Genel Kimya 05.10.2022. 1. Konu PDF

# Atom Modelleri ve Görüşler ## ATOM MODELLERİ A timeline of atom models and their discoverers: | Year | Scientist | Model | Description...

# Atom Modelleri ve Görüşler ## ATOM MODELLERİ A timeline of atom models and their discoverers: | Year | Scientist | Model | Description | | :----- | :------------- | :------------------------------------------------------------------------ | :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | 460 BC | Democritos | **•** [Image of a spherical atom] | Democritus proposed that matter consisted of indivisible particles called atoms, which meant "uncuttable" in Greek. | | 1803 | Dalton | **•** [Image of Dalton] **•** [Image of a spherical atom] | Laid the foundations of modern atomic theory, stating that all matter is composed of atoms that cannot be broken down further. | | 1897 | Thomson | **•** [Image of Thomson] **•** [Image of the Plum Pudding Model] | Proposed that the atom has a positively charged sphere with negatively charged electrons embedded within, like plums in a pudding. | | 1912 | Rutherford | **•** [Image of Rutherford] **•** [Image of the Rutherford Model] | Demonstrated that the atom has a positively charged nucleus at its center, surrounded by negatively charged electrons. | | 1913 | Bohr | **•** [Image of Bohr] **•** [Image of the Bohr Model] | Suggested that electrons orbit the nucleus in quantized energy levels, moving between these levels by absorbing or emitting energy. | | 1930 | Modern Atom Theory | **•** [Image of the Modern Atom Theory] **•** [Image of a Bohr Model with energy levels] **•** [Image of a cloud model of an atom] | Developed the modern quantum model of the atom, which describes the behavior of electrons in terms of probability distributions. | <start_of_image> Diagrams of these models are also included in the image. ## Antik Çağda Madde Hakkındaki Görüşler - Thales, maddeyi anlamaktan evrenin anlaşılabileceğini söyler ve materyalist felsefeye ilk adımı atar. - Anaximander, Apeiron adını verdiği bir maddeden evrenin oluştuğunu öne sürer. - Empedocles, ateş, hava, su ve topraktan oluşan 4 elementten tüm varlıkların oluştuğunu savunur. Bu düşünce, Aristo tarafından 1500 yıl boyunca kabul edilir. - Leukippos ve Demokritos, maddenin bölünemeyen atomlardan oluştuğunu ve atomlar arasında boşluk bulunduğunu öne sürer. ## Democritos (460) - Atom hakkındaki ilk görüşü M.Ö. 400'lü yıllarda Yunan filozof Democritus ortaya koymuştur. - Maddenin taneciklerden oluştuğunu öne sürmüş ve bu taneciklere atom adını vermiştir. - Atom hakkında yaptığı gözlemler deneylere dayalı değil, varsayımsaldır. - Democritus'a göre: - Madde parçalara ayrıldığında sonucunda bölünemeyen bir tanecik (atom) elde edilir. - Tüm maddeler aynı tür atomlardan oluşur. - Maddelerin farklı olmasının sebebi, atomların sayı ve dizilişlerinin farklı olmasıdır. - Atomlar görülemez. - Atomlar görülemediği için bölünemez. ## Dalton Atom Teorisi (1803) - Elementler, atom denilen çok küçük parçacıklardan oluşmuştur. - Bir elementin atomları büyüklük, kütle ve kimyasal özellikler bakımından birbirinin aynıdır. - Her elementin atomları farklıdır. - Bileşikler, birden fazla elementin atomlarından oluşmuştur. - Herhangi bir bileşikte iki elementin atom sayılarının oranı basit ve sabittir. - Kimyasal tepkimelerde atomlar birbirinden ayrılabilir, birleşebilir veya yeniden düzenlenebilir. - Atomların oluşması veya yok olması söz konusu değildir. - Dalton, sabit oranlar yasasına bağlı kalarak atomların bağıl kütlelerini hesaplamıştır. ## Sabit (Belirli) Oranlar Kanunu - 1799 yılında Joseph Proust tarafından yayınlanmıştır. - Aynı bileşiğin farklı örneklerinde elementlerin daima kütlece aynı oranlarda bulunduğunu söyler. - Bileşiğin elementlerin kütle oranları sabit ise, atomların oranı da sabittir. - Örneğin, farklı kaynaklardan elde edilen CO2 gaz örnekleri analiz edilse, karbonun oksijene kütlece oranı her örnekte aynıdır. ## Katlı Oranlar Kanunu - Dalton'un üçüncü hipotezi Katlı Oranlar Kanunu'nu da destekler. - İki element birden fazla bileşik oluşturmak üzere birleşirse, bir elementin kütlesi sabit kalırken diğer elementin değişken miktarları arasında küçük ve tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır. - Örneğin, CO ve CO2 arasında O'nun katlı oranlar oranı 16/32 yani 1/2'dir. ## Kütlenin Korunumu Kanunu - İki elementin atomlarının birleşerek bir bileşik oluşturduklarını gösteren bir kimyasal tepkimenin şematik gösterimi. - Tepkime öncesi toplam atom sayısı, tepkime sonrası toplam atom sayısına eşittir. - Dalton'un 3. hipotezi, kütlenin korunumu kanununun bir diğer anlatımıdır. Maddenin ne yaratılabildiği ne de yok edilebildiği ifade edilir. ## J.J. Thomson (1897) - Thompson, yaptığı deneyler sonucunda atomun bölünebilen en küçük parça olmadığını, onu oluşturan daha küçük parçacıklar olduğunu bulmuştur. - Thompson'a göre: - Atomun içinde artı ve eksi yükler vardır. - Artı yükler üzümlü kekteki kek kısmı, eksi yükler de üzümler gibidir. - Aynı cins yükler birbirini iter. - Farklı cins yükler birbirini çeker. - Thompson'un modeli, Dalton'un "atomlar parçalanmaz" teorisinin yıkılmasına neden olmuştur. ## Thomson Atom Modeli, Atomun Yapısı - Elektronlar, katot ışını tüpü ile Thomson'un yaptığı deneyler sonucunda keşfedilmiştir. - Elektron ışını elektrik alanı uygulandığında (+) yüke doğru sapma gösterir. - Bu da elektronların (-) yüklü olduklarını gösterir. ## X-Işınlarının Oluşumu - 1895 yılında Wilhelm Röntgen, katot ışınlarının (+) yüklü bir metale çarptığında metalin yüksüz bir ışın yaydığını tespit etmiştir. - X-Işınları, atomdaki iç kabukta oluşan boşluğa dış kabuk elektronunun geçişi esnasında yayılır. ## Rutherford (1912) - Rutherford, çok ince bir altın levhaya alfa tanecikleri göndermiş ve çok azının aynen geri yansırken, çoğunun aynen geçip büyük bir kısmının da belli açılarla yansıdığını gözlemlemiştir. - Rutherford'un deney sonuçları: - Atomun pozitif yükleri çekirdek denen çok küçük bir bölgede bulunur. - Alfa taneciklerinin sapmasına yol açan yoğun kesim çekirdekte toplanmıştır. - Çekirdekteki yük miktarı, bir elementin tüm atomlarında aynı fakat farklı elementlerin atomlarında farklıdır. - Elektronlar çekirdekten oldukça uzakta yer alır. - Elektronların bulunduğu hacim, çekirdeğin bulunduğu hacimden çok büyüktür. Atomun büyük bir kısmı boşluklu yapıya sahiptir. - Elektronlar çekirdeğin etrafında Dünya'nın Güneş'in etrafında döndüğü gibi döner. ## Elektronun Kütlesinin Bulunması - Elektronun kütlesi yağ damlacığı deneyi ile ölçülmüştür. - Yağ damlası üst levhadan aşağıya inerken X-ışınları ile ışıldatılır ve böylece yağ damlası negatif yükle yüklenir (x-ışınlarının iyonlaştırdığı hava damlalara elektron aktarır). - Yüklü damla, + yüklü levha tarafından yukarı çekilirken (elektriksel alan, F) yerçekimi kuvveti (F) tarafından ise aşağı doğru çekilir. Uygulanan voltajla damla düzenekte asılı halde tutulabilir. - Küresel damlanın kütlesi (m) onun hacminden ve yoğunluğundan bulunur. - Levhalar arasındaki mesafe, (d), ve uygulanan voltaj (V), biliniyorsa elektronun yükü (e) bulunabilir. - Elektronun yükü daima 1,6.10-19 Coulomb'un katları halindedir. - Elektronun kütlesi: $ m = e/(e/m) = 1,6.10^{-19} \text{ Coulomb} / 1,76.10^{8} \text{ Coulomb/g} = 9,11.10^{-28} \text{ g/elektron} $ ## J.J. Thomson Atom Modeli - Thomson, boşalma tüpü deneylerinden yararlanarak kendi atom modelini önermiştir. - Atom, hem pozitif hem de negatif yüklü tanecikler içerir. - Atom elektrik yükü bakımından nötr olduğu için, pozitif yükü karşılayacak, eş sayıda negatif yüklü tanecik (elektron) olmalıdır. - Negatif yüklü taneciklerin (elektron) kütlesi, pozitif yüklü taneciklerin (proton) kütlesinin yanında ihmal edilebilecek kadar küçüktür. (Nötron henüz bilinmiyordu.) - Atom hacminin hemen hemen tümünün pozitif yüklü taneciklerden (protonlardan) oluştuğunu kabul etmiştir. - Atom, pozitif bir küredir. Bu kürenin içinde negatif yüklü tanecikler gelişigüzel dağılmıştır. - Atomların yarı çaplarının yaklaşık 10-8 cm olabileceğini ileri sürmüştür. ## Proton (Rutherford'un Deneyi, 1908 Nobel Kimya Ödülü) - Atomların çekirdeği pozitif yüklüdür. - Proton (p) pozitif (+), elektron (e) ise negatif (-) yüklüdür. - Protonun kütlesi elektronunkinden 1840 kat daha büyüktür (1,67 x 10-24 g). - Tipik bir atomun yarıçapı 100 pm iken çekirdeğin çapı 5 x 10-3 pm civarındadır. ## Bohr Atom Modeli - Rutherford atom modelinde, elektronların çekirdek çevresinde nasıl yerleştiği hakkında bilgi yoktu. - Bohr, elektronların bir gezegenin güneş etrafındaki yörüngesel hareketi gibi hareket ettiğini öne sürmüştür. ## Niels Bohr (1913) - Bohr, yaptığı çalışmalar sonucunda elektronların çekirdek etrafında rasgele hareket etmediğini, belirli enerji düzeylerine sahip yörüngelerde hareket ettiğini öne sürmüştür. - Bu yörüngelere enerji seviyesi adı verilir. - Elektronlar bulundukları enerji seviyesinin enerjisine sahiptir. - Enerji seviyeleri atom çekirdeğine yakınlığına göre n = 1, 2, 3, 4, 5, 6 gibi tamsayılar veya K, L, M, N, O, P, Q gibi harflerle ifade edilirler. - Bir elektron daha düşük enerji seviyesine geçerken fotonlar halinde ışık enerjisi yayar. - Bir elektrondan daha yüksek bir enerji seviyesine geçebilmesi için dışardan enerji almalıdır. - Bir atomun elektronları dışardan enerji alarak yüksek enerji düzeyine yükselirse bu atoma "uyarılmış atom" denir. ## James Chadwick - Chadwick, "nötron" adını verdiği ve protonun arkadaşı olan bir taneciğin varlığını keşfetti. - H atomunun 1 proton ve He atomunun 2 proton içerdiği düşünülürse, He atomunun kütlesi H atomunun kütlesinin 2 katı olmalıydı. Fakat gerçekte He atomunun kütlesi H atomunun kütlesinin 4 katıdır. - İnce bir berilyum metali alfa ışınlarına maruz kaldığında, protonun kütlesi kadar yüksüz taneciklerden oluşan bir enerji (nötron) yayar. - Nötronun kütlesi protonun kütlesine yakındır (1,67 x 10-24 g). ## Atom Yapısı - Elektronlar atomun bir parçasıdır. - Elektronlar (-) yüklüdür, atomlar ise nötrdür. - Dolayısıyla atomlarda elektronların yükünü dengeleyecek (+) yüklü parçacıkların olması gerekir. - Çekirdek atomun ikinci parçasıdır. - Çekirdek, elektronlarla eşit oranda fakat ters işaretli (+) yük taşır. ## Nötron ve Protonlar - Rutherford'un atom modeline göre, atom çekirdeği atomun merkezinde küçük bir hacim kaplamıştır. - Negatif yüklü elektronlar ise atom çekirdeği etrafında belirli yörüngelerde hareket eder. - Çekirdeği +2 yüklü olan helyumun kütlesi, çekirdeği +1 yüklü olan hidrojenin kütlesinden iki kat daha fazla olmalıdır. Fakat gerçekte helyumun kütlesi hidrojenin kütlesinin dört katıdır. - Sebebi, atom çekirdeğinin hem pozitif yüklü protonlardan hem de elektrik yükü olmayan nötronlardan oluşmasıdır. ## Bohr Atom Modeli - Elektron, çekirdek etrafında dairesel yörüngelerde hareket eder. - Elektronun hareket edebildiği yörüngelerin belli enerji değerleri vardır. - Elektron bu belli enerjiye sahip yörüngelerde bulunduğu sürece enerji yaymaz. - Elektron bir üst enerji seviyesinden, alt enerji seviyesine düştüğünde ışıma halinde enerji yayar. - Yayımlanan ışığın enerjisi $E=hv$ 'dür. - Çekirdeğe en yakın enerji seviyesi 1 olmak üzere her enerji seviyesi bir tam sayı ile belirtilir ve n ile gösterilir. - $ n = 1,2,3,4,.......vb. $ ## Bohr Atomunun Yetersizlikleri - De Broglie, elektronların dalga özelliği de taşıdığını öne sürmüştür. - Heisenberg, elektronun yerinin hassas bir şekilde belirlenemeyeceğini söylemiştir. - Bu nedenle Bohr modeli kısmen yanlış kabul edilir. - Elektronun çekirdek etrafında dairesel yörüngelerde hareket ettiği görüşü, günümüzde geçerli değildir. ## Dalga Mekaniği Atom Modeli (Modern Atom Kuramı) - Modern atom modeli, dalga mekaniğindeki gelişmelerin, elektronun hareketine uygulanmasına dayanmaktadır. - Modelin öncüleri, Louis de Broglie, Heisenberg ve Schrödinger'dir. ## Dalga Mekaniği Atom Modelinin Gelişimi - 1924 yılında Louis de Broglie, ışık ve maddenin yapısını dikkate alarak, küçük taneciklerin bazen dalgaya benzer özellikler gösterebileceği hipotezini ortaya attı. - de Broglie'nin hipotezi, elektron demetlerinin bir kristal tarafından, X-ışınlarına benzer biçimde saptırılması ve dağıtılması deneyi ile ispatlandı. - 1920'li yıllarda Werner Heisenberg, atomlardan küçük taneciklerin davranışlarını belirlemek için ışığın etkisini inceledi. - Heisenberg belirsizlik ilkesi: Taneciğin konumu ve hızı aynı anda tespit edilemez. - Bir taneciğin nerede olduğu kesin olarak biliniyorsa, aynı anda taneciğin nereden geldiğini veya nereye gittiğini kesin olarak bilemeyiz. Benzer şekilde, taneciğin nasıl hareket ettiğini biliyorsak onun yerini kesin olarak bilemeyiz. - Herhangi bir taneciğin yerini ve hızını ölçmek için, o taneciği görmek gerekir. - Taneciğin görünmesi de taneciğe ışık dalgası göndermek ile olur. - Elektron gibi küçük tanecikleri tespit etmek için düşürülen uygun dalga boyundaki ışık, elektronun yerini ve hızını değiştirir. - Aynı anda elektronun yeri ve hızı ölçülemez. - Elektronların çekirdek etrafında belirli dairesel yörüngeler izledikleri söylenemez. - Yörünge yerine elektronun çekirdek etrafında bulunma olasılığından söz etmeliyiz. ## Modern Atom Modeli - Modern atom modeli, atom yapısı ve davranışlarını diğer atom modellerine göre daha iyi açıklamaktadır. - 1927 yılında Erwin Schrödinger, elektronların dalga özelliğine sahip olduğu gerçeğinden hareket ederek, elektron gibi çok küçük taneciklerin üç boyutlu uzaydaki hareketini tanımlayan bir denklem ileri sürdü. ## Modern Atom Kuramı: Schrödinger Denklemi - Schrödinger Denklemi: $ \frac{\partial^2 \psi }{\partial x^2} + \frac{\partial^2 \psi }{\partial y^2} + \frac{\partial^2 \psi }{\partial z^2} + \frac{8m \pi^2}{h^2}(E - V) \psi = 0 $ - Ψ (psi): dalga fonksiyonu - x, y, z: uzay koordinatları - m: elektronun kütlesi - E: toplam enerji - V: potansiyel enerji ## Dalga Mekaniği Atom Modeli (Modern Atom Kuramı) - Bu model, atom çekirdeği etrafındaki elektronların bulunma olasılığını kuvantum sayıları ve orbitaller ile açıklar. - Kuvantum sayıları, bir atomdaki elektronların enerji düzeylerini belirten tam sayılardır. - Orbitaller ise elektronun çekirdek etrafında bulunabilecekleri bölgelerdir. ## Modern Atom Kurami: Kuvantum Sayıları - Schrödinger denkleminin çözümünden, n, l, ml şeklinde üç kuantum sayısı bulunur. - Bu kuantum sayılarının üçünün belli değerleri, elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu yerlere karşılık gelir. - Elektronun bulunma ihtimalinin yüksek olduğu yerlere "orbital" denir. ## Elektron Tanecik Olarak ve Dalga Olarak: Orbital - Elektron tanecik olarak düşünüldüğünde; orbital, atom içerisinde elektronun bulunma olasılığı en yüksek olan bölgeyi simgeler. - Elektron maddesel bir dalga olarak düşünüldüğünde ise, orbital, elektron yük yoğunluğunun en yüksek olduğu bölgeyi simgeler. - Elektron tanecik olarak kabul edildiğinde elektronun belirli bir noktada bulunma olasılığından, dalga olarak kabul edildiğinde ise elektron yük yoğunluğundan söz edilir. ## Modern Atom Modeli: Sonuç - Louis de Broglie'nin elektronların ve diğer parçacıkların dalga özelliğine sahip olduğunu önermesi ve dalga mekaniğindeki gelişmeler sonucu, günümüzdeki atom modeli geliştirilmiştir. - Bu modelde elektronlar Bohr Atom Modelinde olduğu gibi belirli enerji düzeylerinde bulunurlar. - Bu tamsayılara Baş kuantum sayısı (n) denir. - Elektronlar enerji düzeylerinde, Bohr Atom Modelinde olduğu gibi yörüngesi çember olan bir yol izlemezler. - Elektronlar dalga özelliği gösterir. - Elektronun Heisenberg belirsizlik ilkesine göre aynı anda yeri ve hızı bilinemez. - Elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu hacimsel bölgeye Orbital denir. - Çok elektronlu atomlarda enerji düzeylerindeki orbitallerin sayısı farklıdır. - Baş kuantum sayısı aynı olan farklı orbitallerin şekli ve enerjileri farklı olabilir. ## Modern Atom Kuramı: Orbital - Orbitallerin kesin sınırları olmamakla beraber, elektronun zamanının %90-95'ini geçirdiği bölgeye orbital denmektedir. - Schrödinger denkleminin çözümüyle elde edilen hidrojen atomuna ait bilgilerde, artık yörünge kavramı tamamen çürütüldü. - Yeni atom modelinde, elektron, kesin yörüngeler üzerinde değil, orbital adı verilen uzay parçalarında hareket etmektedir. ## Kuantum Teorisine Göre Atom - Bohr, De Broglie, Heisenberg ve Schrödinger gibi bilim adamları, atomun günümüzde kabul edilen modelinin gelişmesinde rol oynamışlardır. - Bu teoriye göre: - Proton ve nötronlardan oluşan atom çekirdeği atomun merkezinde bulunur. - Elektronlar ise varlıkları ve şekilleri matematiksel olarak hesaplanan orbitallerde, atom çekirdeğinin etrafında, dalga karakterinde bir hareketle dolaşırlar. ## Bir Elementin Mol Kütlesi ve Avogadro Sayısı - Atomlar çok küçük olduğundan tartılabilecek kadar atom çok fazla sayıda olmalıdır. - Belirli sayıdaki nesneleri ifade etmek için özel ifadeler kullanılır; düzine ve çift gibi. - Kimyada atom ve moleküllerin tanecik sayısını ifade etmek için kullanılan birim "mol" dür. ## Mol - SI sisteminde 12.00 gram 12C (karbon-12) izotopunun içerdiği atom sayısı kadar elementsel parçacığa (atom, molekül, iyon) 1 mol denir. - 1 mol = $N_A$ = 6.0221367 x 10²³ parçacıktır - 6,02 x 10²³ Avogadro Sayısı ($N_A$) - 1 mol ¹²C atom = 6,022 x 10²³ atom = 12,00 g - 1 ¹²C atom = 12,00 akb - Maddenin bir molünün kütlesine o elementin "molar kütlesi" denir. - 12,00g karbon-12 = 6,22x10²³ C-12 = 1mol C-12 ## Bir Molün Görsel Temsili - Bir resim, bir mol C, Cu, Hg, S ve Fe 'nin görsel temsilini göstermektedir. ## Mol Kütlesi, Mol ve Atom Sayısı Arasındaki Bağlantı - $M$ = mol kütlesi g/mol - $N_A$ = Avogadro sayısı - Bir elementin kütlesini mol kütlesine böldüğümüzde mol sayısını buluruz. - Mol sayısını Avogadro sayısı ile çarptığımızda atomların sayısını elde ederiz. ## Örnek: Potasyumda Atom Sayısı Hesaplama - 0,551 g potasyumda (K) kaç atom vardır? - 1 mol K = 39,10 g K - 1 mol K = 6,022 x 10²³ atom K - $0,551 \text{ g K} \times \frac{1 \text{ mol K}} {39,10 \text{ g K}} \times \frac{6,022 \times 10^{23} \text{ atom K}}{1 \text{ mol K}} = 8,49 \times 10^{21} \text{ atom K} $ ## Örnek: Helyumun Mol Sayısı Hesaplama - Endüstride kullanılan He gazının 6,46 g'ı kaç moldür? (He: 4.003 g/mol) - $6,46 \text{ g He} / 4,003 \text{ g/mol} = 1.61 \text{ mol} $ ## Örnek: Çinko Miktarını Hesaplama - Bir Cu-Zn alaşımı, pirinçte bulunan Zn'nun 0,356 molü kaç gramdır? (Zn: 65.39 g/mol) - $0,356 \text{ mol Zn} \times 65,39 \text{ g/mol} = 23,3 \text{ g} $ ## Örnek: Kükürt Atom Sayısı Hesaplama - Kükürtün 16,3 gramında kaç atom vardır? (S: 32.07 g/mol) - $ (16,3 \text{ g S} / 32,07 \text{ g/mol}) \times 6,02.10^{23} \text{ atom/mol} = 3,06.10^{23} \text{ S atomu} $ ## Molekül Kütlesi - Molekül kütlesi (veya molekülağırlığı), bir moleküldeki atom kütlelerinin (akb) toplamıdır. - Örneğin, SO2'nin molekül kütlesi: 1S + 2O = 32,07 akb + 2 x 16,00 akb = 64,07 akb - Herhangi bir molekülde molekül kütlesi (akb) = molar kütlesi (gram) - 1 molekül SO2 = 64.07 akb - 1 mol SO2 = 64.07 g SO2 ## Örnek: Askorbik Asidin Molekül Kütlesini Hesaplama - C vitamini olarak da bilinen askorbik asidin (C6H8O6) molekül kütlesini hesaplayınız. (C: 12.01 : H: 1,008. O: 16.00) - $C_6H_8O_6$ 'nın molekül kütlesi = 6x(12,01)+8x(1,008)+6x(16,00) = 176.12 akb - Bir bileşiğin mol kütlesi onun molekül kütlesine eşit olduğundan 1 mol yani 6,02x10²³ tane C6H8O6 molekülü 176,12 gramdır. ## Örnek: Metanın Mol Sayısını Hesaplama - Metan (CH4) doğal gazın başlıca bileşenidir. 6.07 g CH₄ kaç moldür? (C:12.01 g/mol: H:1.008 g/mol) - CH4 ün mol kütlesi 12.01+4x(1,008)=16,04 g - $6.07 \text{ g CH4} / 16.04 \text{ g/mol} = 0,378 \text{ mol} $ ## Örnek: Üredeki Hidrojen Atom Sayısı Hesaplama - 25.6 g ürede (NH2)2CO de kaç H atomu vardır? (Ürenin mol kütlesi = 60.06 g dır) - $25.6 \text{ g üre} \times \frac{1 \text{ mol üre}} {60.06 \text{ g üre}} \times \frac{4\text{ mol H atom}} {1 \text{ mol üre}} \times \frac{6,022 \times 10^{23} \text{ H atom}}{1 \text{ mol H atom}} = 1.03 \times 10^{24} \text{ H atom} $ ## Örnek: İzopropanolda Hidrojen Atom Sayısı Hesaplama - 72,5 g izopropanol (C3H8O) de kaç H atomu vardır? - 1 mol C3H8O = (3 x 12) + (8 x 1) + 16 = 60 g C3H8O - 1 mol C3H8O molekülünde = 8 mol H atom - 1 mol H = 6,022 x 10²³ atom H içerir. - $72.5 \text{ g C3H8O} \times \frac{1 \text{ mol C3H8O}} {60 \text{ g C3H8O}} \times \frac{8\text{ mol H atom}} {1 \text{ mol C3H8O}} \times \frac{6,022 \times 10^{23} \text{ H atom}}{1 \text{ mol H atom}} = 5.82 \times 10^{24} \text{ H atom} $ ## Formül Kütlesi - Formül kütlesi, bir iyonik bileşikteki atomik kütlelerin (akb cinsinden) toplamıdır. - Örneğin, NaCl'nin formül kütlesi: 1Na + 1Cl = 22,99 akb + 35.45 akb = 58.44 akb - Herhangi bir iyonik bileşikte formül kütlesi (akb) = molar kütle (gram) - 1 formül birim NaCl = 58.44 akb - 1 mol NaCl = 58,44 g NaCl ## Örnek: Kalsiyum Fosfatın Formül Kütlesini Hesaplama - Ca3(PO4)2'nin formül kütlesini hesaplayınız (Ca: 40.08 g; P:30.97g: O:16.00 g) - 1 formül birim Ca3(PO4)2 - 3 Ca = 3 x 40,08 = 120,24 - 2 P = 2 x 30.97 = 61.94 - 8 O = 8 x 16.00 = 128 - $120,24 + 61.94 + 128 = 310,18 $ akb ## Bileşiklerin Yüzde Bileşimi - Bir element yada bileşiğin Yüzde bileşimi bir bileşikteki her elementin ağırlıkça yüzdesine denir. - $Yüzde \text{ bileşim} = \frac{n \times elementin \text{ mol kütlesi}}{Bileşiğin \text{ mol kütlesi}} \times 100\% $ - Örneğin, 1 mol H₂O₂ (hidrojen peroksit) in % bileşimini bulunuz. (H: 1,008; O: 16.00) - $ \%H = \frac{2 \times (1,008 \text{ g})} {34,02 \text{ g}} \times 100\% = \% 5,926 $ - $ \%O = \frac{2 \times (16,00 \text{ g})} {34,02 \text{ g}} \times 100\% = \% 94,06 $ - $ \% 5.926 + \% 94,06 = \% 99,99 $ ## Örnek: Fosfat Asidinin Yüzde Bileşimini Hesaplama - Fosfat asidi (H3PO4) deterjan, gübre, diş macunu, karbonatlı içeceklerde kullanılan bir bileşiktir. - Bileşikteki elementlerin % bileşimini hesaplayınız (H:1.008 : P:30.97; O:16.00 g) - $ \%H= \frac{3 \times (1,008 \text{ g})} {97,99 \text{ g}} \times 100\% = \% 3,86 $ - $ \% P = \frac{30,97 \text{ g}} {97,99 \text{ g}} \times 100\% = \% 31.61 $ - $ \%O = \frac{4 \times (16,00 \text{ g})} {97,99 \text{ g}} \times 100\% = \% 65.31 $ - $ \% 3,86 + \% 31,61 + \% 65,31 = \% 100,01 $ ## Ampirik Formül: Deneysel Formül - Hidrojen peroksit (H2O2): 2 Hidrojen atomu, 2 Oksijen atomu içerir. Moleküldeki hidrojen atomlarının Oksijen atomlarına oranı 2:2 yani 1:1 'dir. - Hidrojen peroksidin Ampirik formülü HO'dur. - Ampirik Formül; hangi elementlerin mevcut olduğunu ve atomları arasındaki en basit tamsayılı oranı söyler. - Ampirik Formüller, en basit kimyasal formüllerdir. - Hidrazinin molekül formülü N2H4, Ampirik (deneysel formülü) NH2 dir. - Molekül Formülü: Maddenin en küçük biriminde bulunan her elementin atomlarının TAM SAYISINI gösterir. ## Yüzde Bileşim ve Ampirik Formüller - Örnek: C2H6O 'nun % bileşimine göre ampirik formülünü bulma: - $ \%C = \frac{2 \times (12,01 \text{ g})} {46,07 \text{ g}} \times 100\% = 52,14\% $ - $ \%H = \frac{6 \times (1,008 \text{ g})} {46,07 \text{ g}} \times 100\% = 13,13\% $ - $ \%O = \frac{1 \times (16,00 \text{ g})} {46,07 \text{ g}} \times 100\% = 34,73\% $ - $ 52,14\%+ 13,13\% + 34,73\% = 100,0\% $ - Aynı yöntemle işlemin tersini de yapabiliriz yani % bileşimi bilinen bir bileşiğin ampirik formülünü de bulabiliriz. ## Örnek: Askorbik Asidin Ampirik Formülünü Hesaplama - Askorbik asitin kütlece % bileşimi: % 40.92 C, % 4.58 H, % 54.50 O içermektedir. -