ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ E BİLEŞİKLER VE FRMÜLLERİ (4 SAAT) 1 Bileşikler 2 Bileşiklerin luşması 3 Bileşiklerin Özellikleri 4 Bileşik Çeşitleri 5 Bileşik Formülleri 6 İyonlar ve Değerlikleri 7 Bileşiklerin Kimyasal Yollar la Ayrılması (Bileşikleri Ayırma Yöntemleri) (*) 1
E BİLEŞİKLER VE FRMÜLLERİ : 1 Bileşikler : Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı kimyasal özelliklere sahip milyonlarca yani madde yani bileşik oluştururlar. Elementler doğada genelde saf halde değil de bileşikler halinde bulunurlar. Bilinen element atomlarından sadece soy gaz atomları kararlıdır ve kararlı oldukları için kimyasal bağ oluşturmayıp doğada tek atomlu halde bulunurlar. Soy gazların dışındaki metal ve ametal atomları kararsız olup kararlı hale geçmek için elektron alış verişi yaparak veya elektronlarını ortaklaşa kullanarak kimyasal bağ oluştururlar. Kimyasal bağ oluşturan farklı atomlar da bir araya gelerek farklı kimyasal özelliklere sahip yeni maddeler yani bileşikler oluştururlar. İki ya da daha fazla farklı element atomunun kendi özelliklerini kaybedip belirli oranlarda bir araya gelerek kimyasal bağ oluşturması sonucu meydana gelen yeni ve saf maddelere bileşik denir. Bu nedenle elementlerin bileşikleri oluşturması kimyasal değişmedir. İki ya da daha fazla elementin kendi özelliklerini kaybederek belirli oranlarda ve kimyasal tepkimeler sonucu oluşturdukları saf maddelere bileşik denir. ÖRNEKLER : 1 Sodyum elementi sadece sodyum atomlarından oluşur, gümüş rengindedir ve yumuşaktır. Klor elementi sadece klor moleküllerinden oluşur, sarı yeşil renkli zehirli bir gazdır. Sodyum elementindeki sodyum atomları birbirinden ayrılır. Klor elementindeki klor moleküllerinin atomları birbirinden ayrılarak sodyum atomlarına yaklaşır kendi kimliklerini kaybederek sodyum klorür bileşiğini oluştururlar. Sodyum ve klor atomlarından oluşan sodyum klorür bir bileşiktir ve kendini oluşturan sodyum ve klor elementlerinden farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Sodyum klorür şeffaf, katı ve ufalanabilen bir bileşiktir. 2 idrojen elementi sadece hidrojen moleküllerinden oluşur, renksiz, kokusuz, yanıcı bir gazdır. ksijen elementi sadece oksijen moleküllerinden oluşur, renksiz, kokusuz, yakıcı bir gazdır. ksijen ve hidrojen atomlarından oluşan su, bir bileşiktir ve kendini oluşturan oksijen ve hidrojen elementlerinden farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Su, yanıcı ve yakıcı özellikte olmayan sıvı halde bir bileşiktir. 2 Bileşiklerin luşması : Elementler bileşik oluştururken, elementi oluşturan aynı cins element atomları arasındaki kimyasal bağlar kopar ve element atomları birbirinden ayrılır. Birbirinden ayrılan element atomları, farklı cins element atomları ile yeni kimyasal bağlar oluşturarak bir araya gelir ve bunun sonucunda da bileşikler meydana gelir. Bu nedenle bileşikler oluşurken farklı element atomları kimyasal bağlar sayesinde bir araya gelir ve yeni maddeler oluşur. Atomlar bileşik oluşturduklarında atomların arasındaki uzaklık değişir. Atomların element halindeyken aralarındaki uzaklık çok azdır. Atomlar bileşik oluşturduklarında ise aralarındaki uzaklık artar. Bunun nedeni, atomların element halinde iken aralarındaki kimyasal bağların, bileşik oluşturduklarında aralarında oluşan kimyasal bağlardan farklı olmasıdır. ÖRNEKLER : 1 Sodyum elementindeki sodyum atomlarının arasındaki uzaklık çok azdır. Sodyum klorür bileşiğindeki sodyum atomlarının arasındaki uzaklık daha fazladır. Klor elementindeki klor moleküllerini oluşturan klor atomlarının arasındaki uzaklık çok azdır. Sodyum klorür bileşiğindeki klor atomlarının arasındaki uzaklık daha fazladır. 2
3 Bileşiklerin Özellikleri : 1 Bileşikler, kendini oluşturan elementlerin özelliklerini göstermezler ve kendini oluşturan elementlerden tamamen farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere yani kimliklere sahiptir. 2 Bileşiği oluşturan elementler kendi özelliklerini yani kimliklerini kaybederler. 3 Bileşiği oluşturan elementler belirli oranlarda birleşirler. 4 Bileşiği oluşturan element atomları arasında kimyasal bağlar bulunur. 5 Bileşikler oluşurken enerji alışverişi olur. 6 Bileşikler, kimyasal değişmeler sonucu oluşur ve kimyasal yollarla ayrılırlar. 7 Bileşikler en az iki farklı elementten yani atomdan oluşurlar. 8 Bileşiklerin belirli erime, kaynama, donma ve yoğunlaşma sıcaklıkları vardır. 9 Bileşiklerin öz kütleleri sabittir. 10 Bileşikler formüllerle gösterilirler. 11 Bileşikler saf ve homojen maddelerdir. 12 Bileşikler, moleküler yapılı bileşikler ve moleküler yapılı olmayan bileşikler olarak iki çeşittir. 4 Bileşik Çeşitleri : Bileşikler moleküler yapılı bileşikler ve moleküler yapılı olmayan bileşikler olarak iki grupta incelenirler. a) Moleküler Yapılı Bileşikler : Bileşikler, farklı cins element atomlarından oluşan moleküllerden oluşmuşsa böyle bileşiklere moleküler yapılı bileşikler denir. Moleküler yapılı bileşikler moleküllerden oluşur. Bileşiklerdeki molekülleri oluşturan atomlar arasında kovalent bağ bulunur. Bileşiğin İsmi Bileğin Formülü Bileşik Molekülünü luşturan Atomlar Su 2 1 Su molekülü; 2, 1 atomundan oluşur. Amonyak N 3 (KÖK) 1 Amonyak molekülü; 1 N, 3 atomundan oluşur. Karbon Di ksit C 2 1 Karbon Di ksit molekülü; 1 C, 2 atomundan oluşur. Kükürt Di ksit S 2 1 Kükürt Di ksit molekülü; 1 S, 2 atomundan oluşur. idrojen Klorür Cl 1 idrojen Klorür molekülü; 1, 1 Cl atomundan oluşur. idrojen Florür F 1 idrojen Florür molekülü; 1, 1 F atomundan oluşur. Azot Di ksit N 2 1 Azot Di ksit molekülü; 1 N, 2 atomundan oluşur. Karbon Mono ksit C 1 Karbon Mono ksit molekülü; 1 C, 1 atomundan oluşur. Kükürt Mono ksit S 1 Kükürt Mono ksit molekülü; 1 S, 1 atomundan oluşur. Azot Mono ksit N 1 Azot Mono ksit molekülü; 1 N, 1 atomundan oluşur. Basit Şeker (Glikoz) C 6 12 6 1 Basit Şeker molekülü; 6 C, 12, 6 atomundan oluşur. Amonyum N 4 (KÖK) 1 Amonyum molekülü; 1 N, 4 atomundan oluşur. Fosfat P 4 (KÖK) 1 Fosfat molekülü; 1 P, 4 atomundan oluşur. Sülfat S 4 (KÖK) 1 Sülfat molekülü; 1 S, 4 atomundan oluşur. Nitrat N 3 (KÖK) 1 Nitrat molekülü; 1 N, 3 atomundan oluşur. idroksit (KÖK) 1 idroksit molekülü; 1, 1 atomundan oluşur. Karbonat C 3 (KÖK) 1 Karbonat molekülü; 1 C, 3 atomundan oluşur. idrojen Sülfat 2 S 4 1 idrojen Sülfat molekülü; 2, 1 S, 4 atomundan oluşur. 3
Bileğin Formülü Bileşiğin Molekül Modeli Bileşiğin Kullanım Alanları 2 ayatın temel ihtiyaç maddelerinden biridir. N 3 N Temizlik malzemelerinde, patlayıcı ve gübre yapımında kullanılır. C 2 C Yangın söndürme tüplerinde, bitkilerin fotosentezi sırasında ve gazlı içeceklerde kullanılır. S 2 S Şeker üretiminde kullanılır. ava kirliliğine ve asit yağmurlarına neden olur. C 6 12 6 Besin maddelerinde bulunur ve vücudun temel ihtiyaç maddelerinden biridir. Cl Cl Temizlik malzemelerinde kullanılır. b) Moleküler Yapılı lmayan (İyonik Yapılı) Bileşikler : Bileşikler, moleküllerden oluşmayıp bileşiği oluşturan farklı cins element atomları bir yığın oluşturacak şekilde bir araya gelmişse böyle bileşiklere moleküler yapılı olmayan bileşikler denir. Moleküler yapılı olmayan bileşikler zıt yüklü iyonlardan oluşur. Moleküler yapılı olmayan bileşiklerdeki iyonlar düzenli bir yığın oluştururlar. Moleküler yapılı olmayan bileşikler sonsuz örgü tipi bileşiklerdir Moleküler yapılı olmayan bileşiklerdeki iyonlar düzenli bir örgü oluştururlar. Moleküler yapılı olmayan bileşikleri oluşturan zıt yüklü iyonlar arasında iyonik bağ bulunur. Bileşiğin İsmi Bileğin Formülü Bileşiği luşturan İyonlar Kalsiyum ksit Ca Ca +2 ve 2 İyonları Sodyum İyodür NaI Na +1 ve I 1 İyonları Sodyum Klorür NaCl Na +1 ve Cl 1 İyonları Alüminyum Klorür AlCl 3 Al +3 ve Cl 1 İyonları Kalsiyum Florür CaF 2 Ca +2 ve F 1 İyonları Alüminyum Sülfür Al 2 S 3 Al +3 ve S 2 İyonları Bakır (I) Klorür CuCl Bakır (II) Klorür CuCl 2 Demir (II) Bromür FeBr 2 Demir (III) Bromür FeBr 3 Gümüş Nitrat AgN 3 Kalsiyum Karbonat CaC 3 Çinko Sülfat ZnS 4 Alüminyum Sülfat Al 2 (S 4 ) 3 Sodyum Sülfat Na 2 S 4 Sodyum Karbonat Na 2 C 3 Bakır Sülfat CuS 4 4
ÖRNEKLER : 1 Kalsiyum oksit (Ca) bileşiğindeki Ca +2 ve 2 iyonları arasında iyonik bağ bulunur. Kalsiyum oksit (Ca) bileşiğindeki Ca +2 ve 2 iyonları düzenli bir örgü oluştururlar. Kalsiyum oksit (Ca) bileşiği, kireç taşında ve bazı mermer çeşitlerinde bulunur. 2 Sodyum İyodür (NaI) bileşiğindeki Na +1 ve I 1 iyonları arasında iyonik bağ bulunur. Sodyum İyodür (NaI) bileşiğindeki Na +1 ve I 1 iyonları düzenli bir örgü oluştururlar. Sodyum İyodür (NaI) bileşiği, tıp alanındaki hastalıkların teşhisinde ve bazı hastalıkların tedavisinde ilaç olarak kullanılır. 5 Bileşik Formülleri : Bileşikler formüllerle gösterilir ve bileşikler moleküler ve iyonik yapılı bileşikler olarak iki grupta incelenir. Bileşik formülleri yazılırken; bileşiği oluşturan atomların veya iyonların sayıları, sembolleri sağ alt köşesine yazılır. Bileşik formüllerine bakıldığında; Bileşiği oluşturan atomların sayısı ve cinsi belirlenebilir. Bileşiğin yapısında bulunan kimyasal bağ çeşidi belirlenebilir. Bileşiğin yapısındaki kimyasal bağ çeşidine bakılarak cinsi belirlenebilir. a) Bileşik Formüllerinin Yazılması (İyonik Yapılı Bileşik Formüllerinin Yazılması) : Bileşikler farklı cins element atomlarından oluşur. Bileşik formüllerinin yazılması için bileşikleri oluşturan element atomlarının değerliklerinin bilinmesi gerekir. Bileşik formülleri yazılırken; İyonların değerlikleri sağ üst köşelerine yazılır. Artı değerlikli iyon (katyon) önce, eksi değerlikli iyon (anyon) sonra yazılır. İyonların değerlikleri çaprazlanır. Yani 1. iyonun değerliği, 2. iyonun sağ alt köşesine, 2. iyonun değerliği de 1. iyonun sağ alt köşesine yazılır. Çaprazlama yapılırken değerliklerin ( + ve ) işaretleri yazılmaz. Çaprazlama yapılırken 1 olan değerlikler ile aynı rakamlı değerlikler yazılmaz. Çaprazlama sonucu iyonların (atomların) sağ alt köşesine yazılan rakamlar o iyonun (atomun) bileşikteki bulunma sayısını verir. b) Bileşik Formüllerinin Adlandırılması : 1 ) İyonik Yapılı Bileşikler (Metal Ametal Bileşikleri) : Önce katyonun (metalin) adı yazılır (okunur). Sonra anyonun (ametalin) adı yazılır ve sonuna ÜR eki getirilir. Anyon (ametal) oksijense KSİT olarak yazılır (okunur). Anyon (ametal) kükürtse SÜLFÜR olarak yazılır (okunur). Anyon (ametal) hidrojense İDRÜR olarak yazılır (okunur). 5
2 ) Kovalent Yapılı Bileşikler (Ametal Ametal Bileşikleri) : Adlandırma yapılırken bileşikteki atomların (elementlerin) sayılarının belirtilmesi gerekir. Bunun için sayıların (rakamların) Latince karşılıkları kullanılır. Mono 1 Penta 5 Nona 9 Di 2 ekza 6 Deka 10 Tri 3 epta 7 Tetra 4 kta 8 Adlandırma yapılırken önce ilk atomun (elementin) sayısı (sağ alt köşede yazan) ve ismi, sonrada ikinci atomun (elementin) sayısı ve ismi yazılır (okunur). İlk atomun (elementin) sayısı 1 ise atom (elemen) sayısı (mono diye) okunmaz. İkinci atomun (elementin) sayısı 1 ise atom (element) sayısı (mono diye) okunur. İkinci atomun (elementin) adının sonuna ÜR eki getirilir. İkinci atom (element) oksijense KSİT olarak yazılır (okunur). İkinci atom (element) kükürtse SÜLFÜR olarak yazılır (okunur). İkinci atom (element) hidrojense İDRÜR olarak yazılır (okunur). 3 ) Yapısında Çok Atomlu İyon (Kök) lan Bileşiklerin Adlandırılması : Önce 1. iyonun veya çok atomlu iyonun (kökün) ismi yazılır (okunur). Sonra 2. iyonun veya çok atomlu iyonun (kökün) ismi yazılır (okunur). 6 İyonlar ve Değerlikleri : a) Tek Atomlu İyonlar ve Değerlikleri (Yükleri) : Katyonlar Anyonlar +1 Değerlikli +2 Değerlikli +3 Değerlikli +4 Değerlikli 1 Değerlikli 2 Değerlikli 3 Değerlikli + Be +2 Al +3 Sn +4 F 2 N 3 Li + Mg +2 Fe +3 Pb +4 Cl S 2 P 3 Na + Ca +2 Br K + Ba +2 I Zn +2 Fe +2 b) Çok Atomlu İyonlar ve Değerlikleri (Yükleri) : Katyonlar Anyonlar +1 Değerlikli 1 Değerlikli 2 Değerlikli 3 Değerlikli (N 4 ) + + N 4 () (C 3 ) 2 2 C 3 (P 4 ) 3 3 P 4 (N 3 ) N 3 (S 4 ) 2 S 4 2 NT : 1 Elementler fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre metaller, ametaller ve soy gazlar olarak gruplandırılırlar. Metaller (+) değerliklidir ve değerlik kabuklarında az sayıda elektron bulundururlar. Ametaller ( ) değerliklidir ve değerlik kabuklarında çok sayıda elektron bulundururlar. 2 Elementlerden hangisinin metal, hangisinin ametal ve hangisinin soy gaz olduğunu anlamak için ametal ve soy gaz atomlarının isimleri bilinmelidir. Bunların dışında kalan atomların hepsi ise metal atomları olur. Soy gazlar şunlardır ; e Ne Ar Kr Xe Rn Ametaller şunlardır ; C N F Cl Br I P S B Se 6
ÖRNEKLER : 1 Aşağıdaki elementlerin oluşturacağı bileşiklerin formüllerini yazın ve adlandırın. a) 20Ca ve 8 b) 13Al ve 35 Br c) 12Mg ve 8 d) 1 ve 8 e) 6C ve 8 f) 6C ve 17 Cl 2 Aşağıdaki bileşikleri adlandırın. a) CCl 4 b) N 2 5 c) N 2 3 d) N 2 e) N 2 f) Al 2 (S 4 ) 3 g) Ca() 2 h) Ca ı) C i) C 2 3 Aşağıda isimleri verilen bileşiklerin formüllerini yazın. a) idrojen Klorür b) Sodyum Klorür c) Karbon Di ksit d) idrojen Florür e) Kükürt Di ksit f) Amonyum idroksit g) idrojen Sülfat h) Magnezyum Bromür ı) Kalsiyum Karbonat i) Amonyum Sülfat 4 Aşağıdaki bileşik formüllerinde hangi elementten kaç tane olduğunu bulun. a) CaC 3 b) N 4 c) C 6 12 6 d) 2( 2 S 4 ) e) N 4 Cl f) 2(N 2 5 ) g) 2(C 2 5 ) 7