Turkish Chemistry
Nis 11

Chemical Reactions
icon1 admin | icon2 Chemistry Education | icon4 04 11th, 2010| icon3No Comments »

The reaction of two or more elements together results in the formation of a chemical bond between atoms and the formation of a chemical compound (see our Chemical Bonding module). But why do chemicals react together? The reason has to do with the participating atoms’ electron configurations (see our The Periodic Table of Elements module).

In the late 1890s, the Scottish chemist Sir William Ramsay discovered the elements helium, neon, argon, krypton, and xenon. These elements, along with radon, were placed in group VIIIA of the periodic table and nicknamed inert (or noble) gases because of their tendency not to react with other elements (see our Periodic Table page). The tendency of the noble gases to not react with other elements has to do with their electron configurations. All of the noble gases have full valence shells; this configuration is a stable configuration and one that other elements try to achieve by reacting together. In other words, the reason atoms react with each other is to reach a state in which their valence shell is filled.

Let’s look at the reaction of sodium with chlorine. In their atomic states, sodium has one valence electron and chlorine has seven.

sodium-configuration with e chlorine
Sodium Chlorine

Chlorine, with seven valence electrons, needs one additional electron to complete its valence shell with eight electrons. Sodium is a little bit trickier. At first it appears that sodium needs seven additional electrons to complete its valence shell. But this would give sodium a -7 electrical charge and make it highly imbalanced in terms of the number of electrons (negative charges) relative to the number of protons (positive charges). As it turns out, it is much easier for sodium to give up its one valence electron and become a +1 ion. In doing so, the sodium atom empties its third electron shell and now the outermost shell that contains electrons, its second shell, is filled – agreeing with our earlier statement that atoms react because they are trying to fill their valence shell.

sodium chloride - Sodium Chloride
Sodium Chloride

This trait, the tendency to lose electrons when entering into chemical reactions, is common to all metals. The number of electrons metal atoms will lose (and the charge they will take on) is equal to the number of electrons in the atom’s valence shell. For all of the elements in group A of the periodic table, the number of valence electrons is equal to the group number (see our Periodic Table page).

Nonmetals, by comparison, tend to gain electrons (or share them) to complete their valence shells. For all of the nonmetals, except hydrogen and helium, their valence shell is complete with eight electrons. Therefore, nonmetals gain electrons corresponding to the formula = 8 – (group #). Chlorine, in group 7, will gain 8 – 7 = 1 electron and form a -1 ion.

Hydrogen and helium only have electrons in their first electron shell.  The capacity of this shell is two.  Thus helium, with two electrons, already has a full valence shell and falls into the group of elements that tend not to react with others, the noble gases.  Hydrogen, with one valence electron, will gain one electron when forming a negative ion.  However, hydrogen and the elements on the periodic table labeled metalloids, can actually form either positive or negative ions corresponding to the number of valence electrons they have.  Thus hydrogen will form a +1 ion when it loses its one electron and a -1 ion when it gains one electron. 

Reaction Energy
All chemical reactions are accompanied by a change in energy. Some reactions release energy to their surroundings (usually in the form of heat) and are called exothermic. For example, sodium and chlorine react so violently that flames can be seen as the exothermic reaction gives off heat. On the other hand, some reactions need to absorb heat from their surroundings to proceed. These reactions are called endothermic. A good example of an endothermic reaction is that which takes place inside of an instant ‘”cold pack.” Commercial cold packs usually consist of two compounds – urea and ammonium chloride in separate containers within a plastic bag. When the bag is bent and the inside containers are broken, the two compounds mix together and begin to react. Because the reaction is endothermic, it absorbs heat from the surrounding environment and the bag gets cold.

Reactions that proceed immediately when two substances are mixed together (such as the reaction of sodium with chlorine or urea with ammonium chloride) are called spontaneous reactions. Not all reactions proceed spontaneously. For example, think of a match. When you strike a match you are causing a reaction between the chemicals in the match head and oxygen in the air. The match won’t light spontaneously, though. You first need to input energy, which is called the activation energy of the reaction. In the case of the match, you supply activation energy in the form of heat by striking the match on the matchbook; after the activation energy is absorbed and the reaction begins, the reaction continues until you either extinguish the flame or you run out of material to react.

Eyl 21

FONKSÄ°YONEL GRUPLAR
icon1 admin | icon2 Organic Chemistry | icon4 09 21st, 2009| icon3No Comments »


• FONKSİYONEL GRUPLAR

  .

 

ALKOLLER
Hidrokarbonlardaki hidrojen unun bir ya da farklı C daki birkaçının çıkarılıp yerine -OH kökünün bağlanmasıyla oluşan bileşiklerdir.
Genel formülü R-OH dır.
Molekülde bulunan OH grubunun sayısına göre 2 ye ayrılırlar:

1. Mono Alkoller
Yapısında 1 tane OH grubu bulunduran bileşiklerdir. OH grubunun bağlı olduğu C una göre üç değişik şekilleri vardır.

a. Primer (Birincil) Alkol
-OH grubunun bağlı olduğu C unda iki tane hidrojen u varsa, alkol primerdir.

b. Sekonder (Ä°kincil) Alkol
-OH grubunun bağlı olduğu C unda bir tane hidrojen u varsa, alkol sekonderdir.

c. Tersiyer (Üçüncül) Alkol
-OH grubunun bağlı olduğu C unda H u yoksa, alkol tersiyerdir.

2. Poli alkoller
Yapısında birden fazla OH grubu bulunduran bileşiklerdir.

Etandiol Propantriol
(özel adı glikol) (özel adı gliserin)

Ä°simlendirme yapılırken aynı sayıda karbon u bulunduran alkanların sonuna -ol eki getirilir ya da alkil’in sonuna alkol getirilir.

NOT: Sistematik isimlendirme yapılırken OH grubuna yakın olan C undan numaralamaya başlanır.


Aynı karbon sayılı bir alkolün primer, tersiyer ve sekonder şekilleri birbirlerinin izomeridir.

ALKOLLERÄ°N ELDESÄ°

  1. Alkenlere H2O katılmasıyla alkoller elde edilir.

Katılmada markow nikof kuralı geçerlidir.

  1. Alkil halojenürlerin seyreltik KOH veya NaOH çözeltisi ile ısıtılmasından
  2. Aldehit, keton ve karboksilli asitlerin indirgenmesinden.
    Bu reaksiyonlar çift yönlü olarak gerçekleşirler.

Tersiyer alkoller yükseltgenemez.
Bu madde ile ilgili olarak denklemler bizim şu yorumları yapmamızı sağlar.

  1. Primer alkoller bir kademe yükseltgenirse aldehitleri, 2 kademe yükseltgenirse karboksilli asitleri oluşturur.
    Tersten bir ifadeyle karboksilli asit 1 kademe indirgenirse aldehit, 2 kademe indirgenirse primer alkoller elde edilir.
  2. Sekonder alkoller yalnızca 1 kademe yükseltgenebilir. Ketonların indirgenme ürünü sekonder alkoldür.
  1. Grignard bileşiği kullanılarak
  1. Formaldehit + R – MgX ® Primer alkol
  2. Aldehit + R – MgX ® Sekonder alkol
  3. Keton + R – Mg-X ® Tersiyer alkol

ALKOLLERÄ°N REAKSÄ°YONLARI

  1. Alkollerin tamamı Na, K gibi alkali metallerle reaksiyona girerek H2 açığa çıkarırlar.
  1. İki mol mono alkolden, 1 mol H2O çekilerek 1 mol eter elde edilir.

  1. 1 mol alkolden, 1 mol su çekilmesiyle alkenler elde edilir.
  1. Alkoller yanma reaksiyonu verirler.
  1. Alkol + Karboksilli asit Ester + H2O

ETER
İki alkil grubunun bir oksijene bağlanmasıyla oluşan bileşiklerdir. Genel formülü
CnH2n+2O olup gösterilişi

R-O-R ÅŸeklindedir.

  1. Basit Eter: Alkil gruplarının ikisi de aynıdır.
    R1-O-R1
  2. Karışık Eter
    Alkil grupları birbirinden farklı ise bu eterlere karışık eter denir .

R1-O-R2
İsimlendirme yapılırken alkil grupları söylendikten sonra eter kelimesi getirilir.
CH3-O-CH3 CH3-O-C2H5
Di metil eter Metil etil eter
C2H5-O-C3H7
Etil propil eter

Eterlerin Eldesi

  1. 2 mol alkolden, 1 mol su çekilerek 1 mol eter elde edilir.

2R-OH ® R-O-R + H2O
Alkol Eter

  1. Alkolatların, alkil halojenürler ile tepkimesinden eterler elde edilir.

R-ONa + R-X ® R-O-R + NaX
Alkolat Alkil halojenür Eter
CH3-CH2-ONa+CH3-Br ® CH3-CH2-O-CH3 + NaBr

Bu resim ekranınıza sığabilmesi için küçültülmüştür. Bu alana tıklayarak büyük resimi görebilirsiniz. Orjinal resimin boyutları 642×510.

KARBONİLLİ BİLEŞİKLER
Molekülünde grubu bulunduran bileşiklerdir.
Bu gruba karbonil grubu denir. Karbonil grubunda sp2 hibritleşmesi sonucunda meydana gelmiş üç tane sigma bağı ile bir tane pi bağı vardır.
Karbonil grubunda karbon -oksijen ve karbon- karbon atomları arasındaki açılar 120° olup molekül düzlemseldir.

Grubunda soru işaretinin yerine değişik grupların bağlanmasıyla değişik bileşikler meydana gelir.
? iÅŸaretinin yerine ;

  • H atomu baÄŸlanırsa aldehit
  • R grubu baÄŸlanırsa keton
  • OH grubu baÄŸlanırsa karboksilli asit
  • OR grubu baÄŸlanırsa ester oluÅŸur.

ALDEHÄ°TLER

  • Karbonil grubuna bir – R ve bir H nin baÄŸlanmasıyla aldehitler oluÅŸur.


veya R – CHO genel formülü ile gösterilir.

  • Aldehitlerin küçük molekülleri hoÅŸ olmayan kokulu, büyük molekülleri ise hoÅŸ kokuludurlar.
  • Aldehitlerin kaynama noktaları, aynı karbon sayılı alkol ve asitlerden düşük, alkanlardan yüksektir.

Ä°simlendirme

  1. Türediği karboksilli asitteki - OİK ASİT eki yerine aldehit kelimesi getirilir.
  2. Türediği hidrokarbonun sonuna - AL eki getirilir.

ALDEHÄ°TLERÄ°N KÄ°MYASAL REAKSÄ°YONLARI

  1. Aldehitler yükseltgenme reaksiyonu verirler.

Aldehitlerin yükseltgenmesinden karboksilli asitler oluşur.

  1. Aldehitler, Amonyaklı AgNO3 çözeltisini (Tollens ayıracı) metalik gümüşe indirger. Deneyin yapıldığı tüp, gümüş metali ile kaplanacağından ayna görüntüsü oluşur.

R – CHO + 2Ag++3OH- ® 2Ag(k) + R – COO- +2H2O
Aldehit

  1. Aldehitler, Fehling çözeltisi ile ısıtılırsa kırmızı renkli bakır I oksit (Cu2O) çöker.

Fehling çözeltisi
NaOH ile baziklendirilmiş CuSO4 çözeltisine sodyum potasyum tartarat çözeltisi katılarak hazırlanan koyu renkli çözeltidir.
R – CHO+2Cu+2 + 5OH- ® Cu2O(k) + RCOO- + 3H2O

  1. Aldehitler potasyum permanganat çözeltisinin rengini giderirler. Aldehit karboksilli aside yükseltgenirken, KMnO4′deki Mn+7 Mn+2 ‘ye indirgenir.
    5RCHO + 2MnO4- + 6H+ ® 5RCOOH+2Mn+2+3H2O
  1. Aldehitler polimerleÅŸme reaksiyonu verirler.
  2. Aldehitler katılma reaksiyonu verirler.
    Katılma karbonil grubundaki pi bağının açılması ile gerçekleşir.
  1. Hidrojen katılması (İndirgenme Reaksiyonu)
    Aldehitlerin indirgenmesinden (H2 katılması) primer alkoller oluşur.
  2. Aldehitlere su katılmasıyla aldehit hidrat bileşikleri oluşur.
  3. Aldehitlere NH3 katılmasıyla amonyaklı aldehit oluşur.

ALDEHÄ°TLERÄ°N ELDESÄ°

  1. Primer alkollerin bir kademe yükseltgenmesinden aldehitler elde edilir.
  2. Karboksilli asitlerin bir kademe indirgenmesinden aldehitler elde edilir.

KETONLAR
Karbonil grubuna iki tane alkil grubunun bağlanmasıyla oluşur. Ketonların genel formülü,
veya RCOR ÅŸeklindedir.

  • Ketonlarda alkil grupları aynı ise basit keton, farklı ise karışık ketondur.

Basit keton Karışık keton

isimlendirme ;

  1. Alkil gruplarından sonra keton kelimesi getirilir.
  2. Türediği hidrokarbondan sonra -ON eki getirilir.

Özellikleri

  1. Ketonların az sayıda C atomu taşıyan molekülleri suda çözünürler. Büyük moleküllü ketonlar katıdır.
  2. Ketonlar yükseltgenmezler. Zorlanırsa CO2 ve H2O ya parçalanırlar.
  3. Ketonlar polimerleşme reaksiyonu vermezler. (Aseton hariç)
  4. Ketonlar katılma reaksiyonu verirler.
  1. Hidrojen katılması (İndirgenme Reaksiyonu)
    Ketonların indirgenmesinden sekonder alkoller oluşur.
  1. Su katılması
    Ketonlara su katılmasıyla kararsız keto hidrat bileşikleri oluşur.
  1. Ketonların en küçük üyesi olan asetonun kondensasyonundan aromatik bir bileşik olan mezitilen meydana gelir.

Kondensasyon
Birden fazla küçük moleküllerin polimerleşme sırasında, küçük polar moleküllerin ayrılması olayına denir.

Ketonların Eldesi

  1. Sekonder alkollerin bir kademe yükseltgenmesinden ketonlar elde edilir.
  1. Karboksilli asit tuzlarının ısıtılmasından ketonlar elde edilir.
  1. Alkinlere su katılmasından ketonlar elde edilir.

Aldehit ve ketonlarda Ä°zomeri

  • Aynı C sayılı aldehitlerle ketonlar birbirinin izomeridir. Kapalı formülleri CnH2nO dur.

Propanon ve propanal kapalı formülleri C3H6O olduğundan birbirinin izomeridir.

KARBOKSÄ°LLÄ° ASÄ°TLER
Yapılarında karboksil grubu bulunduran bileşiklere karboksilli asitler denir.

Karboksilli Asitler
a. Yapısında bulundurdukları -COOH grubu sayısına göre:
1. Mono karboksilli asitler
Yapılarında 1 tane -COOH grubu bulunduranlar
2. Poli karboksilli asitler
Yapılarında birden fazla -COOH grubu bulunduranlar.
2 tane -COOH grubu bulunduranlara di karboksilli asitler 3 tane -COOH grubu bulunduranlara tri karboksilli asitler adı verilir.
b. Yapılarında -OH ya da -NH2 bağlı olanlar
1. -COOH grubu yanında -OH grubu da bağlı ise oksi asitler adı verilir.
2. -COOH grubu yanında -NH2 grubu da bağlı ise amino asitler adı verilir.
Mono karboksilli asitlerin genel formülleri şeklindedir. CnH2nO2 kuralına uyar.
Ä°simlendirme yapılırken aynı sayıda karbon u bulunduran alkanların sonuna “oik asit” eki getirilir.
R grubu dallanmış bir hidrokarbon ise, karboksil grubunun bulunduğu karbon una birinci karbon numarası verilerek diğerleri numaralandırılır.
Ayrıca COOH grubundan sonraki 2. karbon una a, 3. karbon una b, 4. karbon una g harfleri verilerek de isimlendirme yapılır.

Poli asitler ise şöyle isimlendirilir;

Karboksilli Asitlerin Genel Elde EdiliÅŸleri
1. Primer alkollerin iki derece yükseltgenmesinden
Primer alkoller bir derece yükseltgenirse aldehitler oluşur. Aldehitler yükseltgenirse karboksilli asitler oluşur. Yani primer alkoller 2 kademe yükseltgenirse karboksilli asitler oluşur.

2. Grignard BileÅŸiklerinden

3. Karboksilli Tuzlarından
R-COONa + HBr ® R-COOH + NaBr
Karboksilat Tuz Karboksilli Asit

Karboksilli Asitlerin Özellikleri ve Reaksiyonları

  1. Karboksilli asitlerin molekülleri arasında dihidrojen bağı vardır. Bundan dolayı aynı karbon sayılı, eter, aldehit, keton ve alkollerden daha yüksek sıcaklıkta kaynarlar.
  2. Su ile hidrojen bağı oluşturabildiklerinden suda kolayca çözünürler. Ancak zayıf asit olduklarından suda az iyonlaşırlar. Molekül ağırlığı arttıkça iyonlaşma % leri azalır.
  3. Homolog sıra oluşturabilirler.
  4. Aktif metallerle H2 gazı açığa çıkarırlar.
    Alkoller yalnızca K ve Na gibi metallerle tepkime verirler. Asitler ise K, Na, Mg, Zn…… gibi metallerle de tepkime verirler. Bu özellik Karboksilli asitleri alkollerden ayırır.

R-COOH + Na ® R-COONa + H2
K. asit Tuz
2R-COOH + Ca ® (R-COO)2 Ca + H2

  1. Karboksilli asitler, bazlarla nötürleşme tepkimesi verirler.

R-COOH + NaOH ® R-COONa + H2O
Asit Tuz

  1. Karboksilli asitler, karbonatlı (Na2CO3, MgCO3…) tuzlarla tepkime verirler.

2R-COOH+CaCO3 ® Ca(R-COO)2(g) + CO2 + H2O

  1. Asitin karboksil grubundaki OH grubu çıkarılırsa kalan kısma açil grubu denir.

  1. Karboksilli asitler, alkollerle esterleri oluÅŸtururlar.

YaÄŸ Asitleri
Yağ asitleri çift ve yüksek karbon sayılı karboksilli asitlerdir.
Doymamış yağ asiti dendiğinde alkil grubunda en az bir tane çift bağ bulunduran yağ asitleridir. Bu asitler oda sıcaklığında sıvı haldedir.

NOT: Adipik asidin hegzametilen diamin ile kondensasyonu sonucu naylon oluÅŸur.

OPTİKÇE AKTİFLİK
Bir C atomuna 4 farklı ya da grup bağlı ise bu C atomuna asimetrik C atomu adı verilir. Molekülde asimetrik C atomu bulunduran bileşikler optikçe aktif maddelerdir. Bu maddeler polarize ışığın titreşim düzlemini çevirirler.

Yukarıdaki bileÅŸiklerde yıldız konulan C atomları asimetrik C atomu’dur.

ESTERLER
Bir mol karboksilli asitle, bir mol mono alkol tepkimeye girerse 1 mol ester ve 1 mol su oluşur. Bu olaya esterleşme olayı denir.

Ä°simlendirme

  1. Asit adı, alkolden gelen alkil adı ve esteri sözcüğü okunarak
  2. Alkolden gelen alkil grubunun adı yazılır, sonra asitin “oik asit” kısmı kaldırılır.
    Yerine -at eki getirilir.

Esterlerin Elde Edilişi ve Reaksiyonları

  1. Karboksilli asitlerin, asidik ortamda alkollerle tepkimesinden ester elde edilir.

4. YaÄŸlar
Yağ asitlerinin gliserin ile oluşturdukları esterlerdir. Bunlara gliseridde denir. Kullanılan yağ asidi doymuş ise katı yağlar, asit doymamış ise sıvı yağlar elde edilir. Sıvı yağlar H2 ile doyurularak katı yağlar (Margarin) elde edilir. Mumlar ise ester, alken, aldehit karışımlarıdır.

5. SabunlaÅŸma
Büyük moleküllü karboksilli asitlerin Na ve K tuzlarına sabun denir.
Karboksilli asitlerin gliserin ile tepkimesinden ester elde edilir.
Esterlerin (yağların) bazik ortamdaki hidrolizine sabunlaşma denir.

NOT: Deterjanların sabunlardan daha iyi temizleyici olması, sert suda dahi çözünebilmesindendir.

ALÄ°FATÄ°K AMONYAK TÃœREVLERÄ°
AMÄ°NLER

  • Amonyakdaki hidrojen atomlarının yerine Alkil gruplarının baÄŸlanmasıyla aminler oluÅŸur.

  • Aminler isimlendirilirken alkil gruplarından sonra kelimesi getirilir.
  • Aminler zayıf baz özelliÄŸi gösterirler. Suda OH- vererek iyonlaşırlar.

CH3 – NH2 + H2O ® CH3 NH3+ + OH-

  • aminler asitlerle reaksiyona girerek tuz oluÅŸtururlar.

CH3 – NH2 + HCI ® CH3 – NH3CI

AMÄ°NO ASÄ°TLER

  • Molekülünde hem karboksilli asit (-COOH), hem de (-NH2) grubu bulunduran bileÅŸiklerdir.

  • Basit primer ve sekonder aminler amonyaktan daha kuvvetli anhidrobazlardır. Tersiyer aminlerde bazlık özelliÄŸi daha küçüktür.
  • Amino asitler, moleküllerinde hem asidik (karboksil grubu), hem de bazik (amino grubu) gruplar bulundurduÄŸundan anfoter bileÅŸiklerdir.

Amino asitlerdeki karboksil hidrojeninin -NH2 grubuna geçmesiyle iç tuz oluşur.

  • Amino asitler anfoter olduklarından hem asitlerle hem de bazlarla tuz oluÅŸtururlar.

  • Amino asitler proteinlerin yapı taÅŸlarıdır.

AMÄ°TLER
Karboksilli asitlerdeki karboksil grubunun,
‘ ı yerine NH2 grubunun baÄŸlanmasıyla amitler oluÅŸur.

  • Primer amitler karboksilli asitler gibi isimlen-dirilir. Karboksilli asitteki - OÄ°KASÄ°T eki yerine -AMÄ°T kelimesi getirilir.
  • Sekonder ve tersiyer amitler, primer amit gibi isimlendirilir. Azota baÄŸlı gruplar (N-) yazılıp belirtilir.
  • Amitler nötr özellik gösterirler.
  • Amitler genellikle suda çözünürler.

DÄ°AMÄ°T (ÃœRE)

  • Ãœre idrarda bulunur. Ä°drardan elde edildiÄŸi gibi sentetik olarak da elde edilir. Azot gübresi olarak kullanılır. Suda çok, alkolde az çözünür.
  • Ãœre, NH3 ve CO2′nin yüksek basınçta ısıtılmasından elde edilir.
  • Ãœre, fosgenin NH3 ile etkileÅŸmesinden elde edilir.

KARBONHÄ°DRATLAR
Genel formülleri Cn(H2O)m şeklinde olan bileşikler karbonhidratlardır.
Günlük hayattaki yiyeceklerin büyük bölümü (unlu ve şekerli besinler) ile giyeceklerin bir kısmı (pamuklu, ketenli, suni ipekli ) yeşil bitkiler tarafından fotosentez yoluyla üretilir. Yeşil bitkilerin kökleriyle topraktan aldıkları su ve yapılarındaki gözenekleriyle havadan aldıkları karbondioksiti yapraklarındaki klorofilin katalizörlüğünde güneş enerjisinden yararlanılarak karbonhidrat haline dönüştürülür. Bu olaya fotosentez denir.
6CO2 + 6H2O ® C6 (H2O)6 + 6O2
Glikoz
formaldehitin polimeri gibi düşünülebilir. ı, yapılarında aldehit veya keton grubu bulunduran poli alkoller olarak tanımlayabiliriz.
Yapılarında aldehit bulunduranlara aldoz, keton bulunduranlara ketoz denir.
ın sınıflandırılması

  1. Mono sakkaritler : Glikoz, fruktoz galaktoz
  2. Di sakkaritler : Sakkaroz, sükroz, laktoz
  3. Poli sakkaritler : Selüloz, nişasta, glikojen

Mono Sakkaritler
Basit şekerlerdir. Tatlı olup suda çözünürler. Glikoz, galaktoz, fruktoz mono sakkaritlere örnektir. Mono sakkaritler optikçe aktiftir.
Glikoz, yapısındaki aldehit grubundan dolayı tollens ayıracı ve fehling çözeltisi ilereaksiyon verir.
Fruktoz, ise yapısında keton grubu olmasına raÄŸmen halkalı yapıya döndüğünde a – hidroksi yapı kazandığı için diÄŸer ketonlardan farklı olarak tollens ve fehling ile reaksiyon verir.

Di Sakkaritler
İki molekül mono sakkaritten 1 mol su çekilmesiyle di sakkaritler oluşur.
Glikoz + Glikoz ® Maltoz
Glikoz + Fruktoz ¾¾® Sakkaroz
-H2O
Glikoz + Galaktoz ® Laktoz
C6H12 O6 + C6 H12 O6 ¾¾® C12 H22 O11
-H2O
Günlük hayatta kullanılan maltoz (meyve şekeri), sakkaroz (çay şekeri) ve laktoz (süt şekeri) birer di sakkarittir.

Poli Sakkaritler
Günlük hayatta nişasta, dekstrin, selüloz ve türevleri olarak kullanılan maddeler birer poli sakkaritlerdir.
n molekül mono sakkaritden, (n-1) molekül su çıkarılmasıyla poli sakkaritler oluşur.
Molekül sayısı 5 – 15 ise dekstrin, 20 ise glikojen, 30-35 ise NiÅŸasta ve 2000 kadar ise selüloz meydana gelir.

AROMATİK BİLEŞİKLER
Açık yapılı (halkasız) bileşiklere alifatik dendiğini söylemiştik. Halkalı yapıda olan bileşiklerden bazıları aromatik özellik gösterirler.
Bir organik bileşiğin aromatik olduğunu anlamak için aşağıdaki özelliklere bakmak gerekir.

  1. Halkalı yapıdadırlar.
  2. Halkadaki bağlar tek, çift, tek, çift olmak üzere dönüşümlü ile sıralanmıştır.
  3. Halkadaki p elektronları sayısı;

(4n + 2) olmalıdır. (n : halka sayısı)

Yukarıdaki özellikleri gösteren bileşikler aromatiktir.
Aromatik bileşiklerin en küçük üyesi dir. Kapalı formülü C2H2 olup CnH2n-6 genel formülü ile gösterilir. Benzende C atomları arasında üç tane çift bağ vardır. Çift bağlar tek-çift-tek-çift şeklinde sıralanmıştır. Benzende 6 karbonlu bir halka vardır.
doymamış bir hidrokarbon olmasına rağmen doymamış hidrokarbonların özelliklerini göstermez. Katılma reaksiyonu vermez. Yer değiştirme reaksiyonu verir.

molekülü aşağıdaki şekillerde de gösterilir.

halkasından hidrojen çıkmasıyla geriye kalan köke FENİL denir. Aşağıdaki şekillerde gösterilir.

Ä°N MONO TÃœREVLERÄ°
Benzendeki hidrojenler, halkanın elektronca zengin olması sebebiyle katyon hale geçmeye elverişlidirler. halkasına katyon hale getirilmiş veya gruplarla saldırı başlatılırsa H+ kopması ile birlikte grup halkaya yerleşmiş olur. Olay yerdeğiştirme reaksiyonudur. Sonuçta türevleri elde edilir.
molekülünden bir hidrojen çıkıp yerine bir ya da grubun bağlanmasıyla benzenin mono türevleri oluşur. Benzenin mono türevlerinin bir tane izomeri vardır.
Benzenin mono türevleri adlandırılırken halkaya bağlı grubun adından sonra eki getirilir.


Ä°N DÄ° TÃœREVLERÄ°
molekülünden iki hidrojen u çıkarılıp yerine yada gruplarının bağlanmasıyla benzenin di türevleri oluşur.
“Orto” “meta” “para” olmak üzere üç tane izomeri vardır. Grupların birbirini takip eden karbonlara baÄŸlanması halindeki izomeri orto, bir atlayarak karbonlara yerleÅŸmesi meta, karşılıklı karbon larına yerleÅŸmesi halindeki izomeri para olarak isimlendirilir.

Ä°N TRÄ° TÃœREVLERÄ°
halkasından üç hidrojen u çıkarılıp yerine ya da gruplarının bağlanmasıyla benzenin tri türevleri oluşur.
Visinal, simetrik, Asimetrik olmak üzere üç izomeri vardır.

BAZI AROMATİK BİLEŞİKLER Toluen (Metil )
Benzendeki H inin -CH3 ile yer deÄŸiÅŸtirme-sinden elde edilir.

FENOL (OKSİ ) Z;Zayıf asit özelliği gösterir. Sulu çözeltisi FeCI3 ile mor renk verir. Bu fenolün tanınma reaksiyonudur.

BENZİL ALKOL Aromatik bir alkoldür. Alifatik alkollerin özelliklerini gösterir.

BENZALDEHİT Aromatik aldehittir. Bazı reaksiyonları alifatik aldehitlere benzer. Yükseltgendiğinde karboksill asit oluşur. Fehling ayıracına etki etmez. Amonyaklı gümüş nitrata zor etki eder. Zayıf indirgendir.

AMİNO (ANİLİN) Aromatik bir bileşiğidir. Zayıf baz özelliği gösterir.

NİTRO Benzenin derişik nitrik asit ve derişik H2SO4 karışımı, ile reaksiyonundan elde edilir.
HNO3 + 2H2SO4 NO2+ + H3O+ + 2HSO4-

TRÄ° NÄ°TRO TOLUEN (TNT)
(2,4,6 Trinitro toluen) tNT patlayıcı özelliktedir. Trotil adıyla top mermileri, deniz ve kara mayınlarını doldurmakta kullanılır.

Eyl 21

GAZLAR
icon1 admin | icon2 General Chemistry | icon4 09 21st, 2009| icon3No Comments »


GAZLAR
Maddeler tabiatta katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç halde bulunurlar.

  • Gaz hali genel olarak ve atomların birbirinden uzak olduÄŸu ve çok hızlı hareket ettiÄŸi bir haldir.
  • Gaz molekülleri birbirine uzak olduÄŸu için aralarında etkileÅŸim yok denecek kadar azdır. Bu sebeple gaz molekülleri birbirinden bagımsız hareket ederler.
  • Gazların hacim ve ÅŸekilleri iÅŸgal ettikleri kaba göre deÄŸiÅŸir. Bulundukları kabı doldururlar.
  • Gazlar kolaylıkla sıkıştırılabilirler.
  • Gazlar birbiriyle her oranda karışarak birinin yalnız başına iÅŸgal ettiÄŸi hacmi bu sefer beraberce doldururlar.
  • Gazlar hızlı hareket ettiklerinden bulundukları kabın çeperine çarparlar ve bu çarpma neticesi kaba basınç uygularlar.
  • Bulundukları kap içerisinde bütün yönlerde aynı basıncı uygularlar.
  • YoÄŸunlukları katı ve sıvıya göre çok küçüktür.
  • Isıtıldıklarında bütün gazlar sıcaklık deÄŸiÅŸimi karşısında aynı oranda genleÅŸirler.
  • Kolaylıkla bir ortamda yayılırlar.
  • Gazların taneciklerinin oluÅŸturduÄŸu hacim, moleküller arasındaki boÅŸluk yanında ihmal edilebilecek kadar küçüktür.
  • Gaz molekülleri sabit bir hızla hareket ederken birbiriyle ya da bulundukları kabın duvarlarıyla çarpışırlar. Bu çarpışmalarda taneciklerin hızı ve doÄŸrultusu deÄŸiÅŸebilir. Fakat çarpışmalar esnek olduÄŸundan kinetik enerjide bir deÄŸiÅŸme olmaz.
  • Gaz taneciklerinin sıcaklık deÄŸiÅŸimi ile hızları deÄŸiÅŸeceÄŸinden ortalama kinetik enerjileri de deÄŸiÅŸir.
  • Sıcaklıkları aynı olan bütün gazların ortalama kinetik enerjileri birbirine eÅŸittir.
  • Gaz molekülleri yüksek basınç düşük sıcaklıklarda sıvılaÅŸtırılabilirler.

Ä°DEAL GAZ
Öz hacmi olmayan, moleküller arasında hiçbir itme ve çekme kuvveti bulunmayan ve gaz moleküllerinin birbiriyle çarpışmasında hiçbir kinetik enerji kaybı olmayan bir hayali gaz örneğine ideal gaz denir.
Tabiattaki gazlar gerçek gazlardır. Gerçek gazlar yüksek sıcaklık ve düşük basınçta ideale yaklaşırlar.
Farklı gazların ideal olmaları karşılaştırmasında ise;
Yoğunlaşma noktası düşük olan, ağırlığı küçük olan gazlar diğerlerine göre daha idealdir, yorumu yapılabilir.

 

GAZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ
Bir gazın herhangi bir sıvıdaki çözünürlüğü;

  1. Gazın cinsine bağlıdır.
  2. Sıcaklık arttıkça azalır.
  3. Basınç arttıkça artar.

GAZ BASINCININ ÖLÇÜLMESİ
Gaz basıncını ölçmeye yarayan aletlere manometre denir.
Toriçelli deniz seviyesinde civa kullanarak yapmış olduğu deney sonucu açık hava basıncını hesaplamıştır.

Sıvılar, basıncı her tarafa eşit olarak iletirler. Sıvı basıncı sıvının yüksekliğine ve yoğunluğuna bağlıdır. Cıvanın yoğunlugu 13,6 g/cm3, suyun yoğunluğu 1 g/cm3 tür.
Yukarıdaki deney civa yerine su kullanarak yapılsaydı,
Borudaki su yüksekliği: 76.13,6 = 1033,6 cm olurdu.
76 cm Hg = 760 mm Hg = 1 atm

1. Kapalı Manometre

2. Açık Manometre
a.

Cıva seviyelerinin eşit olması X gazının basıncının açık hava basıncına eşit olduğunu ifade eder.

b.

X gazının basıncı açık hava basıncından h cm daha fazladır.
c.

X(g) nın basıncının açık hava basıncından daha küçük olduğu görülmektedir.

 

Ä°DEAL GAZ DENKLEMÄ°

P.V=n.R.T
P:

Basınç (atm),

76 cm Hg = 760 mm Hg = 1 atm eşitliği unutulmamalıdır.
V:
Hacim (â„“t)
n:
Mol sayısı
R:
Raydberg gaz sabiti olup bütün gazlar için
litre.atm/mol.°K

T:
Sıcaklık birimi olarak daima kelvin kullanılır.
Kelvin = °C + 273eşitliği vardır.

Örnek – 1

2 mol H2 gazının 5,6 lt’lik bir kapta 8 atm. basınç yapması için sıcaklığı kaç °C olmalıdır?

 

Çözüm:

P.V = n.R.T denkleminden;

T= 273 °K çıkmalıdır.

Kaç °C olduğu sorulduğundan °K = °C + 273 eşitliğinden gazın sıcaklığı 0°C olacaktır.

 

GAZLARIN YOÄžUNLUÄžU

Gazların yoğunluğu basınç ve sıcaklık değişimi ile değişir.

P . V = n . R . T denkleminde;

Mol sayısını gram cinsinden yazarsak,

gazın mol sayısı; gaz kütlesinin, gazın mol ağırlığına oranına eşittir.

 

p.MA = d.R.t formülü çıkarılabilir.

Yoğunlukla ilgili sorularda bu eşitlik kullanılmalıdır.

 

Örnek – 2

N2 gazının normal koşullarda yoğunluğu 1,25 g/lt dir.

N2 gazının 0,2 atmosfer 273 °C’deki yoÄŸunluÄŸu kaçtır? (N : 14)

 

Çözüm :

P.MA = d.R.T denklemindeki sabit olan

Åžartlar deÄŸiÅŸsede R deÄŸiÅŸmeyeceÄŸinden,

Aynı gaz olduÄŸu için MA’lar sadeleÅŸir. Verilenler yerine yazılırsa

 

GAZLARIN KARÅžILAÅžTIRILMASI

Farklı gazlar birbiriyle karşılaştırıldığında ya da herhangi bir gazın farklı ortamlardaki halleri birbiriyle kıyaslandığında;

 

Buradan genel olarak aşağıdaki formül çıkarılır.

Formül karşılaştırma sorularında kullanılacaktır.

 

Örnek – 3

2 litre hacimli kapta mutlak sıcaklığı T olan m gram CH4 gazı, 3 litre hacimli kapta mutlak sıcaklığı 2T olan 2m gram SO2 gazları vardır.

SO2 gazının basıncının CH4 gazı basıncına oranı kaçtır?
(H : 1, C : 12, O : 16, S : 32)

 

Çözüm

CH4 gazı için basınç : , hacim 2 litre, sıcaklık T dir.

SO2 gazı için basınç : , hacim 3 litre sıcaklık 2T dir.

 

Örnek – 4

Aşagıdaki grafiklerden hangisi yanlış çizilmiştir?

 

Çözüm:

P.V = n.R.T denklemi esas alınarak yorumlanırsa A, B, C, E şıklarında çizilmiş olan grafikler doğru çizilmiştir. D şıkkında ise basınç, °C grafiği, gazın sıcaklığı 0 °C iken
273°K’dır. Basıncı sıfır olamaz. Yani grafik sıfır noktasından baÅŸlayamaz.

Cevap D

 

GAZLARIN KARIÅžTIRILMASI

Farklı kaplarda bulunan gazların yeni bir kapta karıştırılması ya da musluklarla birbirine bağlı olan kapların musluğunun açılması ile gazların birbirine karıştırılması şeklindeki soru tipleri bu başlıkta incelenecektir. Karıştırılan gazlar birbiriyle reaksiyon verebilir ya da vermeyebilir.

Gazlar sabit sıcaklıkta karıştırılıyorsa;

P.V = n.R.T denklemine göre;

T sabit ise, P.V değeri, mol sayısı (n) ile doğru orantılıdır.

Gazlar karıştırıldığında;

Pson.Vson =P1.V1.+P2.V2+……………Pn.Vn

formülünden yararlanarak işlemler yapılır.

 

KISMİ BASINÇ

Kısmi basınçtan bahsedilebilmesi için aynı kap içerisinde birden fazla gazın bulunması gerekir. Kapta bulunan bütün gazlar için hacim (V) ve sıcaklık (T) aynı olacağından, basınç mol sayısıyla doğru orantılı olacaktır.

PA : A gazının kısmi basıncı

nA : A gazının mol sayısı

nT : Toplam mol sayısı

PT : Toplam basınç

Kısmi basıncı, karışımdaki herbir gazın tek başına o kabı doldurduğunda yapacağı basınç olarak da tarif edebiliriz. Herbir gazın yapmış olduğu kısmi basınçların toplamına ise toplam basınç denir.

 

Örnek- 5

4 mol H2, 3 mol CO2 ve 2 mol He gazının bulunduÄŸu kabın toplam basıncı 1,8 atm.’dir.

Buna görenin kısmi basıncı nedir?

 

Çözüm:

Kısmi basınç sorularında aynı kapta birden fazla gazın bulunması söz konusudur. Dolayısıyla herbir gaz için hacim (V) ve sıcaklık (T) aynıdır.

 

GAZLARIN KİNETİĞİ VE DİFÜZYON HIZI

Gazlar uzayda birbirinden oldukça uzak mesafelerde hareket eden moleküller topluluğu olup, gaz taneciklerinin öz hacmi gazın kapladığı toplam hacim yanında yok denecek kadar azdır.

Gaz molekülleri sabit bir hızla hareket ederler ve bu hareketleri sırasında birbirleriyle ve içinde bulundukları kabın çeperiyle çarpışırlar. Bu çarpışmalar esnek olup çarpışma sırasında kinetik enerji değişmez.

Gaz molekülleri ısı enerjisini kinetik enerjiye dönüştürürler. Sabit sıcaklıkta bütün gazların ortalama kinetik enerjileri aynıdır.

Yani kinetik enerji yalnızca sıcaklığa bağlıdır.

 

Difüzyon hızı için;

Aynı basınç ve sıcaklık altında X ve Y gazlarını özdeş bir kaba koyalım. Bu iki gazın ortalama kinetik enerjileri birbirine eşittir.

ağırlığı küçük olan gazlar hızlı, büyük olan gazlar yavaş hareket ederler.

Aynı formülden hız ile yoğunluk arasında; eşitliği de çıkarılabilir.

 

Kinetik enerjisinin sıcaklık ile ilişkisi şeklindedir.

 

Ä°ki denklem birleÅŸtirilirse,

eşitliğide çıkarılır. Yani mutlak sıcaklık 4 katına çıkarıldığında hız 2 katına çıkar.

 

SIVI-BUHAR BASINCI

Sıvıların her sıcaklıkta buharlaşabildiklerinden sıvı buharlasının bu sıcaklıklarda yapmış olduğu basınca sıvı-buhar basıncı denir.

  1. Sıvı – buhar basıncı, sıvının cinsine ve sıcaklığına baglıdır. Sıvı miktarına baÄŸlı deÄŸildir.
  2. Sıvı – buhar basıncı, açık hava basıncına eÅŸit olduÄŸunda sıvı kaynamaya baÅŸlar.
  3. Sıvı – buhar basıncı büyük olan sıvıların kaynama noktaları düşüktür.
  4. Sıvı – buhar dengesinde iken sıvı buharları sıkıştırılırsa ya da genleÅŸtirilirse basıncı deÄŸiÅŸmez.
  5. Uçucu sıvıların sıvı – buhar basınçları daha yüksektir ve bu sıvılar daha düşük sıcaklıkta kaynar.
  6. Bir sıvı içinde herhangi bir katı madde çözülürse, sıvı – buhar basıncı düşer dolayısıyla kaynama noktası yükselir.
  7. Sıcaklık arttıkça sıvı – buhar basıncı artar.

Google Adsense Privacy Policies