LİSE KİMYA 3 2004 Paşa Yayıncılık Ltd. Şti. Bu kitabın tüm yayın hakları Paşa Yayıncılık Ltd. Şti.ʼne aittir. Yayınevinden yazılı izin alınmadan kısmen veya tamamen alıntı yapılamaz, hiçbir şekilde kopya edilemez, çoğaltılamaz ve yayınlanamaz. Kişi kendisi için bu copyright ibaresi ile birlikte olmak koşuluyla bir basılı kopya ve bilgisayarında bir dijital kopya bulundurabilir. Bunun dışındaki tüm eylemlerde 5/12/1951 TARİH VE 5846 SAYILI FİKİR VE SANAT ESERLERİ KANUNU çerçevesinde tüm hukuksal haklarımız aranır. Tüm hakları saklıdır. DERS KİTABI ÖĞRETMEN KLAVUZU Faruk KARACA KİMYA-III 1
YÜKSELTGENME-İNDİRGENME REAKSİYONLARI LİSE KİMYA III BÖLÜM I YÜKSELTGENME-İNDİRGENME REAKSİYONLARI SORU PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Yükseltgenme indirgenme olaylarının gerçekleştiği tepkimelere redoks tepkimesi denir. Çinko metalinin CuSO 4 çözeltisi ile etkileşmesi, bakırın nitrik asit ile tepkimesi, demir çivinin HCl ile tepkimesi birer redoks tepkimeleridir. 2. İndirgenme: Bir atomun yükseltgenme basamağının küçülmesi. Yükseltgenme: Bir atomun yükseltgenme basamağının büyümesi. İndirgen: Bir maddenin yükseltgenme basamağının küçülmesine neden olan madde. Yükseltgen: Bir maddenin yükseltgenme basamağının büyümesine neden olan madde. I gen 3. Yükseltgenme indirgenme tepkimelerinin elektirik enerjisi elde edilecek şekilde birleştirilmesiyle oluşan düzeneklere elektrokimyasal pil denir. Limon pili, Zn-Cu pili, kuru pil vb. 4. Sıcaklığın 25 C, elektrolit derişimlerinin 1 M, çözelti üzerindeki gaz basıncının 1 atm olduğu koşullarda oluşturulan bir elektrokimyasal pilin ölçülen potansiyel farkına standart pil gerilimi denir. 5. Yükseltgenme indirgenme eğilimlerindeki farklılıktan doğan elektron akışına neden olan özelliğe elektrot potansiyeli (gerilimi) denir. Elektrot geriliminin gerçek değeri bilinemez; bu nedenle standart hidrojen elektrot bağlanarak tüm yarı pillerin standart indirgenme (ya da yükseltgenme) gerilimleri deneysel yolla ölçülür. 6. Le Chatelier ilkesi gereğince, Zn/Zn +2 (1 M ZnSO 4 ) // Cu +2 /Cu (1M CuSO 4 ) pili göz önüne alınırsa; 4 Anot çözeltisinin derişimi artırılırsa pil gerilimi düşer. ZnSO 4 çözeltisine, ZnSO 4 katısı eklenirse çözelti derişimi artar. 4 Anot çözeltisinin derişimi düşürülürse pil gerilimi artar. ZnSO 4 çözeltisine su eklenirse çözelti derişimi düşer. 4 Katot çözeltisinin derişimi artırılırsa pil gerilimi düşer. CuSO 4 çözeltisine, CuSO 4 katısı eklenirse çözelti derişimi artar. 4 Katot çözeltisinin derişimi düşürülürse pil gerilimi artar. CuSO 4 çözeltisine, su eklenirse çözelti derişimi düşer. +3 +5 +1 +3 +5 7. a. PCl 3, P 2 O 5, H 3 PO 2, H 3 PO 3, H 3 PO 4 1 +1 +3 +5 +7 b. AlCl 3, HClO, HClO 2, HClO 3, HClO 4 8. Hidroklorik asit yalnız Cu, Ag metallerinden yapılmış kaplarda saklanabilir. Mg, Al, Fe Sn metallerinin tepkimeye girme eğilimleri, hidrojenden daha aktif oldukları için hidroklorik asitle tepkimeye girip hidrojen gazı oluşmasına neden olurlar. 2 www. pasayayincilik.com 2004
YÜKSELTGENME-İNDİRGENME REAKSİYONLARI I 9. a. 18H 2 O + 24H + + 8MnO 4 + 5As 4 O 6 8Mn+2 + 20H 3 AsO 4 b. 16H + + 5 C 2 O 2 4 + 2MnO 4 2Mn+2 + 10CO 2 + 8H 2 O c. 8H + + 3HSO 3 + Cr 2 O 2 7 3HSO 4 + 2Cr+3 + 4H 2 O 10. a. 4OH + P + 5 NO 3 3PO 3 4 + 5 NO + 2H 2 O b. 7MnO 4 + 3NH 3 7MnO 2 + 3NO 2 + H 2 O + 7OH c. 10OH + 4I 2 + S 2 O 2 3 2SO 2 4 + 8I + 5H 2 O 11. a. 3SO 2 3 + 2CrO 2 4 + 5H 2O 3SO 2 4 + 2Cr(OH) 4 + 2OH b. 3As 2 S 3 + 28NO 3 + 10 H+ + 4H 2 O 28 NO + 9SO 2 4 + 6 H 3 AsO 4 c. 2CrI 3 + 64OH + 28Cl 2 2CrO 2 4 + 6IO 4 + 56Cl + 32H 2 O 12. X (k) + Y + (suda) X+ (suda) + Y (k) ise X, Yʼden aktiftir. Z (k) + X + (suda) Z+ (suda) + X (k) ise Z, Xʼten aktiftir. Q (k) + Z + (suda) Q+ (suda) + Z (k) ise Q, Zʼden aktiftir. Elementlerin yükseltgenme eğilimleri için Q > Z > X >Y yazılabilir. 13. Anot : 2 (Al (k) Al +3 (suda) + 3e ) E = +1,66 V + Katot : 3 (Cu +2 (suda) + 2e Cu (k)) E = + 0,34 V Pil: 2Al (k) + 3Cu +2 (suda) 2 Al+3 (suda) + 3 Cu (k) E pil = 1,66 + 0,34 = 2,00 V 14. Anot: Cr (k) Cr +3 (suda) + 3e E = +0,74 V + Katot: 3 (Ag + (suda) + e Ag (k)) E = +0,80 V Pil: Cr (k) + 3Ag + (suda) Cr+3 (suda) + 3Ag (k) E pil = 0,74 + 0, 80 = 1,54 V 15. Anot: 2 (Al (k) Al +3 (suda) + 3e ) E = +1,66 V + Katon: 3(Co +2 (suda) + 2e Co (k) ) E = 0,28 V Pil : 2Al (k) + 3Co +2 (suda) 2 Al+3 (suda) + 3Co (k) E pil = 1,66 + ( 0,28) = 1,38 V 16. Mn Ni pili: 3 (Ni (k) + Mn +2 (suda) Ni+2 (suda) + Mn (k) ) Al Ni pili: + 2Al (k) + 3Ni +2 (suda) 2 Al+3 (suda) + 3Ni (k) 2Al+3 (suda) + 3Mn (k) Al Mn pili : 2Al (k) + 3Mn +2 (suda) E 1 = 0,93 V E 2 = +1,41 V E = 0,93 + 1,41 E = + 0,48 V 17. Elementlerin aktiflik sırası şöyledir: Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Cu > Ag Bu aktiflik sırasına göre I, III IV numaralı kaplarda aşağıdaki gibi tepkimelerin olması beklenir: I numaralı kapta: 2Al (k) + 3ZnCl 2(suda) 2AlCl 3(suda) + 3Zn (k) III numaralı kapta: Ni (k) + 2AgNO 3(suda) Ni(NO 3 ) 2(suda) +2 Ag (k) IV numaralı kapta: Mg (k) + CuSO 4(suda) MgSO 4(suda) + Cu (k) 3 KİMYA-III www. pasayayincilik.com 2004 3
YÜKSELTGENME-İNDİRGENME REAKSİYONLARI I A Cd Q 112 x Q 18. m Cd = 4,48 = Q = 7720 kulon e x 96500 2 x 96500 A Ag Q 108 x 7720 m Ag = m Ag = m Ag = 8, 64 gram e x 96500 1 x 96500 A Cu Q 64 x Q 19. m Cu = 13 = Q = 39203,125 kulon e x 96500 2 x 96500 X 2 O bileşiğinde, Xʼin yükseltgenme basamağı +1ʼdir. A X2 O Q A X x 39203,125 m x = 26 = A X = 64 1 x 96500 1 x 96500 A Al Q 27 x Q 20. m Al = 5,4 = Q = 57900 kulon e x 96500 3 x 96500 A X Q 85 x 57900 m X = 51 = e = 1ʼdir bileşik X 2 SO 4ʼtür. e x 96500 e x 96500 TESTLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. İndirgenme yarı tepkimesinin standart gerilimi en küçük (yükseltgenme yarı tepkimesinin standart gerilimi en büyük) olan metalin aktifliği en büyüktür. rilenlere göre aktiflik sırası; Ag < Co < Ba şeklindedir. 2. Agʼün yükseltgenme eğilimi hidrojeninkinden küçüktür dolayısıyla; (Doğru seçenek E) Ag (k) + HCl (suda) AgCl (suda) + 1/2H 2(g) tep ki me si ken di li ğin den ger çek leş mez (tep ki me nin ge ri li mi, E, ne ga tif tir.) 3. Elektron verme eğilimi aynı zamanda yükseltgenme eğilimidir metaller için aktiflik sıralamasıdır. I numaralı kapta: X (k) + Z +2 (suda) X+2 (suda) + Z (k) tepkimesi, II numaralı kapta: Y (k) + X +2 (suda) Y+2 (suda) + X (k) tepkimesi gerçekleşirken Z < Y olduğu için III numaralı kapta tepkime olmaz. 4. I X, soy metaldir. II Y, aktif metaldir. III Zʼnin yükseltgenme eğilimi (aktifliği ) Yʼninkinden büyüktür. Aktiflik sırası Z > Y > X şeklindedir. 5. Anot : Mg (k) Mg +2 (suda) + 2e E = +2,37 V + Katot : Cu +2 (suda) + 2e Cu (k) E = +0,34 V Pil : Mg (k) + Cu +2 (suda) Mg+2 (suda) + Cu (k) E pil = 2,37+0,34 = 2,71 V (Doğru seçenek E) 4 www. pasayayincilik.com 2004
YÜKSELTGENME-İNDİRGENME REAKSİYONLARI I 6. Anot : 2(Al (k) Al +3 (suda) + 3e ) E = +1,66 V + Katot : 3(Cu +2 (suda) + 2e Cu (k) ) E = +0,34 V Pil : 2Al (k) + 3Cu +2 (suda) 2Al+3 (suda) + Cu (k) E pil = 1,66 + 0,34 = 2 V (Doğru seçenek E) 7. rilere göre elementlerin aktiflik sırası Zn > Co >Ag şeklindedir Zn Co pilinde Zn, Co Ag pilinde Co yükseltgenir. Zn Co pili : Zn (k) + Co +2 (suda) Zn+2 (suda) +Co (k) + Co Ag pili : Co (k) +2Ag + (suda) Co+2 (suda) +2Ag (k) Zn Ag pili : Zn (k) + 2Ag + (suda) Zn+2 (suda) + 2Ag (k) E 1 = 0,48 V E 2 = 1,08 V E = 0,48 + 1,08 E = 1,56 V (Doğru seçenek E) 8. Sn +2 (suda) + I 2(k) Sn+4 (suda) + 2I (suda) + Sn +4 (suda) + 2e Sn+2 (suda) I 2(k) + 2e 2I (suda) E 1 = 0,38 V E 2 = 0,15 V E = 0,38 + 0,15 = 0,53 V (Doğru seçenek E) 9. Zn +2 (suda) + Cu (k) Zn (k) + Cu+2 (suda) + Mg (k) + Cu +2 (suda) Mg+2 E 1 = 1,10 V E 1 = + 2,71 V (suda) + Cu (k) Mg (k) + Zn +2 (suda) Mg+2 (suda) + Zn (k) E = 1,10 + 2,71 = 1,61 V (Doğru seçenek A) 10. I. kaba katı NiSO 4 eklenirse pilin gerilimini artırmaz düşürür. 11. Pilde anot Zn, katot ise Agʼ tür bu nedenle Zn(NO 3 ) 2 derişimi artarken AgNO 3 derişimi azalır. 12. Yükseltgenme eğilimi en büyük olan Znʼdur anotta Zn yükseltgenir. İndirgenme eğilimi en büyük olan ise Auʼdır. Ancak indirgenecek Au +3 iyonu bulunmadığından katotta H + iyonu indirgenir. Anot : Zn (k) Zn +2 (suda) + 2e + Katot : 2H + (suda) + 2e H 2(g) E = 0, 76 V E = 0, 00 V Pil : Zn (k) +2H + (suda) 2n+2 (suda) + H 2(g) E = 0, 76 V [Zn +2 ] büyürse Le Chatelier ilkesine göre geri tepkime hızlanır pilin gerilimi düşer. (Doğru seçenek E) 13. 3AS 2 S 3 + 28NO 3 + 10H+ + 4H 2 O 28NO + 9SO 2 4 + 6H 3 AsO 4 KİMYA-III 5
YÜKSELTGENME-İNDİRGENME REAKSİYONLARI I 14. 3SO 2 3 + 2 CrO 2 4 + 5H 2 O 3 SO 2 4 + 2Cr(OH) 4 + 2OH (Doğru seçenek E) 15. 3P 4 + 20NO 3 + 16OH 12PO 3 4 + 20NO + 8H 2 O A x Q 27 x Q 16. m = 8,1 = Q = 86850 kulon e x 96500 3 x 96500 A x Q 58 x 86850 m = 26,1 = e = 2 n = +2 e x 96500 e x 96500 17. Anot : 2 (Al +3 (suda) + 3e Al (k) ) E = 1,66V + Katot : 3 (Zn (k) Zn +2 (suda) + 2e ) E = + 0,76 V Net tepkime : 2Al +3 (suda) + 3 Zn (k) 2Al (k) + 3Zn+2 (suda) E = 1,66 + 0,76 = 0,9 V Tepkimenin gerçekleşebilmesi elektroliz için dışarıdan 0,9 Vʼtan daha büyük bir gerilim uygulanmalıdır. Net tepkimeden görüldüğü gibi 3 mol Zn aşınırken, Al elektrodun kütlesi 2 mol artmaktadır. (Doğru seçenek A) 18. 1 F 96500 kulon ise, 0, 5F x x = 48250 kulondur. 27 x 48250 108 x 48250 m Al = m Al = 4,5g m Ag = m Al = 54 g 3 x 96500 1 x 96500 A x Q 64 x Q 19. m = 3,2 = Q = 4825 kulon e x 96500 1 x 96500 A x Q 24 x 4825 m = 0,6 = e = 2 e x 96500 e x 96500 Xʼin yükseltgenme basamağı +2ʼdir bileşiğin formülü XCO 3 şeklindedir. 20. Anottaki iyonlar Katottaki iyonlar Cl Na + NO 3 K+ OH H + Cl 2 gazı açığa çıkar. H 2 gazı açığa çıkar. 6 www. pasayayincilik.com 2004
LİSE KİMYA III BÖLÜM II KİMYASAL BAĞLAR SORU VE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Atomların bir arada tutulmasını sağlayan kuvvetlere kimyasal bağ denir. Genel olarak iyonik bağ, kovalent bağ ve metalik bağ olmak üzere 3ʼe ayrılır. 2. Bir atomun yapabileceği bağ sayısı değerlik elektron sayısı ile sınırlıdır. Atom en çok bağ yaptığında bütün değerlik elektronlarını kullanır. Bunu gerçekleştirebilmek için iki yol vardır. Birincisi atomların elektron dizilişlerini dublet ya da oktet kuralına benzetmeleri ikincisi ise dış enerji düzeylerindeki bütün elektronların yarı dolu orbital oluşturacak şekilde yeniden düzenlemeleri ile olanaklıdır. 3. Atomların kimyasal bağ oluştururken elektron dizilişlerini Heʼun elektron dizilişine benzetmelerine dublet, diğer soy gazların elektron dizilişine benzetmelerine oktet kuralı denir. 4. Karbon elementinin diğer elementlerden daha fazla bileşik oluşturabilmesinin nedeni : sp 3 hibritleşmesi sayesinde başka atomlarla 4 kovalent bağ yapabilmesidir. Bunun dışında C atomu sp ve sp 2 hibrit orbitalleri ile ikili ve üçlü bağlar da oluşturabilir. 5. Atomik ya da hibrit orbitallerin uç uca örtüşmesiyle oluşan bağa sigma bağı denir. Sigma bağı oluştuktan sonra orbitallerin yandan örtüşerek sigma bağının oluşturduğu düzlemin altında ve üstünde ya da önünde ve arkasında elektron bulutu şeklinde oluşturduğu kovalent bağa pi bağı denir. 6. Atomik orbitallerin birbiriyle karışarak; enerjisi, karışan orbitallerin enerjilerinin arasında olan yarı dolu orbitaller oluşturmasına hibritleşme, bu yolla oluşan orbitallere hibrit orbitalleri denir. Hibritleşmeye iki orbital katılmışsa sp, üç orbital katılmışsa sp 2, dört orbital katılmışsa sp 3 hibrit orbitalleri oluşur. 7. 8. Elmasta C atomları sp 3 hibrit orbitalleriyle düzgün dört yüzlü geometri ile ağ örgüsü oluşturur. Grafitte ise C atomları sp 2 hibrit orbitalleriyle düzgün altıgenler oluşturur ve oluşan ağ örgüsünde konjuge çift bağlar vardır. Konjuge çift bağlar, C atomları arasında bir elektron bulutu oluşturur ve bu pi elektronları grafitin elektriği iletmesini sağlar. 9. Elementlerin iyonlaşma enerjileri arasındaki fark küçüldükçe yapacakları bağın daha kovalent karakterli olması beklenir. Sadece iyonlaşma enerjileri arasındaki fark dikkate alındığında H ve Cl atomları arasındaki bağın daha kovalent karakterli olması beklenir (Ancak bağların karakteri elektronegatiflikle açıklandığında C H bağının daha kovalent karakterli olacağı görülür. Bu da doğru olan hâldir). 10. Merkez atom olan Siʼa 4 atom bağlıdır ve merkez atomun ortaklanmamış elektron çifti yoktur. Dolayısıyla SiH 4 molekülü, merkezinde Si atomu, köşelerinde H atomları olan düzgün dört yüzlü geometriye sahiptir. Si H bağları Si ve H atomlarının elektronegatifliklerinin farklı olması nedeniyle polardır. Ancak molekülün düzgün dört yüzlü geometride olmasından dolayı SiH 4 molekülü apolardır. KİMYA-III 7
KİMYASAL BAĞLAR II 11. 31 X : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 3A gurubu 17 Y : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 7A gurubu a. b. XY 3 c. Bağlar polar, molekül apolar d. Düzlem üçgen e. sp 2 12. 14 X : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 4A gurubu 6 Y : 1s2 2s 2 2p 2 4A gurubu Her iki atom da sp 3 hibrit orbitalleriyle bağ yapar. X ve Yʼnin oluşturacağı XY bileşiği tıpkı elmas gibi ağ örgüsü oluşturur, yani bileşik moleküler değildir. Kristalde her X atomu 4 tane Y atomuna, her Y atomu da 4 tane X atomuna düzgün dört yüzlü geometriyle bağlanmıştır. 13. Yʼ nin Lewis formülü şeklindedir. Formül XY 3 ise Xʼ in 3 değerlik elektronu olmalıdır. Molekül geometrisi üçgen piramit olduğuna göre Xʼin bağ yapmayan bir elektron çifti olmalıdır. Buna göre Xʼin değerlik elektronlarının dizilişi, ns 2 np 3 şeklindedir. 14. Her üç bileşikte de molekül polardır ve molekülleri arasında dipol-dipol etkileşimlerinin yanında hidrojen bağları da vardır. Ancak burada belirleyici olan van der Waals kuvvetleridir. Van der Waals kuvvetleri moleküldeki elektronların sayısıyla ve molekülün yüzeyinin büyüklüğüyle doğru orantılıdır. Mol kütlesi arttıkça moleküldeki elektron sayısı arttığı ve genellikle molekülün yüzeyi büyüdüğü için van der Waals kuvveti büyür ve bu nedenle kaynama noktası da yükselir. 15. Verilen elementlerden en elektronegatif element D, en elektropozitif element Bʼ dir. Bu iki elementin oluşturacağı bileşiğin iyonik karakteri en büyüktür. 16. Periyodik cetvelde soldan sağa gidildikçe A gruplarındaki metallerin atom yarıçapları küçülür, metalik bağ kuvvetleri ve erime-kaynama noktaları yükselir, metalik özellik azaldığı için kırılganlıkları artar. 17. Periyodik cetvelde yukarıdan aşağıya inildikçe atom yarıçapı büyüdüğü ve metal bağı zayıfladığı için metallerin erime-kaynama noktaları düşer. Ametallerde ise atom numarası arttıkça elektron sayısı artar ve bu artış, moleküller arası van der Waals kuvvetinin büyümesine neden olur. Van der Waals kuvvetleri büyüdüğü için ametallerin erime kaynama noktaları yükselir. 18. Katı hâldeyken kristal içindeki iyonlar, birbirine iyon bağıyla sıkıca bağlıdır ve serbest iyon olmadığı için iyonik bileşikler katı hâlde elektiriği iletmez. Ancak iyonik bileşikler suda çözününce ya da eritilince kristaldeki iyonlar birbirinden ayrılır ve serbest iyonlar elektrik akımının iletilmesini sağlar. 19. 20 Ca : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 (2 değerlik elektronu var.) 7 N : 1s2 2s 2 2p 3 (5 değerlik elektronu var.) 20. Polar moleküllü bileşikler, molekülleri polar olan suda çok çözünürken apolar moleküllü bileşikler suda görece az çözünür. Bu nedenle suda NH 3, CO 2ʼten daha fazla çözünür. C 2 H 5 OH ve CH 3 COOH bileşiklerinin suda çok çözünmesinin nedeni ise bu bileşiklerin moleküllerinin su molekülleriyle hidrojen bağı oluşturabilmesidir. 21. Bağları polar olan moleküllerin eğer molekül geometrisi düzgün dört yüzlü, düzlem üçgen ya da çizgisel ise molekül apolar olur. Ancak geometrisi düzgün dört yüzlü vb. simetrik değilse molekül polardır (Merkez atoma bağlı olan atomların aynı olması koşuluyla). 8 www. pasayayincilik.com 2004
KİMYASAL BAĞLAR II TESTLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. İyonlaşma enerjileri arasındaki fark ne denli küçükse bağın kovalent karakteri de o denli büyük olur. Bu nedenle C elementinin atomları arasında oluşan bağ %100 kovalent karakterdedir. 2. İki atom arasındaki ikili ya da üçlü bağlardan yalnız bir tanesi sigma bağıdır. Atomlar arasında tekli bağ varsa bu bağ sigma bağıdır. 3. Moleküler hâlde, elektron dağılımları küresel simetrik olduğu için tepkimelere yatkın değillerdir. (Doğru seçenek E) 4. Y ile gösterilen 1-2 karbon atomlarına hidrojen atomu bağlanmadığından karbon atomları arasında üçlü bağ bulunur. X ile gösterilen 3-4 karbon atomlarına birer hidrojen atomu bağlandığından karbon atomları arasında en fazla ikili bağ bulunur. Buna göre X ikili, Y üçlü bağı içerir. 5. Merkez atom olan Xʼin ortaklanmamış elektron çifti bulundurmaması nedeniyle molekülün geometrisi düzlem üçgendir. 6. Elektronegatiflik farkı ne denli küçükse bağın polarlığı o denli az olur. 7. Periyodik cetvelin VII A grubunda bulunan Y elementinin Lewis formülü şeklindedir ve XY 4 bileşiğinin oluşabilmesi için Xʼ in Lewis formülü şeklinde olmalıdır. Bu Lewis formülü, değerlik elektronlarının sayısı 4 olan IV A grubu elementlerine özgüdür. 8. Fʼ un Lewis formülü şeklindedir ve XF 4 formülünde düzgün dört yüzlü geometri oluşturan atomlar, X merkez atom olduğundan periyodik cetvelin IV A grubundaki elementlerin atomlarıdır. Atom numarası 14 olan bu elementin elektron dizilişi şöyledir: 14 X : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 9. Bu bileşiklerde van der Waals kuvvetlerinin büyüklüğünü belirleyen etken, iki molekülün birbirine değme yüzeyinin büyüklüğüdür. Dallanma arttıkça değme yüzeyi küçüleceği için van der Waals kuvveti küçülür, kaynama noktası daha küçük olur. Bu nedenle kaynama noktaları I > II > III şeklindedir. 10. KF bileşiği iyonik bir bileşiktir; iyonik bileşikler katı hâldeyken elektrik akımını iletmez. 11. Metal bağı, atom çekirdekleriyle metaldeki tüm atomlara ait hareketli değerlik elektronlarının oluşturduğu elektron denizi arasındaki çekim kuvvetidir. KİMYA-III 9
KİMYASAL BAĞLAR II 12. Atomların iyonlaşma enerjileri arasındaki fark ne denli büyükse oluşacak bağın iyonik karakteri o denli büyük olur. (Doğru seçenek E) 13. XO 2 molekülünde 2σ ve 2π bağı varsa açık formülü; O = X = O şeklindedir. X atomu 4 bağ yaptığına göre periyodik cetvelin IV A grubunda yer almalıdır. 2. periyodun IVA grubunda yer alan elementin atom numarası, 1s 2 s 2 2p 2 elektron dizilişine göre 6ʼdır. 14. HI molekülü denildiğine göre H ile I arasındaki bağ daha çok kovalent karakterlidir. Çözeltide iyonlaşması ve iyonlaşma sabitinin çok büyük olması H I bağının polar olmasıyla açıklanabilir. 15. BF 3 molekülü, B atomunun ortaklanmamış elektron çifti bulundurmaması nedeniyle üçgen piramit değil düzlem üçgen geometriye sahiptir. 16. 20 Ca 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 (2 değerlik elektronu vardır.) 9 F 1s2 2s 2 2p 5 (7 değerlik elektronu vardır.) Ca atomu 2e verir, buna karşılık F atomu oktetini sekize tamamlamak için bir elektron alır. Ca ile F arasında hidrojen bağı değil iyonik bağ oluşur. (Doğru seçenek E) (Doğru seçenek E) 17. Mol kütlesi daha küçük olmasına karşın H 2 Oʼ yun kaynama noktasının H 2 Sʼün kaynama noktasından daha yüksek olması, H 2 O molekülleri arasında hidrojen bağlarının olması ve hidrojen bağlarının suyun kaynamasını zorlaştırmasıdır. (Doğru seçenek A) 18. Hidrojen bağı; H atomunun F,N,O gibi elektronegatif atomlara bağlanmasıyla oluşan moleküller arasında söz konusudur. (Doğru seçenek E) 19. Su polar moleküllerden oluşan bir bileşiktir. HCl gibi pular moleküller ve su ile hidrojen bağı oluşturabilen NH 3, C 2 H 5 OH, CH 3 COOH gibi moleküller suda iyi çözünür. Suda CH 4 gibi apolar moleküllü bileşiklerin az çözünmesi ya da hiç çözünmemesi beklenir. 20. 4 HF, elektronegatifliği büyük olan F atomu tarafı kısmî eksi ( ), H atomu tarafı kısmî artı (+) olan polar bir moleküldür. 4 BF 3, bağları polar olmasına karşın düzlem üçgen geometri nedeniyle apolar bir moleküldür. 4 NF 3, bağları polar olan, merkez atom Nʼ un ortaklanmamış elektron çifti içermesi ve molekülün üçgen piramit geometriye sahip olması nedeniyle polar bir moleküldür. (Doğru seçenek A) 10 www. pasayayincilik.com 2004
LİSE KİMYA III BÖLÜM III ORGANİK KİMYA HAKKINDA GENEL BİLGİLER SORU VE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Element atomları sembollerle, bileşikler ise formüllerle ifade edilirken, bileşikte yer alan element atomlarının sembolleri ile sağ alt köşelerinde mol atom sayıları yer alır. Dolayısıyla bileşiği oluşturan atomların bazen bağıl sayıları bazen de gerçek sayıları yazılır. Atomların bağıl sayılarının ya da gerçek sayılarının yazılması ile bileşikteki element atomlarının kütlece yüzde bileşimleri ya da kütlece birleşim oranları değişmediğinden maddeleri sabit ve katlı oranlar yasasına göre inorganik ve organik olarak sınıflandırmak doğru değildir. 2. Maddelerin organik ve anorganik olarak sınıflandırılması, bu bileşiklerin yapısı ile ilgilidir. Anorganik bileşikler kolay elde edilebilmektedir ve bileşik formüllerinin basit olması bileşiklerin sentez ve analizi kolaydır. Organik maddelerin çok sayıda olmaları yapılarındaki karbon elementinden kaynaklanmaktadır. Organik maddelerin temelde anorganik maddelerden farklı olması moleküllerin büyük ve karışık yapıda olması, bitki ve hayvan yapısında bulunması analiz ve sentezi güç olduğundan maddeler organik ve anorganik olarak sınıflandırılıp bunları ayrı ayrı incelemek gerekir. 3. Maddeler bileşimi ve etkileşimi yönünden organik ve anorganik olmak üzere iki sınıfa ayrılır. Organik ile anorganik bileşikler arasında şöyle bir karşılaştırma yapılabilir: Anorganik bileşikler genellikle iyonik bağlı iken organik bileşikler çoğunlukla kovalent bağlıdır. Organik bileşiklerin tepkimeleri yavaş mekanizmalı, yan ürün verecek şekilde gerçekleşirken, anorganik bileşiklerinki genellikle hızlı ve yan ürün vermeyecek şekilde gerçekleşir. Organik bileşiklerin oluşumunda katalizör gerekebilirken anorganik bileşikler genellikle katalizör gerektirmez. Organik bileşiklerin erime ve kaynama noktaları genelde düşüktür. İnorganik bileşiklerinki ise yüksektir. Organik bileşikler genellikle suda çözünmez ve dolayısıyla çözeltileri de elektriği iletmez. İnorganik bileşiklerin büyük bir kısmı suda çözünür ve sulu çözeltileri elektrik akımını iletir. 4. Organik bileşiklerin yapısında temel elementler olan karbon, hidrojen ve oksijenin yanında azot, fosfor, kükürt ve halojen de bulunabilir. Genelde proteinler, karbonhidratlar, hidrokarbonlar, yağlar, boyar maddeler, alkol ve eterler organik maddelerdir. Bir maddenin organik olup olmadığını belirlemek için madde analizine başvurulur. 4 Maddede karbon ve hidrojen aranıyorsa; Organik madde + CuO (k) CO 2(g) + H 2 O (s) + Cu (k) CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O H 2 O + CuSO 4 CuSO 4 5 H 2 O beyaz renkli mavi renkli 4 Madde de azot aranıyorsa; CaO Organik madde + NaOH NH 3 + Na 2 CO 3 tepkimesi sonucu amonyak gazı oluşur. Amonyak gazında da azot bulunur. 4 Belirli kütlede organik madde örneği alınır. Oksijen dışındaki element atomlarının nicel analizi sonucunda saptanan kütleleri toplamı, organik maddelerin başlangıçtaki kütlesine eşitse, madde oksijen içermiyor. Bulunan kütle toplamı madde örneğinin başlangıçtaki kütlesinden az çıkıyorsa, aradaki fark oksijenin kütlesinden kaynaklanıyor. KİMYA-III 11
ORGANİK KİMYA HAKKINDA GENEL BİLGİLER III 5. M C19 H 16 O 4 = 19 x 12 + 16 x 1 + 4 x 16 M C19 H 16 O 4 = 228 + 16 + 64 M C19 H 16 O 4 = 308 g mol 1 228 16 64 %C = x 100 = %74 %H = x 100 = %5,2 %O = x 100 = 20,8 308 308 308 85,714 14,286 6. n C = n C = 7,143 mol n H = n H = 14,286 mol 12 1 C 7,143 H 14,286 CH 2 (basit formül) (Basit formül kütlesi) x n = mol kütlesi (M C + 2M H ) n = 42 6,25 7. n H = n H = 6,25 1 43,75 n N = n H = 3,125 14 50 n O = n O = 3,125 16 8. 2C x H y O n + 5O 2 4CO 2 + 6H 2 O n = 3 bulunur. Gerçek formül, (CH 2 ) 3 = C 3 H 6ʼdır. H 6,25 N 3,125 O 3,125 H 2 NO 2x = 4 x = 2, 2y =12 y = 6, 2n + 10 = 8 + 6 n = 2 ise C 2 H 6 O 2 6,26 9. a. n CO2 = n CO2 = 0,142 mol n C = 0,142 mol 44 1,602 n H2 O = n H 2 O = 0,089 mol n H = 0,178 mol 18 C 0,142 H 0,178 C 142 H 178 C 4 H 5 b. (4M C + 5M H )n = 106 (4 x 12 + 5 x 1) n = 106 n = 2 C 8 H 10 96 10 c. %C = x 100 = 90,57, %H = x 100 = 9,43 106 106 10. m O = (9,74 + 2,64) 6,49 m O = 5,89 mg (Harcanan oksijen gazı) 0,00974 n CO2 = n CO2 = 0,00022 mol n C = 0,00022 mol n O = 0,00044 mol 44 0,00264 n H2 O = n H 2 O = 0,00015 mol n H = 0,00030 mol n O = 0,00015 mol 18 Açığa çıkan oksijen: 0,00044 + 0,00015 = 0,00059 mol 0,00589 Harcanan oksijen: = 0,00037 mol 16 Bileşikteki oksijen: 0,00059 0,00037 = 0,00022 mol C 0,00022 H 0,00030 O 0,00022 C 22 H 30 O 22 C 3 H 4 O 3 12 www. pasayayincilik.com 2004
ORGANİK KİMYA HAKKINDA GENEL BİLGİLER III 0,2491 11. n CO2 = n CO2 = 0,00566 mol n C = 0,00566 mol, n O = 0,01132 mol 44 0,0510 n H2 O = n H 2 O = 0,00283 mol n H = 0,00566 mol, n O = 0,00283 mol 18 Harcanan oksijen: m O = (0,2491 + 0,051) 0,08874 = 0,21136 gram 0,21136 Harcanan oksijen: n O = = 0,01321 mol 16 Fenoldaki oksijen: n O = (0,01132 + 0,00283) (0,01321) n O = 0,00094 mol C 0,00566 H 0,00566 O 0,00094 C 566 H 566 O 94 C 6 H 6 O 40 6,71 53,29 12. n C = = 3,33 mol n H = = 6,71 mol n O = = 3,33 mol 12 1 16 C 3,33 H 6,71 O 3,33 CH 2 O (basit formül) (CH 2 O) n = C x H y O n (12 + 2 + 16) n = 60 n = 2 C x H y O n C 2 H 4 O 2 (gerçek formül) 3,14 13. n CO2 = = 0,0714 n C = 0,0714 mol 44 n H2 O 1,29 = = 0,0717 mol 18 n H C 0,0714 H 0,1434 C 714 H 1434 CH 2 = 0,1434 mol mrt 750 0,47 x 0,082 x 298 14. PV = x 0,1 = M = 116 g mol 1 M 760 M 82,6 95,816 m C = 116 x m C = 95,816 g n C = = 7,98 mol 100 12 17,4 20,184 m H = 116 x m H = 20,184 g n H = = 20,184 mol 100 1 C 7,98 H 20,184 C 2 H 5 (basit formül) (C 2 H 5 ) n = C x H y (2 x 12 + 5 x 1) n = 116 n = 4 C 8 H 20 (Gerçek formül) 1 3 3 15. C x H y O z + O 2 CO 2 + H 2 O 2 2 2 x y z 3 = 1 x = 2, = 3 y = 6, + 3 = 2 + z = 1 C 2 H 6 O 2 2 2 2 16. KİMYA-III 13
ORGANİK KİMYA HAKKINDA GENEL BİLGİLER III TESTLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Bir maddenin organik bileşik olabilmesi için yapısında karbon ve hidrojen atomlarının bulunması zorunludur. Buna göre; CH 4, CH 3 COOH, C 4 H 10 N 2 O 2 ve C 10 H 8 organik bileşik iken CO 2 organik bileşik değildir. (Doğru seçenek A) H 2 SO 4 derişik 2. Organik madde + NaOH NH 3 + Na 2 SO 4 tepkimesine göre kırmızı turnusol kâğıdının rengini maviye çeviren NH 3 gazıdır. 0,577 3. n CO2 = = 0,013 mol CO 2 0,013 mol C atomu 44 0,236 n H2 O = = 0,013 mol H 2O 0,013 x 2 = 0,026 mol H atomu içerir. 18 Buna göre bileşiğin basit formülü; C 0,013 H 0,026 CH 2ʼdir. 48,38 8,l 100 (48, 38 + 8,1) 4. n C = = 4,03 mol n H = = 8,1 mol n O = = 2,72 mol 12 1 16 C 4,03 H 8,1 O 2,72 C 40,3 H 81 O 27,2 C 1,5 H 3 O C 3 H 6 O 2 1,21 0,161 5. n N = = 0,0864 mol n H = = 0,161 mol 14 1 0,48 0,64 n C = = 0,04 mol n O = = 0, 04 mol 12 16 N 0,086 H 0,161 C 0,04 O 0,04 N 2 H 4 CO 74 17,3 6. n C = = 6,167 mol n H = 8,7 mol n N = = 1,235 mol 12 14 C 6,167 H 8,7 N 1,235 C 5 H 7 N C 5 H 7 N = 5 x 12 + 7 x 1 + 14 C 5 H 7 N: 81 7. 0,4 molʼden 1,6 mol CO 2 0,4 molʼden 2 mol H 2 O 1 molʼ den x 1 molʼ den x x = 4 mol CO 2 n C = 4 mol x = 5 mol H 2 O n H = 10 mol Bileşiğin formülü: C 4 H 10 25 83,3 8. ʼi 18 g ise n C = = 6,94 mol C 6,94 H 16,7 C 5 H 12 100 12 100 16,7 ʼü x n H = = 16,7 mol (C 5 H 12 ) n = 72 n = 1 100 1 x = 72 gram 14 www. pasayayincilik.com 2004
Gerçek formül: (C 2 H 5 NO) x 2 = C 4 H 10 N 2 O 2 ORGANİK KİMYA HAKKINDA GENEL BİLGİLER 21,7 9,6 68,7 9. n C = = 1,8 mol n O = = 0,6 mol n F = = 3,6 mol 12 16 19 C 1,8 F 3,6 O 0,6 C 3 F 6 O 4,40 10. n CO2 = = 0,1 mol n C = 0,1 mol n O = 0,2 mol 44 2,70 n H2 O = 18 = 0,15 mol n H = 0,3 mol n O = 0,15 mol Harcanan oksijen: m O = (4,4 + 2,7) 3,1 = 4 gram 4 Harcanan oksijen: n O = = 0,25 mol 16 Bileşikteki oksijen: n O = (0,2 + 0,15) 0,25 n O = 0,10 mol C 0,1 H 0,3 O 0,1 CH 3 O III 39,3 5,4 11. n C = = 3,275 mol n H = = 5, 4 mol 12 1 38,1 100 (39,3 + 5,4 + 38,1) n C1 = = 1,073 mol n O = = 1,075 mol 35,5 16 C 3,275 H 5,4 Cl 1,073 O 1,075 C 3 H 5 ClO drt 750 3,34 x 0,082 x 333 P = = M = 92,42 mol 1 M 760 M (C 3 H 5 C1O) x n = 92,42 (36 + 5 + 35,5 + 16) n = 92,42 n 1 40,7 8,5 12. n C = = 3,4 mol n H = = 8,5 mol 12 1 23,7 100 (40,7 + 8,5 + 23,7) n N = = 1,7 mol n O = 1,7 mol 14 16 C 3,4 H 8,5 N 1,7 O 1,7 C 2 H 5 NO mrt 740 0,25 x 0,082 x 293 PV = = x 0,0523 = M = 118 g mol 1 M 760 M (C 2 H 5 NO) x n = 118 (24 + 5 + 14 + 16) x n = 118 n = 2 KİMYA-III 15
HİDROKARBONLAR LİSE KİMYA III IV BÖLÜM IV HİDROKARBONLAR SORU VE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Sadece C ve H atomlarından oluşan bileşiklere hidrokarbonlar denir. Molekülünde tüm bağların simga bağı olduğu hidrokarbonlara alkanlar, herhangi iki C atomu arasında 1 tane pi (π) bağı içeren hidrokarbonlara alkenler, herhangi iki C atomu arasında 2 tane pi (π) bağı içeren hidrokarbonlara alkinler adı verilir. 2. Kapalı formülleri aynı açık formülleri farklı olan bileşiklere birbirinin yapı izomeri, bu duruma ise yapı izomerliği denir. 3. Yer değiştirme tepkimesi, bir moleküldeki atomlardan biriyle başka bir atomun yer değiştirdiği tepkimelerdir. CH 4 + Cl 2 CH 3 Cl + HCl Katılma tepkimesi, bazı atomların moleküldeki pi (π) bağının açılması sonucu pi (π) bağını oluşturan atomlara bağlandığı tepkimelerdir. CH 2 = CH 2 + HCl CH 3 CH 2 Cl 4. Çift bağ C atomlarına bağlanmış olan benzer atomların (ya da grupların); çift bağ C atomlarının oluşturduğu düzlemin üstünde C C sigma bağına göre aynı tarafta (cis) ya da karşılıklı olarak (trans) yer alabilmesine geometrik izomerlik (cis trans izomerliği) bu iki bileşiğe ise birbirinin geometrik izomeri denir. 5. Monomer adı verilen küçük birimlerin yinelenerek bağlanması ile oluşan dev moleküllere polimer adı verilir. 6. Hidrokarbon örneği Br 2 çözeltisiyle (suda ya da CCl 4ʼde çözünmüş) etkileştirildiğinde bromun koyu kırmızı rengi kaybolmazsa ya da açılmazsa örnek alkandır. Eğer renkte bir değişim olursa bileşik alken ya da alkin olabilir. Bu durumda örnek, bazik ortamda seyreltik KMnO 4 çözeltisi (Baeyer ayıracı) ile etkileştirilir. Eğer KMnO 4 çözeltisinin menekşe rengi kaybolup kahverengi renkli bir katı (MnO 2 ) çöktüyse bileşik alkendir, KMnO 4 çözeltisinin menekşe rengi kaybolmadıysa bileşiğin alkin olduğu sonucuna varılır. 16 www. pasayayincilik.com 2004
HİDROKARBONLAR IV 7. 8. 9. 1 CH 2 = 2 CH 3 CH 2 4 CH 3 + HCl 1 CH 3 2 CH 3 CH 2 4 CH 3 Cl Markovnikov kuralına göre simetrik olmayan alkenlere polar moleküller katılırken polar molekülün kısmî pozitif kısmı, daha fazla sayıda H atom taşıyan çift bağ C atomlarına bağlanır. Örnekte Cl atomu kısmî negatif olduğu için daha az sayıda H atomu taşıyan 2 numaralı C atomuna bağlanır. 10. H C C CH = CH 2 + 3H 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 1mol bileşik için 3 mol H 2 kullanılırsa, 0,2 mol bileşik için x x = 0,6 mol H 2 kulanılır. 11. Bromla katılma tepkimesi verebilen bileşik CH 2 = CHCH 3 formülündeki propendir. Alkanlar pi (π) bağı içermedikleri için bromla katılma değil yer değiştirme tepkimesi verir. Benzen pi (π) bağları içermesine karşın aromatik bir bileşiktir ve pi (π) bağı lokalize olmayıp bu durumun benzene özel kararlılık kazandırması nedeniyle Br 2 ile katılma tepkimesi vermez (elektrofilik yer değiştirme tepkimesi verir.). 4,5 12. n HCl = = 0,125 36 C n H 2n + HCl C n H 2n+1 Cl 0, 125 mol 0, 125 mol C n H 2n = 28 12n + 2n = 28 n = 2 0,125 mol alken 3,5 g ise C 2 H 4 (etilen) 1 mol alken x x = 28 gramdır. M = 28 g mol 1 13. CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O x L 2x L C 2 H 4 + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O y L 3 y L 2x + 3y = 140 50 Lʼnin 10 Lʼsi CH 4 ise 2 (x + y = 50) 100 Lʼnin x y = 40 L x = 20 Lʼsi x = 10 L %20ʼsi CH 4ʼdır. KİMYA-III 17
HİDROKARBONLAR IV 14. CO 2(g) + KOH (suda) KHCO 3(suda) Tepkimede 1,38L CO 2 harcanmıştır. C 2 H 4 + Br 2 C 2 H 4 Br 2 160 g Br 2 ile 22,4L C 2 H 4 tepkirse 8 g Br 2 ile x x = 1,12 L C 2 H 4 V He = 5 (1,38 + 1,12) V He = 2,5 L 15. Amonyaklı gümüş nitratla yalnız asetilen tepkime verir. H C C H + 2Ag + Ag C C Ag + 2H + 22,4L 238 gram 238 g Ag 2 C 2 22,4 L C 2 H 2 350 cm 3 te 126 cm 3 etilen varsa, 2,38 g Ag 2 C 2 x 100 cm 3 te x x = 0,224 L = 224 cm 3 x = 36 cm 3, %36ʼsi etilendir. V C2 H = 350 224 = 126 cm 3 4 13, 2 0,1 mol bileşik 0,3 mol CO 2 16. I. n CO2 = = 0,3 mol 44 1 mol bileşik 3 mol CO 2 X, Y, Z moleküllerinin her birinde 3 tane C atomu vardır. II. Su katıldığında aldehit oluşturan alkin, monoalkol oluşturan alkendir; X katılma tepkimesi vermediğine göre bir alkandır. X : C 3 H 8 Y : C 3 H 4 Z : C 3 H 6 17. Yan ürünlerin oluşması, ana ürünün üretim veriminin düşük olmasına neden olur. 18. Bakır(I) klorür çözeltisi ile propin tepkime verir. CH 3 C C H + Cu + CH 3 C C Cu + H + 22,4 L 103 g 103 g Cu tuzu için 22,4 L C 3 H 4 harcanırsa, 0,460 g Cu tuzu için x L x = 0,1 L C 3 H 4 harcanır. Brom ile propin ve propen tepkime verir. C 3 H 4 + 2Br 2 C 3 H 4 Br 4 22,4 L 320 g C 3 H 6 + Br 2 C 3 H 6 Br 2 22,4 L 160 g 160 g Br 2 22,4 L C 3 H 6 1,43 g Br 2 x x = 0,2 L C 3 H 6 tüketir. Karışımdaki propan hacmi: 1 (0,1 + 0,2) = 0,7 Lʼdir. Karışımın % 10ʼnu C 3 H 4, % 20ʼsi C 3 H 6, % 70ʼi C 3 H 8ʼdir. 22,4 L C 3 H 4 320 g Br 2 tüketirse, 0,1 L C 3 H 4 x x = 1,43 g Br 2 tüketir. Propen ile tepkimeye giren Br 2 miktarı = 2,86 143 = 1,43 gʼdır. 18 www. pasayayincilik.com 2004
3. 5 CH 3 4 CH 2 3 CH 2 2 CH = 1 CH 2 + HCl 5 CH 3 4 CH 2 3 CH 2 2 CH 1 CH 3 HİDROKARBONLAR IV 19. CO + 1/2O 2 CO 2 x L x L C 2 H 6 + 7/2O 2 2CO 2 + 3H 2 O y L 2y L 3y L 3y = 30 y = 10 V C2 H 6 = 10 L x + 2y = 25 x = 5 V CO = 5 L V He = 20 (5 + 10) V He = 5 L 20. 0,25 molʼünden 1 mol CO 2 oluşursa, 1 molʼünden x x = 4 mol CO 2 oluşur. Alkan molekülü 4 karbonlu olduğuna göre alkil bromür molekülü 2 karbonlu olan C 2 H 5 Brʼdir. M C2 H 5 Br M C2 H 5 Br = 2 x 12 + 5 x 1 + 80 = 109 g mol 1 TESTLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. 2. C n H 2n+2 = 72 12n + 2n + 2 = 72 n = 5 (C 5 H 12 ) 4. 0,1 molʼünden 11,2 L CO 2 oluşursa, 1 molʼünden x x = 112 L CO 2 oluşur. 112 n CO2 = n CO2 = 5 mol Alkan 5 Cʼludur. 22,4 2Na CH 3 CH 2 Cl + Cl CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ısı 5. 0,025 molʼünden 2,24 L CO 2 1 molʼ ünden x x = 89,6 L CO 2 89,6 n CO2 = n C = = 4 mol Hidrokarbon 4 Cʼludur. 22,4 8 n Br2 = = 0,05 mol 160 0,025 mol ile 0,05 mol Br 2 tüketilirse, 1 mol ile x x = 2 mol Br 2 tüketilir. Hidrokarbon bir alkindir (C 4 H 6 ) KİMYA-III 19
HİDROKARBONLAR 6. 0,05 molʼü 3,36 L CO 2 1 molʼü x x = 67,2 L CO 2 67,2 n CO2 = = 3 molʼdür. 22,4 Organik maddenin molekülünde 3 C atomu vardır. 7. C n H 2n +2 = 114 12n + 2n + 2 = 114 n = 8 2n + 2 = 18 mol H atomu içerir. 8. CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O 2 L 4 L 9. C 2 H 4 + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O 2 L 6 L C 2 H 2 + 5/2O 2 2CO 2 + H 2 O 2 L 5 L V O2 = 4 + 6 + 5 = 15 L IV (Doğru seçenek E) (Doğru seçenek E) 10. n NaOH = 2 x 0,25 n NaOH = 0,5 mol CaO, ısı R COO Na + + NaOH R H + Na 2 CO 3 0,5 mol 0,5 mol 0,5 mol 0,5 molʼü 8g ise C n H 2n+2 = 16 12n+2n+2 = 16 n = 1 1 molʼü x Alkan 1 Cʼludur ve R grubu CH 3ʼdir. x = 16 gramdır. M CH3 COONa = 2 x 12 + 3 x 1 + 2 x 16 + 23 M CH 3 COONa = 82 g mol 1 (Doğru B) seçenek 6 11. M Al4 C 3 = 200 x 12 gram M Al4 C 3 = 4 x 27 + 3 x 12 = 144 g mol 1 100 Al 4 C 3 + 12H 2 O 4 Al(OH) 3 + 3CH 4 144 g 3 x 22,4 L 144 g Al 4 C 3ʼden 3 x 22,4 L CH 4 12 g Al 4 C 3ʼden x x = 5,6 L CH 4 oluşur. 12. C x H y + (2x + y/2) O 2 xco 2 + y/2h 2 O 20 cm 3 2 160 cm 3 100 cm 3 x = 100 2x + y/2 x 100 x 5 = 160 y = 240 = = C 5 H 12 2 y 240 y 12 20 www. pasayayincilik.com 2004
HİDROKARBONLAR IV 13. C 3 H 8 + 5O 2 3CO 2 + 4H 2 O x L 5x L C 5 H 12 + 8O 2 5CO 2 + 6H 2 O y L 8y L 5 (x+y = 10) + 5x+8y = 71 3y = 21 y = 7L x = 3L 15. C 2 H 2 + Cu + Cu 2 C 2 + 2H + 26g 152g 152 g Cu 2 C 2 26 g C 2 H 2ʼden oluşursa, 5 gramın 2,4 gʼı C 2 H 4 ise, 15,2 g Cu 2 C 2 x 100 gramın x x = 2,6g C 2 H 2 m C2 H 4 = 5 2,6 = 2,4 g x = 48gʼ i C 2 H 4ʼdir %48 16. I. 0,2 molʼ ünden 17, 92 L CO 2 oluşursa 1molʼ ünden x x = 89,6 L CO 2 oluşur. 89,6 n CO2 = = 4 mol 22,4 II. 0,2 molʼü n C = 4 mol 0,4 mol Br 2 ile tepkirse, 1 molʼü x x = 2 mol Br 2 ile tepkir ve hidrokarbonda 2 tane pi bağı vardır; hidrokarbon ya bir dien ya da alkin olmalıdır. III. Amonyaklı CuCl ile kırmızı çökelek verdiğine göre hidrokarbon 4 karbonlu bir alkindir. 17. CaC 2 + 2H 2 O Ca (OH) 2 + C 2 H 2 64g 22,4 L 14. CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O x L x L C 3 H 8 + 5O 2 3CO 2 + 4H 2 O 12 Lʼ nin 3 L si CH 4 ise (12 x) L 3(12 x) L 100 Lʼ nin x x + 3 (12 x) = 30 x = 3 L x = 25 L %25' i CH 4ʼdır. 22, 4 L C 2 H 2 için 64g CaC 2 gerekirse, 50 gramı 16 gʼı CaC 2 ise 5,6 L C 2 H 2 için x 100 gramı x x = 16 g CaC 2 gerekir. x = 32 g CaC 2 %32 saflıktadır. 18. Amonyaklı AgNO 3 çözeltisi alkinlerin ayıracıdır. Br 2, hem alken hem de alkinlerin ayıracıdır. Propen ve propinin yanma tepkimesinden eşit mol sayıda CO 2 oluşur. (Doğru seçenek A) 19. I. bileşik apolar, II. bileşik polardır ve II. bileşiğin molekülleri arasında dipol-dipol etkileşimleri söz konusudur ve bu nedenle II. bileşiğin kaynama noktası daha yüksektir. (Doğru seçenek E) 112 20. I. n CO2 = = 5 mol, hidrokarbon molekülünde 5 mol C atomu vardır. 22,4 II. Aynı koşullarda hacim oranları mol oranlarına eşittir ve 1 molʼü 1 mol H 2 ile katılma tepkimesi verdiğine göre molekülde 1 tane pi (π) bağı vardır, bileşik beş karbonlu bir alkendir: C 5 H 10 KİMYA-III 21
ALKOLLER VE ETERLER LİSE KİMYA III V BÖLÜM V ALKOLLER VE ETERLER 1. a. SORU VE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ Küçük moleküllü monoalkoller suyla birden fazla ve daha kuvvetli hidrojen bağı yapabildiklerinden suda daha iyi çözünür. b. Polialkonler suyla daha çok sayıda hidrojen bağı oluşturabildiklerinden su da daha iyi çözünür. c. Polialkollerde moleküller arası hidrojen bağları birden çok olabileceği için kaynama noktaları daha yüksek olur. d. Eterlerin molekülleri arasında hidrojen bağı yoktur ve bu nedenle kaynama noktaları daha düşük olur. 2. CH 3 OH + K CH 3 O K + + 1/2H 2 32 g 11,2 L 11,2 L H 2 için 32 g CH 3 OH gerekirse, 10 gʼda 3,2 g varsa, 1,12 L H 2 için x 100 gʼda x x = 3,2 g CH 3 OH gerekir. x = 32 g vardır. %32 CH 3 OH 3. C n H 2n+2 O = 46 12n + 2n + 2 + 16 = 46 n = 2 H 2 SO 4 2CH 3 OH CH 3 O CH 3 + H 2 O M CH3 OH M CH3 OH = 12 + 4 + 16 = 32 g mol 1 4. R 1 COOR 2 + H 2 O R 1 COOH + R 2 OH 102 + 18 = 88 + M R2 OH M R 2 OH = 32 gram 5. 11,7 g K içeren 22 g ise, 3x 39 g K içeren x x = 220 gram M alkol = M alkoksit 3M K + 3M H M alkol = 220 3 x 39 + 3 x 1 M alkol = 106 g mol 1 22 www. pasayayincilik.com 2004
ALKOLLER VE ETERLER V 6. C H O + 2x+y/2 z x y z O2 xco 2 +y/2h2o 2 20 L 90 L 60 L 80 L x 60 x 3 2x + y/2 z x 60 x 3 = = = 90 z = 20 = = y 2 x 80 y 8 2 z 20 z 1 Bileşiğin formülü C 3 H 8 O şeklindedir. C 3 H 8 O kapalı formülüne uyan maddeler için aşağıdaki bileşikler düşünülebilir: CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 OH CH 3 CHOH CH 3 CH 2 O CH 3 1 propanol 2 propanol (etil metil eter) (izopropil alkol) 7. C 2 H 5 OH + Na C 2 H 5 O Na + + 1/2 H 2 n mol n/2 mol n 3n + = 2n mol H 2 2 2 n mol 3/2 n mol 8. CH 3 OH + 3/2O 2 CO 2 + 2H 2 O x mol 3x mol 2 C 2 H 5 OH + 3O 2 2CO 2 + 3H 2 O (0,5 x) mol 3(0,5 x) mol 3x + 3 (0,5 x) = 1,2 2 x = 0,2 mol 0,5 molʼün 0,2 molʼü 100 molʼün x x = 40 molʼü CH 3 OHʼdür. %40 CH 3 OH 9. 10. 11. KİMYA-III 23
ALKOLLER VE ETERLER V 12. 13. C n H 2n+2 O = 60 12n + 2n + 16 = 60 n = 3 14. C 2 H 5 OH + Na C 2 H 5 O Na + + 1/2 H 2 46 g 23 g 23 g Na ile 46 g etil alkol 69 gramın 13,8 gʼı etil alkolse, 6,9 g Na ile x 100 gram x x = 13,8 g etil alkol x = 20 gʼı etil alkoldür. %20 C 2 H 5 OH 15. 1,6 g O 6 g eter C n H 2n+2 O = 60 16. 16 g O x x = 60 g eter 12n + 2n +2 +16 = 60 n = 3 3 mol C atomu içerir. zimas C 6 H 12 O 6 2 C 2 H 5 OH + 2CO 2 180 g H 2 SO 2 C 4 2 H 5 OH C 2 H 5 O C 2 H 5 + H 2 O 74 g 74 g dietil eter için 180 g glikoz gerekirse, 14,8 g dietil eter için x x = 36 g glikoz gerekir. 17. n NaOH = 0,5 x 0,3 n NaOH = 0,15 mol C 2 H 5 Br + NaOH C 2 H 5 OH + NaBr 1 mol 46 g 1 mol NaOHʼ ten 46 g C 2 H 5 OH oluşursa, 0,15 mol NaOHʼ ten x x = 6,9 g C 2 H 5 OH oluşur. 23 18. m C2 H 5 OH = 50 x = 11,5 gram 100 46 g C 2 H 5 OHʼ den 44 g aldehit oluşursa, 11,5 g C 2 H 5 OHʼ den x x = 11 g aldehit oluşur. Bazik ortam 19. CH 2 = CH 2 + MnO 4 22,4 L 22,4 L H 2 için denklemlere göre 22,4 L C 2 H 4 ; 33, 6 L H 2 için 33,6 L C 2 H 4 kullanılır. V C2 H 6 = 67,2 33,6 = 33,6 L %50' si C 2 H 6ʼdir. 24 www. pasayayincilik.com 2004
ALKOLLER VE ETERLER V 20. TESTLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Alkol + Organik asit Ester + Su 32 + 60 = M ester +18 M ester = 74 g mol 1 15 2. m glikoz = 300 x = 45 g 100 Zimas C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 180 g 2 x 46 g 180 g glikozdan 2 x 46 g etanol oluşursa, 45 g glikozdan x x = 23 g etanol oluşur. 3. PV = nrt 229,6 x 1 = n x 0,082 x 700 n = 4 mol CO CO + 2H 2 CH 3 OH 1 mol 32 g 1 mol COʼ ten 32 g metanol oluşursa 4 mol COʼ ten x x = 128 g metanol oluşur. 4. 0,1 mol alkolden 0,1 mol H 2 oluştuğuna göre alkol 2 değerlidir. M alkol = M alkoksit 2M Na + 2M H M alkol = 106 2 x 23 + 2 x 1 M alkol = 62 g mol 1 5. 0,1 mol alkoksit 10,6 g ise, 1 mol alkoksit x x = 106 gʼdır. KİMYA-III 25
M C2 H 5 OH = 2 x 12 + 6 x 1 + 16 M C 2 H 5 OH = 46 g mol 1 ALKOLLER VE ETERLER V 6. 0,25 mol 18,5 g ise 1 mol x x = 74 gʼdır. C n H 2n+2 O = 74 12n + 2n + 2 + 16 = 74 n = 4 7. Ester + Su Organik asit + Alkol 88 + 18 = M asit + 32 M asit = 74 g mol 1 (Doğru seçenek E) 8. C n H 2n+2 O = 74 12n + 2n + 2 + 16 = 74 n = 4 C 2 H 5 O C 2 H 5 kullanılan alkol C 2 H 5 OHʼdür. 9. bileşiği aynı C atomuna 2 tane OH gurubunun bağlandığı bir hidrattır, alkol değildir. 3,36 10. n H2 = = 0,15 mol 22,4 11. 0,1 molʼ den 0,15 mol H 2 oluşursa, 1 molʼ den x x = 1,5 mol H 2 oluşur. 1 molʼ ünden 1,5 mol H 2 açığa çıkaran alkolde 3hidroksil ( OH) gurubu vardır. C 2 H 5 OH + Na C 2 H 5 O Na + + 1/2 H 2 (0,5 x) mol 8,96 n H2 = = 0,4 mol 22,4 0,5 x x + = 0,4 x = 0,3 mol glikol 2 m glikol = 0,3 x 62 = 18,6 gram (0,5 x) mol 2 12. (Doğru seçenek A) 13. 26 www. pasayayincilik.com 2004
ALKOLLER VE ETERLER V 14. Dioller tek kademede ketonlara dönüşmezler. 1 derece yükseltgendiklerinde hidroksialdehit ya da hidroksiketon oluşur. 3,36 15. n H2 = = 0,15 mol 22,4 0,1 molʼü 0,15 mol H 2 oluşturursa 1 molʼü x x = 1,5 mol H 2 oluşturur. Alkol 3 değerlidir. 0,1 mol alkoksit 17,2 g ise 1 mol alkoksit x x = 172 gramdır. M alkol = M alkoksit 3M Na + 3M H M alkol = 172 3 x 23 + 3 x 1 M alkol = 106 g mol 1 16. Aynı karbon sayılı monoalkollerle eterler birbirinin izomeridir. 17. C 3 H 5 (OH) 3 + 7/2O 2 3CO 2 + 4H 2 O 1 mol geliserin 4 mol 18. 0,2 molʼü 24 g alkoksit oluşturursa, 1 molʼü x x = 120 g alkoksit oluşur. Seçeneklere göre 120 g alkoksit oluşturabilecek bileşik olmalıdır. (Doğru seçenek A) 19. KİMYA-III 27
ALDEHİT VE KETONLAR LİSE KİMYA III VI BÖLÜM VI ALDEHİT VE KETONLAR SORU VE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. 2. a. 3 bütenon b. 2,4 dimetilpentan-3-on c. 2 bütenal d. 2,2 dimetilpropanal (metil vinil keton) 3. 4. Hem grubu hem de pi bağı içermesi bakımından katılma tepkimesi verir. Ancak karbonil grubunda C atomu kısmen pozitif, O atomu kısmen negatif yüklüdür ve grubun polarlığı alkenlerden daha farklı tepkimeler vermelerine neden olur. 5. R CHO + 2Cu +2 R COOH + Cu 2 O x g 144 g 3,6 g Cu 2 O çökmesi için 1,45 g aldehit kullanılırsa 144 g Cu 2 O çökmesi için x x = 58 gram aldehit kullanılır. M = 58 g mol 1 6. C n H 2n O genel formülüne göre 1 mol aldehit 16 g oksijen içerir. 2 g oksijen içeren aldehit 9 g ise, 16 g oksijen içeren aldehit x x = 72 gramdır. C n H 2n O = 72 12n + 2n + 16 = 72 n = 4 1 molʼü 4 mol C atomu içerir. 7. CH 3 CHO + 2Cu +2 CH 3 COOH + Cu 2 O 44 g 144 g 144 g Cu 2 O çökmesi için 44 g aldehit kullanılırsa, 28,8 g Cu 2 O çökmesi için x x = 8,8 g aldehit kullanılır. 28 www. pasayayincilik.com 2004
ALDEHİT VE KETONLAR VI ısı 8. (CH 3 COO) 2 Ca CH 3 COCH 3 + CaCO 3 158 g 1 mol [H] CH 3 COCH 3 CH 3 CH(OH)CH 3 1 mol 60 g 158 g (CH 3 COO) 2 Caʼtan 60 g alkol oluşursa, 7,9 g (CH 3 COO) 2 Caʼ tan x x = 3 g alkol oluşur. 9. CH 3 CHO + 2Ag + CH 3 COO + 2Ag 44 g 216 g 216 g Ag için 44 g CH 3 CHO gerekirse, 5,4 g Ag için x x = 1,1 g CH 3 CHO gerekir. 10. R CHO + 2Cu +2 R COOH + Cu 2 O x 143 g 7,15 g Cu 2 O çöktüren 2,9 ise, 143 g Cu 2 O çöktüren x x = 58 gʼdır. M aldehit = 58 g mol 1 C n H 2n O = 58 12n + 2n + 16 = 58 n = 3 olup formülü CH 3 CH 2 CHOʼdur. 11. 1,6 g oksijen içeren 4,4 g ise, 16 g oksijen içeren x x = 44 gʼdır. C n H 2n O = 44 12n + 2n + 16 = 44 n = 2 olup formülü CH 3 CHOʼdur. [O] [O] 12. CH 3 OH HCHO HCOOH 32 g 46 g 32 g metanolden 46 g formik asit elde edilirse, 3,2 g metanolden x x = 4,6 g formik asit elde edilir. 13. Zn tozu,ısı H 2 O,H 2 SO 4 /HgSO 4 CHCl 2 CHCl 2 CH CH CH 3 CHO 168 g 44 g 168 g tetrakloretandan 44 g asetaldehit oluşursa, 8,4 g tetrakloretandan x x = 2,2 g asetaldehit oluşur. KİMYA-III 29
ALDEHİT VE KETONLAR VI zimas 14. C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 180 g 2 mol [O] 2 CH 3 CH 2 OH 2CH 3 CHO 2 mol 2 x 44 g 18 m glikoz = 200 x = 36 gram 100 180 g glikozdan 2 x 44 g asetaldehit oluşursa, 36 g glikozdan x x = 17,6 g asetaldehit elde edilir. CH 3 CH 3 15. HBr a. CH 3 C = O + CH 3 MgBr CH 3 C O Mg Br CH 3 C OH + MgBr 2 H H H asetaldehit izopropanol CH 3 CH 3 HBr b. H C = O + CH 3 MgBr H C O Mg Br H C OH + MgBr 2 H H H formaldehit etanol O CH 3 CH 3 HBr c. CH 3 CH 2 CCH 3 + CH 3 MgBr CH 3 CH 2 C O Mg Br CH 3 CH 2 C OH+MgBr 2 CH 3 CH 3 batanon izopentanol d. 16. 17. Aldehitlerin beş karbonluya kadar olanları çözünür. Bunlardan formaldehit suda çok çözünen keskin kokulu bir sıvıdır. %37ʼlik çözeltisi dezenfektan olarak kullanılır. Ketonların küçük mol kütleli olanları suda çözünür. Mol kütlesi büyüdükçe çözünürlüğü azalır. Bunlardan aseton selüloz türevleri ve yapay reçineler için iyi bir çözücüdür. Boya maddelerinde de çözücü olarak kullanılır. 30 www. pasayayincilik.com 2004
ALDEHİT VE KETONLAR VI 18. C n H 2n O bileşiğinin 4,5 gramında 1 gram oksijen varsa, bir molü 16 gram oksijen içerdiğinden mol kütlesi 72 gramdır. 14 n + 16 = 72 14 n = 72 16 n = 4 C 4 H 8 O olur. O CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 C = O, CH 3 CH 2 CCH 3, CH 3 CHC = O H H 19. C 5 H 10 O formülü aldehit ve ketonların genel formülüne uyar. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 C = O CH 3 CH C = O CH 3 CH 2 CCH 2 CH 3 H CH 2 H O CH 3 pentanal 2-etilbütanal 3-pentanon CH 3 CHCCH 3 CH 3 CHCH 2 C = O CH 3 CCH 2 CH 2 CH 3 CH 3 O CH 3 H O 2-metil-3-bütanon 3-metilbütanal 1-metil-1-bütanon TESTLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Sekonder alkollerin yükseltgenmesiyle aldehitler değil ketonlar oluşur. 2. Ketonlar en az 3 C atomu taşıdığından, molekülünde 1 C atomu taşıyan metil alkole indirgenemezler. (Doğru seçenek E) 3. Fehling çözeltisiyle tepkime verip bir derece indirgendiğinde primer alkole dönüşen bileşik aldehit, fehling çözeltisiyle tepkime vermeyen ve bir derece indirgendiğinde sekonder alkole indirgenen bileşik ketondur. (Doğru seçenek A) 4. Mol kütlesi 72 g/mol olan aldehitin yapı izomeri; M Cn H O = 72 2n 12n + 2n + 16 = 72 n = 4 C 4 H 8 O 2-bütanondur. 5. CH 3 CH 2 OH + K CH 3 CH 2 O K + + 1/2H 2 46 g 39 g 6. 39 g K ile 46 g etanol birleştiğine göre; 100 g karışımın 54 gramı (%54'ü) asetaldehittir. Denkleme göre, 69 g Na, 92 g gliserinle tepkimeye girmektedir. KİMYA-III 31
ALDEHİT VE KETONLAR 7. Fehling çözeltisiyle yükseltgenen (Cu +2 iyonlarını indirgeyen) aldehitlerdir. 8. VI (Doğru seçenek A) 9. 1,6 g O içeren keton 7,2 g ise, 16 g O içeren keton x x = 72 gramdır. C n H 2n O = 72 12n + 2n + 16 = 72 n = 4 Ketonun 1 molʼü 4 mol C atomu içerir. NaOH [O] 10. CH 3 CH 2 Cl CH 3 CH 2 OH CH 3 CHO 64 g 44 g 64 g etil klorürden 44 g asetaldehit oluşursa, 6,4 g etil klorürden x x = 4,4 g asetaldehit oluşur. 11. R 1 COOR 2 + H 2 O R 1 COOH + R 2 OH 60 g 18 g 46 g x g 60 + 18 = 46 + x x = 32 M alkol = 32 g mol 1 [H] HCOOH HCHO 46 g 30 g [O] 30 + 30 = 60 g formaldehit oluşur. CH 3 OH HCHO 32 g 30 g [O] 12. CH 3 CH 2 CH 2 OH CH 3 CH 2 CHO 1 mol 58 g 58 g propanal için 1 mol n propil alkol gerekli ise, 11,6 g propanol için x x = 0,2 mol n propil alkol gereklidir. n 0,2 M = M = M = 0,4 mol L 1 V 0,5 zimas 13. C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 180 g 2 mol [O] 2C 2 H 5 OH 2CH 3 CHO 2 mol 2 x 44 g 88 g asetaldehit 180 g glikozdan, 180 gram çözeltide 45 g glikoz varsa, 22 g asetaldehit x 100 gram x x = 45 g glikozdan elde edilir. x = 25 g glikoz vardır. Çözelti kütlece %25' liktir. (Doğru seçenek E) 32 www. pasayayincilik.com 2004
ALDEHİT VE KETONLAR VI [O] 14. R CHO R COOH x g (x + 16) g M asit = 72 + 16 = 88 g mol 1 (Doğru seçenek A) 15. CaC 2 + 2H 2 O C 2 H 2 + Ca (OH) 2 64 g 1 mol H +, Hg +2 C 2 H 2 + H 2 O CH 3 CHO 1 mol 44 g 44 g asetaldehit için 64 g CaC 2 kullanılırsa, 400 gʼda 160 g ise 110 g asetaldehit için x 100 gʼda x x = 160 g CaC 2 kullanılır. x = 40 gʼdır. Kütlece %40'lıktır. 16. Z, fehling çözeltisinden Cu +2 iyonunu indirgiyorsa bir aldehittir. Zʼ nin indirgenmesiyle primer alkol, yükseltgenmesiyle organik asit oluşur. 8,96 17. n CO2 = = 0,4 mol 22,4 0,1 mol ketondan 0,4 mol CO 2 oluşursa, 1 mol ketondan x x = 4 mol CO 2 oluşur. Ketonun 1 molʼünde 4 mol C atomu vardır. 18. RCHO + 2Ag + RCOO + 2Ag 1 mol 216 g 19. 216 g Ag için 1 mol aldehit gerekirse, 54 g Ag için x x = 0,25 mol aldehit gerekir. (Doğru seçenek A) n 0,25 M = M = M = 0,5 mol L 1 V 0,5 (Doğru seçenek E) KİMYA-III 33
LİSE KİMYA III BÖLÜM VII KARBOKSİLLİ ASİTLER SORU VE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ 1. Karboksil grubunun C atomuna bağlanan alkil grupları (elektron salıcı olduklarından) karboksilat anyonunun kararsız olmasına ve asitlik kuvvetinin azalmasına neden olur. Alkil grubu büyüdükçe bu etki (indüktif etki) de büyür ve dolayısıyla sübstitüe olmamış monokarboksilli asitlerde C atomu sayısı arttıkça asitlik kuvveti azalır. 2. a. 3 amino 3 hidroksi 4 metilpentanoik asit b. 4 hidroksi 2 bütenoik asit (4 hidroksibüt 2 enoik asit) c. Siklopentankarboksilli asit H 2 O,H +,Hg +2 [O] 3. CH CH CH 3 CHO CH 3 COOH 26 g 60 g 26 g C 2 H 2ʼden 60 g asetik asit elde edilirse, 2,6 g C 2 H 2ʼden x x = 6 g asetik asit elde edilir. 4. Monokarboksilli asidin sodyum tuzunun formülü RCOO Na + şeklindedir. 4,6 g Na 19,2 g tuzda bulunursa, 23 g Na x x = 96 g tuzda bulunur. M asit = M tuz M Na + M H M asit = 96 23 + 1 M asit = 74 g mol 1 C n H 2n O 2 = 74 14n + 32 = 74 n = 3 olup asidin 1 molʼü 3 mol C atomu içerir. 5. Dikarboksili asidin kalsiyum tuzunun formülü, 2 g Ca 7,8 g tuzda varsa, 40 g Ca x x = 156 g tuzda bulunur. M asit = M tuz M Ca + 2M H M asit = 156 40 + 2 M asit = 118 g mol 1 6. n NaOH = MV n NaOH = 0,1 x 2 n = 0,2 mol CH 3 COOH + NaOH CH 3 COO Na + + H 2 O 60 g 1 mol 1 mol NaOH 60 g asetik asidi nötrleştirirse, 50 gʼda 12 g varsa 0,2 mol NaOH x 100 gʼ da x x = 12 g asetik asidi nötrleştirir. x = 24 g vardır. Çözelti kütlece %24'lüktür. 34 www. pasayayincilik.com 2004
KARBOKSİLLİ ASİTLER VII 7. Asidin 0,2 molʼ ünden 0,2 mol H 2 oluştuğuna göre, asit 2 değerlidir. 13 g Zn 36,2 gram tuzda varsa, 65 g Zn x x = 181 g tuzda bulunur. M asit = M tuz M Zn + 2M H M asit = 181 65 + 2 M asit = 118 g mol 1 C n H 2n + 2 COOH = 118 12n + 2n + 2 x 45 = 118 n = 2 H 2 SO 4 8. HCOOH CO + H 2 O 46 g 22,4 L 22, 4 L CO için 46 g formik asit bozunursa, 50 g asitte 11,5 g varsa 5, 6 L CO için x 100 g asitte x x = 11,5 g formik asit bulunur. x = 23 g vardır. Çözelti kütlece %23ʼlüktür. 9. M C5 H 8 O 6 = 5 x 12 + 8 x 1 + 6 x 16 M C5 H 8 O 6 = 164 g mol 1 4,1 g asit 2,3 g Na içerirse, 164 g asit x x = 92 g Na içerir. 92 n Na = n Na = 4 molʼdür. 4 mol Na atomunun oksiaside bağlanabileceği hidroksil ve karboksil 23 gruplarının toplam sayısı 4ʼtür. 10. 2 ve 3 numaralı C atomlarına 4 farklı atom ya da grup bağlıdır ve bunlar asimetriktir. 11. 1 Lʼsi 3,93 g ise 22,4 Lʼsi x x = 88 gramdır. (C 2 H 4 O) n = 88 44 x n = 88 n = 2 olup C 4 H 8 O 2 kapalı formülüne sahiptir. 0,4 molʼü 0,2 mol H 2 açığa çıkarsa, 1 molʼünden x x = 0,5 mol H 2 açığa çıkarır. Öyleyse bir monokarboksilli asittir. Asidin formülü C 3 H 7 COOH şeklindedir 12. n NaOH = MV n NaOH = 1 x 0,1 n NaOH = 0,1 mol R COOH + NaOH RCOO Na + + H 2 O 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol tuz 9,6 g ise 1 mol tuz x x = 96 gramdır. M asit = M tuz M Na + M H M asit = 96 23 + 1 M asit = 74 g mol 1 C n H 2n O 2 = 74 12n + 2n + 32 = 74 n = 3 olup asidin formülü : CH 3 CH 2 COOHʼdir. KİMYA-III 35