Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

GENEL KİMYA MADDE: ÖZELLİKLERİ ve ÖLÇÜMÜ DOÇ. DR. MUTLU SARIKAYA TRAVNİK ÜNİVERSİTESİ 2014.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "GENEL KİMYA MADDE: ÖZELLİKLERİ ve ÖLÇÜMÜ DOÇ. DR. MUTLU SARIKAYA TRAVNİK ÜNİVERSİTESİ 2014."— Sunum transkripti:

1 GENEL KİMYA MADDE: ÖZELLİKLERİ ve ÖLÇÜMÜ DOÇ. DR. MUTLU SARIKAYA TRAVNİK ÜNİVERSİTESİ 2014

2 Giriş "We are made of star stuff" Carl Sagan

3 Kimyasal elementler Dünya'da ve muhtemelen de tüm evrende bulunur. Giriş

4 Atom Atom evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapıtaşıdır. Atom Yunanca’da bölünemez anlamına gelen "atomus" kelimesinden türetilmiştir. Her atomda merkezde yer alan nükleus protonlar ve nötronlardan (Hidrojen-1’de nötron bulunmamaktadır) oluşmaktadır. Nükleus’un etrafını ise elektron bulutu sarmaktadır. Bir atomdaki elektronlar atoma elektromanyetik kuvvet ile bağlı iken nükleus’da yer alan protonlar ve nötronlar birbirlerine nükleer kuvvet ile bağlıdırlar. Atom’un kütlesinin %99’u nükleus’da toplanmıştır. Protonlar pozitif elektrik yüküne sahiplerken elektronlar negatif elektron yüküne sahiptirler. Nötronlar’ın ise elektrik yükü bulunmamaktadır.

5 Büyüklük Kertesi (Order of Magnitude) Ön EkSembolÇarpanÜstel yottaY zettaZ exaE petaP teraT gigaG megaM kilok hectoh decada decid centic millim microµ nanon picop femtof attoa zeptoz yoctoy

6 Atom Atom’un % ’sı boşluktan oluşmaktadır. 1 Å (Angstrom) = 0.1 nm Görünen Işık Dalga Boyu; nm

7 Giriş

8 Bilimsel Yöntem Bilimi diğer çalışma alanlarından ayıran şey, bilim insanlarının bilgi edinmek için kullandıkları yöntem ve elde edilen bilginin özel önemidir. Bilimsel olan bilgi, doğal olayların açıklanmasında, bazen de gelecekteki olayların önceden tahmin edilmesinde kullanılır. Bilimsel yöntem, on yedinci yüzyılda Galileo, Francis Bacon, Robert Boyle ve Isaac Newton gibi kişilerle başlamıştır. Bilimin temel özellikleri nelerdir?

9 Bilimsel Yöntem

10 "I was to blame for not having pressed my point. I had given in to authority when I believed I was right. If you are sure of your facts, you should defend your position." "Söylemek istediğimi vurgulamadığımda, suç benimdi. Haklı olduğuma inandığım halde otoriteye boyun eğmiştim. Eğer elinizdeki bilgilerden eminseniz, konumunuzu savunmalısınız." Cecilia Payne "Güçlülerin sözleri insan deneyiminin başka alanlarında geçebilir ama bilimde önemli olan tek şey kanıt ve argümanın mantığıdır."

11 Bilimsel Yöntem "One adventure with many heroes. Science is a cooperative enterprise, spanning the generations. It's the passing of a torch from teacher to student to teacher, a community of minds reaching back to antiquity and forward to the stars." "Çok kahramanlı tek bir macera. Bilim nesillere yayılmış bir ekip çalışmasıdır. Meşalenin öğretmenden öğrenciye ve ondan da öğretmene geçmesidir. Antik çağlardan gelip yıldızlara uzanan ortak bir akıldır.’’ Neil Degrasse Tyson

12 Bilimsel Yöntem "Chance favors the prepared mind." "Şans hazırlıklı düşünceden yanadır." Louis Pasteur X-ışınları, radyoaktivite, penisilin ve diğerleri.

13 Maddenin Özellikleri Kimya sözlük tanımı genellikle madde, bileşim ve özellik terimlerini içerir. Bu durumda "kimya, maddenin bileşim ve özellikleriyle ilgilenen bilimdir" denebilir. Madde boşlukta yer tutan, kütle denen bir özelliğe sahip ve eylemsiz olan bir nesnedir. Örneğin; İnsan ve Atmosfer. Bileşim bir madde örneğinin bileşenlerini ve bunların madde içerisindeki bağıl oranlarını belirtir. Örneğin; H 2 O (%11,19 H, %88,81 O), H 2 O 2 (%5,93 H, %94,07 O). Özellik bir madde örneğini başka madde örneklerinden ayıran niteliklerdir. Maddenin özellikleri genel olarak iki genel sınıfta incelenmektedir. Bunlar; Fiziksel ve Kimyasal özelliklerdir.

14 Fiziksel Özellikler ve Fiziksel Değişimler Fiziksel özellik bir maddenin bileşimi değişmeden gösterdiği özelliktir. Örneğin; Kükürt Bakır

15 Fiziksel Özellikler ve Fiziksel Değişimler Bazen bir madde örneği değişime uğrayarak fiziksel görünümünü değiştirebilir. Fiziksel değişmede numunenin bazı fiziksel özellikleri değişir, ancak bileşimi değişmeden kalır. Örneğin; Sıvı su katı su şeklinde (buz) donduğunda farklı görünür ve daha bir çok bakımdan da farklılık gösterir. Böyle olmakla beraber su kütlece %11,19 hidrojen ve %88,81 oksijen oranında kalır.

16 Kimyasal Özellikler ve Kimyasal Değişimler Kimyasal değişme ya da bir kimyasal tepkimede bir ya da daha fazla madde, farklı bileşimlerde yeni tür maddelere dönüşür. Kimyasal değişimin belirlenmesinde anahtar faktör, madde bileşiminde meydana gelen değişimin gözlenmesidir. Örneğin; Kağıdın yanması bir kimyasal değişimdir. Kağıt temel olarak karbon, hidrojen ve oksijenden oluşmuştur ve yanma reaksiyonu sonucu H 2 O ve C 2 O meydana gelmektedir.

17 Maddelerin Sınıflandırılması Madde atom adı verilen çok küçük birimlerden oluşur. Her farklı tip atom farklı elementleri oluşturmaktadır. Element çok sayıda aynı cins atomun bir araya gelmesiyle oluşan topluluktur. Günümüzde Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) 112 tane elementi tanımıştır. Bu elementlerin 90 kadarı doğal kaynaklardan elde edilebilir. Geri kalanları doğal olarak oluşmamıştır ve sadece laboratuvarlarda oluşturulmuşlardır. Kimyasal bileşikler iki ya da daha fazla element atomunun birleşmesiyle oluşan maddelerdir. Molekül ise bileşiği oluşturan atomların, bileşikteki ile aynı oranda içeren en küçük birime verilen isimdir.

18 Maddelerin Sınıflandırılması Bir element ya da bileşiğin bileşimi ve özellikleri, verilen bir örneğin her tarafında aynıdır ve bir örnekten diğerine değişmez. Element ve bileşiklere saf madde adı verilir. Homejen karışım; bileşimi ve özellikleri tüm karışım içerisinde aynı olanlara denir. Heterojen karışım; bileşimi ve özellikleri tüm karışım içerisinde aynı olmayanlara denir.

19 Karışımların Ayrılması

20 Süzme; Kum ve suyun heterojen karışımı. Distilasyon; Bakır (II) sülfat ve su. Kromatografi; Mürekkebin bileşenlerine ayrılması. Diğerleri…

21 Bileşiklerin Ayrışması Bileşiklerin onları oluşturan elementlerine ayrıştırılması, karışımların basitçe fiziksel ayrıştırılmasından daha zordur. Örneğin; demir oksit filizlerinden saf demirin özütlenmesi yüksek sıcaklıkta bir fırın işlemi gerektirir. Benzer şekilde amonyum dikromat ısıtıldığı zaman krom (III) oksit, azot ve suya ayrışır.

22 Maddenin Halleri Madde genel olarak üç halden birinde bulunur; katı, sıvı ya da gaz. Bir katıda atomlar ya da moleküller yakın temas halinde bulunurlar. Bazen de kristal diye bilinen çok düzenli bir yapıya sahiptirler. Bir sıvı içerisindeki atom ya da moleküller bir katınınkine göre birbirinden daha uzaktırlar. Bir gazda ise atomlar ya da moleküller arasındaki uzaklık bir sıvıya göre çok daha büyüktür.

23 Maddenin Ölçülmesi: SI (Metrik) Birimler Nicel bir bilim dalı olan kimyada maddenin herhangi bir özelliğini ölçebiliriz ve bunu bilinen değerde bir özelliğe sahip olan bir standart ile karşılaştırabiliriz. Örneğin; 1 metre, ışığın vakumda 1/ saniyede kat ettiği mesafedir. Ölçümde bilimsel sistem "Uluslararası Birimler Sistemi" yani SI diye bilinir. Temel SI Birimleri Fiziksel MiktarBirimKısaltma Uzunlukmetrem Kütlekilogramkg Zamansaniyes SıcaklıkkelvinK Madde miktarımol Elektrik akımıamperA Aydınlık şiddetikandilcd

24 Kütle Kütle, bir cisimdeki madde miktarını tanımlar. SI’de kütlenin standardı 1 kilogram (kg)’dır. Ağırlık bir cisim üzerindeki yerçekimi kuvvetidir. W= g X m Bir cismin kütlesi (m) nerede ve nasıl ölçüldüğüne bağlı olmaksızın sabittir. Diğer taraftan ağırlığı (W) değişebilir, çünkü yerçekimi ivmesi (g) yeryüzünde bir yerden başka bir yere az da olsa değişebilir. Ağırlık ve kütle terimleri sıkça birbirinin yerine kullanılır, ancak madde miktarının ölçüsü sadece kütledir. Kütle ölçümünde en sık kullanılan labaratuvar aleti ise terazidir.

25 Zaman SI standart zaman birimi saniye (s) olmasına karşın, bilimsel çalışmalarda bütün zaman birimlerini kullanırız. 1 saniye sezyum (sezyum 133) elementinin belirli atomlarının yaydığı özel ışımanın devir süresi olarak tanımlanmaktadır.

26 Sıcaklık Yaygın olarak kullanılan iki sabit nokta, standart atmosfer basıncında buzun erime sıcaklığı ve suyun kaynama sıcaklığıdır. Celsius eşelinde buzun erime noktası 0 0 C, kaynama noktası ise C’dir. Fahrenheit sıcaklık eşelinde ise, buzun erime noktası 32 0 F, kaynama noktası ise F’dır. SI sıcaklık eşeli Kelvin eşelidir ve buna göre mümkün olabilen en düşük sıcaklık sıfır olarak belirlenir. Kelvin eşelinde 0 K diye gösterilir ve -273,15 0 C’ye karşılık gelir. Celsius’tan Kelvin’e T(K) = t( 0 C) + 273,15 Celsius’tan Fahrenneit’a t( 0 F) = 9/5t ( 0 C) + 32 Fahrenneit’dan Celsius’a t( 0 C) = 5/9[t( 0 F)-32]

27 Sıcaklık Soru: 60 0 C'de çamaşırlarını yıkamak isteyen bir kişi Fahrenheit eşelinde ayarlanmış bir makinada hangi sıcaklık değerini seçmelidir?

28 Türetilmiş Birimler Hacim; Türetilmiş birimlerle ifade edilen diğer bir önemli ölçümdür. Hacim (uzunluk) 3 birimine sahiptir ve hacmin SI hacim birimi metre küptür (m 3 ). 1 L = 1000 cm 3 1 mL = 1 cm 3 Pascal-kgm -1.s -2 Joule-kgm 2.s -2 Diğerleri…

29 Yoğunluk ve Yüzde Bileşim Yoğunluk kütlenin hacme oranıdır. yoğunluk (d) = kütle (m)/hacim (V) En sık karşılaşılan yoğunluk birimi g/cm 3 veya bunun eşdeğeri olan g/mL’dir. 4 0 C de 1,000 L suyun kütlesi 1,000 kg’dır. 4 0 C suyun yoğunluğu 1000 g/1000 mL ya da 1,000 g/mL dir C de suyun yoğunluğu 0,9982 g/ml’dir. Kütle sabit kalırken hacim sıcaklıkla değiştiği için yoğunluk sıcaklığın bir fonksiyonudur.

30 Yoğunluk ve Yüzde Bileşim Soru: Acımış tereyağında bulunan bütirik asidin 2,18 L'sinin kütlesi 2088 g'dır. Bütirik asidin g/mL cinsinden yoğunluğu nedir?

31 Yoğunluk ve Yüzde Bileşim Bileşim genel olarak yüzde ile ifade edilir. Örneğin; bir deniz suyu numunesinin kütlece %3,5 sodyum klorür içerdiğini söylemek, deniz suyunun her 100 gramında 3,5 gram sodyum klorür var demektir.

32 Yoğunluk ve Yüzde Bileşim Soru: Kütlece %3,5 sodyum klorür içeren deniz suyu kuruluğa kadar buharlaştırılarak 75 g sodyum klorür elde edilmek isteniyor. Bu amaçla kaç litre deniz suyu alınmalıdır? Deniz suyunun yoğunluğu 1,03 g/mL olarak kabul ediniz. Soru: Kütlece %90 benzin ve %10 etanol içeren bir benzil-alkol çözeltisinin 25 L'sinde kaç kilogram etanol bulunmaktadır? Çözeltinin yoğunluğunu 0,75 g/mL alınız.

33 Bilimsel Ölçümlerde Belirsizlik Sistematik Hatalar; Ölçme aletlerinin yapımımdan ya da doğasından ileri gelen hatalara "sistematik hatalar" denir. Örneğin; Termometre 2 °C düşük gösterebilir. Rastgele Hatalar; Deneyi yapan kişinin bilimsel bir aleti okumaktaki beceri ve yeteneğindeki sınırlar da hatalara ve verim sonuçlarının çok yüksek ya da çok düşük bulunmasına yol açabilir. Bu hatalara "rastgele hatalar" denir.

34 Bilimsel Ölçümlerde Belirsizlik Kesinlik; Ölçülen miktarın tekrarlanabilirlik derecesini gösterir. Yani, miktar birkaç kez ölçüldüğünde sonuçlar arasındaki yakınlığı belirtir. Eğer her bir ölçüm serisi ortalamadan az bir miktar saparsa, bu ölçüm serilerinin kesinliği yüksektir (ya da iyidir). Aksine, ölçümler arasında büyük sapma varsa kesinlik zayıftır (ya da düşüktür). Doğruluk; Ölçüm değerinin kabul edilen ya da "gerçek" değere ne kadar yakın olduğunu gösterir. Kesinliği yüksek ölçümler her zaman doğru değildir; büyük bir sistematik hata olabilir. Yine de kesinliği yüksek ölçümlerin düşük olanlarınkine göre doğru olma olasılığı daha fazladır.

35 Sayısal Sonuçların Yuvarlanması Kalması istenen son rakamdan sonra gelen rakam 5'ten küçük ise, son rakam olduğu gibi bırakılarak takip eden rakamlar atılır. Örneğin; 3,6247 sayısının 3 anlamlı rakamla yazılışı 3,62'dir. Kalması istenen son rakamdan sonra gelen rakam 5 veya 5'ten büyük ise, son rakam 1 artırılarak onu takip eden rakamlar atılır. Örneğin; 8,5572 sayısının 3 anlamlı rakamla yazılışı 8,56'dır.

36 IUPAC Sayısal Ön Ekleri 1 = Mono 2 = Di 3 = Tri 4 = Tetra 5 = Penta 6 = Hexa 7 = Hepta 8 = Octa 9 = Nona 10 = Deca

37 Moleküler Modeller

38 TEŞEKKÜRLER


"GENEL KİMYA MADDE: ÖZELLİKLERİ ve ÖLÇÜMÜ DOÇ. DR. MUTLU SARIKAYA TRAVNİK ÜNİVERSİTESİ 2014." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları