Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002  ⇄ ⇌ ⇥ ➔ ➪ ➨ ↔↑↓ ⇅ ∓ ÷ ≠ ∞ ≈≤≥≡ ☰ ∑ ║│ √ ∛ ∜ ∫ ∫ ± ∆ λ Ӯ ϑ π ½ ¼ ¾ α β γ ∂ δ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002  ⇄ ⇌ ⇥ ➔ ➪ ➨ ↔↑↓ ⇅ ∓ ÷ ≠ ∞ ≈≤≥≡ ☰ ∑ ║│ √ ∛ ∜ ∫ ∫ ± ∆ λ Ӯ ϑ π ½ ¼ ¾ α β γ ∂ δ."— Sunum transkripti:

1 Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002  ⇄ ⇌ ⇥ ➔ ➪ ➨ ↔↑↓ ⇅ ∓ ÷ ≠ ∞ ≈≤≥≡ ☰ ∑ ║│ √ ∛ ∜ ∫ ∫ ± ∆ λ Ӯ ϑ π ½ ¼ ¾ α β γ ∂ δ σ ε ζ η θ μ φ ψ ω ƌ ð У Ω General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood Herring 8 th Edition Chapter 23: AMETALLER

2 General Chemistry: Chapter 232

3 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 3 of 51 BAŞ GRUP ELEMENTLERİ II AMETALLER 23-1 Grup 18:Soy Gazlar 23-2 Grup 17: Halojenler 23-3Grup 16:Oksijen Grubu 23-4Grup 15:Azot Grubu 23-5Grup 14 Ametalleri:Karbon Ve Silisyum 23-6Grup 13 Ametali: Bor Focus On Glassmaking

4 Grup 18 soy gazlar Soy gazlar denen grup 18 elementleri kolay iyonlaşabilir(atom numarası büyük) ve elektronegatifliği fazla atomlarla bağ yapabilirler. Soy gazlar kimyasal olarak da etkisizdirler. VSEPR kuramı,orbitallerin melezleşmesine dayanan bağlanma kuramı ve değerlik-bağ yöntemiyle elde edilen geometrik yapılar oluşturmak için melez orbitallere gereksinim vardır örneğin,XeF 2 sp 3 d ve XeF 6 için sp 3 d 3 melez orbitalleridir. –XeF 2, XeF 4, XeOF 2, XeF 6, XeO 3, XeO 4 and H 4 XeO 6. –XeF 2 (aq) + 2 H + (aq) + 2 e - → Xe(g) + 2 HF(aq)E° = V

5 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 5 of 51 Xenon and Fluorine

6 Grup 17:Halojenler Halojenler iki atomlu moleküller halinde bulunurlar ve X 2 simgesiyle gösterilirler.Bu elementlerin iki atomlu moleküllerinin apolar olması nedeniyle erime ve kaynama noktaları düşüktür.Erime ve kaynama noktaları,grubun en küçük ve en hafif elementi olan flordan,en büyük ve en ağır elementi olan iyoda doğru artar.Diğer taraftan başka element ve bileşiklere karşı kimyasal tepkinlikleri,erime ve kaynama noktalarının tersi yönde değişir.Yani flor en etkin,iyot en az etkin halojendir. Halojenlerin sulu çözeltilerdeki tepkimelerin pek çoğu indirgenme-yükseltgenme tepkimeleridir. X 2 +2e - 2X - (aq)‏

7 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 7 of 51 Table 23.1 Group 17 Elements: The Halogens

8 Halojenlerin Eldesi ve Kullanılması Flor,sıvı KHF 2 içinde çözülen FH elektrolizi ile elde edilir.Bu yönteme Moissan yöntemi denir. 2HF KF.2HF H 2(g) +F 2(g)‏ Klor kimyasal tepkimelerle elde edilebilsede sanayide NaCl çözeltisinin elektrolizi ile elde edilir. 2Cl - (aq) +2H 2 O 2H 2 O(aq)+H 2(g) +Cl 2(g)‏ Brom deniz suyundan ya da iç deniz ve göllerin tuzlu sularından elde edilir.Ortama Cl 2(g) eklenerek,ortamdaki Br - iyonunun elementel Br 2 yükseltgenmesi sağlanır.Açığa çıkan brom deniz suyundan hava akımıyla ya da tuzlu sudan buharla süpürülerek alınır.

9 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 9 of 51 Production and Uses of Halogens

10 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 10 of 51 Halogenlerin eldesi F 2 ve Cl 2 elektrolizle NaCl Elektrolizi  Na + 1/2 Cl 2 Br Deniz suyunda 70 ppm Br - Cl 2 ile olup yükselrgenir. İYOT Deniz yosunlarından ve Şili Güherçilesi içindeki NaIO 3 elde edilir. 2 HF → H 2 (g) + F 2 (g) Cl 2 (g) + 2 Br - (aq) → 2 Cl - + Br 2 (l)E° cell = V

11 Halojenler birçok yaralı bileşiğin eldesinde kullanılırlar flor politetrafloretilen (teflon), klorflorkarbonların (sogutucu) gibi. Klor kağıt ve tekstil endüstrilerinde ağartıcı olarak,atık suların temizlenmesinde ve bazı organik ve anorganik bileşiklerin üretilmesinde de kullanılır. Brom yangın söndürücü,böcek ilacı,boya ve ilaç sanayinde kullanılır. Iyot ve bileşikleri katalizör olarak tıpta ve fotoğrafla ilgili emülsiyonların hazırlanmasında kullanılır.

12 Halojenler Arası Bileşikler Herbir halojen elementi,yalnızca X 2 gibi diatomik molekülleri oluşturmakla kalmaz; XY gibi molekülleri de oluşturur.Halojenler arası bileşiklerin molekül yapılarında,hacmi daha büyük ve elektronegatifliği daha küçük olan olan halojeni merkez atomu,daha küçük halojen atomları ise uç atomlar olarak gösterilirler. Halojenler arası bileşiklerin çoğu çok etkindir.Su,organik maddeler ve bazı anorganik maddelerle çok hızlı tepkime verirler. Polihalojenür İyonları Bir halojenür iyonunun bir halojen molekülü ile verdiği tepkime sonucu oluşan iyonlardır.Bu tepkimede halojenür iyonu bir Lewis-bazı olarak,molekül ise bir Lewis-asiti olarak etki eder.

13 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 13 of 51 Electrode Potential Diagrams

14 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 14 of 51 Table 23.2 Some Important Inorganic Compounds of Fluorine

15 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 15 of 51 Hydrogen Halides SiO 2 (s) + HF(aq) → 2 H 2 O(l) + SiF 4 (g) CaF 2 (s) + H 2 SO 4 (aq) → CaSO 4 (s) + 2 HF(g) H 2 (g) + X 2 (g) → 2 HX(g)

16 Halojenlerin Oksiasitleri ve Oksianyonları En elektronegatif olan flor,bileşiklerinde -1 yükseltgenme basamağına sahiptir.Diğer halojenler daha elektronegatif bir elemente bağlandığı zaman Birkaç pozitif yükseltgenme basamağından herhangi birine sahip olabilirler.Klor,oksiasitlerin tam bir serisini oluşturduğu halde brom ve iyot oluşturamaz.

17 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 17 of 51 Table 23.4 Oxoacids of the Halogens

18 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 18 of 51 Oxoanions of Chlorine

19 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 19 of 51 Table 23.5 Some Interhalogen Compounds

20 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 20 of 51 Polyhalide Ions

21 General Chemistry: Chapter 2321 GRUP 16: OKSİJEN GRUBU Oksijen ve Kükürt benzer özellikler taşımalarına rağmen (H 2 S;H 2 O, CS 2 ;CO 2, SCl 2 ; OCl 2 gibi benzer kovalent bağlı bileşikler oluştururlar), bunlar arasında önemli farklar vardır. Örneğin; H 2 O, düşük molekül kütleli 18akb) bir bileşik olduğu halde yüksek bir kaynama noktasına (100 °C) sahiptir. Ancak H 2 S’nin (34akb) kaynama noktası (- 61 °C) daha normaldir. Bunun nedeni, H 2 O’da moleküler arası hidrojen bağlarının oluşmasıdır (FON). Genel olarak bunlar arasındaki farklar, oksijen atomunun (1) küçük hacim, (2) yüksek elektronegatiflik ve (3) lewis yapılarında genişletilmiş bir değerlik kabuğunun kullanılmaması gibi karakteristik özelliklere bağlıdır. Oksijen ve Kükürt benzer özellikler taşımalarına rağmen (H 2 S;H 2 O, CS 2 ;CO 2, SCl 2 ; OCl 2 gibi benzer kovalent bağlı bileşikler oluştururlar), bunlar arasında önemli farklar vardır. Örneğin; H 2 O, düşük molekül kütleli 18akb) bir bileşik olduğu halde yüksek bir kaynama noktasına (100 °C) sahiptir. Ancak H 2 S’nin (34akb) kaynama noktası (- 61 °C) daha normaldir. Bunun nedeni, H 2 O’da moleküler arası hidrojen bağlarının oluşmasıdır (FON). Genel olarak bunlar arasındaki farklar, oksijen atomunun (1) küçük hacim, (2) yüksek elektronegatiflik ve (3) lewis yapılarında genişletilmiş bir değerlik kabuğunun kullanılmaması gibi karakteristik özelliklere bağlıdır.

22 General Chemistry: Chapter 2322 OKSİJEN ve SÜLFÜR 298 K ve 1 atmde O 2 (g) 298 K ve 1 atmde O 2 (g) İki allotrop; O 2 (g),O 3 (g) İki allotrop; O 2 (g),O 3 (g) Olası yükseltgenme basamakları:-2,-1,0 (-1/2 O 2 (-1) de Olası yükseltgenme basamakları:-2,-1,0 (-1/2 O 2 (-1) de 0 2 (g) ve 0 3 (g) çok iyi yükseltgenlerdir 0 2 (g) ve 0 3 (g) çok iyi yükseltgenlerdir Metallerle çoğu iyonik olan oksitler oluşturur. Metallerle çoğu iyonik olan oksitler oluşturur. O -2,sulu ortamda H 2 0 molekülleriyle tepkimeye girerek OH -1 oluşturur. O -2,sulu ortamda H 2 0 molekülleriyle tepkimeye girerek OH -1 oluşturur. NAOH(aq) ile etkileşince NA 2 CO 3 (aq) veren CO 2 bileşiğini oluşturur. NAOH(aq) ile etkileşince NA 2 CO 3 (aq) veren CO 2 bileşiğini oluşturur. O, kimyasal bir yapı içinde çoğu kez merkez atomu değildir ve kendisine 4 atomdan fazla atom bağlanamaz. O, kimyasal bir yapı içinde çoğu kez merkez atomu değildir ve kendisine 4 atomdan fazla atom bağlanamaz. 298 K ve 1 atmde S 8 (k) 298 K ve 1 atmde S 8 (k) İki katı kristal şekli,sıvı ve gaz fazlarında birçok farklı molekül türleri İki katı kristal şekli,sıvı ve gaz fazlarında birçok farklı molekül türleri Olası yükseltgenme basamakları:-2 ve +6 arasındaki bütün değerler Olası yükseltgenme basamakları:-2 ve +6 arasındaki bütün değerler S(k) zayıf bir yükseltgendir S(k) zayıf bir yükseltgendir Etkin metallerin çoğuyla iyonik sülfürler oluşturur. Ancak birçok metal sülfür kısmi kovalent karaktere sahiptir. Etkin metallerin çoğuyla iyonik sülfürler oluşturur. Ancak birçok metal sülfür kısmi kovalent karaktere sahiptir. S -2 sulu ortamda kuvvetli bir şekilde hidroliz olarak HS -1 ve OH -1 oluşturur. S -2 sulu ortamda kuvvetli bir şekilde hidroliz olarak HS -1 ve OH -1 oluşturur. CS 2 bileşiğini oluşturur, bu da NAOH(aq) ile etkileşince NA 2 CS 3 (aq) ve Na 2 CO 3 (aq) oluşturur. CS 2 bileşiğini oluşturur, bu da NAOH(aq) ile etkileşince NA 2 CS 3 (aq) ve Na 2 CO 3 (aq) oluşturur. Birçok kimyasal yapıda S merkez atomdur. S atomunun etrafına kolayca 6 atoma kadar atom yerleşebilir Birçok kimyasal yapıda S merkez atomdur. S atomunun etrafına kolayca 6 atoma kadar atom yerleşebilir

23 General Chemistry: Chapter 2323 KÜKÜRDÜN ALLOTROPİSİ VE POLİFORFİZMİ Kükürt diğer elementler içinde en çok allotropa sahip elementtir. Katı halde en çok bilinen allotropu S 8 ’dir. Oda sıcaklığında kararlı bir katı olan rombik kükürt(Sα), halkalı S8 moleküllerinden oluşur °C’de Sα monoklin kükürde(Sβ) dönüşür. Sβ de S8 moleküllerinden oluşmuştur ancak kristal yapıları farklıdır. 119 °C’de Sβ eriyerek saman renkli ve akışkan olan sıvı kükürde (Sλ) dönüşür. İçeriğinde daha çok S 8 olmasına rağmen 6’dan 20’ye kadar farklı sayıda S atomlarının oluştuğu diğer halkalı yapılar da bulunur. Kükürt diğer elementler içinde en çok allotropa sahip elementtir. Katı halde en çok bilinen allotropu S 8 ’dir. Oda sıcaklığında kararlı bir katı olan rombik kükürt(Sα), halkalı S8 moleküllerinden oluşur °C’de Sα monoklin kükürde(Sβ) dönüşür. Sβ de S8 moleküllerinden oluşmuştur ancak kristal yapıları farklıdır. 119 °C’de Sβ eriyerek saman renkli ve akışkan olan sıvı kükürde (Sλ) dönüşür. İçeriğinde daha çok S 8 olmasına rağmen 6’dan 20’ye kadar farklı sayıda S atomlarının oluştuğu diğer halkalı yapılar da bulunur.

24 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 24 of 51 Allotropy and Polymorphism

25 General Chemistry: Chapter 2325 ÖZETLE Sα → Sβ → Sλ → Sμ → S 8 Sα → Sβ → Sλ → Sμ → S 8 (95.5°C) (119°C) (160°C) (455°C) ↓ (95.5°C) (119°C) (160°C) (455°C) ↓ S 6 S 6 ↓ S 4 S 4 ↓ (1000°C) ↓ (1000°C) S 2 S 2 ↓ (2000°C) ↓ (2000°C) S

26 General Chemistry: Chapter °C’de halkalı moleküller açılarak tekrar uç uca bağlanır ve uzun sarmal zincirli molekülleri oluşturarak, koyu renkli ve vizkoz olan sıvı kükürdü (Sμ) oluşturur. Zincir uzunluğu ve vizkosite 180°C’de maksimum değerdedir. Daha yüksek sıcaklıklarda zincirler kırılır ve vizkosite düşer.455 °C’de sıvı kaynar ve kükürt buharını oluşturur. Kaynama nok.da kükürt buharında S8 vardır. Daha yüksek sıcaklıklarda daha düşük moleküllere parçalanır. Sμ soğuk su içine dökülürse plastik kükürt oluşur. Plastik kükürt uzun sarmal zincir molekülleri içerir ve kauçuk benzeri özelliklere sahiptir. Belirtilen plastik kükürt kırılgan hale gelir ve rombik kükürde dönüşür. 160 °C’de halkalı moleküller açılarak tekrar uç uca bağlanır ve uzun sarmal zincirli molekülleri oluşturarak, koyu renkli ve vizkoz olan sıvı kükürdü (Sμ) oluşturur. Zincir uzunluğu ve vizkosite 180°C’de maksimum değerdedir. Daha yüksek sıcaklıklarda zincirler kırılır ve vizkosite düşer.455 °C’de sıvı kaynar ve kükürt buharını oluşturur. Kaynama nok.da kükürt buharında S8 vardır. Daha yüksek sıcaklıklarda daha düşük moleküllere parçalanır. Sμ soğuk su içine dökülürse plastik kükürt oluşur. Plastik kükürt uzun sarmal zincir molekülleri içerir ve kauçuk benzeri özelliklere sahiptir. Belirtilen plastik kükürt kırılgan hale gelir ve rombik kükürde dönüşür.

27 General Chemistry: Chapter 2327 GRUP 16 ELEMENTLERİN KULLANILMASI VE ELDESİ Oksijenin eldesi: Oksijen, %45 oranıyla yeryüzünde en çok bulunan elementtir. Ayrıca kütlece yaklaşık %90 oranıyla deniz suyunda da en çok bulunan elementtir. Atmosferde ise kütlece %23.15 oranıyla azottan sonra en çok bulunan elementtir. Oksijen, oksijen içeren bileşiklerin parçalanması ve suyun elektroliziyle belli miktarlarda elde edilirse de ticari olarak elde edilme şekli sıvı havanın ayrımsal damıtılmasıdır. Oksijenin eldesi: Oksijen, %45 oranıyla yeryüzünde en çok bulunan elementtir. Ayrıca kütlece yaklaşık %90 oranıyla deniz suyunda da en çok bulunan elementtir. Atmosferde ise kütlece %23.15 oranıyla azottan sonra en çok bulunan elementtir. Oksijen, oksijen içeren bileşiklerin parçalanması ve suyun elektroliziyle belli miktarlarda elde edilirse de ticari olarak elde edilme şekli sıvı havanın ayrımsal damıtılmasıdır.

28 General Chemistry: Chapter 2328 Kükürdün eldesi: Kükürt, kütlece % oranıyla yerkabuğunda bulunma bakımından 16. sıradadır. Kükürt, doğada elementel kükürt, sülfür ve sülfat mineralleri şeklinde, doğalgazda H 2 S, petrol ve kömürde ise organokükürt bileşikleri olarak bulunur. Kükürt, Frasch Yöntemi ile elde edilir. Bu işlemde aşırı ısıtılmış su, yer altı kükürt yatağına indirilmiş olan ve iç içe geçmiş 3 borudan oluşan sistemdeki en dış boru ile ikinci boru aralığından pompalanır. Bu sırada kükürt eriyerek sıvı göl oluşturur. Sonra en içteki borudan aşağıya doğru sıcak hava basılır ve sıvı kükürt su karışımı aynı boru sistemiyle yukarı çıkarılır. Kükürdün eldesi: Kükürt, kütlece % oranıyla yerkabuğunda bulunma bakımından 16. sıradadır. Kükürt, doğada elementel kükürt, sülfür ve sülfat mineralleri şeklinde, doğalgazda H 2 S, petrol ve kömürde ise organokükürt bileşikleri olarak bulunur. Kükürt, Frasch Yöntemi ile elde edilir. Bu işlemde aşırı ısıtılmış su, yer altı kükürt yatağına indirilmiş olan ve iç içe geçmiş 3 borudan oluşan sistemdeki en dış boru ile ikinci boru aralığından pompalanır. Bu sırada kükürt eriyerek sıvı göl oluşturur. Sonra en içteki borudan aşağıya doğru sıcak hava basılır ve sıvı kükürt su karışımı aynı boru sistemiyle yukarı çıkarılır.

29 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 29 of 51 The Frasch Process Sulfur is also obtained from oil and gas deposits and is recovered in the refining process.

30 General Chemistry: Chapter 2330 Oluşan kükürdün yaklaşık %90’ı yakılarak SO 2 ’ye ve onun da çoğu H 2 SO 4 ’e dönüştürülür. Elementel kükürt ise kauçuğun vulkanize edilmesinde ve örneğin üzüm asmalarının küflenmelerine karşı küf öldürücü olarak kullanılır. Oluşan kükürdün yaklaşık %90’ı yakılarak SO 2 ’ye ve onun da çoğu H 2 SO 4 ’e dönüştürülür. Elementel kükürt ise kauçuğun vulkanize edilmesinde ve örneğin üzüm asmalarının küflenmelerine karşı küf öldürücü olarak kullanılır.

31 General Chemistry: Chapter 2331 BİR ÇEVRE SORUNU: SO 2 YAYILMASI Endrüstride oluşan dumanlı sisler başlıca katı tanecikler (kül, duman), SO 2 (g) ve H 2 SO 4 sisinin karışımından ibarettir. Çeşitli endüstiyel işlemler önemli miktarda SO 2 (g) oluşturur. Atmosfere salınan SO 2, havadaki toz zerrelerinin yüzeylerinde katalizlenerek ya da NO 2 ile tepkime vererek SO 3 ’e yükseltgenebilir. Endrüstride oluşan dumanlı sisler başlıca katı tanecikler (kül, duman), SO 2 (g) ve H 2 SO 4 sisinin karışımından ibarettir. Çeşitli endüstiyel işlemler önemli miktarda SO 2 (g) oluşturur. Atmosfere salınan SO 2, havadaki toz zerrelerinin yüzeylerinde katalizlenerek ya da NO 2 ile tepkime vererek SO 3 ’e yükseltgenebilir.

32 General Chemistry: Chapter 2332 SO 2 (g) +NO 2 (g) → SO 3 (g) + NO(g) SO 2 (g) +NO 2 (g) → SO 3 (g) + NO(g) Sonra SO 3, asid yağmurunun bir bileşimi olan H 2 SO 4 sisini oluşturmak üzere, atmosferdeki su buharı ile etkileşebilir. Aynı zamanda, H 2 SO 4 ’ün havada bulunan NH 3 ile verdiği tepkime (NH 4 ) 2 SO 4 katı taneciklerini oluşturur. Bu maddeler solunum yollarını tahriş etmektedirler. Sonra SO 3, asid yağmurunun bir bileşimi olan H 2 SO 4 sisini oluşturmak üzere, atmosferdeki su buharı ile etkileşebilir. Aynı zamanda, H 2 SO 4 ’ün havada bulunan NH 3 ile verdiği tepkime (NH 4 ) 2 SO 4 katı taneciklerini oluşturur. Bu maddeler solunum yollarını tahriş etmektedirler.

33 General Chemistry: Chapter 2333 SO 2 ’NİN HAVA GAZLARINDAN UZAKLAŞTIRILMASI YÖNTEMLERİNDEN BİRİ Toz kömür, kireç taşı ve hava bir yakma fırınına gönderilir. Bu fırın içindeki borularda dolanan su, su buharına dönüştürülür. Yakma sıcaklığı göreceli düşük tutularak( °C) N 2 (g) ve O 2 (g) den oluşacak NO(g) miktarı en aza indirilir. Aynı zamanda kömürde bulunan kükürtten oluşan SO 2 (g), kireç taşının bozunmasından oluşan CaO(k) ile etkileşerek bir lewis asit-baz tepkimesiyle CaSO 3 (k) a dönüşür. Toz kömür, kireç taşı ve hava bir yakma fırınına gönderilir. Bu fırın içindeki borularda dolanan su, su buharına dönüştürülür. Yakma sıcaklığı göreceli düşük tutularak( °C) N 2 (g) ve O 2 (g) den oluşacak NO(g) miktarı en aza indirilir. Aynı zamanda kömürde bulunan kükürtten oluşan SO 2 (g), kireç taşının bozunmasından oluşan CaO(k) ile etkileşerek bir lewis asit-baz tepkimesiyle CaSO 3 (k) a dönüşür.

34 General Chemistry: Chapter 2334 KÜKÜRT VE OKSİJENİN HALOJENÜRLERİ Kükürt ve oksijenin herikisi de halojenlerle çok sayıda ilginç bileşik oluştururlar. Oksijen OF 2 ve O 2 F 2 gibi florürleri oluşturur. Kükürt de halojenlerle SF 4 ve SF 6 gibi bileşikler ya da S 2 F 2 ve SF 2 gibi benzer bileşikler verir. Kükürt ve oksijenin herikisi de halojenlerle çok sayıda ilginç bileşik oluştururlar. Oksijen OF 2 ve O 2 F 2 gibi florürleri oluşturur. Kükürt de halojenlerle SF 4 ve SF 6 gibi bileşikler ya da S 2 F 2 ve SF 2 gibi benzer bileşikler verir.

35 General Chemistry: Chapter 2335 Kükürt, klorla da S 2 Cl 2 ve SCl 4 gibi bileşikler oluşturur. En çok bilinen dihalojenür bileşiği SCl 2 ’dir. Bu bileşik, bilinen zehirli hardal gazı üretiminde kullanılan kötü kokulu ve kırmızı renkli bir sıvıdır. Kükürt, klorla da S 2 Cl 2 ve SCl 4 gibi bileşikler oluşturur. En çok bilinen dihalojenür bileşiği SCl 2 ’dir. Bu bileşik, bilinen zehirli hardal gazı üretiminde kullanılan kötü kokulu ve kırmızı renkli bir sıvıdır.

36 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 36 of 51 Oxides, Oxoacids and Oxoanions of S

37 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 37 of 51 H 2 SO 4 ve Oleum (H 2 S 2 O 7 ) SO 3 (g) + H 2 SO 4 (l) → H 2 S 2 O 7 (l) H 2 S 2 O 7 (l) + H 2 O(l) → 2 H 2 SO 4 (l) Dilute H 2 SO 4 –A diprotic acid. Concentrated H 2 SO 4 –High affinity for water.

38 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 38 of 51 Table 23.7 Selected Properties of Group 15 Elements

39 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 39 of 51 Production and Use As obtained by heating metal sulfides. –FeAsS gives FeS and As(g). Sb is also obtained from sulfide ores. As and Sb used to manufacture alloys. –Added to lead for electrodes in storage batteries. –Semiconductor doping. Bi is a biproduct of other metal refining.

40 General Chemistry: Chapter 2340 Grup 15: Azot Grubu Grup 15 elementlerinin ve özellikle azot ve fosforun çok önemli ve zengin kimyaları vardır. Örneğin, azot atomları birçok yükseltgenme basamaklarında bulunabilir.

41 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 41 of 51 Oxidation States of N

42 General Chemistry: Chapter 2342 Grup 15’in metal ve ametal özellikleri grup 15’deki tüm elementler ns 2 np 3 şeklindeki değerlik kabuğu elektron dağılımına sahiptir. Bu dağılım ametal özelliği açıklayabilir, fakat olabilecek metalik özellik hakkında bir ipucu vermez. Fosfor, arsenik ve antimon elementlerinin üçü allotropi özelliği gösterir. Oda sıcaklığında fosforun bilinen şekilleri her ikisi de ametal olan beyaz ve kırmızı fosfordur. Arsenik ve antimonun daha kararlı yapıları olan allotropik şekilleri metaldir. Bizmut, düşük elektrik iletkenliğine rağmen bir metaldir.

43 General Chemistry: Chapter 2343 Grup 15 elementlerinin eldesi ve kullanımı Azot, sıvılaştırılmış havanın damıtılmasıyla elde edilir. Fosfor, yeryüzünde kütlece %0,11’lik bir oranla onbirinci sırada yer alan bir element olmasına rağmen, 1669 yılına kadar keşfedilememiştir. 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 (k) + 10C(k) + 6 SiO 2 (k)  6 CaSiO 3 (s) + 10 CO(g) + P 4 (g) (23,33) (P4(g) yoğunlaştırılıp toplanır ve beyaz fosfor olarak su altında saklanır.)

44 General Chemistry: Chapter 2344 Arsenik, arsenik içeren metal sülfürler ısıtılarak elde edilir. Antimon, metal sülfürlü minerallerden elde edilir. Bizmut ise diğer metallerin saflaştırılması sırasında gaz ürün olarak ele geçer.

45 General Chemistry: Chapter 2345 Nitrürler Azot birçok elementle ikili bileşikler oluşturur. Bu bileşikler dört sınıfta gruplandırılabilir. İyonik nitrürlerde, azot N 3- olarak bulunur. Bu bileşikler lityum ve grup 2’deki metallerle oluşur. Sözgelimi, magnezyum havada yandığı zaman, ana ürün olarak meydana gelen magnezyum oksit yanında, az miktarda magnezyum nitrür de vardır. 3 Mg(k) +N 2 (g)  Mg 3 N 2 (k)

46 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 46 of 51 Nitrides 3 Mg(s) + N 2 (g) → Mg 3 N 2 (s)A very strong base. Mg 3 N 2 (s) + H 2 O(l) → 3 Mg(OH) 2 (s)+ NH 3 (g) With other non-metals nitrides form covalent bonds. (CN) 2 P 3 N 5 As 4 N 4 S 2 N 2 S 4 N 4

47 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 47 of 51 Hydrides of Nitrogen N 2 H 4 (l) + O 2 (g) → N 2 (g) + 2 H 2 O(l) ΔH° = kJ/mol

48 General Chemistry: Chapter 2348 Azotun Oksitleri Azot oksitlerin, ilginç özelliklerinden birisi serbest enerjilerinin pozitif olmasıdır. Bu özellik oksitlerin termodinamik olarak kararsızlığının bir ölçüsüdür.

49 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 49 of 51 Oxides of Nitrogen

50 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 50 of 51 Hydrazoic Acid and Azides A weak acid. Salts (azides) decompose explosively. –Pb salts used in detonators. –Na salts used in air-bag systems. –Salts are also useful in organic synthesis for the introduction of nitrogen functionality.

51 General Chemistry: Chapter 2351 Fosfor Bileşikleri Fosfor ve hidrojenin en önemli bileşiği fosfindir(PH 3 ). Bu bileşik, amonyak benzeşidir. Örneğin bir baz gibi davranır ve fosfonyum(PH 4+ ) bileşikleri oluşturur. Amonyağın tersine,PH 3 ısısal olarak kararsızdır. Fosfin sulu fazda p4’ün değerlik yarılmasıyla elde edilir. P 4 (k) + 3 OH - (aq) + 3 H 2 O(s)  3 H 2 PO 2 - (aq) + PH 3 (g)

52 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 52 of 51 Allotropy of P

53 General Chemistry: Chapter 2353 Fosforun Oksit ve Oksiasitleri Fosforun en önemli bileşikleri fosforun +3 ve +5 yükseltgenme basamaklarına sahip olduğu oksit ve oksiasitlerdir. Fosforoksitler için yazabileceğimiz en basit formüller P 2 O 3 (fosfor trioksit) ve P 2 O 5 (fosfor pentaoksit)’tir. Bununla beraber P 2 O 3 ve P 2 O 5 sadece basit formüllerdir. Bu oksitlerin gerçek molekül formülleri P 4 O 6 ve P 4 O 10 dur.

54 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 54 of 51 Oxides and Oxoacids of P + 6 H 2 O(l) → 4 H 3 PO 3 (l) + 6 H 2 O(l) → 4 H 3 PO 4 (l) phosporus acid phosporic acid

55 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 55 of 51 Phosphorus Compounds P 4 (s) + 3 OH - (aq) + 3 H 2 O(l) → 3 H 2 PO 2 - (aq) + PH 3 (g) PCl 3 (l) + 6 H 2 O(l) → 3 H 3 PO 3 (aq) + 3 H 3 O + (l) + 3 Cl - (aq)

56 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 56 of 51 Polyphosphoric Acids

57 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 57 of 51 Eutrophication

58 Karbon ve silisyum arasındaki farklar,periyodik cetvelde herhangi bir grupta ikinci ve üçüncü periyot elementleri arasında görülen farklara göre çok daha çarpıcıdır.Karbonda bağ enerjilerinin büyüklüğünden de anlaşılacağı gibi, C – C ve C – H bağlarının kuvvetleri karbonun kimyasal davranışından ve uzun karbon zincirlerinin oluşmasından sorumludur.Karbon atomlarının bağlanmasıyla oluşan bu zincirler,halkalar ve bunlara bağlanmış atomlar üzerindeki çalışmalar organik kimya ve biyokimyanın odak noktasıdır.Si – Si ve Si – H bağlarının göreceli zayıf olmaları,silisyumun organik kimyasının daha az önemli olduğunu gösterir. Si – O bağının kuvvetli olması ise silisyumun bileşikleri arasında silikatlar ve bunlarla ilgili bileşiklerin neden daha çok yaygın olduğunu açıklar. GRUP 14 Ametalleri : Karbon ve Silisyum

59 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 59 of Group 14 Nonmetals: Carbon and Silicon

60 Karbonun Üretim ve Kullanımı Grafit yerkabuğunda geniş bir alana yayılmıştır ve ticari amaçlar için yeterince grafit yatakları vardır.Endüstriyel grafitin büyük bir kısmı kok kömürü gibi karbon içeriği olan maddelerden sentezlenir.Bunun için,karbon içeriği yüksek olan madde bir elektrik fırınında 3000 C civarında bir sıcaklıkta ısıtılır.Bu yöntemde karbon atomları,grafit yapısı oluşuncaya kadar halkalı yapılar halinde birbiriyle kaynaşır. Grafit,kuru olsa bile,mükemmel yağlama özelliğine sahiptir.Bunun nedeni,karbon atomu tabakarının birbirlerini oldukça zayıf kuvvetle çekme olup birbirleri üzerinden kolayca kayabilmeleridir.Grafit bu özelliğinden dolayı kurşun kalem yapımında kullanılır.Elektrik akımı iletme yeteneğinden dolayı grafit,pil ve endüstriyel elektrolizlerin elektrotlarını yapmak için de kullanılır.Grafitin,döküm kalıplarında,fırınlarda ve diğer yüksek sıcaklıklı ortamlarda kullanılması,onun yüksek sıcaklıklara dayanma yeteneğine dayanır. Grafit sadece oda sıcaklığında değil, C ye yakın sıcaklık bölgesinde ve 10 4 atm ve daha yüksek basınçlarda bile kararlıdır. Elmas, karbonun çok yüksek basınçlarda daha kararlı olan şeklidir.Oda sıcaklığında ve basıncında,elmasın grafite dönüşeceğini bekleyebiliriz.Fakat elmas gibi kuyumculuk endüstrisinde kullanılan değerli taşların bağ ve kristal yapılarında yeni düzen gerektiren faz değişmeleri çoğu kez aşırı derecede yavaş yürür.Böyle bir olay özellikle elmas-grafit dönüşümünde çok belirgindir. Elmaslar aşırı derecede sertliklerinden dolayı aşındırıcı olarak kullanılırlar.Elmastan daha sert bir madde yoktur.Diğer taraftan elmaslar yüksek bir ısısal iletkenliğe sahip olup çelik ve diğer sert maddelerin kesme ve delme işlemlerinde kullanılan matkapların uçlarına takılır. 0

61 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 61 of 51 Carbon

62 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 62 of 51 Carbon

63 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 63 of 51 Inorganic Compounds of Carbon CaC 2 –Reaction with H 2 O produces acetylene. –miner’s lamps. CS 2 –Flammable, volatile, poisonous. –Important solvent. CCl 4 –Known carcinogen.

64 Karbonun, karışık veya amorf yapıda olmak üzere başka birkaç şekli daha elde edilebilir.Laboratuarda,Bunsen bekinin havası sıkılarak doğal gazın eksik yakılmasıyla isli bir alev oluşur.Bu is,karbon siyahı denen çok küçük tanecikler şeklinde çöktürülebilir.Karbon siyahı,lastik tekerlerde dolgu maddesi olara,matbaa mürekkeplerinde bir pigment olarak,karbon kağıdında,daktilo şeritlerinde ve fotokopi makinelerinde kullanılır. Son olarak karbon içeren önemli diğer iki madde kok ve odun kömürüdür.Kömür havasız yerde ısıtıldığı zaman,uçucu maddelerin uzaklaşmasıyla,geride kok denen karbon yüzdesi yüksek bir artık kalır.Odunun,havasız yerde kuru kuruya ısıtılarak damıtılmasıyla odun kömürü oluşur.Kok günümüzün önemli bir metalurji indirgeme maddesidir. Karbonun Bazı İnorganik Bileşikleri CaO (k) + 3 C (k)  CaC 2 (k) + CO (g) CaC 2(k) + 2 H2O(s)  Ca(OH) 2 (k) + C 2 H 2(g) CH 4(g) + 4 S (g)  CS 2(s) + 2H 2 S (g) CH 4(g) + 4 Cl 2(g)  CCl 4 (s) + 4 HCl (g) (CN) 2 + 2OH - (aq)  CN- (aq) + OCN - (aq) + H2O (s)

65 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 65 of 51 Production and Use of Si Reduce quartz or sand with C in a furnace. Oxides of Si, only one is stable, SiO 2. silicasilicatemica

66 Silisyumun Üretimi ve Kullanımı Kuvars ya da kum (SiO2) bir elektrik ark fırınında kok ile indirgendiğinde elementel silisyum oluşur. SiO2 + 2C  Si + 2CO(g) Silisyumun Oksitleri Silisyum sadece bir tane kararlı oksit, SiO2 silika, oluşturur.Silisyum dioksitte her silisyum atomu dört O atomuna ve her O atomu da iki Si atomuna bağlanır.SiO2 nin yapısı ağ örgülü kovalent bir yapıdır.Bu yapı elmas yapısını hatırlatır ve SiO2 elmasa benzer bazı özelliklere sahiptir.Yüksek bir erime noktasına sahip olup elektriği iletmez.Silika, cam ve seramik endüstrisinin temel ham maddesidir Organosilisyum Bileşikleri Birkaç silisyum – hidrojen bileşiği bilinmesine rağmen özellikle Si – Si tekli bağlarının kuvvetli olmamasından dolayı,silanlar denen bu bileşiklerdeki zincir uzunluğu altı Si atomu ile sınırlı kalır. Silanların bir ya da daha çok H atomu yerine başka atom ya da gruplar geçirilerek organosilanlar denen bileşikler elde edilebilir.Si ile metil klorürün doğrudan verdiği tepkime buna tipik bir örnektir. 2CH 3 Cl + Si  (CH 3 ) 2 SiCl 2 (CH 3 ) 2 SiCl 2 nin suyla verdiği tepkime ilgi çekici bir bileşik olan dimetilsilanolu,(CH 3 ) 2 Si(OH) 2,oluşturur.Çok sayıda silanol molekülünden H2O moleküllerini ayrılmasıyla bir polimer oluşabilir.Bu polimerleşme sonucunda,silikonlar denen ve uzun Si – O zinciri içeren moleküllerden ibaret bir madde oluşur.

67 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 67 of 51 Ceramics and Glasses Hydrated silicate polymers are important in the ceramic industry. –Sol-gel process produces exceptionally lightweight ceramic materials. –Electrical, magnetic and optical applications. –Mechanical and structural properties are also important.

68 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 68 of 51 Silanes and Silicones

69 Bir Grup 13 Ametali : Bor Grup 13 ün,fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından en ametalik olan elementi bordur.Bir çok bor bileşiğinde merkez bor atomu etrafında bir oktet boşluğu bulunduğundan,bor,elektron eksikliği bulunan bileşikler oluşturur.Bundan dolayı bu tür bor bileşikleri kuvvetli Lewis asitleridir.Bazı bor bileşiklerinin elektron boşluğu,bizi şimdiye dek karşılaşmadığımız bir bağlanma türüne götürür.Bu bağlanma türü bor hidrürlerde görülür. Bor Hidrürler BH 3 molekülü(boran) bir tepkime ara ürünü olarak mevcut olabilirse de kararlı bir bileşik olarak izole edilememiştir.BH3 da,etrafı sadece altı elektronla çevrili olan merkez B atomunda bir oktet boşluğu bulunur.İzole edilebilen en basit bor hidrür diborandır, B 2 H 6. B 2 H 6 ın yapısının ve bu yapıdaki bağlanma türünün açığa kavuşturulması için,özellikle molekül orbitali kuramında olmak üzere,bağlanma kuramlarında önemli bazı değişiklikler gereklidir.Sorun şudur: B 2 H 6 molekülünde sadece 12 değerlik elektronu vardır.Oysa,C 2 H 6 a benzeyen B 2 H 6 ın Lewis yapısını oluşturmak için gerekli değerlik kabuğu atomik orbitallerinin minimum sayısı 14 olmalıdır. Üç atom arasında sadece iki elektronun paylaşıldığı B – H – B köprüleri olağandışıdır.Böyle bağlara bazen “üç merkezli”bağlar da denir. Bu üç merkezli bağlanma şeklini molekül orbital kuramıyla açıklayabiliriz.Her B atomundan bir sp3 ve bir p orbitali ile H atomundan bir s orbitali olmak üzere altı molekül orbitalini oluştururlar.Bu altı molekül orbitalinden ikisi bağlayıcı orbital olup,dört elektron bunlara ikişer ikişer yerleşir Bor hidrürler,organik bileşiklerin sentezinde katalizör olarak büyük çapta kullanılmaktadır ve kimyada yeni ve ilgi çekici gelişmelere katkı sağlamaya devam etmektedir.

70 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 70 of The Group 13 Nonmetal: Boron

71 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 71 of 51 Other Boron Compounds

72 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 72 of 51 CAM ve SERAMİK Soda-lime glass. –The oldest form of glass. –Na 2 CO 3 + CaCO 3 + SiO 2 –Fused at 1300C. Small amounts of impurities impart beautiful colors. –Fe 2 O 3 green –CoO blue Adding B 2 O 3 gives strength. –Borosilicate glass – Pyrex®

73 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 23Slide 73 of 51 KONU: 23’de ÇÖZÜLMESİ TAVSİYE EDİLEN SORULAR Öncelikle konu içinde verilmiş olan 1 adedi çözülmüş 2 adedi çözülecek örnek sorular üzerinde titizlikle durulması tavsiye edilir. Sınav soruları genellikle onlardan seçilmeye çalışılacaktır. Konunun daha iyi anlaşılması açısından konunun sonunda yer alan aşağıdaki sorulara da bakılırsa iyi olur


"Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002  ⇄ ⇌ ⇥ ➔ ➪ ➨ ↔↑↓ ⇅ ∓ ÷ ≠ ∞ ≈≤≥≡ ☰ ∑ ║│ √ ∛ ∜ ∫ ∫ ± ∆ λ Ӯ ϑ π ½ ¼ ¾ α β γ ∂ δ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları