğu, hal değişim sıcaklıkları (erime, kaynama, süblimleşme...) kırılgan olup olmama, fiziksel hal, parlaklık, ısısal iletkenlik, elektriksel iletkenlik (metalik), şekil... vb. Fiziksel Değişim Maddelerin fiziksel özelliklerinin değiştiği olaylara fiziksel değişim denir. Fiziksel değişimler sonucu madde kendi yapısını korur, başka maddeye dönüşmez. Örneğin kağıdın yırtılması, camın kırılması, bütün hal değişim olayları, bütün ezilme, ufalanma, kırılma, şekerin ve tuzun suda çözünmesi gibi olaylar fiziksel değişime bir örnektir. Fiziksel değişmede: Geçici değişiklik olur. Moleküller arası bağlar kopar. Kimyasal yapı değişmez. Eşlik eden enerji düşüktür. Yalnız fiziksel özellikleri değişir. Isı alınır ya da ısı salınır. Kimyasal Özellik Enerji etkisiyle veya diğer kimyasal maddelerle etkileşerek yeni madde türlerini oluşturabilme yatkınlığıdır. Maddenin asit ya da bazik karakteri, yanıcı olup olmaması vb. kimyasal özelliklere birer örnektir. Fiziksel özellikler gibi kimyasal özellikler de gerekli önlemler alınarak algılanabilir ve ölçülebilir özelliklerdir. Kimyasal özelliklerin ölçülebilmesi ve yorumlanabilmesi için bir kimyasal olayın gerçekleşmesi gerekir. Örneğin azot gazı normal sıcaklıklarda oksijen gazı ile tepkime vermediği halde yüksek sıcaklıklarda oksijen gazı ile tepkime vermektedir. Çinkonun hidroklorik asitle tepkime verdiği halde altının tepkime verme yeteneğinin olmayışı maddenin kimyasal özellikleri ile ilgilidir. Kimyasal Değişim Kimyasal değişim maddenin farklı maddelere ayrışmasına veya farklı maddelerin etkileşerek yeni maddeleri oluşturmasına denir. Kimyasal değişim sonrasında farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip maddeler meydana gelir. Kimyasal reaksiyonlarda, kimyasal bağlar kırılır ve yeni bağlar oluşur. Bu olaylara bir enerji eşlik eder. İki ya da daha fazla madde bir araya geldiğinde, moleküllerdeki atomlar aralarında yeniden düzenlenir. Bu sırada elektronların paylaşımı da değişir. Fakat atomların çekirdek yapısı yani türü değişmez. Renk değişimi Çökelti oluşumu Isı değişimi Gaz çıkışı Koku değişimi Kimyasal değişimin göstergesidir. Kimyasal tepkimelerde atomlar arası bağlar kopar ve farklı atomlar arasında yeni bağlar meydana gelir. Tepkime sırasında atomların yeni bağlanma biçimleri farklı maddelerin oluşmasını sağlar. Kimyasal tepkimeler sırasında atomlar yok olmaz ve yeni atomlar oluşmaz. Tepkime sonucu oluşan ürünlerdeki atomlar tepkimeye giren maddelerdeki atomlarla aynıdır. Tepkime sırasında sadece atomların bağlanma ve düzenlenme biçimlerinde çeşitli değişiklikler olur. Kimyasal değişimde toplam kütle korunur. Her türlü yanma olayı Analiz ve sentez tepkimeleri Metallerin asitlerde çözünmesi Ekmeğin pişmesi Boyanın kuruması Küflenme olayı Kimyasal değişimlere örnek olarak verilebilir. Kimyasal Reaksiyonlarda: Kalıcı değişiklik olur. Hem molekül içi hem de moleküller arası baglar kopar. Kimyasal yapı değişir. Eşlik eden enerji yüksektir. Hem fiziksel hem de kimyasal özellikleri değişir. Isı alınır ya da ısı salınır.

2 Polimerleşme Birbirine kovalent bağlarla bağlanarak büyük moleküller oluşturabilen küçük mol kütleli kimyasal maddelere monomer denir. Polimer, monomer denilen küçük yapı ünitelerinin (birim, molekül) tekrarlanarak birbirine kovalent bağlanması ile oluşan çok büyük moleküllerdir. Günlük hayatta sıkça kullandığımız, naylon, plastik, yapay kauçuk, PVC vb. maddeler ve biyo organizmalardaki DNA, RNA, protein, nişasta, glikojen vb. maddeler polimerlere birer örnektir. Kolaylıkla şekillendirilebilir. Dış etkenlere karşı dayanıklıdır. İyi bir elektrik yalıtkanıdır. Bağlanan birimlerden her birine monomer denir. Monomerler birbirine bağlanarak dimer, trimer, tetramer... oluşturur. Örneğin iki monomer birbirine bağlandığında oluşan molekül dimerdir. En az 1000 monomerin birbirine bağlanmasıyla oluşan maddeler polimer olarak adlandırılır. Polimerleşme Bazı polimerlerin kullanıldıkları yerler: Polietilen : torba, şişe, barut, ambalaj malzemesi Polipropilen : labaratuvar ve mutfak kapları, yapay çim, ameliyat malzemeleri, oyuncak Polivinil klorürür (PVC): şişe, yer döşemesi, hortum, ambalaj malzemesi Politetrafloretilen (Teflon): destek maddesi, endüstri kapları Polistiren : Ambalaj, buzdolabı kapıları, buz kaplan ve soğutucular. Kondenzasyon Polimerleşmesi En az iki işlevsel grup taşıyan iki monomer arasındaki reaksiyonlarla kondenzasyon polimerleri elde edilir. İki tür monomerden oluştuğundan kondenzasyon polimerleşmesi - A - B - A - B - A - B - şeklinde şematize edilebilir. (A= monomer B= monomer) Protein oluşumu da kondenzasyon polimerleşmesine örnektir. Proteinler, aminoasitlerin birbirlerine peptid bağları adı verilen kovalent bağlarla zincirleme bağlanmaları sonucu oluşan büyük organik bileşiklerdir. Hidroliz Tepkimeleri Büyük moleküllerin su (H 2 0) ile katılma tepkimesi vererek parçalanması olayına hidroliz denir. Sindirim vücudumuzda gerçekleşen hidrolize bir örnektir.

3 Asitler Suda çözündüğünde H + iyonu veren, mavi turnusolu kırmızı yapan, bazı metallerle H 2 gazı açığa çıkaran maddelerdir. Bazı asitler katı maddeler için yakıcı ve tahriş edicidir. Bazıları ise meyve ve sebzelerde bulunur. Bu yiyeceklerin ekşi tadı yapısındaki asitlerden kaynaklanır. Asit- Baz Nötrleşme Tepkimeleri Nötrleşme Tepkimeleri Nötrleşme tepkimelerinin genel özelliği asitle bazın özelliklerini kaybedip tuz ve su oluşturmasıdır. Ancak bazı tepkimelerde su oluşmayabilir. Nötrleşme tepkimelerinde oluşan tuz bir bileşik grubunun adıdır. Metal iyonlarının, asitlerin eksi iyonları ile oluşturduğu her iyonik madde tuzdur. Bazlar Suda çözündüğünde ortama OH - iyonu veren, ele kayganlık hissi veren, turnusol kağıdını maviye çeviren maddelerdir. Yakıcıdırlar ve tadları acımsıdır. Sabun, amonyak, deriyi yakan kostik, diş macunu, kül suyu Evde, fayansları, ocakları temizlemek için kullanılan Çoğu temizlik maddeleri baziktir. Kuvvetli bazlar: Suda çözündüğünde tamamen iyonlaşan bazlardır. Ortamın ph sine göre renk değiştiren belirgin olarak farklı renklere sahip organik boyar maddelere (genellikle zayıf asit ve bazdırlar) indikatör denir. İndikatörlerle maddelerin asit, baz ya da nötr olduğu anlaşılır. İndikatörler kimyasal göstergelerdir. İndikatörlere örnek olarak, turnusol (asit çözeltisinde kırmızı baz çözeltisinde mavi) ve fenolftalein (asit ortamında renksiz, baz ortamında pembe) verilebilir. Günlük hayatta nötrleşme Çiftçiler, fazla asitli topraklardan verimli ürün alamazlar. Toprağın asitliğini azaltmak için toprağa bir baz olan sönmüş kireç (CaO) katarlar. Bal arısı soktuğunda asidik bir madde salgıladığından bu bölgeye kabartma tozu (sodyum bikarbonat) sürülür; bu bölgede nötrleşme sağlanır. Eşek arısı soktuğunda bazik madde salgıladığından bu bölgeye sirke sürülerek nötrleşme sağlanır. Derimiz hafif asidik yani ph si yaklaşık 5,5 tur. Kullandığımız sabunların ph değeri ise yaklaşık 5-10 civarındadır. Bazı insanların midesi ise gerekenden fazla asit salgılar. Bu asit Mg(OH) 2 gibi baz içeren ilaçlar kullanılarak nötralize edilebilir. Ağzımızda bakterilerin ürettiği asit dişleri çürütür. Diş macunlarındaki bazik maddeler asidi nötrleştirir. Mide oldukça asidiktir. Mideden geçen yiyecekler bağırsakta, karaciğerden gelen ve bazik özellikteki safra suyu ile nötrleşir.

4 Kimyasal Tepkime Çeşitleri -1 Yanma Tepkimeleri Maddelerin O 2 (oksijen) ile tepkimesine denir. Yanma olayı için; yanıcı madde, hava, tutuşma sıcaklığı gerekmektedir. Bu üç faktörden biri tükenirse yanma olayı sona erer. Yanma tepkimeleri genelde hızlı gerçekleşir. Ancak demirin paslanması gibi bazı yanma olayları yavaş gerçekleşir. Yavaş yanmalara genel olarak paslanma denir. N 2 nin yanması hariç diğer yanma olaylarında ısı ve ışık enerjisi açığa çıkar. Yani ekzotermiklerdir. Aşağıda verilen tepkimelerin çökelme ve net iyon denklemlerini yazınız. Çözünme ve Çökelme Tepkimeleri Bir maddenin diğer bir madde içerisinde küçük parçacıklar halinde homojen olarak dağılmasına çözünme denir. İki sıvı çözelti karıştırıldığında bazen katı bir madde oluşabilir. Bu madde çökelek olarak adlandırılır. İki çözelti karıştırıldığında gerçekleşen bu tür tepkimelere çökelme tepkimeleri denir. Bir çökelme reaksiyonu kuvvetli iki elektrolit (elektriği ileten sıvı) çözelti karıştırıldığında gerçekleşir ve suda az çözünen bir çökeleğin oluşması ile sonuçlanır. Örneğin KI ile Pb(N0 3 )çözeltileri karıştırıldığında çözünürlüğü az olan altın sarısı parlak bir PbI 2 katısı oluşur.

5 Kimyasal Tepkimeler Kimyasal Tepkime Denklemleri Tepkimeye girenlerin ve çıkanların aralarına tepkimenin yönünü gösteren bir ok konularak sembol ve formüllerle gösterilmesine kimyasal tepkime denklemleri denir. Tepkimeye girenlere reaktif, tepkimeden çıkanlara ise ürünler denir. Kimyasal tepkime denkleminde her zaman atom sayısı ve cinsi korunur. Ancak molekül türü korunmaz. Atom sayısı eşitliğini korumak için moleküllerin önüne uygun katsayılar konur. Tepkimede yer alan maddelerin fiziksel durumu formüllerden sonra parantez içinde yazılan harflerle belirtilir. Tepkime Denklemi Denkleştirme Tepkime denkleminde giren ve çıkan atom sayılarının eşit olması için moleküllerin önüne uygun sayılar konulmalıdır. Buna göre basit denklemler denkleştirilirken aşağıdaki kurallar uygulanabilir. Atom sayısı en çok olan bileşiğin katsayısı 1 alınır. Daha sonra bu bileşikteki atomların sayısı öncelikle eşitlenir. Girenlerde ya da ürünlerde serbest elementler varsa bunların sayısı en son eşitlenir. Bileşiklerin başına mümkünse tam sayı getirilmelidir. Denklemini denkleştirelim. Atom sayısı en çok olan bileşik Fe 3 O 4 tür. Bu bileşiğin katsayısı 1 alınır. Denklemin sağ tarafında 3 tane Fe, 4 tane 0 atomu vardır. Sol tarafta da 3 tane Fe, 4 tane 0 atomu olması için Fe nin katsayısı 3, H 2 O nun katsayısı ise 4 alınır. H 2 nin katsayısını bulmak için H atomları sayısı bilinmelidir. Reaktifler kısmında 8 tane H atomu vardır. Ürünlerde de 8 tane H atomunun olması için H 2 nin katsayısı 4 alınır. Sonuçta tüm atomların sayısı eşitlenmiş ve denklem denkleştirilmiştir. Örnek: Tepkimesindeki X in formülünü bulunuz..

6 N 2(g) + H 2(g) NH 3(g) N 2(g) + H 2(g) NH 3(g) N 2 O 4(g) NO 2(g) N 2 O 4(g) NO 2(g) C 2 H 4 + O 2 CO 2 + H 2 O C 2 H 4 + O 2 CO 2 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + O 2 CO 2 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + O 2 CO 2 + H 2 O Li + H 2 O LiOH + H 2 Li + H 2 O LiOH + H 2 Ca + H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 Ca + H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 H 2 SO 4 + NaOH Na 2 SO 4 + H 2 O H 2 SO 4 + NaOH Na 2 SO 4 + H 2 O HCl + NH 3 NH 4 Cl HCl + NH 3 NH 4 Cl KClO 3(k) KCl (k) + O 2 (g) KClO 3(k) KCl (k) + O 2 (g) Na (k) + HCl (aq) NaCl (k) + H 2 O (s) Na (k) + HCl (aq) NaCl (k) + H 2 O (s) Ca (k) + ZnCl 2(aq) CaCl 2(aq) + Zn (k) Ca (k) + ZnCl 2(aq) CaCl 2(aq) + Zn (k) AlCl 3(aq) + KOH (aq) Al(OH) 3(aq) + KCl (aq) AlCl 3(aq) + KOH (aq) Al(OH) 3(aq) + KCl (aq) H 2(g) + O 2(g) H 2 O (s) H 2(g) + O 2(g) H 2 O (s) Fe (k) + O 2(g) Fe 2 O 3(k) Fe (k) + O 2(g) Fe 2 O 3(k) C 2 H 5 OH + O 2 CO 2 + H 2 O C 2 H 5 OH + O 2 CO 2 + H 2 O CS 2 + O 2 CO 2 + SO 2 CS 2 + O 2 CO 2 + SO 2 Na + H 2 O NaOH + H 2 Na + H 2 O NaOH + H 2 Fe + H 2 O Fe(OH) 2 + H 2 Fe + H 2 O Fe(OH) 2 + H 2 H 3 PO 4 + NaOH Na 3 PO 4 + H 2 O H 3 PO 4 + NaOH Na 3 PO 4 + H 2 O CaCO 3(k) CaO (k) + CO 2(g) CaCO 3(k) CaO (k) + CO 2(g) KCl (k) + O 2(g) KClO 3(k) KCl (k) + O 2(g) KClO 3(k) AgNO 3(aq) + NaCl (aq) AgCl (k) + NaNO 3(aq) AgNO 3(aq) + NaCl (aq) AgCl (k) + NaNO 3(aq) BaCl 2(aq) Na 2 SO 4(aq) BaSO 4(k) + NaCl (aq) BaCl 2(aq) Na 2 SO 4(aq) BaSO 4(k) + NaCl (aq) K 2 SO 4(aq) + FeBr 3(aq) Fe 2 (SO 4 ) 3(k) + KBr (aq) K 2 SO 4(aq) + FeBr 3(aq) Fe 2 (SO 4 ) 3(k) + KBr (aq)

7 OLAY Fiziksel Olay Kimyasal Olay Neden? 1 İyodun süblimleşmesi x Hal değişim olaylarında maddenin yapısında kalıcı değişiklik olmaz. 2 Buzun erimesi 3 Tuzun suda çözünmesi 4 Havanın yoğunlaşması 5 Oksijenin suda çözünmesi 6 Demirin erimesi 7 Suyun buharlaşması 9 CO 2 nin sıvılaşması 10 Şekerin erimesi 11 Alkolün uçması 12 Kırağı oluşumu 13 Suyun elektrolizi 14 Camın buğulanması 15 Yağmur oluşumu 16 Mumun erimesi 18 Çiğ oluşumu 19 Alkolün suda çözünmesi 20 Çimentonun donması 21 Camın kırılması 22 Naftalinin süblimleşmesi 23 Gümüşün havada kararması 24 Demirin asitte çözünmesi 25 Sütün ekşimesi 26 Sütten yoğurt eldesi Na metalinin suda çözünmesi Baraj suyundan içme suyu eldesi 29 Yoğurttan ayran eldesi 30 Üzümden şarap eldesi 31 Ekmeğin küflenmesi 32 Şeker pancarından şeker eldesi 33 Yağlı boyanın kuruması 34 Odunun yanması