Yrd. Doç. Dr. Faik Özgür KARATAŞ

... konulu sunumlar: "Yrd. Doç. Dr. Faik Özgür KARATAŞ"— Sunum transkripti:

1 Yrd. Doç. Dr. Faik Özgür KARATAŞ
Genel Kimya Yrd. Doç. Dr. Faik Özgür KARATAŞ

2 Tanışalım Faik Karataş Sıra sizde!!! Kimya/Mühendislik Eğitimi
D-Blok 2. Kat Elmek: Ders blogu: / Facebook: Fatih facebook Sıra sizde!!!

3 Kurallar Derse devam ve katılım Geç kalan hesabını verir Soru-Cevap
Derse devamsızlık hak değil özür 4 hafta Normalar Parmak kaldırarak söz isteme Başkalarını kırmadan aktif fikirleri beyan Yiyecek-içecek sorumlu davranış

4 Ders İçeriği ve Amacı Dersimizin amacı; bireyin gündelik hayatıyla doğrudan ilişkili fakat ayrıntılardan arınmış bir kimya kültürü kazandırmak, Günlük hayatta cereyan eden olay ve olguları kimya temelinde daha bilinçli bir yaklaşımla anlayacak ve açıklayacak okur-yazarlık geliştirmek.

5 Ölçme ve Değerlendirme
Ara-sınav : % 50 Açık uçlu sorular; Test Yarıyıl-sonu : %50 Test/ Açık uçlu

6 Kaynaklar Eğitim Fakülteleri için Genel Kimya, Soner Ergül, Anı Yayıncılık Kimya: Kavramlar ve Problemler, Suat Ünal, Nobel Yayıncılık Genel Kimya, Hüseyin Bağ, Pegema Yayıncılık Genel Kimya, Sabri Alpaydın-Abdullah Şimşek, Nobel Yayıncılık

7 KONULAR 1 Simya ve Kimya arasındaki farklılıklar, Madde-Cisim-Eşya-Alet-Malzeme, Maddenin Ortak Özellikleri, Kütle-Ağırlık arasındaki fark 2 Maddenin Ayırt Edici Özellikleri, Maddenin Halleri, Fiziksel ve Kimyasal Değişme 3 Saf Madde, Karışımlar, Karışımları Ayırma Yolları 4 Isı-Sıcaklık arasındaki fark, Hal değişim diyagramı (kinetik ve potansiyel enerji ilişkisi), atomun yapısı ve modelleri 5 Proton, nötron, elektron sayısı hesaplama, anyon ve katyon kavramları, izotop, izoton, izobar, allotrop atomlar, izoelektronik 6 Elektron konfigürasyonu, Hund kuralı, Aufbau İlkesi, Pauli’nin dışarılama ilkesi, küresel simetri, değerlik elektronu 7 Periyodik tablo, periyot ve grubun tanımı, bilindik grup isimleri, periyodik tabloda atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, değerlik elektron sayısı vs nin karşılaştırılması 8 Bileşiklerin adlandırılması ve formül yazma 9 Molekül kütlesi, Mol kavramı, Mol hesapları 10 Molekül içi bağlar, Moleküller arası Kuvvetler 11 Gaz kanunları 12 Çözeltiler, Çözünme-Erime farkı, Çözelti Türleri, Çözünürlüğe etki eden faktörler, basit çözünürlük hesaplama ve grafik yorumlama problemleri çözme 13 Asit ve Baz kavramları, Asit-Bazların genel özellikleri, ayraçlar (indikatörler), günlük hayattaki asit-baz örnekleri 14 Polimer, Monomer, Günlük Hayatta karşılaştığımız polimer örnekleri İçerik

8 Bilim Nedir?

9 Bilim Nedir? En genel manada bilim; insanlığın evreni anlama ve anlamlandırma çabalarından biridir. Başka var mı? Dinler, felsefe… Bilimin farkı ne? Gözlenebilen ve test edilebilen olgular ve olgular arası ilişkiler

10 Simyadan Kimyaya Simya: Maddeleri çeşitli süreçlere tabi tutarak iksir elde edilmesi çabalarıdır. İksirin amacı; Değersiz maddeleri altına çevirmek Ölümsüzlüğü bulmak

11 Kavram-kargaşası MADDE:
Belli bir hacmi ve kütlesi olan her varlık bir maddedir. Taş, toprak, ağaç, metal, cam, plastik, kağıt, kum gibi varlıklar birer maddedir.  CİSİM Maddenin biçimlendirilmiş şekline cisim denir. Bardak, silgi, kalem, kitap, bıçak, oyuncak, masa, ampul çeşitli maddelerden yapılmış cisimlerdir. MALZEME Bir yada birkaç tanesini bir araya getirdiğimiz ve bir tüketim maddesine dönüştürdüğümüz maddeler malzemeleri oluştururlar. Un, tuz, su, maya gibi maddeler ekmeği oluşturan; kereste, çivi, tutkal gibi maddeler masayı oluşturan; çimento, kum, su gibi maddeler betonu oluşturan malzemelerdir. 

12 Kavram-kargaşası EŞYA:
Evlerimizde, okulumuzda ve daha bir çok yerde kullandığımız koltuk , halı, sandalye, çanta, kalem, silgi, ayakkabı, gömlek gibi cisimler birer eşyadır. ALET:  Maddeleri şekillendirmek, bir el işini yada onarımı gerçekleştirmek için özel olarak yapılmış cisimlere alet denir. Pense, tornavida, çekiç, tığ, oklava, kepçe birer alettir.

13 Kimyanın Gözüyle Madde
Element Metal Demir Ametal Azot Soygaz Helyum Bileşik İyonik Tuz Kovalent Su Karışım Homojen Şerbet Heterojen Ayran

14 Maddelerin Ortak Özellikleri
Maddelerin hepsi maddedir!!! Bütün maddeler için ortak olan, madde miktarına bağlı olan fakat maddeleri ayırt etmek için kullanılamayan özelliklerdir. 1-) Kütle 2-) Hacim 3-) Eylemsizlik: Bir cismin hareketine devam etme isteğine eylemsizlik denir. Bir cisim başlangıçta duruyorsa durmaya, hareket halinde ise sabit süratli hareket yapmaya devam etmek ister. 4-) Tanecikli Yapı : Bütün maddeler atom, molekül veya iyon denilen taneciklerden oluşmuştur.

15 Kütle = Ağırlık? Ağırlık birimi Newton olan ve yer çekimi tarafından cisme etki eden kuvvet olarak tanımlanırken, kütlenin birimi kilogramdır ve maddenin miktarı veya enerjisi ile ilgili bir büyüklüktür. Günlük kullanımda madde miktarı olan kütle ve maddeye etki eden kuvvet olan ağırlık karıştırılabilmektedir.

16 Maddenin Ayırt Edici Özellikleri
Maddeleri birbirinden nasıl ayırt edebiliriz? Aynı şartlarda ölçüldüğünde farklı maddeler için farklı değerler alan özelliklerdir. Özkütle, erime, kaynama noktası, çözünürlük, esneklik, genleşme vb.

17 Özkütle Birim hacmin kütlesi; belirli bir hacmin sahip olduğu kütle.
d=m/v d: yoğunluk m: kütle v: hacim Suyun özkütlesi kaçtır?

18 Erime-Kaynama Sıcaklığı
Her saf maddenin kendine has bir erime ve kaynama sıcaklığı vardır. Saf Madde Erime Kaynama Yoğunluk (g/cm3) Su 0 °C 100 °C 1 Sodyum 98 °C 883 °C 0,971 Civa -39 °C 357 °C 13,53 Altın 1064 °C 3129 19,28 Etil Alkol -114 °C 78.37 °C 0,789

19 Çözünürlük Bir maddenin diğeri içerisinde homojen karışımının derecesidir. Örnek vermek gerekirse yemek tuzu (NaCl) 20 oC, 100 ml suda 35,9g çözünür. Buna karşın aynı şartlarda NaOH 109 g çözünür Benzer şekilde göz taşı (CuSO4.5H2O) 32g çözünür.

20 Esneklik ve Genleşme Her maddenin esneme katsayısı birbiriden farklıdır. Bunun sebebi atom ve/veya moleküller arasındaki etkilşimlerin türü ve kuvvetidir. Benzer şekilde genleşme katsayısı da farklıdır.

21 Maddenin Halleri Maddeler doğada çeşitli hallerde bulunurlar
Katı, Sıvı, Gaz, Plazma

22 Tanecik Boyutunda Madde Farklı Hallerde Nasıl Görünür?
Katı: Sıkı, minimum boşluk, belirli şekil, hareket çok sınırlı Sıvı: Daha çok boşluk, tanecikler birbiri üzerinden kayar, kabın şeklini alır, Gaz: Boşluklar çok fazla, serbest hareket, belirli şekil yok

23 Fiziksel ve Kimyasal Değişme
Fiziksel Değişme Maddenin dış görünüşü ile ilgili olan özelliklere fiziksel özellikler denir. Bu özellikler maddeyi nitelerken ilk aklımıza gelen boyut, fiziksel hal, akma ozelliği, yoğunluk, sertlik, erime noktası, kaynama noktası, çözünürlük gibi özelliklerdir. Bu özellikler çoğu zaman zayıf etkileşimlerin bir sonucudur. Maddelerin gaz, sıvı veya katı halde olması, küçük veya büyük boyutlu parçalardan oluşması fiziksel ozelliktir. Bir olayda sadece fiziksel ozellikler değişiyorsa bu olay bir fiziksel olay veya fiziksel değişimdir.

24 Fiziksel ve Kimyasal Değişme
Fiziksel Değişme Fiziksel özelliklerin zayıf etkileşimlerle ilgili olduğu hesaba katılırsa, fiziksel olaylarda ve moleküler düzeyde sadece zayıf etkileşimler ortadan kalkar ve/veya yenileri ortaya cıkar diyebiliriz. Kağıdın yırtılması, buzun erimesi, camın kırılması, şekerin cayda cozunmesi fiziksel değişim örnekleridir. Fiziksel değişmeler sonucunda maddenin kimliğinde (kimyasal yapısında) herhangi bir değişim olmaz. Ör. H2O formülü ile gösterilen su ister buhar, ister sıvı, ister katı olsun; hep aynı formülle gösterilir. Çünkü su hal değiştirirken molekullerin yapısı değişime uğramaz.

25 Fiziksel ve Kimyasal Değişme
Maddenin iç yapısı ile ilgili olan özelliklere kimyasal özellikler denir. Yanıcı ve yakıcı olma, kimyasal reaksiyona yatkınlık, asit-baz ile etkileşim kimyasal özelliklerdendir. Bu ozellikler maddelerin atom/molekül boyutunda yapılarıyla doğrudan ilgilidir ve bunlar kimlik belirleyici özelliklerdir. Kimyasal değişimlerde, Maddelerin fiziksel ozelliklerinin yanında kimyasal ozellikleri, yani atom/molekül düzeyinde yapıları değişir. Bu da maddenin kimliğinin değişmesi demektir.

26 Kimyasal Değişme Aşağıda bazı kimyasal değişim ornekleri verilmiştir:
Kömürün yanması Demirin paslanması Elmanın çürümesi Besinlerin vucudumuzda sindirilmesi Bitkilerin fotosentez yapması Suyun elektroliz yoluyla elementlerine ayrışması Ekmeğin küflenmesi

27 Kimyasal Değişme Bir kimyasal olaya karışan maddelere tepkimeye giren veya sadece girenler denir. Bu olay sonucu oluşan maddelere ise ürünler adı verilir. Girenlerin ve urunlerin formulleri ile yazılan gösterimler de tepkime denklemi veya kısaca denklem adını alır. Denklemler, her olayda girenlerin ve urunlerin ad ve miktarlarını yazarak belirtme zorunluluğunu ortadan kaldıran cok kullanışlı evrensel kodlardır.

28 Kimyasal Değişme Denklemi
Demirin oksijenle tepkimeye girerek Fe2O3 (pas) oluşturması bir kimyasal olaydır. Bu olayı sözle ifade ederken aşağıdakine benzer bir sözel gösterim gerekir. Söz ile uzun görünen bu gösterimin, sembolik dil kullanılarak çok daha kısa yoldan ifade edilebileceğini bu ornekte gorelim. [224 g demir] ve [96 g oksijen] tepkimeye girer ve sonucta [320 g pas (2 Fe2O3)] oluşur. 4 Fe + 3 O Fe2O3

29 Hafta 5

30 ISI ve SICAKLIK (ISICAK)
Isı : Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları hareket (kinetik) enerjilerinin toplamıdır. Isı bir enerji türüdür ve ısı enerjisi kalorimetre kabı ile ölçülür. Sıcaklık : Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları kinetik enerjilerinin ortalamasına (yaklaşık bir taneciğin kinetik enerjisine) sıcaklık denir.

31 ISI ve SICAKLIK (ISICAK)
Maddeyi oluşturan tanecikler sahip oldukları kinetik enerjileri birbirlerine çarpışma sonucu aktardıkları için her taneciğin kinetik enerjisi farklı olur ve birbirlerine çarptıklarında da kinetik enerjileri sürekli değişir. Aynı sıcaklıktaki maddenin taneciklerinin kinetik enerjileri farklı olduğu için sıcaklık, tek bir taneciğin değil, taneciklerin tamamının kinetik enerjilerinin ortalamasıdır. Sıcaklık bir ölçümdür ve birimi derecedir. Sıcaklık, termometre ile ölçülür.

32

33

34 ISI ve SICAKLIK (ISICAK)

35 Atomun Yapısı ve Periyodik Cetvel
Hafta 5 ve 6

36 Atomun Yapısı

37

38 Atom Yapalım Kağıt-kalem çıkaralım
Dersin Blogunu Açalım ( Uygulamayı deneyerek çeşitli atomları oluşturalım ve aşağıdaki soruları cevaplayalım Oluşturduğunuz atomun kaç protonu, nötronu ve elektronu var? Kararlı mı? Elementin değişmesine hangi parçacık sebep olmaktadır?

39 Atomun Yapısı Hakkındaki Görüşler
Tüm objelerin temel yapı taşı atom olmasından dolayı bilim adamları atom konusuna yıllardan beri ilgi duymakta ve bu ilgi günümüzde de güncelliğini korumaktadır. Madde ile ilgili ilk tanımlar M.Ö 500 yıllarında Yunanlı filozoflar Leucippus ve onun öğrencisi olan Democritus tarafından yapılmıştır. Madde, görülemez ve bölünemez parçacıklardan oluşmuştur. Bu parçacıklar maddenin özelliğini taşıyan en küçük yapı taşıdır. Maddeler arasındaki farklılıklar bu parçacıkların farklılıklarından kaynaklanır. Bu parçacıklara Yunanca’da bölünemez anlamına gelen Atomos adı vermiştir.

40 Atomun Yapısı Hakkındaki Görüşler
Aristo maddenin sonsuza kadar bölünebileceğini bu nedenle de atom diye bir kavramın tanımlanmasına ihtiyaç olmadığını iddia etmiştir. 17. yüzyıldan sonra Galileo ve Newton’un bilimsel çalışmaları, Aristo’nun düşüncelerini sarsmaya başlamıştır. Mikroskopla çalışmalar yapan Robert Hooke kristal yapılı maddelerin şekillerinin oluşmasında çok küçük parçacıkların dizilmelerinin etkin olduğunu iddia etti. Hooke’un çalışmalarını Huygens’in araştırmaları desteklemiştir.

41 Dalton Atom Modeli İlk bilimsel yaklaşım Dalton tarafından ortaya atıldı ve atomla ilgili ilk modeli geliştirdi. Kütlenin korunumu, sabit kütle oranının varlığı, katlı oran yasası gibi yasaları yorumladı ve bunların ancak atomun varlığıyla olabileceğini gösterdi.

42 Dalton Atom Modeli Dalton’un modeline göre;
Madde,atom denilen içleri dolu bölünemeyen taneciklerden oluşmuştur. Farklı elementlerin atomları tamamen birbirinden farklıdır. Atomların birleşmeleri sonunda moleküller oluşur.

43 Thomson Atom Modeli Helmholtz’un atomun içerisinde varsaydığı elektrik atomuna George Stoney elektron adını vermiştir. Thomson atom modelinde maddenin pozitif ve negatif yüklerden oluşuğunu söylemiştir.Üzümlü kek modeli de denilmektedir.

44 Rutherford Atom Modeli
Ernest çalışmalarında atomun boşluklu yapıda olduğunu ve kütlesinin çoğunun çekirdek adı verilen bir yerde yoğunlaştığını gösterdi. Etrafında belirli yörüngelerde dolanan elektronlar vardır. Elektronun neden çekirdeğe düşmediğine cevap bulunamamıştır.

45 Bohr Atom Modeli Elektronun neden çekirdeğe düşmediğine cevap Niels Bohr’dan gelmiştir. Elektronların çekirdekten herhangi bir uzaklıkta tek bir yörüngede değil, belirli yörüngelerde olduğunu belirtmiştir.

46 Bohr Atom Modeli Bir elektronun bulunduğu yer sahip olduğu enerjiye bağlıdır. Bu enerji düzeyleri çekirdeğe yakın olandan uzağa doğru 1, 2, 3, … gibi numaralarla gösterilir. Enerji düzeylerinin enerjisi çekirdeğe yaklaştıkça azalır, uzaklaştıkça artar.

47 Atomun Yapısı Hakkındaki Görüşler
Katot tüplerinin keşfiyle atomların gözle görülmeyen daha küçük parçacıklardan oluştuğu anlaşılmıştır. Atomun parçalanabilen, içinde çekirdek denilen bir bölümü bulunan, etrafında belirli bir uzaklıkta elektronların dolandığı bir yapıda olduğu büyük ölçüde anlaşılmıştır. Yapılan araştırmalarla, elektronların değil nötronların atom çekirdeğini oluşturduğu anlaşıldı.

48 Atomun Yapısı Hakkındaki Görüşler
Modern atom teorisine göre; Atom ortada bulunan pozitif yüklü çekirdekle, etrafındaki negatif yüklü elektronlardan oluşmuştur. Çekirdekte proton ve nötronlar vardır. Protonların sayısı çekirdeğin yükünü verir. Kütle no= proton + nötron

49 Örnekler

50 Atomun Yapısı Hakkındaki Görüşler
Çekirdekteki proton sayısına atom numarası denir. Protonlar elementin türünü ve özelliklerini belirleyen faktördür. Elektronlar nötron ve protonların neredeyse iki binde biri büyüklüğe sahip parçacıklardır. Protonlarla eşit sayıda elektron bulunur ve her elektron her bir protonun taşıdığı artı yüke eşit eksi yük taşır. Atom nötrdür. İzotop: Aynı elementin farklı nötron sayılarına sahip atomlarına denir.

51 Atom ile İlgili Bazı Kavramlar
Allotrop: Aynı elementin atomlarının farklı şekilde dizilerek farklı geometrik şeklindeki kristallerine allotrop denir. Oksijen-Ozon; Grafit-Elmas Allotrop Atomların Özellikleri: Atom ve kütle numaraları aynıdır. Molekül geometrileri farklıdır Kimyasal tepkimeye girme istekleri farklıdır, ancak tepkime sonunda oluşturdukları bileşikler aynıdır. Molekül sağlamlıkları farklıdır.

52 Atom ile İlgili Bazı Kavramlar
Yüklü taneciklere iyon denir. Anyon: Negatif yüklü taneciklere denir Katyon: Pozitif yüklü taneciklere denir

53 İzobar atom:Yalnız kütle numaraları aynı olan atomlardır
İzobar atom:Yalnız kütle numaraları aynı olan atomlardır. Bunlar farklı elementlere ait olduklarından yalnız kütle numaraları aynı,diğer tüm özellikleri farklıdır. Örnekler; 40Ar, 40K , 40Ca  atomlar izobar atomlardır.  

54 İzoelektronik: Elektron sayıları aynı olan atom ve iyon elektron açılımları aynı olan farklı taneciklerdir. Fiziksel özellikleri farklı kimyasal özellikleri benzerdir. Özellikle aynı soy gazın elektronik sisteminde benzeyen atomlarda bu çok belirgin olarak görülür. Örnekler; 7N-3 ;    9F-1     10Ne0     11Na+1    12Mg+2 tanecikler izoelektroniktir. Yani izoelektronik atomları "eşit sayıda elektrona ve aynı elektron dizilişine sahip olan farklı atomlar" olarak anlaşılmalıdır. Örneğin, Cl- ile Ar, Na+ ile Ne (Ar, Ne asal gazlardır) izoelektronik atomlardır. (Buna ek olarak bazen izoelektronik maddeler ya da izoelektronik moleküller gibi kavramlar duyabilirsin. Buradaki durum ise biraz farklıdır. Burada kast edilen şey "eşit sayıda atoma sahip olan ve en dış enerji kabuklarında eşit sayıda elektrona bulunduran maddeler"dir. Bu duruma örnek olarak SO2 ile O3, NO3- ve CO3- moleküllerini gösterebiliriz.)

55 İzoton:Yalnız nötron sayıları aynı olan atomlardır
İzoton:Yalnız nötron sayıları aynı olan atomlardır.Bunlarda farklı elementlerin atomları olduğundanyalnızca nötron benzerlikleri vardır,diğer özellikleri farklıdır. Örnekler; atom tanecikleri izotondur.