MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

PERİYODİK SİSTEM

Periyodik tablonun tarihçesi

Döbereiner: Elementleri benzer özelliklerine göre 3'lü gruplara ayırmıştır.

Alexander:Elementleri bir silindir etrafına yatay dikey olarak sarmal olarak gruplandırmıştır.

Newlands:Elementleri 8'erli gruplara ayırmış ve sürekli tekrar ettiğini görmüştür bunu da müzikteki oktav kuralına benzetmiştir.

Mayer ve Mendelyev: Mayer elementleri benzer özelliklerine göre Mendelyev ise atom ağırlıklarına göre gruplandırarak benzer bir periyodik tablo oluşturmuşlardır

Mosely:Elementleri atom numarası(proton sayısına) göre gruplandırarak günümüz periyodik tablonun temelini oluşturmuştur.

Seaborg: Mosely oluşturduğu periyodik tablonun altına iki satır ekleyerek son halini vermiştir.

Periyodik Tablo ve Özellikleri

Elementleri atom numarasına göre gruplara ve periyotlara göre sınıflandırıldığı şemaya periyodik tablo denir.

*Elementler atom numarasına(proton sayısı) göre yerleştirilmiştir.

* Periyodik tablodaki dikey satırlara grup denir.

*Periyodik tablodaki yatay satırlara periyot denir.

*Periyodik tabloda 8 tane A grubu 10 tane B grubu olmak üzere 18 tane grup bulunur.

* 7 tane periyot bulunur.

* Bazı grupları özel isimleri bulunur.

-1A alkali metal

-2A toprak alkali metal

-7A halojenler

-8A soygaz(asal gazlar)

*Aynı gruptaki elementler benzer kimyasal özellik gösterir.

*Periyodik tabloda soldan sağa doğru gidildikçe;

-atom numarası artar.

-atom çapı azalır

-metallik özellik azalır ametalik özellik artar

-katman sayısı değişmez.(periyot sayısı aynı kalır.)

-benzer kimyasal özellik göstermezler.

-*Periyodik tabloda yukarıdan aşağıya gidildikçe;

-Atom çapı artar.

-atom numarası artar.

-ametal özellik azalır,metallik özellik artar.

-katman sayısı artar.(periyot sayısı artar)

-elementler benzer kimyasal özellik gösterir.

ELEMENTLERİN PERİYODİK TABLODAKİ YERİNİ BULMA

Elementler periyodik tabloya proton sayılarına göre yerleştirilmiştir.Bir elementin periyodik tablodaki yeri bulunacağı zaman elektronlar katmanlara yerleştirilir.Katman sayısı bize periyot numarasını son katmandaki elektron sayısı bize grup numarasını verir.

1. katman en çok 2 elektron alır.

2. ve 3. katmanlar ise en çok 8 elektron alır.

Örnek:

Atom numarası 4 olan Beliryum 1. katman 2 elektron aldıktan sonra 2. katmana 2 elektron yerleştirilir.

Son katmanında 2 elektron olduğunda 

2A grubunda yer alır.

2 katmanı plduğunda 2. periyotta yer alır.

          

Atom numarası 11 olan sodyum(Na) 1. katman 2elektron  2. katman 8 elektron alır ve son katmana 1 elektron kalır.

Son katmanda 1 e olduğunda 1A grubu 3 katman bulundurduğunda 3. periyotta yer alır.

    Atom numarası 9 olan florür(F) 1. katman 2 e alır. Geriye kalan 7 e 2. katmana yazılır. son katmanda 7 e bulunduğundan 7A grubu  2 katmanı olduğundan 2. periyotta yer alır. 

Atom numarası 13 olan Aleminyum elektronları katmanlara yerleştirildiğinde 

son katmanda 3 e olduğunda 3A grubunda 3 katman olduğunda dolayı 3. periyotta yer alır.

Atom numarası 6 olan karbon(C) elementi elektronları katmanlara dağıtıldığında son katmanda 4 e olduğunda 4A grubunda yer alır

2 katmanı olduğunda 2.periyotta yer alır.

                       

 

Atom numarası 7 olan Azot(N) elementi elektronların katmanlara dağıtıldıktan sonra son katmanında 5 e olduğundan 5A grubunda yer alır ve 2 katmana sahip olduğundan 2. periyotta bulunur.

Atom numarası 2 olan helyum 1 katmanı olduğundan 1. periyotta yer alır.

*****Son katmanında 2 elektron bulunmasına rağmen istisna olarak 8A grubunda bulunur.

Atom numarası 10 olan neon(Ne) 2 katmana sahip olduğundan 2. periyot

Son katmanında 8 elektron olduğundan 8A grubunda yer alır.

ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI

Elementler periyodik tabloda metal,yarı metal,ametal ve soygaz olarak sınıflandırılırlar.yarı metaller lisede işleneceğinden dolayı burada bahsedilmeyecektir.

Metaller ve Özellikleri

* Parlak görünümlüler.

*Oda sıcaklığında civa hariç hepsi katı haldedirler.

*Şekil verilebilirler (tel ve levha haline getirilibilinirler)

*Periyodik tablonun sol tarafında yer alırlar.

*Elektriği ve ısıyı iyi iletirler.

*Atomik yapıdırlar.

*Kendi aralarında bileşik oluşturmazlar alaşım oluştururlar.

*Metaller ametaller ile iyonik bağ oluşturur iken katyon halini alırlar.

*periyodik tabloda 1A-2A-3A grubunda yer alırlar

Ametaller ve Özellikleri

*Mat görünümlüdürler.

*Oda sıcaklığında katı,sıvı ve gaz halin de buluna bilirler.

*Kırılgandırlar; tel ve levha haline getirilemezler.

*Periyodik tablonun sağ tarafında yer alırlar.

*Elektrik ve ısıyı iyi iletemezler.

*Doğada molekül yapıda bulunurlar

*Kendi aralarında kovalent bağ,metaller ile iyonik bağ oluştururlar.

*Bağ oluşturacakları zaman elektron alarak anyon halini alırlar.

*Periyodik tabloda 5A-6A ve 7A grubunda yer alırlar.

Soygazlar ve Özellikleri

*Doğada gaz halinde bulunurlar.

*Periyodik tablonun 8A grubunda yer alırlar.

*Kararlı yapıda olduklarından hiç bir elementle bileşik oluşturmazlar.

*Elektron alıp vermezler.

*Helyum hariç son katmanlarında 8 e bulundururlar.

*Helyum (He)Neon (Ne)Argon (Ar)Kripton (Kr)Ksenon (Xe)Radon (Rn) bilinen soygazlardır

LEMENTLERİN İYON YÜKÜNÜ BULMA

Tüm elementler doğada bileşik ve molekül oluştururken kendine en yakın soygaza benzeyerek kararlı hale geçmeye çalışırlar.Bir element kararlı yapıya geçeceği zaman ya elektron alır anyon (-) halini alır yada elektron vererek katyon (+) halini alır.

*Dublet Kuralı : elementlerin son katmanını atom numarası 2 olan helyuma benzetmesine dublet kuralı denir.

Oktet kuralı:elementlerin 2. ve 3 katmanlarını Neon ve Argona benzetmesine oktet kuralı denir.Atomlar son katmanını 8 tamamlamaya çalışır.

Bir element bileşik oluşturacağı zaman kendini atom numarası en yakın olan soygaza benzetir.Yukarıda dediğimiz gibi elektron alıyor ise anyon (-) elektron veriyor ise katyon(+) olur.

Örnek:

 

Atom numarası 11 olan sodyum(Na) atom numarası 10 olan kendisine en yakın soygaz neon olabilmesi için 1 e vererek katyon olur.Sodyum Na +1 olur.

Sodyum için şöyle düşüne biliriz 1 e vererek neon (10) olması mı kolay yoksa 7 e alarak argon(18) olması mı kolay tabi kide 1 e vererek olması daha kolaydır.

 

Atom numarası 17 olan klor(Cl) atom numarası 18 olan kendisine en yakın soygaz argon olabilmesi için 1 e alarak anyon olur.klor  Cl -1 olur.

Klor için şöyle düşüne biliriz 1 e alarak argon(18) olması mı kolay yoksa 7 e vererek neon(10) olması mı kolay tabi kide 1 e alarak kendini soygaza benzemesi daha kolaydır.

Atom numarası 3 olan lidyum (Li) atom numarası 2 olan kendisine en yakın soygaz helyum olabilmesi için 1 e vererek katyon olur.klor  Li+1 olur.

Li için şöyle düşüne biliriz 1 e vererek helyum olması mı kolay yoksa 7 e valarak neon(10) olması mı kolay tabi kide 1 e vererek kendini soygaza benzemesi daha kolaydır.

Atom numarası 7 olan Azot(N) kendisine en yakın soygaz olan neon(10) benzemek için 3 e alarak kararlı hale gelir. Azot N-3 olur.

Atom numarası 12 olan magnezyum kendisine en yakın olan neon olabilmek için 2 e vererek katyon olur. Mg+2 olur.

1A grubu daima +1 yük alır Hidrojen hariç

2A gubu daima +2

3A grubu daima +3 

4A 

5A grubu daima -3 

6A grubu daima -2

7A grubu daima -1 iyon yükü alır.


8A grubu soygazlar kararlı yapıda olduğundan dolayı elektron alıp vermezler.

KİMYASAL BAĞLAR

    Elementleri ya da atomları bir arada tutan kuvvette kimyasal bağ denir.Atomlar elektron taşıyan katmanlarının tam dolu olması gerekmektedir(kararlı hale geçmeleri gerekir).Bunun için atomlar ya elektron alır ya elektron verir yada elektronlarını ortaklaşa kullanırlar.

Metaller kimyasal bağ oluşturacağı zaman elektron verirler.

Ametaller kimyasal bağ oluşturacağı zaman elektron alır ya da ortaklaşa kullanırlar.

1-) İyonik Bağ

*Metal-Ametal atomları arasında gerçekleşir.

*Katyon-anyon atomları arasında gerçekleşir.

*Metaller elektron verir ametaller elektron alır yani iyonik bağ elektron alışverişi görülür.

*İyonik bağlı bileşiklerin sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.

Örnek:  

Na:11 ve Cl:17 atomları arasında oluşacak bağ türü nedir.

iyonik bağ

Atom numarası 11 olan Na elementi kararlı hale geçmek için 1 elektron fazlası var.Atom numarası 17 olan Cl elementinin 1 elektrona ihtiyacı bulunuyor.

Na ve Cl elementleri arasında iyonik bağ oluşacağı zaman metal olan Na elementi 1 e verir Cl elementi 1 e alır. Oluşan elektron alışverişi sonucunda iyonik bağlı sofra tuzu NaCl oluşur.

Na +1  katyon  

                                       iyonik bağ

Cl -1 anyon 

Örnek: 

Mg:12 ile F:9 atomları arasın da hangi bağ oluşur?

İyonik bağ

    Mg kararlı hale geçeceği zaman +2 yüklü F kararlı hale geçeceği zaman -1 yüklü olur.Mg ve F atomları arasındaki elektron şeması gösterileceği zaman Mg 2 elektron fazlası F 1 e eksiği bulunur Mg 2 fazla e kullanıla bilmesi için 2 tane F  atomu çizilir.

Mg fazla olan 2 e birini bir F atomuna diğerini diğer F atomuna vererek kararlı yapıya geçer F atomları da aldıkları birer elektron ile kararlı yapıya geçer elektron alış verişi sonucunda iyonik bağlı bileşik oluşur

Mg +2

                       iyonik bağ oluşur.

F-1

Oluşan bileşik formülü MgF2  dir.

2-) KOVALENT BAĞ

*Ametal-Ametal atomları arasında gerçekleşir.

*Anyon-anyon atomları arasında gerçekleşir.

*Ametal atomları arasında elektron ortaklaşması sonucu görülür.

*kovalent bağlı bileşiklerin sulu çözeltileri elektrik akımını iletmez.

Örnek:

O:8 ve H:1 atomları arasında oluşacak bağ çeşidi 

Oksijen atomunun elektron dağılımı yapıldığında iyon yükü -2 bir anyon olduğu bulunur.

Hidrojen atomu ise 1 elektron alarak -1 yüklü anyon halini alır.

Oksijen atomu kararlı hale geçmek için 2 elektrona ihtiyacı var ve Hidrojen atomu 1 elektrona ihtiyacı bulunur.bileşik oluşturulacağı zaman 1 O atomu ve 2 H atomu 1'er elektronlarını ortaklaşa kullanarak  kovalent bağlı bileşik oluştururlar.

Her iki atomda - yüklü olduğu bilindiğine göre kovalent bağlı bileşik oluşur.

Kimyasal Tepkimeler

      Bir maddenin başka bir madde ile etkileşime girerek kendi özellikleri kaybederek yeni bir madde oluşturmasına kimyasal tepkime denir.

Bir tepkimenin kimyasal tepki olup olmadığını

• Renk değiştiriyor ise

• Koku oluşturuyor ise

• Gaz açığa çıkarıyor ise

• Tortu(çökelek) oluşturuyor ise

Tepkime Çeşitleri:

1. Asit baz tepkimesi(nötrleşme)
2. Yanma tepkimesi

1.Asit baz tepkimesi:

Bir asit ve bir bazın bir araya gelerek tepkime sonucu tuz ve su oluşturmasına nötralleşme tepkimesi denir.

-Tepkime sonucu oluşan tuz ve suyun pH değeri 7 dir.






CH3COOH + NaOH –> CH3COONa + H2O



HNO3 + NH4OH —> NH4NO3 + H2O



H2SO4 + 2KOH —> K2SO4 + 2H2O




HNO3 + KOH —> KNO3 + H2O




HCI + NaOH —> NaCl + H2O

2. Yanma tepkimesi:

Maddelerin oksijenle bir araya gelmesi sonucu oluşan tepkimelere yanma tepkimesi denir.

- Yanma tepkimelerin de O2 daima  —> sol tarafında  yani tepkimeye girenler tarafında bulunur.

İki çeşit yanma vardır.

Yanma tepkimesinde ısı açığa çıkar.

Yanma kimyasal bir olaydır. Maddenin yapısı değişir.

Yanma tepkimelerinde genellikle karbondioksit ve su oluşur. Su veya karbondioksit oluşmayan yanma tepkimeleri de vardır.

Yanma tepkimesine giren maddenin arasındaki bağlar kopar ve yeni bağlar oluşur.

Yanma, oksitlenme olarak da bilinir.

a. hızlı (alevli ) yanma: 

Hızlı yanmada tepkime sonunda ışık (ateş) açığa çıkaran tepkime türüdür.

Isı açığa çıkar

-kağıdın yanması

-kömürün yanması

- mumun yanması

-odunun yanmasını örnek olarak verebiliriz

C + O2 → CO2 + ısı (Karbon oksijenle yanması)

2H2 + O2 → 2H2O + ısı (Hidrojen oksijenle yanması)

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O + ısı (Metan oksijenle yanması)

C2H6 + 7/2 O2 → 2CO2 + 3 H2O + ısı (Etan oksijenle yanması)

C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + ısı (Etil alkol oksijenle yanması)

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O + ısı (Protan oksijenle yanması)

b. yavaş(alevsiz)  yanma:

Tepkime sonunda ışık açığa çıkarmayan tepkimelere yavaş yanma denir.

Yavaş yanmada ısı açığa çıkar ama uzun süreli gerçekleştiğinden hissedilmez.

- demirin paslanması

- ayvanın ve elmanın kararması

-solunum olayı

-gümüşün kararması yavaş yanmaya örnektir.

2 Fe + 3/2 O2 → Fe2O3 + ısı ( Demirin paslanması)

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ısı (Solunum olayı)

   Genetik mühendisliği, bir organizmanın özelliklerini (fenotipini) belirli bir şekilde değiştirmek için DNA’sına doğrudan müdahale edilmesidir.

Genetik Mühendisliği Nedir

• Kimi zaman genetik değiştirme olarak da söz edilen genetik mühendisliği, bir organizmanın genomundaki DNA üzerinde oynama yapma işlemidir.
• 
  
• Bu işlem, tek bir baz çifti (A-T veya C-G) değiştirilerek, tüm bir DNA bölgesi silinerek ya da fazladan gen eklenerek yapılabilir.
• 
  
• Ayrıca bir başka organizmanın genomundan DNA parçaları çıkararak, ilgilenilen organizmanın DNA’sı ile kombine etme gibi işlemler de yapılabilir.
• 
  
• Genetik mühendisliği, bilimciler tarafından organizmaların karakteristik özelliklerini iyileştirmek ve değiştirmek için kullanılır.
• 
  
• Genetik mühendisliği virüsten koyuna kadar her türlü organizmaya uygulanabilir.
• 
  
•  Örneğin besin değeri daha yüksek veya ilaçlara daha dayanıklı bitkiler yetiştirmek için genetik mühendisliğinden yararlanılabilir.

biyoteknoloji : genetik mühendisliğinin geliştirdiklerini teknolojiye döker. Yani ticari boyutudur.

kimyasal tepkimelerde kütlenin korunumu

    Bir kimyasal tepkime de girenler kısmında kullanılan madde miktarı daima ürünler kısmındaki oluşan madde miktarına eşittir.

odun +O2  --->kül + duman 

      Yukarıdaki yanma tepkimesinde tepkimede kullanılan odun ve O2 gazının toplamı ürünler kısmında oluşan kül ve oluşan duman miktarına eşittir.

Bir kimyasal tepkime de;

1. kütle korunur.

2.Atom cinsi korunur.

3.proton sayısı değişmez.

4.elektron sayısı değişmez.

5.yeni madde oluşur.

6. molekül sayısı değişebilir.

Soru:Nemli ortama bırakılan 14 gr gümüş kolye karardıktan sonra 16gr olarak ölçülmüştür. Tepkimede kullanılan O2 miktarı kaç gr dır?(gümüşün yanması yavaş yanmaya örnektir.)

Çözüm:

gümüş +O2 ----> kararmış gümüş 

tepkimede kullanılan madde miktarı (gümüş +O2)  oluşan madde miktarına eşittir(kararmış gümüş)

gümüş +O2 = kararmış gümüş 

14 +O2 =16 ise 

O2 miktarı 2 gr dır

Soru:

 yukarıda verilen kütle zaman grafiğine bakılarak kimyasal tepkime denklemini yazınız?

Tepkimeye girenler maddelerin kütlesinde azalma olacağından dolayı grafikte aşağı yönlü olarak gösterilirler.

tepkime de oluşan madde miktarı artış göstereceğinden dolayı yukarı yönlü çizilirler.

tepkimenin denklemi:

       Y  +  Z  --->  X  olarak yazılır.

****Tepkime de kullanılan Y ve Z miktarı oluşan X miktarına daima eşittir.

Bağ kırılımı ve Bağ oluşumu

Kimyasal tepkimelerde 

-girenler kısmındaki maddeler kendi özelliklerini kaybettiğinden dolayı aralarındaki bağ kırılımı 

- Ürünler kısmında yeni madde oluşacağından ürünler kısmındaki elementler arasında bağ oluşumu görülür.

  Yukarıda kimyasal tepkime denkleminde girenler kısmında ki siyah atomlar arasında ve mavi atomlar arasında bağ kırılımı görülür.

    Girenler kısmında bağ kırılımı sonucunda ürünler kısmında siyah ve mavi atomlar arasında yeni bağlar meydana gelmiştir.(bağ oluşumu)

H₂ ve O₂ elementleri H₂O bileşiğini oluşturması

▪ Hidrojen atomlarından oluşan hidrojen molekülleri bir araya gelerek yanıcı özelliğe sahip hidrojen gazını oluşturur.

Hidrojen atomlarının oluşturduğu hidrojen moleküllerinde kovalent bağ bulunur.

▪ Oksijen atomlarından oluşan oksijen molekülleri bir araya gelerek yakıcı özelliğe sahip oksijen gazını oluşturur.

Oksijen atomlarının oluşturduğu oksijen moleküllerinde kovalent bağ bulunur.

▪ Gerekli şartlar sağlandığında bu iki gaz bir araya getirilirse hidrojen ve oksijen molekülleri arasındaki kovalent bağlar kırılır, hidrojen atomları birbirinden ve oksijen atomları da birbirinden ayrılır.

▪ Ayrılan hidrojen ve oksijen atomları arasında yeni bağlar oluşur. Oluşan yeni madde, özelliği hidrojen ve oksijene benzemeyen yeni bir maddedir. Su molekülü, hidrojen ve oksijen molekülleri arasındaki kovalent bağlar kırıldıktan sonra hidrojen ve oksijen atomları arasında oluşan kovalent bağ sonucunda meydana gelir.