BİLEŞİKLER VE ELEMENTLER (6.SINIF PERFORMANS ÖDEVİ)
15 02 2008

BİLEŞİKLER VE ELEMENTLER (6.SINIF PERFORMANS ÖDEVİ)

1-) NHз→ Azot(N),Hidrojen(H)

 

Amonyak bileşiği,azot ve hidrojen atomlarının kovalent bağ yapması sonucu oluşur.

Amonyak 

Amonyum tuzlarının baz ile reaksiyonu sonucunda elde edilir. 

NH4X + OH-  à NH3 + H2O + X- 

Endüstriyel olarak Haber-Bosch yöntemi ile elde edilir. Bu reaksiyon 400-500ºC’ de 102-103 atm başınç altında katalizör varlığında gerçekleşir. 

N2(g) + 3H2 (g)    2NH3 (g)  DH = -46kJ/mol 

Amonyak renksiz, keskin kokulu bir gazdır(KN: -33.35 ºC). Sıvı amonyak dielektrik sabitinin sudan küçük olması nedeniyle organik bileşikler için iyi bir çözücüdür. Fzikse yapısı suya benzediği için kuvvetli H bağları oluşturur. Elektropozitif metallere karşı sudan daha az reaktiftir. 

Amonyak gazı havada yanar 

4NH3 (g) + O2 (g)   2N2(g) + 6H2O 

     SO2→Kükürt(S),Oksijen(O)

 

Kükürt dioksit, kükürt ve oksijenin birleşiminden oluşan bir bileşiktir, SO2 olarak gösterilir.Kükürt ve oksijen elementleri kovalent bağ yaparak bileşik oluştururlar.

 

     LiF→Lityum(Li),Flor(F)

Lityum florür en kıymetli kararlı bileşiğidir ve infrared spektrofotometresinde kullanılır.

 

Lityum ve flor'un elektron dizilimi. Lityum'un dış yörüngesinde elektron bulunur ve iyonizasyon enerjisi düşük olduğu için bu elektron oldukça gevşekçe tutunmaktadır. Flor'un dış yörüngesinde ise 7 elektron vardır. Bir elektron lityum'dan flor'a doğru hareket ettiğinde her bir iyon, soy gaz dizilimi haline dönüşür. İki zıt yüklü iyonun elektrostatik çekiminden kaynaklanan bağlanma enerjisi yeterli negatif değerde olup bağlanmış durum toplam enerjisi, bağlanmamış durumdakinden daha düşüktür.Böylece lityum ve flor elementleri bileşik oluştururken iyonik bağ yaparlar.

 

2-) AZOT:

Azot, periyodik cetvelde N simgesi ile gösterilen bir element olup atom numarası 7 dir. Renksiz, kokusuz, tatsız ve inert bir gazdır. Azot, dünya atmosferinin %78'ini oluşturur ve tüm canlı dokularda bulunur. Azot ayrıca, amino asit, amonyak, nitrik asit, ve siyanür gibi önemli bileşikler de oluşturur.

Önemli özellikleri

Azot bir ametal olup elektro-negatiflik değeri 3,04 tür. Dış yörüngesinde beş elektron bulunur ve dolayısıyla pek çok bileşiğinde 3 değerlidir. Saf azot, oda sıcaklığında renksiz ve reaktif olmayan bir gazdır. Dünya atmosferinin %78.08'ini oluşturur. 77 K de yoğunlaşır ve 63 k de donar. Sıvı azot iyi bilinen bir dondurucudur.

Tarihçesi

Azot adının İngilizcesi olan Nitrogen sözcüğü, (Latince nitrum, Yunanca ("doğal soda", "genler", "şekillenmek" anlamında olan) Nitron dan gelmektedir. Daniel Rutherford 1772'de azotu keşfettiğinde onu zararlı hava veya sabit hava olarak adlandırmıştır. Havanın belli bir oranının yanma olayında yer almadığı, 18. yüzyıl kimyacıları tarafından iyi bilinmekteydi. Azot, yaklaşık aynı tarihlerde Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish, ve Joseph Priestley tarafından da araştırılmaktaydı. Antoine Lavoisier de azotu, Yunanca αζωτος "cansız" anlamına gelen azote olarak adlandırmıştı. Bu sözcük Fransızcada kullanılır oldu ve sonraları pekçok dile girdi.

Azot bileşikleri orta çağlarda biliniyordu. Simyacılar nitrik asidi aqua fortis olarak biliyorlardı. Altını çözebilen karışım olması dolayısıyla, nitrik asit ve hidroklorik asit karışımı; aqua regia (kral suyu) olarak biliniyordu. Azot bileşiklerinin ilk endüstriyel ve zirai kullanımı; güherçile (sodyum veya potasyum nitrat) ve kısmen de barut yapımı şeklinde oldu. Daha sonraları da gübre ve kimyasal hammadde olarak kullanıldı.

Bulunuşu

Azot endüstriyel anlamda, sıvı havanın kısmi destilasyonu ile ya da gaz halindeki havadan mekanik olarak (basınçlı ters osmos yöntemi) elde edilir. Azot, hayvan dışkılarının, üre ve ürik asit halinde büyük kısmını oluşturur. Moleküler azot, büyük oranda Satürn'ün AyTitan'ın atmosferinde bulunur. Ayrıca, yıldızlar arası uzayda da varlığı David Knauth ve arkadaşlarının yaptığı çalışmalarla saptanmıştır.

Kullanım alanları
  • Amonyak üretiminde,
  • Nitrik asit üretiminde,
  • Paslanmaz çelik ve çelik fabrikalarında soğutucu olarak,
  • Normal gıda ürünlerinin ve donmuş gıda ürünlerinin taşımacılığında ,
  • Sperm bankalarından spermlerin dondurularak saklanmasında,
  • Patlama riski olan sıvıların bulunduğu tanklarda inert atmosfer oluşturmak için,
  • Elektronik parçaların üretiminde,
  • Bileşikleri barut yapımında,
  • Üre eldesinde
  • Patlayıcı yapımında (nitrogliserin, trinitrotoluen) kullanılmaktadır.
  • Protein ve bir çok organik bileşiğin temel elementidir.
Azot bileşikleri

Moleküler azot, atmosferde reaktif değildir fakat doğada, canlı organizmalar (bakteriler) tarafından biyolojik ve endüstriyel anlamda faydalı bileşiklere dönüştürülür. Endüstriyel anlamda azot ve doğal gaz, Haber prosesi ile amonyağa dönüştürülür. Amonyak da ya gübre olarak, ya da patlayıcılar gibi başka maddelerin üretiminde (Ostwald prosesi ile nitrik asit üretimi) başlangıç maddesi olarak kullanılır.

Azot tuzları içinde en önemlilerinden biri potasyum nitrat (veya saltpeter: güherçile) olup tarih boyunca barut yapımında kullanılmıştır. Diğer bir tuz da amonyum nitratdır ve gübre olarak kullanılır. Diğer azotlu organik bileşikler nitrogliserin ve trinitrotoluen olup patlayıcı yapımında kullanılırlar. Nitrik asit sıvı yakıtlı füzelerde oksitleyici olarak kullanılır. Hidrazin ve türevleri füze yakıtlarında kullanılır.

Moleküler azot (gaz ve sıvı)

Azot gazı, sıvı azotun ısınarak buharlaşmaya bırakılmasıyla kolayca elde edilebilir. Çok geniş kullanım alanları olup, oksidasyonun istenmediği ortamlarda hava yerine kullanılabilir:

  • paketlenmiş gıdaların tazeliğini korumak için,
  • güvenlik amacıyla sıvı patlayıcıların üzerini örtmek için,
  • geçirgeç (transistör), diyot ve tümleşik devre gibi elektronik bileşenlerin üretiminde,
  • paslanmaz çelik üretiminde,
  • inert, nemsiz ve oksitleyici olmayan özelliklerinden dolayı otomobil ve uçak tekerleklerinin dolumunda.

Sıvı azot endüstriyel anlamda ve büyük miktarlarda sıvılaştırılmış havadan destilasyon yoluyla üretilir ve LN2 şeklinde tanımlanırsa da doğru yazılış şekli N2(l) dir. Dondurucu bir sıvı olup canlı dokuyla temas etmesi halinde ani donmaya neden olur. Ortam sıcaklığından uygun şekilde izole edilmesi durumunda, basınç uygulaması gerektirmeyen bir azot gazı kaynağı oluşturur. Suyun donma noktasının çok altındaki sıcaklıklarda kalabilme özelliği (77 K, -196°C veya -320°F), sıvı azotun çok değişik alanlarda kullanımını mümkün kılar:

Eldesi

Azot, sodyum azidin (NaN3) ve amonyum dikromatın bozunması ile saf olarak elde edilebilir:

NaN3 → 2Na + 3N2 (300°C)

(NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O

Azot eldesinde kullanılan bir diğer yöntem ise, amonyağın kireç kaymağı ile reaksiyonudur:

2NH3 + 3Ca(OCl) → 3CaCl3 + N2 +3H2O

Önlemler

Nitratlı gübreler ekili arazilerin sulama sularıyla sürüklenerek akarsulara ve yeraltı sularına karışması büyük çevre kirliliklerine sebep olmaktadır. Siyano (-CN) içeren bileşikler aşırı derecede zehirli tuzlar oluşturur ve tüm memeli canlılar için öldürücüdür

Elektron dizilimi

1s2 2s2 2p3

Enerji seviyesi başına
Elektronlar

2, 5

 

HİDROJEN

Hidrojen, (Yunanca δρογόνο= su yapan kelimesinden gelir) sembolü H olan 1 atom küle sayılı elementtir. Standart sıcaklık ve basınç altında renksiz, kokusuz, metalik olmayan, tatsız, oldukça yanıcı bir biatomik gazdır (H2). Atomik kütlesi 1.00794 g/mol ile hidrojen en hafif elementtir. Hidrojen, evrenin %75'ni oluşturan, en çok bulunan elementtir. Ana hatta bulunan yıldızların çoğunluğu plazma halinde olan hidrojenden oluşur. Elementel hidrojen dünyada az bulunur. Endüstride hidrojen methan gibi hidrokarbonlardan üretilebildiği gibi, pahalı olsa da suyun elektrolizinden de üretilebilir. Hidrojenin en yaygın doğal izotopu protium (1 proton, 0 nötron) olarak bilinir. Hidrojen pek çok elementle bileşik verebilir, suda ve pek çok organik molekülde bulunur. Su çözünür moleküller arasındaki asit-baz reaksiyonlarında önemli rol oynar. Schrödinger denkleminin analitik olarak çözülebildiği tek nötral molekül olduğu için, hidrojen atomunun enerji basamakları ve bağ özellikleri kuantum mekaniğinin gelişmesinde önemli rol oynamıştır.

İsim

Hidrojen, Latice: 'hydrogenium', eski yunanca δωρ (hydor): "su" and (gen): "oluşturmak". Eski yunanca γείνομαι (geinomai): "yol açmak") Hidrojen kelimesinin pek çok anlamı vardır;

  • bir elementin ismi.
  • bir atom, "H .".
  • Biatomik bir molekül.
  • Bütün organik moleküllerin, su ve pek çok kimyasal maddeleri oluşturan atomik birim.

Hidrojenin elementel halleriyle kimyasal bileşiklerdeki hali birbirine karıştırmamalıdır.

Hidrojenin Keşfi

Hidrojen gazı sentetik olarak ilk defa T. Von Hohenheim (ayrıca Paracelsus, 1493 - 1521, olarak da bilinir) tarafından güçlü asitlerle metallari karıştırarak elde etmiştir. Bu kimyasal reaksiyon sonucu elde edilen bu yanıcı gazın yeni bir element olduğunun farkına varamamıştır. 1671 yılında hidrojen Robert Boyle tarafından demir çubuk ve seyreltik asid çözeltilerinin reaksiyonu sonucu üretilerek yeniden keşfedilmiştir. 1766 yılında Henry Cavendish metal asid reaksiyonuyla elde edilen, havada yanan, yandığı zaman su açığa çıkaran hidrojenin ayrı bir element olduğunun farkına varmıştır. Cavendish'in hidrojenle tanışması civa ve asitlerle yaptığı deneyler zamanında olmuştur. Başlangıçta hidrojenin civayı oluşturan birimlerden olduğunu, civanın asitle reaksiyonundan ortaya çıktığını düşünmüş, buna rağmen hidrojenin pek çok önemli özelliğini gerçekci şekilde tasvir edebilmiştir. 1783'te Antoine Lavoiser Laplace ile Cavendish'in bulduklarını tekrarlarken, yandığı zaman su üreten bu gaza hidrojen adını vermiştir. Hidrojenin ilk kullanım yerlerinden biri balonlar ve daha sonraları zeplinlerdir. Bu amaçlar için hidrojen metalik demir ve sülfürik asidin reaksiyona girmesiyle elde edilmiştir. Hidrojen Hindenburg adlı, havada yanarak yok olan zeplinde kullanılmıştır. Balonlarda daha sonraları oldukça patlayıcı olan hidrojenin yerine inert Helyum kullanılmıştır.

Kuantum Teorisinin Gelişmesindeki Yeri

1 proton ve 1 elektrondan oluşan hidrojen atomu, basit atomik yapısı, ışık emilim ve yayma spekturumu sayesinde atomik yapının geliştirilmesinde önemli rol oynamıştır. Hidrojen molekülünün ve ona karşılık gelen H2+ katyonu basit yapısı kimyasal bağların doğası hakkında önemli bilgiler vermiş, bunu 1920'li yıllların ortalarında hidrojen atomunun kuantum mekaniği uygulaması izlemiştir.

Evrende Hidrojen

Resim:Triall.jpg

NGC 604, Triangulum Galaksisindeki Devin ion hidrojen kısmı

Hidrojen evrenin kütlece %75'ini, atom sayıca %90'nı oluşturur ve bu oranlarıyla evrende en çok bulunan elementtir. Bu element yıldızlarda, dev gaz gezegenlerinde büyük miktarda bulunur. Moleküler hidrojen bulutları yıldızların oluşumuyla bağlantılıdır. Hidrojen yıldızların proton-proton nükleer füzyon reaksiyonuyla enerji üretmesinde önemli rol oynar.

Evrende hidrojen atomik ya da plazma halinde bulunur. Plasma hali atomik halinden oldukça farklıdır. Bu halde hidrojen elektronu ve protonu bağlı değildir ve bu oldukça yüksek elektrik iletkenliği ve ışık yayılımına (güneş ve diğer yıldızlar ışık yayar) sahiptir. Yüklü partiküller elektrik ve manyetik alanlarda oldukça etkilenirler. Mesala, güneş rüzgarında dünyanın magnetospheri ile etkileşerek Birkeland akımları ve auroraya yol açarlar. Uzayda hidrojen nötral atomik halde bulunur.

Normal şartlar altında hidrojen biatomik gaz (H2) halinde bulunur. Hafif ağırlığı nedeniyle diğer daha ağır gazlara göre yerçekimi kuvvetinden kolayca kurtulur. Bu nedenle dünya atmosferinde hidrojen gazı oranı oldukça düşüktür (hacimce 1 ppm). Hidrojen atomu ve H2 molekülü uzayda bolca bulunduğu halde dünya da bunların üretimi ve saflaştırılması oldukça güçtür. Bütün bunlara rağmen hidrojen dünyada en çok bulunan üçüncü elementtir. Dünyadaki hidrojen su, hidrokarbonlar gibi kimyasal bileşiklerin içinde bulunur. Hidrojen gazı bazı bakteri ve algae tarafından üretilir. Günümüzde methan gazı önemi artan bir hidrojen kaynağıdır.

Hidrojen Atomu Izotopları

Protium, hidrojenin en yaygın izotopu

Hidrojenin doğada üç izotopu vardır. Bunlar 1H, 2H, and 3H. Oldukça kararsız diğer izotoplar (4H - 7H) laboratuar koşullarında sentezlenmiştir.

  • 1H %99.98 ile hidrojenin doğada en çok bulunan izotopudur. Bu izotop çekirdeğinde yanlızca bir proton içerdiğinden protium denilmiştir.
  • 2H `hidrojenin diğer kararlı izotopudur. Deuterium olarak da bilinir. Çekirdeğinde 1 proton ve 1 nötron içerir. Deuterium dünyadaki hidrojenin %0.0184'nü oluşturur. Radyoaktif değildir ve belirgin bir kirliliğe yol açmaz. Suyun içinde hidrojen yerine deuterium bakımından zenginleştirilmiş suya ağır su denir. Deuterium ve bileşikleri kimyasal reaksiyonlarda radyoaktif olmayan etiketlemelerde ve 1H-NMR da çözücü olarak kullanılır. Ağır su nükleer reaktörlerde nötron kontrolü ve soğutucu olarak kullanılır. Deuterium ayrıca ticari çekirdek füzyonda olası yakıttır.
  • 3H ayrıca tritium olarak da bilinir. Çekirdeğinde 2 nötron ve 1 proton içerir. Radyoaktiftir ve 12.32 yıl yarı hayatıyla beta bozunmasıyla Helyum-3 e dönüşür. Az miktarda trityum cosmik ışınların atmosferik gazlarla etkileşmesi sonucu ortaya çıkar. Ayrıca nükleer silah testlerinde de havaya salınır. Tritium kimya da ve biolojide radyoetiketleme deneylerinde kullanılır.

Elektron dizilimi

1s1

Enerji seviyesi başına
Elektronlar

1

 

KÜKÜRT

Kükürt, limon sarısında ametal, yalın katı cisimdir (simgesi S olan kimyasal bir elementtir). Kükürt doğada yaygın olarak bulunan bir elementtir (yer kürenin % 0,06'sını oluşturur). Özellikle en önemli kükürt yataklarının yer aldığı Sicilya, Louisiana ve Japonya'da eski volkanların yakınında, alçı taşı ya da kireç taşı katmanları arasında doğal halde bulunur. Çoğunlukla metallerle birleşmiş olarak görülür;demir, bakır, kurşun, ve çinko sülfürler, bu metallerin en önemli cevherleridir kalsiyum sülfatı ya da başka deyişle alçıtaşını saymak gerekir.

Doğada çeşitli bileşikler halinde bulunan kükürt dahilen hafif laksatif olarak kullanılır. Dıştan sürüldüğü zaman (losyonlar, merhemler) asalakları öldürücü seboreyi giderici ve keratin eritici nitelikler gösterir. Pek çok maddelerin moleküllerinde bir ya da birçok kükürt atomu bulunur. Kükürdün varlığı bu maddelere sülfamit örneğinde olduğu gibi bakteri öldürücü özellikler kazandırır.

Kükürt gidermek bir maddeyi bileşiminde bulunan kükürtten ya da bir sülfürden arındırmak (dökme demirde bulunan kükürt kireç ferromanganez ya da sodyum karbonat katılarak giderilir). Kükürt sütü bir asidin hiposültid

1135
0
0
Yorum Yaz