Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

040050030 ALİ TAŞDEMİR  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ ∇ δ π σ υ λ α β γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔG o,

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "040050030 ALİ TAŞDEMİR  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ ∇ δ π σ υ λ α β γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔG o,"— Sunum transkripti:

1 ALİ TAŞDEMİR  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ ∇ δ π σ υ λ α β γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔG o, ΔS o, ΔH o Philip DuttonUniversity of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood Herring 8 th Edition Bölüm 22: Baş Grup Elementleri I: Metaller

2 General Chemistry: Chapter 222

3 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 3 of 47 Konular 22-1Grup 1: Alkali Metaller 22-2Grup 2: Toprak Alkali Metaller 22-3Doğal Sulardaki İyonlar: Sert Su 22-4Grup 13 Metalleri: Aluminyum,Galyum,Indiyum ve Talyum 22-5Grup 14 Metalleri: Kalay ve Kurşun Özel Konu Galyum Arsenür

4 General Chemistry: Chapter 224 Alkali Metaller IA-Grubu : Li-Na-K-Rb-Cs-Fr Tabiatta Bulunuşları Tabiatta Bulunuşları Elde Edilişleri Elde Edilişleri Genel Özellikleri Genel Özellikleri Fiziksel Özellikleri Fiziksel Özellikleri Kimyasal Özellikleri Kimyasal Özellikleri Sanayide Kullanım Yerleri Sanayide Kullanım Yerleri

5 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 5 of 47 Grup 1: Alkali Metaller Spodumene LiAl(SiO 3 ) 2

6 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 6 of 47 Grup 1: Alkali Metaller Çizelge de görüldüğü gibi IA grup elementleri, alkali metaller, doğada bol bulunur. Bu elementlerin bazı bileşikleri tarih öncesi yıllardan beri bilinmekte ve kullanılmaktadır. Bu elementlerin keşfi 200 yıl öncesinden başlar. Alkali metal bileşiklerini sıradan olaylarla belirlemek zordur bundan dolayı ancak bu elementlerin keşfedilmesi bilimsel gelişmelerle mümkün olmuştur. Sodyum(1807) ve potasyum(1807) elektrolizle keşfedilmiştir.Sezyum(1860)ve Rubinyum (1861) yayılma spektrumları ile yeni elementler olarak tanınmıştır.Fransyum(1939) aktinyum radyoaktif bozunma ürünü olarak elde edilmiştir. Alkali metal bileşiklerini çoğu suda çözündükleri için bir çok Li,Na, ve K bileşikleri örneğin klorürler,karbonatlar ve sülfatlar deniz suyundan elde edilebilirler. NaCl, KCl gibi bazı alkali metallerin bileşikleri katı birikinti halinde madenlerden çıkarılırlar.Rubidyum ve sezyum, lityum yataklarının işlenmesi sırasında yan ürün olarak elde edilirler.

7 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 7 of 47 Alkali Metallerin Özellikleri Hangi ölçüt seçilirse seçilsin, grup 1 elementleri en aktif metallerdir. Alev renkleri Grup metallerinin dış kabuk s ve p orbitalleri arasındaki enerji farkları, görünür ışığın belli dalga boylarına karşılık gelir. Sonuç olarak, grup 1.grup metalleri alevde ısıtıldıklarında karakteristik alev renkleri verirler. Alkali metal bileşikleri havai fişek gibi patlayıcı gösterilerinde kullanılır.

8 General Chemistry: Chapter 228 Li Li Na Na K Rb Rb Cs Cs Fr Fr Atom Numarası Atom Ağırlığı 6,94 6,94 22,99 22,99 39,1 39,1 85,47 85,47 132,91 132, Erime Noktası (°C) ,8 97,8 63,65 63,65 38,89 38,89 28,5 28,5 … Kaynama Noktası(°C) ,9 753, … 20°C'deki yoğunluğu (g/cm³) 0,534 0,534 0,97 0,97 0,862 0,862 1,53 1,53 1,89 1,89 … Elektron Düzeni 1s 2 2s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 (Ar) 4s 1 (Kr) 5s 1 (Xe) 6s 1 (Rn) 7s 1 Alevin Rengi KırmızıSarıMor Koyu Kırmızı Mavi … Özgül Isı 1,050,330,1880,08800,0572 … Atom Yarıçapı(A 0 ) 1,521,852,312,442,62 … Birincil İ.E. (Kcal/mol) 124,3118,410096,389,7 … 25 °C deki Yükseltge. Potan. Potan.3,042,712,922,922,92 … Fiziksel Özellikleri

9 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 9 of 47 Table 22.2 Some Properties of the Group 1 (Alkali) Metals

10 General Chemistry: Chapter 2210 Alkali Metaller IA-Grubu : Li-Na-K-Rb-Cs-Fr elementleri olup bunların oksitleri ve hidroksitleri kuvvetli baz özelliği gösterdiğinden, bazik anlamına gelen alkali metaller adı verilir. Bunlar en dış orbitalleri olan küresel s orbitalinde 1é taşırlar. Elektron sistemlerinin benzerliğinden, alkali metallerin bir çok özellikleri de birbirine benzer. Her biri, aynı periyotta bulunan diğer elementlere göre daha büyük atoma sahiptirler. Dış orbitaldeki tek elektronu kolaylıkla verip elektron sistemlerini asal gazlara benzeterek +1 değerlikli iyon (katyon) halinde bileşikler oluştururlar. Alkali metal atomlarında elektronlar, çekirdekten uzakta olduklarından koparılmaları kolay, iyonlaşma enerjileri düşük, düşük elektronegativiteli, dolayısıyla en kuvvetli elektropozitif elementlerdir. Işıklandırıldıklarında elektron yayabilirler. Bu sebepten potasyum ve sezyum foto-elektrik hücrelerde kullanılırlar. Alkali Metaller IA-Grubu : Li-Na-K-Rb-Cs-Fr elementleri olup bunların oksitleri ve hidroksitleri kuvvetli baz özelliği gösterdiğinden, bazik anlamına gelen alkali metaller adı verilir. Bunlar en dış orbitalleri olan küresel s orbitalinde 1é taşırlar. Elektron sistemlerinin benzerliğinden, alkali metallerin bir çok özellikleri de birbirine benzer. Her biri, aynı periyotta bulunan diğer elementlere göre daha büyük atoma sahiptirler. Dış orbitaldeki tek elektronu kolaylıkla verip elektron sistemlerini asal gazlara benzeterek +1 değerlikli iyon (katyon) halinde bileşikler oluştururlar. Alkali metal atomlarında elektronlar, çekirdekten uzakta olduklarından koparılmaları kolay, iyonlaşma enerjileri düşük, düşük elektronegativiteli, dolayısıyla en kuvvetli elektropozitif elementlerdir. Işıklandırıldıklarında elektron yayabilirler. Bu sebepten potasyum ve sezyum foto-elektrik hücrelerde kullanılırlar. Alkali metallerin erime ve kaynama noktaları düşük olup, grupta aşağıya doğru inildikçe erime ve kaynama noktaları daha da düşer. Bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Alkali metallerin erime ve kaynama noktaları düşük olup, grupta aşağıya doğru inildikçe erime ve kaynama noktaları daha da düşer. Bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Elektrik akımını ve ısıyı iletirler. Elektrik akımını ve ısıyı iletirler. İlk kesildiklerinde yüzeyleri gümüş parlaklığındadır. İlk kesildiklerinde yüzeyleri gümüş parlaklığındadır.

11 General Chemistry: Chapter 2211 Tabiatta Bulunuşları Alkali metaller tabiatta sadece +1 yüklü iyonlar halinde bulunurlar. En bol bulunanları sodyum ve potasyumdur. Yer kabuğunda bulunan elementler içinde altıncı ve yedinci sırayı alırlar. Lityum daha az bulunmasına rağmen, hemen hemen bütün kayalarda az miktarda rastlanır. Rubidyum ve sezyum çok az bulunur. Radyoaktif bir element olan fransiyum tabiatta hiç bulunmaz. Ancak nükleer reaksiyonlarla eser miktarlarda oluşabilir. Alkali metaller tabiatta sadece +1 yüklü iyonlar halinde bulunurlar. En bol bulunanları sodyum ve potasyumdur. Yer kabuğunda bulunan elementler içinde altıncı ve yedinci sırayı alırlar. Lityum daha az bulunmasına rağmen, hemen hemen bütün kayalarda az miktarda rastlanır. Rubidyum ve sezyum çok az bulunur. Radyoaktif bir element olan fransiyum tabiatta hiç bulunmaz. Ancak nükleer reaksiyonlarla eser miktarlarda oluşabilir. Alkali metal bileşiklerinin pek çoğu suda çözündüklerinden, genellikle deniz suyunda ve acı kuyu sularında bulunurlar. Tabiatta alkali metallerin bileşiklerinin elde edilmesine yarayan bir çok yataklar vardır. Bazı tuz yataklarında potasyum, KCl ve KCl, MgCl 2. 6H 2 O şeklinde bulunmaktadır. Alkali metal bileşiklerinin pek çoğu suda çözündüklerinden, genellikle deniz suyunda ve acı kuyu sularında bulunurlar. Tabiatta alkali metallerin bileşiklerinin elde edilmesine yarayan bir çok yataklar vardır. Bazı tuz yataklarında potasyum, KCl ve KCl, MgCl 2. 6H 2 O şeklinde bulunmaktadır. Sodyum ve potasyum iyonları, değişmez bir şekilde bitki ve hayvan dokularında bulunur. Sodyum iyonu hüçre dışı sayılarının, potasyum iyonu ise, hücre içinin başlıca katyonlarındandır. Bu iyonların su kaybını önleme gibi genel fizyolojik görevleri de vardır. Sodyum ve potasyum iyonları, değişmez bir şekilde bitki ve hayvan dokularında bulunur. Sodyum iyonu hüçre dışı sayılarının, potasyum iyonu ise, hücre içinin başlıca katyonlarındandır. Bu iyonların su kaybını önleme gibi genel fizyolojik görevleri de vardır.

12 General Chemistry: Chapter 2212 Elde Edilişleri Alkali metalleri elde edebilmek için bileşiklerinden +1 yüklü iyonlarını indirgemek gerekir. Bu ya elektroliz yada kimyasal yolla yapılır. Alkali metalleri elde edebilmek için bileşiklerinden +1 yüklü iyonlarını indirgemek gerekir. Bu ya elektroliz yada kimyasal yolla yapılır. Alkali metaller, genellikle, eritilmiş tuzların elektroliziyle elde edilirler. Örneğin sodyum ticari amaçlar için, eritilmiş NaCI ve CaCI 2 karışımının 600O °C `de elektroliziyle tonlarca elde edilir. Tepkimede CaCI 2, elektroliz kabında NaCI'nin erime noktasını düşürmeye yarar Alkali metaller, genellikle, eritilmiş tuzların elektroliziyle elde edilirler. Örneğin sodyum ticari amaçlar için, eritilmiş NaCI ve CaCI 2 karışımının 600O °C `de elektroliziyle tonlarca elde edilir. Tepkimede CaCI 2, elektroliz kabında NaCI'nin erime noktasını düşürmeye yarar Erimiş NaOH'nin elektrolizi Castner(kesnır) cihazında yapılır Erimiş NaOH'nin elektrolizi Castner(kesnır) cihazında yapılır

13 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 13 of 47 Alkali Metallerin Eldesi ve Kullanışı 2 NaCl(l) → 2 Na(l) + Cl 2 (g)Elektroliz: KCl(l) + Na(l) → 2 NaCl(l) + K(g) Potasyum metali erimiş KCI nin Sıvı sodyum ile indirgenmesinden elde edilir : TiCl Na → Ti + 4 NaCl

14 General Chemistry: Chapter 2214 Genel Özellikleri Alkali metaller değerlik tabakalarında tek elektronu kolayca kaybederek +1 yüklü iyonlar oluştururlar;bu nedenle kuvvetli indirgendirler. Alkali metaller değerlik tabakalarında tek elektronu kolayca kaybederek +1 yüklü iyonlar oluştururlar;bu nedenle kuvvetli indirgendirler. Birkaç istisna dışında bileşikleri iyoniktir. Birkaç istisna dışında bileşikleri iyoniktir. Metalik özellikleri gerği parlaktırlar;fakat diğer metallerin aksine,bıçakla kesilebilecek kadar yumşaktırlar. Metalik özellikleri gerği parlaktırlar;fakat diğer metallerin aksine,bıçakla kesilebilecek kadar yumşaktırlar. Aleve tutulduklarında çeşitli renkler oluştururlar;Li,Na ve K tuzu çözeltisine batırılmış bir platin tel,alevi sırasıyla kırmızı,sarı ve menekşe renge boyar. Aleve tutulduklarında çeşitli renkler oluştururlar;Li,Na ve K tuzu çözeltisine batırılmış bir platin tel,alevi sırasıyla kırmızı,sarı ve menekşe renge boyar. Isı ve elektriği çok iyi iletirler. Isı ve elektriği çok iyi iletirler. Bulundukları periyotta iyonlaşma enerjileri en küçük,atom ve iyon çapları ise en büyük olan elementlerdir. Bulundukları periyotta iyonlaşma enerjileri en küçük,atom ve iyon çapları ise en büyük olan elementlerdir. Diğer metallerin aksine,yoğunlukları ve erime noktaları oldukça düşüktür.Lityum,sodyum ve potasyum yoğunlukları ilginç bir şekilde sudan daha küçüktür.Sezyumun erime noktası o kadar düşüktür ki,sıcak günlerde sıvı halde bulunabilir. Diğer metallerin aksine,yoğunlukları ve erime noktaları oldukça düşüktür.Lityum,sodyum ve potasyum yoğunlukları ilginç bir şekilde sudan daha küçüktür.Sezyumun erime noktası o kadar düşüktür ki,sıcak günlerde sıvı halde bulunabilir. Alkali metaller su ile reaksiyona girip, hidrojen gazı verirler. Alkali metaller su ile reaksiyona girip, hidrojen gazı verirler. Alkali metallerin su ile etkileşimi oldukça şiddetlidir.Reaksiyonun şiddeti yukarıdan aşağı inildiçe artar. Alkali metallerin su ile etkileşimi oldukça şiddetlidir.Reaksiyonun şiddeti yukarıdan aşağı inildiçe artar.

15 General Chemistry: Chapter 2215 Kimyasal Özellikleri Alkali metaller çok aktifdirler. Aktiflik, grupta aşağıya doğru artar. Havada parlaklıkları kaybolur, oksitleri ya da peroksitleri oluşur. Bu yüzden açık havada saklanamazlar. Petrol, toluen gibi, alkali metallerle tepkime vermeyen organik sıvılar içinde saklanırlar Alkali metaller çok aktifdirler. Aktiflik, grupta aşağıya doğru artar. Havada parlaklıkları kaybolur, oksitleri ya da peroksitleri oluşur. Bu yüzden açık havada saklanamazlar. Petrol, toluen gibi, alkali metallerle tepkime vermeyen organik sıvılar içinde saklanırlar Su ile şiddetli tepkime verirler.Tepkimede H 2 gazı yanında bazları oluştururlar. Su ile şiddetli tepkime verirler.Tepkimede H 2 gazı yanında bazları oluştururlar. Halojenle birleşerek tuzları oluştururlar. Halojenle birleşerek tuzları oluştururlar. Hidrojenle birleşerek tuzları oluştururlar. Hidrojenle birleşerek tuzları oluştururlar. Kuvvetli indirgendirler.Başka metalleri bileşiklerinden açığa çıkarırlar. Kuvvetli indirgendirler.Başka metalleri bileşiklerinden açığa çıkarırlar.

16 General Chemistry: Chapter 2216 Sanayide Kullanım Yerleri Alkali metallerin sanâyide yaygın bir kullanım sâhaları vardır. Nükleer reaktörlerde ısı aktarımı için, ısı iletkenleri yüksek olan sıvı sodyum ve sıvı lityum kullanılır. Uzay araçlarında yakıt olarak kullanılan sezyum tuzlarından ayrıca ışık yükseltici lambalarda, kızılötesi lambalarda ve spektrofotometrelerde de faydalanılır. Potasyumun sun'î gübre üretimindeki önemi oldukça büyüktür. Alkali metaller ayrıca muhtelif alaşımlara da katılmaktadır. Alkali metallerin sanâyide yaygın bir kullanım sâhaları vardır. Nükleer reaktörlerde ısı aktarımı için, ısı iletkenleri yüksek olan sıvı sodyum ve sıvı lityum kullanılır. Uzay araçlarında yakıt olarak kullanılan sezyum tuzlarından ayrıca ışık yükseltici lambalarda, kızılötesi lambalarda ve spektrofotometrelerde de faydalanılır. Potasyumun sun'î gübre üretimindeki önemi oldukça büyüktür. Alkali metaller ayrıca muhtelif alaşımlara da katılmaktadır. Alkali metallerden olan lityum ısıtıldığında belli dalga boyunda, kendine has bir ışık yayar. Bu sebeple işaret fişeklerinde kullanılır.Kimyasal karışıma az bir miktar lityum nitrat tuzu katılırsa parlak kırmızı bir renk meydana gelir Alkali metallerden olan lityum ısıtıldığında belli dalga boyunda, kendine has bir ışık yayar. Bu sebeple işaret fişeklerinde kullanılır.Kimyasal karışıma az bir miktar lityum nitrat tuzu katılırsa parlak kırmızı bir renk meydana gelir

17 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 17 of 47 Kullanıldıkları yerler Lityum –Li-Al-Mg alaşımları uçak ve mekik yapımında. –Düğme Pillerin yapımında. Sodyum –Nükleer reaktörlerde ısı- transferinde. –Sodyum buharlı lambalarda.

18 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 18 of 47 Grup I Bileşikleri Halojenürler Alkali metallerin tümü halojenlerle şiddetli olarak, bazen patlayarak tepkimeye girer ve iyonik halojenürler tuzlarını oluştururlar. Bunların en önemlileri NaCl ve KCl dür.başlıca sodyum bileşiği olan sodyum klorür,gerçekte kimyasal maddelerin üretimi için tüm mineraller içinde en çok kullanılandır.

19 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 19 of 47 Grup I Bileşikleri NaCl –ABD de senede 50 milyon ton NaCl kulanılır. –Yollarda buzlanmaya karsı et ve balığın bozulmasını engellemede su yumuşatıcılarını yenilemede kullanılır, –KCl deniz suyundan elde edilir. –Bitkisel gübre yapınmanda kullanılır

20 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 20 of 47 Sodyum bileşiklerini elde edilişi

21 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 21 of 47 Grup I Bileşikleri: Karbonatlar Li 2 CO 3 dışında alkali metal karbonatlarının tümü ısıya dayanlıklı bileşiklerdir. Gerçekte, lityumu grubun diğer üyelerinden ayıran bir kaç özellik vardır: Nitrür oluşturabilmesi, karbonatının suda az çözünmesi ve yüksek sıcaklıkta oksidinin karbonatından daha karalı olması. Bu yönden Li tümüyle Mg nin özelliklerine benzemektedir. Bu benzerlik diyagonal ilişki olarak adlandırılır.

22 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 22 of 47 Diyagonal ilişki

23 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 23 of 47 Karbonatlar Li 2 CO 3 manik- depresif hasların tedavisinde kullanılır Na 2 CO 3 başlıca cam sanayinde kullanılır. Solway yöntemi Bazı ham maddelerin çevrim yoluyla tekrar ve tekrar kullanabilmesinden ileri gelir.tepkimede ki ana basamak NH 3 ve CO 2 gazlarının doymus NaCl ile tepkimeleridir.Bu bileşikte oluşan iyonik bileşikler içinde en kolay kristallenen sodyum hidrojen karbonattır.(NaHCO 3 )

24 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 24 of 47 Solvay Yöntemi

25 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 25 of 47 Sodyum sülfat H 2 SO 4 (conc. aq) + NaCl(s) → NaHSO 4 (s) + HCl(g) NaHSO 4 (s) + NaCl(s) → Na 2 SO 4 (s) + HCl(g) Kağıt üretiminde : Na 2 SO 4 (s) + 4 C(s) → Na 2 S(s) + 4 CO(g) 45 kg Na2SO4 /bir ton kagıt

26 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 26 of 47 Grup I Bileşikleri: Oksit ve hidroksitleri Oksijenle verdikleri tepkime sonucu birkaç iyonik oksit oluştururlar. –Uygun koşullarda M 2 O formülünde oksitleri hazırlanabilir Li ve Na, M 2 O 2 formülümde peroksitleri, K, Rb ve Cs MO 2. formülünde süper oksitleri oluştururlar.

27 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 27 of 47 IA OKSİT- PEROKSİT-HİDROKSİT Peroksitler oldukça kararlıdırlar. Sodyum peroksit ağarlaşıcı ve güçlü oksitleyici olarak kullanılır.Alkali metallerin oksitleri, peroksitleri ve süper oksitleri su ile tepkimeye girerek bazik çözeltiler oluştururlar.peroksit ve süper oksit iyonları su ile tepkimeye girerek yükseltgenme-indirgenme tepkimesiyle hidroksit iyonları ve O 2 (g ) verirler. Grup 1 metallerinin hidroksitleri kuvvetli bazdır. Çünkü bunlar sulu çözeltide ayrışarak hidroksit iyonlarını verirler. Alkali metal hidroksitleri, grup 1 metallerinin su ile tepkimesinden de elde edilebilirler Alkali hidroksitlerinin önemli bir kullanım alanı da sabun ve deterjan yapımıdır.

28 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 28 of 47 Sabun ve Deterjan Sabunlar ve Deterjan yüzey aktif maddeler olup yağları kolay çözebilmeleri nedeniyle başlıca temizlik maddesi, koku giderici ve dezenfektan (mikrop öldürücü) olarak kullanılırlar. SABUN yağ asiti-Na tuzu ise katı sabun, yağ asidi-K tuzu ise sıvı sabun olur. Yağ asidi-Li tuzları ise EN düşük, KN yüksek olup yağlayıcı özelliğiyle gres yağı olarak kullanılır. DETERJANLAR ise Sodyum lauril sülfat, Alkil aril sülfonat, Dodasilbenzen yapısında katyonik veya anyonik karekterli olabilirler. CH 3 (CH 2 ) 14 CO 2 - Na + katı SABUN (Sodyum Palmitat) CH 3 (CH 2 ) 10 CH 2 OSO 3 - Na + DETERJAN (soyum lauril sülfat)

29 General Chemistry: Chapter 2229 Lityum Adı: Lityum Adı: Lityum Sembol: Li Sembol: Li Atom Numarası: 3 Atom Numarası: 3 Atomik yığın: amu Atomik yığın: amu Erime Noktası: °C ( °K, °F) Erime Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Proton ve Elektron Sayısı: 3 Proton ve Elektron Sayısı: 3 Nötron sayısı: 4 Nötron sayısı: 4 Sınıfı: Alkali Metaller Sınıfı: Alkali Metaller Kristal Yapısı: Kübik Kristal Yapısı: Kübik Yoğunluk: 0.53 g/cm 3 Yoğunluk: 0.53 g/cm 3 Bulunuş Tarihi: 1817 Bulunuş Tarihi: 1817 Buluşu Yapan: Johann Arfvedson Buluşu Yapan: Johann Arfvedson

30 General Chemistry: Chapter 2230 Sodyum Adı: Sodyum Adı: Sodyum Sembol: Na Sembol: Na Atom Numarası: 11 Atom Numarası: 11 Atomik yığın: amu Atomik yığın: amu Erime Noktası: 97.8 °C ( °K, °F) Erime Noktası: 97.8 °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Proton ve Elektron Sayısı: 11 Proton ve Elektron Sayısı: 11 Nötron sayısı: 12 Nötron sayısı: 12 Sınıfı: Alkali Metaller Sınıfı: Alkali Metaller Kristal Yapısı: Kübik Kristal Yapısı: Kübik Yoğunluk: g/cm3 Yoğunluk: g/cm3 Bulunuş Tarihi: 1807 Bulunuş Tarihi: 1807 Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy

31 General Chemistry: Chapter 2231 Adı: Potasyum Adı: Potasyum Sembol: K Sembol: K Atom Numarası: 19 Atom Numarası: 19 Atomik yığın: amu Atomik yığın: amu Erime Noktası: °C (336.8 °K, °F) Erime Noktası: °C (336.8 °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Proton ve Elektron Sayısı: 19 Proton ve Elektron Sayısı: 19 Nötron sayısı: 20 Nötron sayısı: 20 Sınıfı: Alkali Metaller Sınıfı: Alkali Metaller Kristal Yapısı: Kübik Kristal Yapısı: Kübik Yoğunluk: g/cm 3 Yoğunluk: g/cm 3 Bulunuş Tarihi: 1807 Bulunuş Tarihi: 1807 Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy

32 General Chemistry: Chapter 2232 Rubidyum Adı: Rubidyum Adı: Rubidyum Sembol: Rb Sembol: Rb Atom Numarası: 37 Atom Numarası: 37 Atomik yığın: amu Atomik yığın: amu Erime Noktası: °C ( °K, °F) Erime Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Proton ve Elektron Sayısı: 37 Proton ve Elektron Sayısı: 37 Nötron sayısı: 48 Nötron sayısı: 48 Sınıfı: Alkali Metaller Sınıfı: Alkali Metaller Kristal Yapısı: Kübik Kristal Yapısı: Kübik Yoğunluk: g/cm3 Yoğunluk: g/cm3 Bulunuş Tarihi: 1861 Bulunuş Tarihi: 1861 Buluşu Yapan: R. Bunsen Buluşu Yapan: R. Bunsen

33 General Chemistry: Chapter 2233 Sezyum Adı: Sezyum Adı: Sezyum Sembol: Cs Sembol: Cs Atom Numarası: 55 Atom Numarası: 55 Atomik yığın: amu Atomik yığın: amu Erime Noktası: 28.5 °C ( °K, 83.3 °F) Erime Noktası: 28.5 °C ( °K, 83.3 °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Proton ve Elektron Sayısı: 55 Proton ve Elektron Sayısı: 55 Nötron sayısı: 78 Nötron sayısı: 78 Sınıfı: Alkali Metaller Sınıfı: Alkali Metaller Kristal Yapısı: Kübik Kristal Yapısı: Kübik Yoğunluk: g/cm 3 Yoğunluk: g/cm 3 Bulunuş Tarihi: 1860 Bulunuş Tarihi: 1860 Buluşu Yapan: Fustov Kirchoff Buluşu Yapan: Fustov Kirchoff

34 General Chemistry: Chapter 2234 Fransiyum Adı: Fransium Adı: Fransium Sembol: Fr Sembol: Fr Atomic Number: 87 Atomic Number: 87 Atomik yığın: (223.0) amu Atomik yığın: (223.0) amu Erime Noktası: 27.0 °C ( °K, 80.6 °F) Erime Noktası: 27.0 °C ( °K, 80.6 °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Kaynama Noktası: °C ( °K, °F) Proton ve Elektron Sayısı: 87 Proton ve Elektron Sayısı: 87 Nötron sayısı: 136 Nötron sayısı: 136 Sınıfı: Alkali Metaller Sınıfı: Alkali Metaller Kristal Yapısı: Kübik Kristal Yapısı: Kübik Yoğunluk: Bilinmiyor Yoğunluk: Bilinmiyor Renk: Bilinmiyor Renk: Bilinmiyor Bulunuş Tarihi: 1939 Bulunuş Tarihi: 1939 Buluşu Yapan: Marguerite Derey Buluşu Yapan: Marguerite Derey

35 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 35 of Group 2: Toprak Alkali Metaller Emerald is based on the mineral beryl: 3BeO·Al 2 O 3 ·6SiO 2

36 General Chemistry: Chapter 2236 Toprak Alkali Metaller(Alkalinler) Toprak Alkali Metaller(Alkalinler) Periyodik Tablonun baştan ikinci grubunda (dikey sırasında) yer alan elementlerdir. Periyodik Tablonun baştan ikinci grubunda (dikey sırasında) yer alan elementlerdir. Sıklıkla beyaz renkli olup, yumuşak ve işlenebilir yapıdadırlar. Alkali metallerden daha az tepken (tepkimelere girmeye eğilimli) karakterde olmalarının yanında, erime ve kaynama sıcaklıkları da daha düşüktür. İyonlaşma enerjileri de alkali metallerden daha yüksektir. Toprak elementleri ismi, bu gruptaki elementlerin toprakta bulunan oksitlerinin, eski kimyabilimciler tarafından ayrı birer element olarak düşünülmesinden gelir. Sıklıkla beyaz renkli olup, yumuşak ve işlenebilir yapıdadırlar. Alkali metallerden daha az tepken (tepkimelere girmeye eğilimli) karakterde olmalarının yanında, erime ve kaynama sıcaklıkları da daha düşüktür. İyonlaşma enerjileri de alkali metallerden daha yüksektir. Toprak elementleri ismi, bu gruptaki elementlerin toprakta bulunan oksitlerinin, eski kimyabilimciler tarafından ayrı birer element olarak düşünülmesinden gelir. Bu elementler:Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra dır. Bu elementler:Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra dır.

37 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 37 of 47 Grup 2A - TOPRAKALKALİ METALLER Grup 2 elementleri de grup elementleri kadar yaygındılar.Çizelge 22.3 özellikle kalsiyum ve magnezyumun çok bol olduğunu göstermektedir.grup 2 elementleri çoğunlukla karbonatlar,sülfatlar ve silikatlar halinde bulunurlar. Radyum radyoaktif olma özelliği ile grup da önemli bir elementtir. Grup 2 metal oksitleri ve hidroksitleri suda az çözünür olmalarına rağmen bazik veya alkalidirler. Bir zamanlar suda çözünmeyen, ısıtma ile bozunmayan maddeler “toprak” olarak adlandırılmış ve daha sonra grup 2 elementlerine de toprak alkali metaller denilmeye başlanmıştır. Kimyasal yönden (örneğin su ve asitlerle tepkime verme ve iyonik bileşikler oluşturma yetenekleri),ağır grup 2 metalleri –Ca,Sr,Ba ve Ra-en azından grup 1 metalleri kadar aktiftirler.Bazı fiziksel özellikleri yoğunluk, sertlik, erime noktası vb gibi değerleri 1.grup elementleri den daha yüksektir.

38 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 38 of 47 Table 22.4 Some Properties of the Group 2 (Alkaline Earth) Metals

39 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 39 of 47 Berilyum Berilyum bazı fiziksel özellikleri bakımından diğer grup 2 elementlerinden farklıdır. Berilyum daha yüksek erime noktasına sahiptir ve diğerlerine göre daha serttir.kimyasal açıdanda farklılık gösterir: Be su ve hava ile tepkime vermez. BeO su ile tepkime vermez,diğer MO oksitleri M(OH) 2 oluştururlar. Be ve BeO kuvvetli bazik çözeltilerde BeO 2 (-2 değerlikli) iyonunun oluşturmak üzere çözünürler. BeCl 2 ve BeF 2 erimiş halde elektriği az iletirler; kovalent bileşiklerdir.

40 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 40 of 47Berilyum Berilyum ender elementlerdendir. Yerkabuğunda ancak %0,0006 oranında bulunur. Zengin yatakları bulunmadığından, berilden((Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ) elde edilir. Fransız kimyacısı Nicolas Vaquelin tarafından 1798'de oksit halinde bulunmuş, 1828'de, birbirlerinden bağımsız olarak, Friedrich Wöhler ve Antoine Bussy tarafından elde edilmiştir. Alüminyumdan daha hafif, ama daha sert, ergime noktası da yüksek bir element olan beril, metalurjide kullanılır. Ama alüminyumdan 200 kat pahalıya mal olması nedeniyle, kullanımı bilgisayar parçaları ve jiroskop yapımı, uzay teknolojisi gibi birkaç özel alanla sınırlıdır. Alaşımları: En önemli berilyum alaşımı berilyumlu bakırdır. Berilyum oksitin bakırla eritilmesi ve indirgeyici etmen olarak karbon kullanılmasıyla elde edilir. Beriyumlu bakır aşınmaya dirençli yaylarda, elektrik bağlantılarında ve kıvılcım sıçramasını önleyen aletlerde kullanılır.

41 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 41 of 47 Be Bileşikleri: Bileşikleri genellikle renksiz ve oldukça tatlıdır. Çözelti, kuru toz ya da buhar halinde çözünür, bileşikleri ise zehirlidir. En önemli berilyum bileşiği berilyum oksittir (BeO). Ana madde olarak seramik eşya ve özel tip camlar yapmada, floresan tüplerinde, nükleer reaktörlerde kullanılır. Son derece zehirlidir. Be İzotopları: Berilyumun doğada bulunan tek kararlı izotopu berilyum-9'dur. Yarı ömrü 2,700,000 yıl olan berilyum-10 ve saniyeden daha kısa sürede kendiliğinden iki alfa parçacığına bölünen berilyum-8 gibi yapay izotoplarıda üretilmiştir

42 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 42 of 47 Beryllium Chloride

43 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 43 of 47 Toprak alkali metallerin eldesi ve kullanılışı Grup 2 metallerini (Mg dışında) üretmede yeğlenen yöntem,bunların tuzlarının aktif diğer bir metal ile indirgenmesidir.Ör:Beril minerali BeF 2 ye dönüştürülür ve Mg ile indirgenir. Berilyum metali hafif olmasından ötürü alaşımlarda kullanılır.metal yorulmasına karsı dayanıklı olduklarından yay, pens ve elektrik kontaklarında kullanırlıklar. Berilyum bileşikleri oldukça zehirlidirler. Kalsiyum, stronsiyum ve baryum, oksitlerinin alüminyum ile indirgenmesinden elde edilirler.Ca ve Sr ayrıca erimiş klorürlerin elektrolizden sağlanırlar.Ca metali, U, Pu ve lantanitlerin pek çoğu gibi diğer bazı metallerin, oksitlerinden ve ya flüorürlerinden elde edilmesinde önemli bir indirgen olarak kullanır.stronsiyum ve baryumun alaşımlarda kullanımı sınırlıdır. Magnezyum metali ise, sıvı klorürden Dow yöntemi ile elde edilir.Dow yöntemi de Solvay yöntemi gibi basit kimyası ve çevrimi ile üstünlük sağlar.

44 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 44 of 47 Magnezyum(Mg) Gümüş beyazlığında bir metaldir ve genellikle alaşım maddesi olarak, yani başka metallerle karıştırılarak kullanılır. Kimyasal simgesi Mg, atom numarası 12, atom ağırlığı 24,312 olan bu element en hafif metallerden biridir ve bu özelliğiyle önem kazanmıştır. Toz halindeki magnezyum kolayca tutuşur ve parlak bir alevle yanar. Bu özelliği nedeniyle, elektrikli fotoğraf makinesi flaşları çıkmadan önce, magnezyum yakılarak flaşlı fotoğraflar çekilmiştir yılında İngiltere Joseph Black tarafından keşfedilmiştir yılında Humphrey Davey tarafından saf olarak, magnesia ve HgO karışımından izole edilmiştir. Kullanım Alanları:

45 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 45 of 47 Mg Mg metali yer kabuğunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur. Yerkabuğunun % 2,76’si magnezyumdur. En önemli minerali Dolamit denilen MgCa(CO 3 ) 2 ’dir. Diger mineralleri Magnezit (MgCO 3 ), Epsomit (MgSO 4.7H 2 O), Karnolit (K 2 MgCl 4.6H 2 O), Langbemit (K 2 Mg 2 (SO 4 ) 3 ), sabuntaşı,talk (Mg 3 Si 4 O 10H 2 O)ve mikadır (MgAl 2 O 4 ). Mg elektroliz yöntemi ile elde edilir. Anhidrit MgCl 2 ‘ün 750ºC’ de yakılmasıyla veya kısmı olarak hidrate MgCl 2 ’ ün daha düşük sıcaklıklarda elektrolizi ile elde edilir.

46 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 46 of 47 Mg A metallerle şiddetli bir şekilde reaksiyona girer. Nemli ortamlarda halojenlerle MgX 2 bileşiklerini oluşturur. H ile 570ºC ve 200 atm basınçta MgH 2 oluşturur. Yüksek sıcaklıklarla NH 3 ile tepkimeye girerek metanol oluşturur. Havda parlak bir alevle yanarak MgO, Mg 3 N 2 meydana getirirler. Mg, bükülebilme, eğilebilme ve kolay şekil alabilme özellikleri nedeniyle uçak sanayide, valiz yapımında, fotoğrafçılıkta, optik malzemelerin yapımında, Berilyum, zirkonyum, uranyum, titanyum eldesin de indirgen olarak kullanılır. Arabaların motor blokları, uçakların yakıt tankları ve iniş takımları Mg alaşımından yapılır. Bu alaşım % 90 magnezyum, % 2- 9 alüminyum, % 1-3 çinko ve % 0,2-1 mangan içermektedir.

47 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 47 of 47 Dow yöntemi ile Mg elde edilmesi

48 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 48 of 47 Erimiş MgCl 2 ün elektrolizi

49 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 49 of 47 Grup 2 bileşikleri IIA Grubu bileşiklerinin özellikleri IA grubunun özelliklerinden farklıdır. Bazı durumlarda bu farklılık, IIA grubu katyonlarının iyon yükünün daha büyük ve iyon boyutunun daha küçük oluşuna bağlanabilir. Alkali metallerin karbonat, florür ve oksitleri suda çok az çözünürler. IIA grubu elementlerinin diğer karakteristik bir özelliği de hidrat bileşikleri oluşturabilmeleridir (MX 2. 6 H 2 O) gibi. Halojenürler Grup 2 metalleri doğrudan halojenlerle tepkimeye girerek halojenürleri verirler. Beliryum dışındakiler oldukça iyoniktir. Karbonatlar ve Sülfatlar Grup 2 karbonatları, tıpkı Ca,Sr ve Ba un sülfatları gibi suda çözünmezler.dünyada en cok bilinen mineral, bir kalsiyum minerali olan kirac tasıdır(CaCO 3 ).Kireç taşından saf CaCO 3 ceşitli aşmalardan sonra elde edilebilinir.

50 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 50 of 47 Kalsiyum(Ca) Kalsiyum, toprak alkalileri grubundan metalik bir element. Sembolü “Ca”dır. İsmi Latincede “kireç” mânâsına gelen “calx” kelimesinden gelmektedir. İlk defa 1808’de Lumphru Davy tarafından kalsiyum hidroksitten elektroliz yoluyla elde edilmiştir Özellikleri: Metalik kalsiyum gümüş gibi parlaktır. Özgül ağırlığı 1,55 g/cm3tür. 851°C’de erir. 1439°C’de kaynar. Elektriği iyi iletir. Gevrek (kırılgan) olmasına rağmen yumuşaktır. Sertliği sodyum ile alüminyum arasındadır. Haddelenebilir ve dövülebilir. Çekme mukâvemeti 438 kg/cm 2 dir. Oksidasyon değeri 2+’dır. Atom numarası 20, atom ağırlığı 40,08’dir. Yeryüzünde altı tabiî izotopu bulunmaktadır: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca ve 48 Ca. Dünya üzerindeki kalsiyum elementinin % 97’si Ca 40 izotopudur. Sun’î olarak pekçok radyoaktif izotopları elde edilmektedir. Bunlardan birisi Ca45 olup, kemikte kalsiyum kalıntısı üzerinde yapılan araştırmalarda, su tasfiye işlemlerinde, deterjan aktivitesi için ve yüzey ıslanması hâdiseleri üzerindeki çalışmalarda kullanılmaktadır

51 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 51 of 47 Ca-Bulunuşu: Kalsiyum yeryüzünde en bol bulunan beşinci elementtir. Volkanik kayaların % 3-63’ünü teşkil eder. Kimyevî reaktivitesi yüksek olduğundan serbest halde bulunmaz. Yer kabuğunda genellikle karbonat, sülfat, silikat ve fosfat bileşikleri şeklinde bulunur. En çok rastlanan mineralleri kireçtaşı, mermer, kalsit (CaCO3), dolamit (MgCO 3 CaCO 3 ), fluorit, fluspat (CaF 2 ) apatit Ca 3 (PO 4 ) 2 Ca(FCl) 2, gips (CaSO 4. 2H 2 O) ve fosfrittir Ca 3 (PO 4 ) 2. Ayrıca deniz suyunda çözünmüş olarak ve kemiklerde kalsiyum fosfat, kabuklu hayvanların kabuklarında ise kalsiyum karbonat hâlinde bulunmaktadır... Kullanım Alanları: Çelik endüstrisinde O, S, F uzaklaştırmak için kullanılır. CaCO 3 ; tebeşir, mermer, kalsit yapımında, ilaç endüstrisinde diş macunu üretiminde, kozmetik sanayide, çiklet yapımında kullanılmaktadır. Ca(OH) 2 +Cl 2 dan yapılan Ca-hipoklorit beyazlatıcı, dezenfektan mikrop öldürücü olarak kullanılır. Ca(OH) 2 kağıt endüstrisinde kullanılır

52 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 52 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 52 of 47 CaCO 3 (kireç) Bozulması CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 Sönmüş kireç Kireç söndürme işleminde: CaCO 3 → CaO + CO 2 Yanık kireç yada sönmemiş kireç Kireç ocaklarında: Δ

53 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 53 of 47 Sarkıt ve dikitlerin oluşumu CO 2 + H 2 O → H 3 O + + HCO 3 - K a = 4.4  HCO H 2 O → H 3 O + + CO 3 2- K a = 4.7  CaCO 3 (s) + H 2 O(l) + CO 2 (g) → Ca(HCO 3 ) 2 (aq)

54 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 54 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 54 of 47 Diğer Bileşikler Alçıtaşı, CaSO 4 ·2H 2 O: –Alçıtaşı ısıtılarak CaSO 4 ·½H 2 O. –Harçsız taş duvarlarda kullanılır. BaSO 4, X-ray görüntülemede kullanılır. Sönmüş kiraç havan topunda kullanılır: –CaO çimentodaki suyu tutarak Ca(OH) 2 oluşturur. Ca(OH) 2 da sonradan CO 2 ile reaksiyona girerek CaCO 3 oluşturur.

55 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 55 of 47 Stronsyum Sembol: Sr Atom numarası:38 Atom ağırlığı: g/mol Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı Toprak Alkali metal Adair Crawford ilk olarak 1790 yılında strontianit ( SrCO 3 ) mineralini tanımlamıştır yılında ise Humphry Davy tarafından elektroliz yöntemi ile izole edilmiştir. Stronsiyum metali eritilmiş SrCl 2 tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir. Katot: Sr +2 (s) + 2e- = Sr (s) Anot: Cl-(s) = 1/2Cl 2 (g) + e Diğer bir izolasyon yöntemi ise stronsiyum oksit (SrO) bileşiğinin alüminyum ile indirgenmesidir. 6SrO + 2Al = 3Sr + Sr 3 Al 2 O 6

56 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 56 of 47 Grup 2 bileşikleri Oksitler ve Hidroksitler. Beliryum dışındakiler, grup 2 metallerinin oksitlerinin ve hidroksitlerinin tümü bazdır. Kalsiyum hidroksit suda fazla çözünmemekle birlikte en ucuz ticari baz olup, Solvay ve Dow yöntemlerinde oldugu gibi çeşitli alanlarda kullanılır.CaO sönmemiş kirec olarak adlandırır ve kireç taşının kalsine edilmesiyle elde edilir. Sönmüş kirec olarak adlandırılan Ca(OH)2, CaO e suyun etkilemesiyle olusur.

57 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 57 of Doğal Sudaki İyonlar : Sert Su Su çökelti verebilecek önemli miktarda iyonlar içeriyorsa, suyun sert olduğundan söz ederiz çeşit sert su vardır: geçici sert su e kalıcı sert su. GEÇİCİ SERT SU bikarbonat iyonu (HCO 3 - (aq)) içeren sudur. Isıtılırsa, bikarbonat iyonu CO 3 2-, CO 2 ’a dsönüşür ve ortamdaki Mg +2, Mn +2, Fe +3, Ca +2 gibi katyonlarla CaCO 3, MgCO 3... gibi çökeleği yani ve kazan taşını denilen tortuyu oluştururlar. Geçici sert su, arıtma tesislerinde suya sönmüş kireç katıp metal karbonat çökeltisini süzmekle yumuşatılabilir. KALICI SERT SU Mg +2, Mn +2, Fe +3, Ca +2, CO 3 2-, SO 4 2- gibi iyonları içerir. Kalıcı sert suyu yumuşatmak için, içerisine Na 2 CO 3 aşırısı katılır oluşan çökelek süzüldüğünde geriye sadece Na + iyonu içeren yumuşamış su kalır. İYON DEĞİŞTİRME Suyu yumuşatmanın en iyi yollardan biri de iyon değiştirmedir. Sert sudaki istenmeyen Mg +2, Mn +2, Fe +3, Ca +2, CO 3 2-, SO 4 2- gibi iyonları iyon değiştirici zeolit yapısında reçine türü maddelerle Na +,H +, Cl -, OH - gibi zararsız iyonlarla değiştirilerek sular saf su kalitesinde yumuşatılabilir. SERTLİK DERECELERİ 1Fr Sertliği =10 mg/L CaCO 3 veya 8,42 mg/L MgCO 3 ’a denktir. 1 Alman Sertliği = 10 mg/L CaO = 7,14 mg/L MgO denktir. ÖRNEK : 50 mL suyun sertliği için 0,01 M EDTA‘dan 8,8 mL sarfedildiğinde bu suyun Fr S.D. =ENFS(1000/10 x V) =100 x 0,01 x 8,8 (100/50) = 17,6 (EDTA ile tayinde 1mmol=100 mg CaCO 3 için 1 mmol EDTA kullanılır.)

58 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 58 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 58 of 47 Geçici Sert Su HCO 3 - iyonu içerir. –Isıtıldığında CO 3 2-, CO 2 ve H 2 O verir. –CO 3 2- çökelti oluşturmak için çok değerlikli iyonlarla reaksiyona girer. (örnek olarak CaCO 3, MgCO 3 ) Çok değerlikli iyonlar çökertilerek kireç giderilir ve su yumuşatılmış olur.

59 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 59 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 59 of 47 Kalıcı Sert Su Karbonat’dan farklı olarak önemli konsantrasyonların anyonlarını içerir. –Örnek olarak SO 4 2-, HSO 4 -. –Genellikle Ca 2+ ve Mg 2+ çöktürülmesi ile su yumuşatılır. Bathtub ring, palmitik asitin Mg 2+ ve Ca 2+ iyonlarının tuzlarından oluşur (normal çözünebilir sabun).

60 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 60 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 60 of 47 Su Yumuşatma İyon değişimi. –İstenmeyen katyonlar; Mg 2+ Ca 2+ ve Fe 3+, Na + gibi istenmeyen katyon olmamak için iyon değiştirirler. –Reçine yada zeolitler. İyonlar arasındaki yer değiştirme işlemi Na + yerine H + ile gerçekleşir. Arkasından anyonlar OH - ile yer değiştirir. H + (aq) + OH - (aq) → H 2 O(l)

61 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 61 of 47 SU SERTLİĞİ TAYİNİ proplemler Örnek A) 1L’de 550 mg CaO, 325 mg MgO içeren suyun toplam sertliği nedir? Örnek B) Bu suyun 50 ml için 0,15 M Sabun çöz.den ne kadar harcanır? (Ayarlı Sabun Çözeltisi ile tayinde 1 mmol CaCO 3 için 2 mmol Sabun kullanılır.) ÇÖZÜM :A) 550 mg/L CaO ➪ 55 Alm.S.D. 325 mg/L MgO ➪ 5,6x325/40 = 45,5 Alm.S.D. B) Tp sertlik= 100,5 Alm.S.D = S sabun * M/2*5,6*1000/V= S sabun *0,15/2*5,6*1000/50 = 11,96 mL *********************************************************************************** Örnek C : (2*1*2,5)m ebadındaki tankdaki suyun geçici sertliğ 20 FrS.D.dir. Geçici sertlik giderildikten sonra kalıcı sertlik için 2860 g Soda ( Na 2 CO 3.10H 2 O= = 286 g/n) kullanılmıştır. suyun Toplam ve Kalıcı SD nedir? ÇÖZÜM: Tanktaki su 5 ton=5000L olup buna 10 mol ➪ 2 mmol /L soda 200 mg CaCO 3 ’a denk olup 20 Fr S.D. eder. Geçici S.D.= 20 Fr S.D. olduğuna göre Toplam S.D.= 40 eder.

62 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 62 of Grup 13 Metalleri: Aluminyum, Galyum, İndiyum ve Talyum

63 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 63 of Grup Metalleri Alüminyum,Galyum,İndiyum,Talyum En önemlisi Alüminyum’dur. Alüminyum(Al) Gümüşümsü renkte, Atom numarası 13 olan metaldir. Doğada genellikle boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar. Endüstrinin pek çok kolunda milyonlarca farklı ürünün yapımında kullanılmakta olup dünya ekonomisi içinde çok önemli bir yeri vardır. Alüminyumdan üretilmiş yapısal bileşenler uzay ve havacılık sanayii için vazgeçilmezdir. Hafiflik ve yüksek dayanım özellikleri gerektiren taşımacılık ve inşaat sanayiinde geniş kullanım alanı bulur.

64 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 64 of 47 Grup13 Metallerinin Özellikleri ve Kullanışı Bu grubun en önemli metali aluminyum dur.en bol bulunan ücüncü element olan aluminyum, yer kabugunun kütlece %8,3 ünü olusturmaktadır.Aluminyum, en cok hafif alaşımların yapımında kullanılır. Aluminyum iyi bir indirgendir, çünü +3 degerlikli iyonuna kolayca yükseltgenir.Aluminyum, metal oksitlerden oksijeni cıkararak aluminyum oksiti olusturur ve diger metal kendi metalik durumuna gecer.bu tepkime TERMİT TEPKİMESİ olarak bilinir. Fe 2 O 3 (k) + 2Al(k) → Al 2 O 3 (k) + 2Fe(s) Galyum daha cok galyum arsenur elde edilmesinde kullanılır.bu bileşik ışıgı dogrudan elektirige dönüstürebilir. İndiyum düşük eriyen alaşımlarını yapımında kullanılır. Talyum bileşikleri son derce son zehirlidir ve sanayida pek kullanılmazlar.

65 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 65 of 47 Al’un Özellikleri: Alüminyum, yumuşak ve hafif bir metal olup mat gümüşümsü renktedir. Bu renk, havaya maruz kaldığında üzerinde oluşan ince oksit tabakasından ileri gelir. Alüminyum, zehirleyici ve manyetik değildir. Kıvılcım çıkarmaz. Saf alüminyumun çekme dayanımı yaklaşık 49 megapascal (MPa) iken alaşımlandırıldığında bu değer 700 MPa'a çıkar. Yoğunluğu, çeliğin veya bakırın yaklaşık üçte biri kadardır. Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir. Çok üstün korozyon özelliklerine sahip olması, üzerinde oluşan oksit tabakasının koruyucu olmasındandır. Al neredeyse sadece 3+ olmalıdır. Al Doğada BulunuşuAl Doğada Bulunuşu Yerkabuğunda bol miktarda (%7,5 - 8,1) bulunmasına rağmen serbest halde ç ok nadir bulunur ve bu nedenle bir zamanlar altından bile daha kıymetli g ö r ü lm ü şt ü r. Al ü minyumun ticari olarak ü retiminin tarihi 100 yıldan biraz fazladır. Al ü minyum ilk keşfedildiği yıllarda cevherinden ayrıştırılması ç ok zor olan bir metal idi. Al ü minyum rafine edilmesi en zor metallerden biridir. Bunun nedeni, ç ok hızlı oksitlenmesi, oluşan bu oksit tabakasının ç ok kararlı oluşu ve demirdeki pasın aksine y ü zeyden sıyrılmayışıdır

66 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 66 of 47 Al Uygulama Alanları: Dünyadaki kullanımı, hem miktar hem de değer olarak demirden sonra gelir. Saf alüminyumun çekme dayanımı düşük olmakla birlikte, bakır, çinko, magnezyum, manganez, ve silisyum gibi pek çok elementle alaşımlandırılarak mekanik özellikleri geliştirilebilir. Yüksek dayanım/ağırlık oranlarından ötürü alüminyum alaşımları, uçak ve uzay araçlarının vazgeçilmez bileşenleridir. Kullanım alanlarından bazıları: Ulaşım (otomobil, uçak, kamyon, tren vagonları, deniz araçları, vs.) Ambalaj (alüminyum kutular, folyolar, vs.) Su arıtma İnşaat (cam, kapı, duvar, bina, vs.) Dayanıklı tüketim aletleri (cihazlar, mutfak araç gereçleri, vs.) Elektrik iletim hatları (alüminyum, bakırla eşit elektrik iletkenliğine sahip olup onun yarı ağırlığındadır ve fiyatı da daha ucuzdur )

67 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 67 of 47 Al KULLANILIM YERLERİ Makine imalatı Kendisi manyetik olmamakla birlikte MKM çeliği ve Alnico manyetlerinin yapımında Yüksek safiyette alüminyum (SPA, % % Al) elektronik ve CD lerde Toz haline getirilmiş alüminyum boyalara gümüşümsü renk vermede kullanılır. Alüminyum pulcukları (özellikle ahşap boyamada), astar boyalarına da katılabilir. Böylece kurumayla birlikte alüminyum pulcuklar su geçirmez bir tabaka oluşturur. Anodize edilmiş alüminyumun oksidasyon direnci daha da yüksektir ve inşaat sanayinin pek çok alanında kullanılır. Kolay şekillendirilebilir oluşu ve yüksek ısı iletkenliğinden ötürü, yeni bilgisayarların CPU'larının ısı uzaklaştırıcılarında alüminyum kullanılır. Bakır ısı uzaklaştırıcıları daha küçük olmalarına karşın daha pahalı ve yapımları daha zordur. Alüminyum oksit (alumina), doğada corundum (rubi ve safir) halinde bulunur ve cam yapımında kullanılır. Sentetik rubi ve safir, lazerlerde koherent ışık yapımında kullanılır.

68 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 68 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 68 of 47 Kullanımı Aluminyum çok önemlidir. –En bol bulunan 3. elementtir, dünya kabuğu üzerindeki oranı 8.3% –Normalden az ağırlıkta alaşımlara sahiptir. –Kolayca Al 3+ ile oksitlenebilir. 2 Al(s) + 6 H + (aq) → 2 Al 3+ (aq) + 3 H 2 (g) 2 Al(s) + 3/2 O 2 (g) → Al 2 O 3 (s) ΔH = kJ 2 Al(s) + Fe 2 O 3 (s) → Al 2 O 3 (s) + Fe(s) Thermite reaksiyon :

69 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 69 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 69 of 47 Boksit Alüminyum Taşının Saflaştırılması ppt Fe(OH) 3 with OH - and filter. Make Al(OH) 4 - acidic with CO 2. Precipitated Al(OH) 3.

70 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 70 of 47 Alüminyum üretimi

71 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 71 of 47 Alüminum Halojenürler

72 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 72 of 47 Aluminum ve Şap Kristalleri

73 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 73 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 73 of 47 In ve Tl Kullanımı ve değerlikleri Indiyum. –Az eriyen alaşımlar. –Düşük sıcaklıklı transistörler ve fotoiletkenler. Talyum –Son derece zehirli. Endüstriyel kullanımı çok az. –Tl 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 8+x süper iletkenligini 125K’ ya kadar sergiler. In ve Ga ikiside 3+ ve 1+ olmalıdır. Tl ; 1+ ve 3+ olabilir. –Tl + Grup 1’e benzer. –[Xe]4f 14 5d 10 6s 2 – hareketsiz çift etkisi.

74 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 74 of Grup 14 Metalleri: Kalay ve Kurşun Grup 14 elementlerinin özellikleri grup içinde belirgin şekilde değişir. Grubun altındaki kalay ve kurşun başlıca metalik özelliklerine sahiptirler. Yarı iletken davranış gösteren germanyuma bazen yarı metal denir. Silisyum da yarı iletkendir ve kimyasal bakımdan ametal özellikleri gösterir. Grubun ilk üyeleri olan karbon ametaldir. Kurşun ve Kalay birbirlerine oldukça benzer, her ikisi de yumuşak, dövülebilir ve düşük sıcaklıklarda erirler. Kalay ve Kurşun arasındaki farklardan biri, kalayın yaygın iki kristal şekilde (alfa ve beta) bulunmasıdır. Oysa Kurşun tek bir katı şekilde bulunur. Kurşun başlıca galen, PbS, şekilde bulunur. PbS önce havada ısıtılarak kurşun okside dönüştürülür.daha sonra oksit kok kömürü ile indirgenir ve Pb metali elde edilir. Üretilen kurşunun yarısından fazlası kurşun-asit(akümülatör) bataryasında kullanılır, diğer kullanıldığı yerler, lehim yapımı ve başka alaşımlar, cephane ve radyasyon kalkanıdır. Kalay ve Kurşun belirgin şekilde metaldirler. –+2 ve +4 değerlikli olabilirler. –Sn’ın  ve  allotrop şekilleri vardır.  az düzenli olup < 13 o C altında dönüşüm olur (Sn vebası) Germanyum metalsidir. Silisyum, ametal olmasına ragmen yarı iletkendir. Karbon ametaldir.

75 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 75 of 47 Table 22.6 Some Properties of Tin and Lead (of Group 14)

76 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 76 of 47 Kalay, Simgesi Sn atom numarası 50 Latince ismi stannum olup periyodik cetvelin IV-A grubunun 5.Periyodunda yer alır. Gümüşümsü gri renktedir. Havada kolaylıkla okside olmaz, korozyona karşı dirençlidir. Bu özelliğinden ötürü diğer metallerin (korozyondan korumak amacıyla) kaplanmasında kullanılır. Tarihçesi M.Ö yıllarına dayanır. Mısır’da ve Mezopotamya’da bronz alaşımında kalay kullanılmıştır Kalay dövülebilir ve sünek bir metaldir. Kolayca tel ve levha haline getirilebilir. Kuvvetli asitlerden, alkalilerden ve asit tuzlarından etkilenir. Havada ısıtıldığında SnO 2 oluşturur. Klor ve oksijenle birleşerek seyreltik asitlerden hidrojeni uzaklaştırır. Oda sıcaklığında dövülebilir olmasına karşın ısıtıldığında kırılganlaşır. Metalik kalaya 100°C’den yüksek sıcaklıklarda halojenler ve hidrojen sülfür etki eder. Sulu hidroklorik ve hidroflorik asit yavaş, hidrobromik ve nitrik asit ise hızlı olarak kalayla reaksiyona girer. Birçok alkali çözeltiler kalaya etki eder. Yiyeceklerdeki organik asitler kalaya etki etmez.

77 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 77 of 47 Sn Kullanım Alanları: Üretilen kalayın yaklaşık %40’ı çelik levhaların kaplanmasında kullanılır. Böylece yiyecek ve konserve kapları olan teneke, daldırma veya elektroliz yoluyla elde edilir. Teneke ve sert kalaydan yapılmış süs veya kullanım eşyaları siyah vernikle kaplanarak sıkça kullanılır. Kalay-4-klorür bileşiği özel kaplama, ağartma, duyarlı kâğıt imali işlerinde kullanılır. Makina yağlarının özelliklerinin ıslahında, reaksiyonlarda katalizör olarak, ayna yapımında, sabunlardaki parfümü tesbit etmek için de kullanılır. Kalay-4-oksit seramik sırlarında, tekstilde ve cam üretiminde işe yarar. Kalay- 2-klorür kimyasal madde, boya, fosfor, polimer üretiminde indirgeyici olarak ve galvanize edici, ayna sırlayıcı ve yağlama yağlarını temizleyici olarak kullanılır. Kalay sülfat boyamada ve kalay kaplamada kullanılır

78 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 78 of 47 Kurşun, (Lat. plumbum) simgesi Pb ve atom numarası 82 olup IV-A grubu ve 6.Periyotta bulunur. Yumuşak, ağır, zehirleyici, kolay dövülebilen bir metaldir. Yeni kesildiğinde mavimsi beyazdır, ancak zamanla havada oksitlenmesi sonucu mat gri bir renk alır. İnşaat sektöründe ve ayrıca çeşitli pil, mermi, lehim, ve diğer alaşımların yapımında kullanılır. Kararlı elementler içinde en yüksek atom numarasına sahip olandır. Elektrik iletkenliği düşüktür. Korozyona dayanıklı olmasından dolayı aşındırıcı sıvıların (örneğin, sülfürik asit vb.) depolanmasında kullanılır. Az miktarda antimon veya diğer metallerle alaşımlandırılarak sertlik değeri yükseltilebilir

79 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 79 of 47 Pb Kurşun cevherleri yer altından kazma, patlatma, kırma ve öğütme aşamalarından geçirilerek çıkarılır ve daha sonra ekstraktif metalurji yöntemleriyle işlenirler. Köpük flotasyonu prosesi, kurşunun, beraberinde bulunan kaya ve toprak parçalarından ayrılarak, %65-80 Pb içeren bir konsantrede toplanmasını sağlar. Kurşun konsantresi kurutulduktan sorna pirometalurjik işlemlerle önce sinterlenir ve sonra da %97 Pb içerecek şekilde ergitilir. Ürün aşamalı bir şekilde soğutularak, kurşundan daha hafif empüritelerin (safsızlıklar) dross tabakası oluşturacak şekilde yüzeyde toplanması ve uzaklaştırılmaları sağlanır. Ergimiş kurşun bulyonunda kalan empüritelerin de bir sonraki aşamada, üzerinden hava geçirilen bir ergitme işlemiyle curuf fazında toplanarak ayrışmaları ve kurşunun safiyetinin de %99.9 a çıkması sağlanır.

80 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 80 of 47 Pb Kullanım Alanları : Sanayiinin vazgeçemediği metallerden birisi olan kurşun piyasada; ham kurşun, rafine kurşun ve antimonlu kurşun olmak üzere üç değişik bazda işlem görür. Kurşun ve ürünlerinin başlıca kullanım alanları şöyle sıralanabilir: Otomotiv ve makina imalat sanayii: akümülatör ve otomobil, çeşitli makina ve cihaz üretimi, İnşaat: kaplama, kurşun boru, tesisat malzemesi, kurşun yünü yapımında, Savunma sanayii: mermi çekirdeği ve muhtelif silah ve araç gereç imalatı için alaşım olarak, Ambalaj sanayii: paket mühürü kurşunu, muhtelif ambalaj malzemesi imalatında, Matbaacılık: matbaa harfleri imalatı ve kalıp yapımında, Kimya sanayii: kurşun oksit, kurşun kromat, bazik kromat, üstübeç, toz kurşun gresi, kurşun borosilikat üretiminde, Diğer: aside dayanıklı depo içi kaplamaları, titreşim önleyici bloklar, X-ışınlarından korunma amaçlı araç gereçler, lehim olarak, anot olarak, av saçması yapımında.

81 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 81 of 47 Grup 13 Sn- Pb OKSİTLERİ ve HALOJENÜRLERİ OKSİTLER Kalay başlıca iki oksit, SnO ve SnO 2 oluştururlar. SnO havada ısıtılarak SnO 2 ye dönüştürülebilir. SnO 2 çok serttir (Mücevher törpüsü). Kurşun birkaç oksit oluşturur ve bu oksitlerin kimyası tam belli değildir. PbO, litharge, sarı (seramik,çimento,piller). PbO 2, kırmızı-kahverengi(kibritler, aküler). Pb 3 O 4, (2PbO+PbO 2 ) MİNYUM kırmızı-kurşun olarak bilinir, karışık oksittir, (kırmızı renkli SÜLYEN BOYA Pb 3 O 4 ’dan yapılır metal-koruyucu boyadır.). HALOJENÜRLER Kalayın klorürleri (SnCl 2, SnCl 4 ) sanayide önemli kullanıma sahiptirler. SnCl 2 iyi bir indirgendir ve sulu çözeltide Fe(III)ü Fe(II) ye indirgeyerek demir cevherinin kantitatifi analizinde kullanılır. SnCl 4, Sn ile Cl 2 un doğrudan tepkimesi ile oluşur. SnF 2 Diş macunları için Anti-çürük katkı maddesidir

82 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 82 of 47Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 82 of 47 Kurşun Zehirlenmesi Kurşunun tesisatçılık sistemlerinde, kap-kacak yapımında ve boyamasında ve gaz katkılarında çok yaygın bir kullanımı vardır. Pb, insan metabolizmasının işleyişini bozar. Hafif zehirlenme: –Sinirlilik ve depresyon. Ağır zehirlenme: –Sinir, beyin ve böbrek hasarları.

83 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 83 of 47 Özel Konu: Galyum Arsenür.

84 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 22Slide 84 of 47 SON Öncelikle konu içinde verilmiş olan 1 adedi çözülmüş 2 adedi çözülecek örnek sorular üzerinde titizlikle durulması tavsiye edilir. Sınav soruları genellikle onlardan seçilecektir. Konunun daha iyi anlaşılması açısından konunun sonunda yer alan aşağıdaki sorulara da bakılırsa iyi olur BU KONUYA AİT SLAYTLARI HAZIRLAYAN ALİ TAŞDEMİR’E TEŞEKKÜRLER  ⇄ ⇌ ⇥ ➔ ➪ ➨ ↔↑↓ ⇅ ∓ ÷ ≠ ∞ ≈≤≥≡ ☰ ∑ ║│ √ ∛ ∜ ∫ ∫ ± ∆ λ Ӯ ϑ π ½ ¼ ¾ α β γ ∂ δ σ ε ζ η θ μ φ ψ ω ƌ ð У


"040050030 ALİ TAŞDEMİR  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ ∇ δ π σ υ λ α β γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔG o," indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları