Kimyasal Bileşikler
İki veya daha fazla elementin belirli oranlarda kimyasal olarak
birleşmesi ile oluşan maddelere bileşik denir.
• Bileşikler,
moleküllerin bir araya gelmesinden meydana
gelirler. (Molekül Topluluğu)
• Elementler, ise atomlardan oluşurlar. (Atom Topluluğu)
Kimyasal Bağ Çeşitleri
Kovalent Bağlar, iki ametal atomu arasında dış kabuk
(değerlik) elektronlarının ortaklaşa paylaşılması ile oluşurlar.
İyonik Bağlar, bir metal atomu ile bir ametal atomu
arasında oluşan bağlardır. Metal atomundan ametal atomuna
elektron transferi sonucu meydana gelen katyon ve anyon
arasında oluşurlar.
Metalik Bağlar, iki metal atomu arasında dış kabuk
(değerlik) elektronlarının ortaklaşa paylaşılması ile oluşur. 1
Moleküler Bileşik
(Molekül Yapısında Bileşik)
– Moleküler (Molekül Yapısında) Bileşik:
• bağımsız moleküller içeren bileşiktir
• molekülde az sayıda ametal atomları kovalent
bağlarla bir arada tutulurlar.
– Molekül: Atomların bağlarla birleşmesinden
oluşan ve bileşikle aynı bileşime sahip olan en
küçük tanecik veya yapı taşıdır.
– Bileşikler, kendisini oluşturan bileşenlerinin
hangi
sabit
oranlarda
karıştığını
belirten
kimyasal formüller ile temsil edilirler.
– Su  H2O
Alt indisler bileşen atomlarının bağıl
– Karbon dioksit  CO2
sayılarını belirtirler
– Sodyum klorür  NaCl
– Demir (II) sülfür  FeS
2
Basit Formül , Molekül Formülü ve
Yapısal Formül
Basit Formül (Kaba Formül): Bir bileşiğin en basit
formülüdür. Bileşikteki atomları ve bunların bağıl
sayılarını en basit tam sayı oranı şeklinde gösterir.
Örn.: Formaldehit, asetik asit, glikozun kaba formülü
CH2O dur.
Molekül Formülü: Bileşiğin gerçek formülüdür. Bazı
durumlarda basit formülü ile aynı olsa da genellikle
basit formülün katlarıdır. Örn.: Formaldehitin molekül
formülü CH2O, asetik asidin C2H4O2 ve glikozun ise
C6H12O6’dır.
3
Yapısal Formül: Bir moleküldeki hangi atomların
birbirleriyle ne tür bağlarla bağlandığını gösterir.
Kaba FormülCH2O
Molekül Formülü C2H4O2
Molekül Modeli
(Top ve Çubuk
Modeli)
Yapı Formülü
H
(Yapısal Formül)
Yoğunlaştırılmış
Yapı Formülü
O
Çizgisel
Formüller
H
O
C
C
H
O
H
Molekül Modeli
(Uzay-Dolgu Modeli)
CH3COOH
CH3CO2H
Asetik Asit
CH3CO2H
O H
Oleik Asit (Omega-9)
C18H36
4
İyonik Bileşikler
 Hemen hemen bütün elementlerin atomları yüklü
iyonları oluşturabilmek için elektron alırlar veya
elektron verirler.
 Pozitif ve negatif iyonların elektrostatik çekim
kuvvetiyle bir araya gelmesinden oluşan bileşiklere
iyonik bileşikler denir.
 Metaller elektron vererek pozitif yüklü iyonları
oluştururlar. Pozitif yüklü iyonlara katyon denir.
 Ametaller elektron alarak negatif yüklü iyonları
oluştururlar. Negatif yüklü iyonlara anyon denir.
5
İyonik bağ, birbiriyle zıt yüke sahip iyonların
arasındaki elektrostatik çekim kuvvetinden doğan
kimyasal bağdır.
Elektronların bir atomdan diğerine transferi sonucu
oluşan iyonlar arasında meydan gelir.
İki tane tek atomlu iyon, ikili iyonik bileşikleri oluştururlar
Na [Ne] 3s1
Na+
+
Cl-
Cl [Ne] 3s2 3p5
Na [Ne]+
+
Cl [Ar]-
“Katyon” - Metal atomları elektron vererek “ + ” yüklü iyonları katyonları- oluşturur.
“Anyon” - Ametal atomları elektron alarak “ - ” yüklü iyonları anyonları- oluşturur
6
Formül birimi, bir bileşikte bağımsız
bir birimi değil iyonların en küçük
oranını belirtir.
Na:Cl = 1:1 Formül
birimi = NaCl
Formül Birimi
Na+ + Cl -
NaCl
NaCl bileşiği elektrik
yükü olarak nötrdür
ClMg+2
ClMg+2 + 2Cl
-
MgCl2
bileşik elektrik yükü olarak
nötrdür
MgCl2
Formül Birimi
7
Mol Kavramı ve Kimyasal Bileşikler
• Formül Kütlesi: Bir bileşiğin atom kütle birimi (akb)
cinsinden bir formül biriminin kütlesidir.
• Molekül Kütlesi: Atomik kütle birimi (akb) cinsinden
bir molekülün kütlesi. (Formül Kütlesi= Molekül
Kütlesi)
• 1 mol bileşik, 6,02214 x1023 adet formül birimi
ya da molekül içeren bileşik miktarı
• Mol Kütlesi: Molekül bileşiğin bir mol molekülünün
ya da iyonik bileşiğin bir mol formülünün kütlesidir.
8
Formül Kütlesi: Bir bileşiğin formül kütlesi bileşiği
oluşturan
atomların
kütlelerinin
akb
cinsinden
toplamına eşittir.
Bileşiklerin formül kütlelerini hesaplayın:
NaCl, H2O, ve H3PO4
NaCl
H 2O
1 Na 22,9898 akb= 22,9898 akb
1 Cl 35,4527 akb= 35,4527 akb
2H
1O
1,0079 akb= 2,0158 akb
15,9994 akb= 15,9994 akb
1 NaCl= 58,4425 akb
1 H2O= 18,0152 akb
H3PO4
3H
1P
4O
1,0079 akb= 3,0237 akb
30,9738 akb= 30,9738 akb
15,9994 akb= 63,9976 akb
1 H3PO4= 97,9951 akb
9
Mol Kütlesi: Herhangi bir maddenin bir molünün (1 mol
molekülünün veya formül biriminin) gram olarak ifade
edilmiş kütlesine denir. Sayısal olarak formül kütlesi ile
aynıdır.
Madde
Formül Kütlesi
Mol Kütlesi
H2
2,0158 akb
2,0158 g
Fe
55,8470 akb
55,8470 g
H3PO4
97,9952 akb
97,9952 g
SO3
80,0642 akb
80,0642 g
58,4425 akb
58,4425 g
NaCl
10
Kimyasal Bileşiklerin Bileşimi
Halotan
C2HBrClF3
Mol oranı
nC/nhalotan
Kütle oranı
MC/Mhalotan
M(C2HBrClF3) = 2MC + MH + MBr + MCl + 3MF
= (2 x 12,01) + 1,01 + 79,90 + 35,45 + (3 x 18,99)
= 197,38 g/mol
11
NH4NO3 ’ün Mol kütlesi ve Yüzde Bileşeni
•
•
•
2 mol N x 14,0067 g/mol = 28,0134 g N
4 mol H x 1,0079 g/mol = 4,0316 g H
3 mol O x 15,9994 g/mol = 47,9982 g O
80,0432 g/mol
%N =
28,0134 gxN100%
2
= % 35,00
80,0432 g
%H =
%O =
4,0316 g H2
80,0432 g
47,9982 g O2
80,0432 g
x 100% =
% 5,04
x 100% = % 59,96
% 100,00
12
Sülfürik Asidin Yüzde Bileşiminin Hesaplanması
Sülfürik asidin mol kütlesi =
98,09 g/mol
2(1,008g) + 1(32,07g) + 4(16,00g) =
2(1,008g H2)
%H =
x 100% =
98,09g
% 2,06 H
%S =
1(32,07g S)
x 100% =
98,09g
% 32,69 S
%O =
4(16,00g O)
x 100% =
98,09 g
% 65,25 O
% 100,00
13
Kaba Formül ve Molekül Formülü Bulma
6 Aşamalı yaklaşım
1.
2.
3.
4.
5.
Elinizdeki örneğin tam 100 g olduğunu varsayınız.
100 g örnekteki kütle miktarlarını mol cinsine çevirin.
Bulduğunuz mol sayılarına göre geçici formülü yazın.
Geçici formüldeki her bir sayıyı en küçüğüne bölün
Yazılan formüldeki indisleri en küçük tam sayılarla
ifade edin.
6. Molekül formülü kaba formülün aynısı veya katlarıdır.
Çarpan faktörü bulmak için kaba formül ağırlığı ile
verilen gerçek molekül kütlesini oranlayın.
14
Örnek
Dibütil süksinat ev karıncaları ve hamam böceklerine
karşı kullanılan bir böcek kovucudur. Bileşimi % 62,58
karbon, % 9,63 hidrojen ve % 27,9 oksijen
şeklindedir. Deneysel olarak bulunan molekül kütlesi
230 akb dir. Bu bileşiğin kaba ve molekül formüllerini
bulunuz.
Basamak 1 : 100 g örnekteki elementlerin
bileşenlerini belirleyiniz
C: 62,58 g
H: 9,63 g
O: 27,79 g
15
Basamak 2: Bütün kütleleri mole çeviriniz.
n C  62 ,58 g C 
n H  9 ,63 g H 
n O  27 ,79 g O 
1 mol C
 5 ,210 mol C
12 ,011 g C
1 mol H
1,008 g H
 9 ,55 mol H
1 mol O
15 ,999 g O
Basamak 3 : Geçici formülü
oluşturunuz.
 1,737 mol O
C5,21H9,55O1,74
Basamak 4: Geçici formüldeki her bir sayıyı en
küçüğüne bölünüz.
C2,99H5,49O
16
Basamak 5: Bütün sayıları tam sayı yapmak için
indisleri 2 ile çarpınız.
C5,98H10,98O2
Kaba Formül: C6H11O2
Basamak 6: Molekül formülünü belirleyiniz.
Kaba Formülün kütlesi is 115 akb
Moleküler formülün kütlesi 230 akb
Moleküler formül: C12H22O4
17
Örnek
Vücudumuz için önemli bileşik olan adrenalinin analiz
sonuçları % 56,8 karbon, % 6,5 hidrojen, % 28,4
oksijen ve % 8,28 azot olarak bulunmuştur. Bu sonuçlar
ışığında adrenalinin kaba formülünü bulunuz.
• 100 g olarak düşünün!
• C = 56,8 g C/(12,01 g C/ mol C) = 4,73 mol C
• H = 6,50 g H/( 1,008 g H / mol H) = 6,45 mol H
• O = 28,4 g O/(16,00 g O/ mol O) = 1,78 mol O
• N = 8,28 g N/(14,01 g N/ mol N) = 0,591 mol N
• 0,591 e bölün =
• C = 8,00 mol C = 8,0 mol C
veya
• H = 10,9 mol H = 11,0 mol H
• O = 3,01 mol O = 3,0 mol O
• N = 1,00 mol N = 1,0 mol N
C8H11O3N
18
Organik Bileşiklerin Kimyasal Bileşimlerinin
Belirlenebilmesi için
Hazırlanan Yanma Düzeneği
C, H ve
O içeren
örnek
CO2
absorplayıcı
H 2O
absorplayıcı
Oksijen
Akışı
CnHm + (n+
m
m
) O2 = n CO2(g) +
H2O(g)
4
2
19
Örnek :
Fazla miktardaki oksijen varlığında ,
6,49 mg C, H ve O içeren askorbik
asit örneğinin yakılmasıyla 9,74 mg
CO2 ve 2,64 mg H2O açığa çıkmıştır.
Askorbik asidin kaba formülünü
hesaplayınız.
20
Örnek
Fazla miktardaki oksijen varlığında , 6,49 mg C, H ve O
içeren askorbik asit örneğinin yakılmasıyla 9,74 mg CO2 ve
2,64 mg H2O açığa çıkmıştır. Askorbik asidin kaba formülünü
hesaplayınız.
C: 9,4 x10-3g CO2 x(12,01 g C/44,01 g CO2)
= 2,65 x 10-3 g C
H: 2,64 x10-3g H2O x (2,016 g H2/18,02 gH2O)
= 2,92 x 10-4 g H
Oksijen Kütlesi = 6,49 mg – 2,65 mg – 0,30 mg
= 3,54 mg O
• C = 2,65 x 10-3 g C / ( 12,01 g C / mol C ) =
•
= 2,21 x 10-4 mol C
H = 0,295 x 10-3 g H / ( 1,008 g H / mol H ) =
= 2,92 x 10-4 mol H
O = 3,54 x 10-3 g O / ( 16,00 g O / mol O ) =
= 2,21 x 10-4 mol O
Her birini 2,21 x 10-4 ile böldüğümüzde
•
•
•
C = 1,00
H = 1,32
O = 1,00
•
C3H4O3
•
3 ile çarptığımızda = 3,00 = 3,0
= 3,96 = 4,0
= 3,00 = 3,0
21
Yükseltgenme Basamağı
(Yükseltgenme Sayısı)
Metaller
elektron
kaybetme
eğilimi
gösterirler.
Na
Ametaller
elektron alma
eğilimi
gösterirler.
Cl + e-
Cl-
Na+ + e-
İndirgen
Yükseltgen
Yükseltgenme basamağı, bir atomun
bileşik içindeyken aldığı ya da verdiği
elektron sayısını gösterir.
22
Yükseltgenme Basamağıyla İlgili Kurallar
1. Serbest element atomunun yükseltgenme basamağı (Y.B.) sıfırdır.
2. Tüm atomların Y.B. lerinin toplamı:
Serbest atomlar, moleküller ve formül birimleri gibi nötr türlerde
sıfırdır.
Bir iyonda, iyonun yüküne eşittir.
3. Grup 1 metalleri bileşikleri içinde +1 ve Grup 2 metalleri
Bileşikleri içinde +2 Y.B. ye sahiptir.
4. Flor bütün bileşiklerinde -1 Y.B. ye sahiptir.
5. Bileşikler içinde hidrojen için Y.B. genellikle +1 dir. (Bazı
Bileşiklerde Y.B. -1 olabilir)
6.Bileşikler içinde oksijen için Y.B. genellikle -2 dir(Bazı bileşiklerde
-1 olabilir;
7.Metallerle yaptığı ikili bileşiklerde :
i. Halojenler (Grup 7A elementleri ) için Y.B. = -1,
ii. Grup 6A elementleri için Y.B. = -2 ve
iii. Grup 5A elementleri için Y.B. = -3 dür.
İki kuralın aynı anda uygulanmasının söz konusu olduğu ve
bunların birbiriyle çeliştiği durumlarda sıralamada daha
üstte olan kural uygulanır.
23
Örnek
Y.B. nin bulunması:
Aşağıda altı çizilmiş elementlerin Y.B. yi bulunuz .
a) P4; b) Al2O3; c) MnO4-; d) NaH
a) P4 bir molekül formülüdür ve buradaki P serbest haldedir.
Bunun için Y.B. = 0 dır.
b) Al2O3: Bütün elementlerin Y.B. toplamı = 0 olmalıdır.
O için Y.B. = -2 dir. 3 adet O için toplam Y.B. = -6 dır. İki
alüminyum atomu için toplam +6 olmalıdır. Buna göre her
bir Al için Y.B. = +3 tür.
c) MnO4-: Toplam Y.B. = -1, 4 O için toplam Y.B. = -8 olduğuna
göre. Mn için Y.B. = +7 dir.
d) NaH: toplam Y.B. = 0, kural 3 kural 5 den üstün olduğundan,
24
Na Y.B. = +1 ve H Y.B. = -1dir.
Bileşiklerin Adlandırılması
Organik Bileşikler: Karbon, hidrojen, oksijen,
azot, ve daha birkaç elementten oluşmuş
bileşiklerdir.
İnorganik Bileşikler: Yukarıda belirtilen
tanımın dışında kalan bileşiklerdir.
25
İnorganik Bileşiklerin Adlandırılması
Metaller ametaller ile yaptıkları ikili bileşikler (İki elementten
oluşan bileşiklere ikili bileşikler denir)
NaCl
=
sodyum klorür
Ametal adı
sonuna
–ür eki getirilir
İyonik bileşikler
elektrikçe nötr
olmalıdırlar
MgI2
=
Magnezyum iyodür
Al2O3
=
Aluminyum oksit
Na2S
=
Sodyum sülfür
Metal adı
değişmez
26
Bazı Basit İyonlar
Yük
1+
2+
3+
Katyonlar
Simge
H+
Li+
Na+
K+
Cs+
Ag+
Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Zn2+
Cd2+
Al3+
Ad
Hidrojen
Lityum
Sodyum
Potasyum
Sezyum
Gümüş
Magnezyum
Kalsiyum
Stronsiyum
Baryum
Çinko
Kadmiyum
Alüminyum
Anyonlar
Simge
Yük
Ad
1-
HFCl Br I-
Hidrür
Florür
Klorür
Bromür
İyodür
2-
O2S2 -
Oksit
Sülfür
3-
N 3-
Nitrür
27
a) Sodyum ve Oksijen
Na2O
Sodyum oksit
b) Çinko ve Klor
ZnCl2
Çinko klorür
c) Kalsiyum ve Flor
CaF2
Kalsiyum florür
d) Stronsiyum ve Azot
Sr3N2
Stronsiyum nitrür
e) Hidrojen ve İyot
HI
Hidrojen iyodür
f) Skandiyum ve Sülfür
Sc2S3
Skandiyum sülfür
28
Bazı Birden Fazla Yükseltgenme Sayısı Olan
Metaller
Element
Krom
Kobalt
Bakır
Demir
Kurşun
Mangan
Civa
Kalay
Sembol
Sistematik Adı
Cr+2
Cr+3
Co+2
Co+3
Cu+1
Cu+2
Fe+2
Fe+3
Pb+2
Pb+4
Mn+2
Mn+3
Hg2+2
Hg+2
Krom (II)
Krom (III)
Kobalt (II)
Kobalt (III)
Bakır (I)
Bakır (II)
Demir (II)
Demir (III)
Kurşun (II)
Kurşun (IV)
Mangan (II)
Mangan (III)
Civa (I)
Civa (II)
Sn+2
Sn+4
Kalay (II)
Kalay (IV)
29
İki Ametalin İkili Bileşikleri
Moleküler Bileşikler
Artı(+) Y.B. na sahip element genellikle önce yazılır
HCl Hidrojen klorür
Birden fazla çift içeren bileşikler
mono
1
penta
5
nona 9
di
2
hekza
6
deka
tri
3
hepta
7
tetra
4
octa
8
10
Ön eki “a” ya da “o” ile biter ve elementin adı “a” ya da “o” ile
başlarsa söyleme kolaylığı için “a” ya da “o” harfi düşer. Örneğin
karbon monooksit değil karbon monoksit. Fakat PI3 için fosfor
triyodür değil, fosfor triiyodür denilir.
30
İkili Moleküllerin Adlandırılması
Formülü
Adı
BCl3
Bor triklorür
CCl4
Karbon tetraklorür
CO
Karbon monoksit
CO2
Karbon dioksit
NO
Azot monoksit
NO2
Azot dioksit
N2 O
Diazot monoksit
N2O3
Diazot trioksit
N2O4
Diazot tetroksit
N2O5
Diazot pentoksit
PCl3
Fosfor triklorür
PCl5
Fosfor pentaklorür
SF6
Kükürt hekzaflorür
31
Bazı Çok Atomlu İyonlar
Adı
Formülü
Örnek Bileşik
NH4+
NH4Cl
Asetat iyonu
C2H3O2-
Na2C2H3O2
Karbonat iyonu
CO32-
Na2CO3
Hidrojen karbonat iyonu
ya da bikarbonat
HCO32-
NaHCO3
Hipoklorit iyonu
ClO-
ClO
Klorit iyonu
ClO2-
NaClO2
Klorat iyonu
ClO3-
NaClO3
Perklorat iyonu
ClO4-
NaClO4
Kromat iyonu
CrO42-
Na2CrO4
Dikromat iyonu
Cr2O72-
Na2Cr2O7
Siyanür iyonu
CN-
NaCN
Hidroksit iyonu
OH-
NaOH
Katyon
Amonyum iyonu
Anyonlar
32
Bazı Çok Atomlu İyonlar
Adı
Formülü
Örnek Bileşik
Nitrit iyonu
NO2-
NaNO2
Nitrat iyonu
NO3-
NaNO3
Okzalat iyonu
C2O42-
Na2C2O4
Permanganat iyonu
MnO4-
NaMnO4
Fosfat iyonu
PO43-
Na3PO4
Hidrojen fosfat iyonu
HPO42-
Na2HPO4
Dihidrojen Fosfat iyonu
H2PO4-
NaH2PO4
Sülfit iyonu
SO32-
Na2SO3
Hidrojen sülfit iyonu
ya da bisülfit
HSO3-
NaHSO3
Sülfat iyonu
SO42-
Na2SO4
Hidrojen sülfat iyonu
ya da bisülfat iyonu
HSO4-
NaHSO4
Tiyosülfat iyonu
S2O32-
Na2S2O3
33
Bazı Oksiasit ve Tuzlarının Adlandırılması
Yükseltgen
me
Basamağı
Asidin
Asidin Adı
Formülü
Tuzun
Formül
ü
Tuzun Adı
Cl: +1
HClO
Hipokloröz
asit
NaHClO
Sodyum
hipoklorit
Cl: +3
HClO2
Kloröz asit
NaClO2
Sodyum klorit
Cl: +5
HClO3
Klorik asit
NaClO3
Sodyum klorat
Cl: +7
HClO4
Perklorik asit NaClO4
Sodyum
perklorat
N: +3
HNO2
Nitröz asit
NaNO2
Sodyum nitrit
N: +5
HNO3
Nitrik asit
NaNO3
Sodyum nitrat
S: +4
H2SO3
Sülfüröz asit
Na2SO3
Sodyum sülfit
S: +6
H2SO4
Sülfürik asit
Na2SO4
Sodyum sülfat
34
Karmaşık yapıdaki Bazı
Bileşikler
Hidratlar:Bileşiğin formül birimi belli sayıda su molekülü
içerir
• Ancak bu bileşiğin «ıslak» olduğunu göstermez. Su
molekülleri bileşiğin katı yapısının içine girmiştir.
• Örnek: CoCl2 . 6 H2O (Kobalt(II)klorür hekzahidrat)
• Formül kütlesi= 129.8 u+(6x18.02 u)=237.9 u
• Bileşikte hidrat suyu olarak bulunan su genellikle kısmen
yada tamamen uzaklaştırılabilir. Su tamamen
uzaklaştırıldığında geri kalan bileşiğe susuz denir. susuz
bileşikler yanma analizinde magnezyumperkloratın
kullanıldığı gibi, su tutmakta(nem çekici olarak)
kullanılabilirler
• Susuz CoCl2 mavi, hekzahidrat pembe renklidir.
35
Download

O 2