Genel Kimya 05.10.2022. 1. Konu PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
2022
Tags
Summary
Bu belge, atom modelleri ve görüşler, antik çağda madde hakkındaki görüşler ve Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr ve modern atom teorileri hakkında bilgi sağlayan bir genel kimya notu. Belge, atom modellerinin zaman çizelgesini, eski çağdaki madde görüşlerini, Dalton Atom Teorisini, Sabit Oranlar Kanununu, Katlı Oranlar Kanununu ve Kütlenin Korunumu Kanununu içerir.
Full Transcript
# 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. -