KİMYA BAHÇESİ Kimya bahçesi; alüminat, silikat borat, karbonat, siyanoferrat, fosfat, kromat gibi anyonlar içeren sulu çözeltilere çözünür metal tuzlarının eklenmesi ile gözlenen bir çökelme reaksiyonudur. Kimya bahçesi etkinliği ilk olarak 1649’ da Alman simyacı ve kimyacı Johann Rudolf Glauber tarafından gözlenmiş ve tanımlanmıştır. Silisyum (Si), oksijenden sonra doğada en çok bulunan elementtir. Doğal silisyum % 92, 18 oranında 8Si izotopu içerir. Doğada, SiO2 (kum, kuartz) ve bundan türeyen silikatlar halinde bulunur. [Silisyumun yükseltgenme basamağı SiO’ de (+2) ve SiO2 ve silikatlarda (+4) dür.] SiO2’ in alkali karbonatlar veya alkali hidroksitler ile birlikte eritilmesi ile alkali silikatlar elde edilir. Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 +CO2 Sodyum ve potasyum silikatın sudaki çözeltisine “su camı” adı verilir. Alkali silikatlar suda çözünür. Çeşitli doğal silikat mineralleri vardır. Kimya bahçesi etkinliği için yaygın olarak aşağıdaki geçiş metali tuzları kullanılır. Alüminyum potasyum sülfat kristalleri (Beyaz ) Bakır (II) sülfat kristalleri (Mavi) Krom (III) klorür (Yeşil) Nikel (II) sülfat kristalleri (Yeşil) Demir (II) sülfat kristalleri (Yeşil ) Demir (III) klorür (Turuncu) Kobalt (II) klorür (Menekşe) Silikat Mineralleri Kimya Bahçesi Etkinliği için: 400 mL’ lik beherglas içinde seyreltik Na2SiO3 (su camı) çözeltisi hazırlanır. Hazırlanan bu çözelti içine beherin tabanının çeşitli yerlerine CoCl2, CuSO4, NiCl2 kristalleri konur. Bir süre sonra kullanılan metale bağlı olarak çeşitli renklerde ağaçlar oluşur. Silikat Mineralleri ve Yapıları Silikat Yapısı Mineral Olivin MgSiO4 Beril Be3Al2Si6O18 Piroksen CaMg(SiO3)2 Amfibol Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 Mika KAl2(AlSi3O10)(OH)2 Daha kompleks Yapılar Feldspat KAlSi3O8 Quartz SiO2 Etkinlikle İlgili Açıklama Kobalt (II) klorür (CoCl2), bakır (II) sülfat (CuSO4 ), nikel (II) klorür (NiCl2 ), gibi geçiş metali tuzları sodyum silikatın sudaki çözeltisine su camı çözeltisi) atıldığında bu renkli tuzlar suda yavaş çözünüp difüzlenirler ve bu sırada (çeşitli renkte ağaçlar şeklinde) metal silikatlar oluşur. Bu deney, su camı çözeltisinde silikat asidinin belirli yüzeyler oluşturduğunu gösterir. Genel bilgi: Geçiş elementlerinde tepkimelere giren elektronlar elektron diziliminde en dışta yer alan d orbitalinde bulunan elektronlardır. Geçiş metalleri genellikle birden fazla yükseltgenme basamağına sahiptir. Pek çok geçiş metali asit çözeltilerinde hidrojenle yer değiştirecek kadar elektropozitiftir. Geçiş metallerinin pek çok bileşiği ve onların sudaki çözeltileri spektrumun görünür bölgesindeki ışığı soğururlar. Geçiş metalleri iyonları renkli olduğu için, analizlerde kolay ayırt edilirler. Bazı Geçiş Metali Tuzları ve Renkleri Adı Bakır (II) sülfat Bakır (II) sülfat pentahidrat Kobalt (II) klorür Kobalt (II) klorür hegzahidrat Mangan(II) klorür tetrahidrat Bakır(II) klorür dihidrat Nikel(II) klorürür hegzahidrat Kurşun(II) iyodür Formülü CuSO4 CuSO4.5H2O CoCl2 CoCl2.6H2O MnCl2 · 4H2O CuCl2 · 2H2O NiCl2 · 6H2O PbI2 Renk Beyaz Mavi Koyu mavi Fuşya Pembe Mavi- yeşil Yeşil Sarı Resim KAYNAKLAR http://namufigu.tripod.com/pictures-of-silicate-minerals.html http://www.foresight.org/Conferences/MNT05/Papers/Gillett1/ http://en.wikipedia.org/wiki/Transition_metal