KİMYA TEMEL YASALAR

 

Fransız kimyacı. Lavoisier bilim dünyasında en başta yanma olayına ilişkin geliştirdiği yeni kuramıyla ün kazanır. Ayrıca, deneylerinde, özellikle ölçme işleminde gösterdiği olağanüstü duyarlılık, kendisim izleyen yeni kuşak araştırmacılar için özenilen bir örnek olmuştur. Kimya; dil, mantıksal düzen ve kuramsal açıklama yönlerinden bilimsel kimliğini Lavoisier'e borçludur

KİMYANIN TEMEL KANUNLARI
a.
Kütlenin Korunumu Kanunu
Kimyasal olaylarda, tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkime sonunda oluşan maddelerin kütleleri toplamına eşittir. Bu olaya KÜTLENİN KORUNUMU KANUNU denir.

BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMLERİ
Herhangi bir çalışmanın bilimsel çalışma özelliği kazanabilmesi için aşağıdaki basamakları ya da yolu izlemiş olması gerekmektedir.
1. Sorunun saptanması: Araştıracağımız olayın merak edilmesi demektir. Her şeyden önce araştırılacak konunun iyi saptanmış olması önemlidir.
2. Verilerin biriktirilmesi (Gözlem-Deney): Araştıracağımız konunun seçilmesinden sonra artık sıra gözlem ve deneylere gelmiştir. Yapılan gözlem ve deneyler ayrıntılarıyla beraber not alınmalıdır.
3. Verilerin sınıflandırılması: Her gözlem ve deneyden sonra aldığımız notları benzerliklerine göre sınıflandırırız.
4. Düzenliliklerin araştırılması: Gözlem ve deney sonuçlarından elde ettiğimiz düzenlilikleri bir rapor haline getiririz.
5. Düzenliliğin nedeninin araştırılması: Eğer tüm gözlem ve deneyle sonunda ortaya belli bir düzenlilik çıkmışsa bu düzenliliğin sebepleri araştırılır. Mesela; Yapılan deneyler sonunda tüm metallerin elektrik akımını ilettiğini bulmuşsak bunun sebeplerini araştırırız. Daha sonrada bir hipotez kurarız. “metaller elektrik akımını iletir.” Eğer yaptığımız yeni gözlem ve deneyler bu hipotezi doğruluyorsa, yeni sonuçlarla eski sonuçlar bir birine ters düşmüyorsa, hipotez; teori (kuram) haline gelir. Eğer teorimiz evrensel boyutta geçerliliğini sürdürüyorsa, konuyla ilgili tüm bilim adamları tarafından kabul edilmişse, kanun (yasa) adını alır.
6. Sonuçların rapor haline getirilerek başkalarına duyurulması: Yapılan tüm çalışmalar insanlığa duyurulmalı ve paylaşılmalıdır. Konuyla ilgili çalışmalar yapan diğer insanlar ve arkadan gelen nesilin faydalanması sağlanmalıdır.
 
 
ÖRNEK: Lavoiser HgO bileşiğini ısıtıyor.

HgO bileşiği Hg ve 1/2O2 şeklinde bileşenlerine ayrılıyor.
Dolayısıyla başlangıçta aldığı madde sadece bileşenlerine arışmış oluyor. Ortaya çıkan O2 gazı uzaydan başka bir yere gidemeyeceğine göre. Kimyasal olaylarda kütle mutlaka korunur.
Yürürlükteki kurama göre, yanma, yanan nesnenin "flojiston" denen, ama ne olduğu bilinmeyen, gizemli bir madde çıkarması demekti. Odun kömürü gibi yandığında geriye en az kül bırakan nesneler flojiston bakımından en zengin nesnelerdi.
Lavoisier yaptığı bir deneyde şu sonuca varır. Cıva oksidin ısı altında cıvaya dönüşmesiyle kaybettiği ağırlık ile çıkan gazın ağırlığı denkti. Bunun anlamı şuydu: yanma, yanan nesnenin flogiston salmasıyla değil, havanın etkili bölümüyle (yani oksijenle) birleşmesiyle gerçekleşmektedir.
Lavoisier'i unutulmaz yapan bir özelliği de nesnelerin kimyasal değişimlerini ölçmede gösterdiği olağanüstü duyarlılıktı. Bu özelliği ona "Kütlenin Korunumu Yasası" diye bilinen çok önemli bilimsel bir ilkeyi ortaya koyma olanağı sağlar. Lavoisier kimi kez kendi adıyla da anılan bu ilkeyi şöyle dile getirmiştir: “Madde yoktan var edilemediği gibi, vardan da yok edilemez. Sadece birinden ötekine dönüşe bilir”
Etkinlikler:       Fe + S → FeS tepkimesinde demirin  ve kükürtün mol kütlelerinden   bahsedilerek        ( Fe:56 S:32) değişik örnekler çözdürülür.

Fe
S
FeS
56
32
?
28
?
44
?
8
22
7
?
11

Bu örnekler: CuO, CaO, CO2, H2O, NH3, CaCO3, KClO3…gibi ileride öğrencilerimizin tanıyacakları bazı bileşiklerin oluşum denklemleri verilerek değişik örnekler çözdürüle bilir.
 
 
b.Sabit Oranlar Kanunu
Maddeleri bir birleriyle birleşme oranlarını tam olarak hesaplama işini; Joseph Louıs Proust(1754-1826) Fransız Kimyacı; Claude Louis Berthollet (1748-1821)Fransız Kimyacı; Jeremias Benjaim Richter (1762-1807)  başardılar. Bu bilginler stokiyometrinin ilk prensiplerini ortaya koyan kişi olarak bilinirler. Yaptıkları çalışmalarda bileşikleri oluşturan elementlerin hep belli bir oranda birleştiklerini tespit ettiler. Bu şekilde “sabit oranlar kanunu” olarak bildiğimiz kanun bulunmuş oldu.
Fakat henüz atom kavramı tam olarak bulunmadığı için ortaya atılan düşünceler biraz varsayım ve teoriden ibaretti. Ancak bizler bu gün biliyoruz ki; Bir bileşik hangi yolla elde edilirse edilsin, bileşiği oluşturan maddelerin( atomların) kütleleri arasında basit tam sayılarla ifade edilen sabit bir oran vardır. Bu orana SABİT ORANLAR KANUNU denir.
ÖRNEK:
                CO2         = 12/32     = 3/8
     H2O        =   2/16    =  1/8

ETKİNLİK
Bu konuda da, kütlenin korunumu kanunununa uygun ve aynı paralelde etkinlikler yaptırılmalı ve örnekler çözdürülmelidir. Fakat yine önceden söylediğimiz gibi atom kütlesi mol kütlesi kavramının öğrencileri sıkmadan bir türlü verilmiş olması gerekmektedir.

ÖRNEK:FeS → bileşiği 1 tane Fe + 1 tane S atomundan oluşmuştur. Öyle ise bu bileşikteki Fe/S kütleleri arasında =56/32 =7/4 gibi bir oran vardır. Bu aran FeS bileşiğinin sabit oranıdır.
 

Bileşik
Sabit Oran
FeS
7/4
H2O
?
NH3
?
CO
?
CO2
?
CuO
?
SO2
?
SO3
?
FeO
?
Fe2O3
?
NO
?

 
 

John Dalton (1766-1844): İngiliz kimyacı. Bildiğimiz gibi insanoğlu maddenin temel parçacık fikrine çok eskiden ulaşmıştı. Atom kavramım ilk kez ortaya atan Democritus, bir parçacığın belli bir küçüklükle sınırlı kaldığı, daha fazla bölünmeye elvermediği savındaydı. Ona göre, tüm maddeleri oluşturan atomlar tek türden nesnelerdi. Maddelerin görünürdeki farklılığı atomların sadece değişik düzenlenmelerinden ileri gelmekteydi.
Ondokuzuncu yüzyıla gelinceye dek bu düşüncede belli bir ilerleme gözlenmez.
            İlk kez John Dalton modern atom teorisine yol açan bir atılım içine girer. Atom, molekül, element ve     bileşiklere ilişkin kimya alanında günümüze değin süren başlıca gelişmelerin bu atılımdan kaynaklandığı söylenebilir.
 
 
              c.Katlı Oranlar Kanunu 
                    Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir. Ona göre,   kimyanın          başlıca işlev; “ maddesel parçacıkları birbirinden ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir.”  Onun sözünü ettiği bu parçacıklar maddenin, o zaman bölünmez, parçalanmaz sayılan en ufak öğeleri, yani atomlardı.

J.Dalton, yaptığı çalışmaların sonucundan “iki element aralarında birden fazla bileşik oluşturuyorsa, bunlardan birinin sabit miktarıyla birleşen ikincisinin değişen miktarları arasında basit tam sayılı bir oran bulunur.” Bu şekilde “Katlı Oranlar Yasası” olarak bildiğimiz yasa bulunmuş oldu.
  “Elementle; sabit oranları ya da katlı oranları sağlayan tanecikler, yani atomlar        yoluyla      kimyasal olaya katılırlar. Her elementin, kütle, büyüklük, kimyasal özellik yönünden kendine özgü ve özdeş yapılı atomları vardır.”

DALTON ATOM MODELİ
1.Maddelerin en küçük yapıtaşı atomdur.
2.Atomlar içi dolu yüksü taneciklerdir.
3.Atomlar parçalanamazlar.
4.Aynı cins elementlerin atomları, büyüklük ve kütlece birbirinin aynıdır.
5.Farklı cins elementlerin atomları da farklıdır.
6.Bir bileşiği oluşturan atomların kütleleri arasında basit tam sayılarla ifade edilen bir oran vardır.
 
Dalton Atom Modelinin yanlışları:
1.Maddelerin en küçük yapıtaşı atom değildir.
2.Atomların içi tamamen dolu değildir. Büyük oranda boşluklar vardır. Ayrıca sadece küresel olmayıp farklı yapılara sahiptirler.
3.Atomlar nükleer yollarla parçalanabilirler.
4.Aynı cins elementlerin atomları, büyüklük ve kütlece birbirinin aynısı değildir. (İzotop atom)
5.Farklı cins elementlerin atomları da farklıdır.
6.Bir bileşiği oluşturan atomların kütleleri arasında basit tam sayılarla ifade edilen bir oran vardır.

Dalton, o zamana kadar bulunan bazı atomlar belli geometrik işaretlerle de simgeledi. Ancak sembolleri çok kaba ve büyüktü.   Dalton elementlerin molekül yapısını henüz düşünememişti:
Dalton’ dan sonra kimya biliminde süratli bir gelişme gözlenmeye başlandı.
 
ÖRNEK:
NO2             N2O         Katlı oranı 4/1
N2O             N2O3           Katlı oranı 1/3
NO2             N2O4       Kat.Or.Kan. Uymaz
C2H4            C3H6       Kat.Or.Kan. Uymaz

ETKİNLİK
Knoyla ilgili   değişik örnekler çözdürülerek etkinlik yaptırılmalı ve konu kavratılmalıdır.
NO2         H2O        Kat.Or.Kan. Uymaz

 

Bileşik Çifti
Katlı Oranları
MnO /MnO2
7/4
NO2 / N2O5
?
H2O/H2O2
?

 
 
 

                c.Birleşen Hacim Oranları Kanunu
 
Gay-Lussac (1778-1850); aynı sıcaklık ve basınçta gazların, ancak belirli ve tamsayılı oranda tepkimeye girdiklerini gösterdi.

AVAGADRO HİPOTEZİ
Amedeo Avagadro (1778-1856); “Aynı sıcaklık ve basınçta, gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül bulunur.” Diyerek, bildiğimiz avagadro hipotezini ortaya attı.
Avagadro gaz halinde bulunan atomların 2 atomlu halde yani moleküler halde olabileceğini savundu. Dolayısıyla kimya tarihine bu şekilde “molekül” kavramı da girmiş oldu.
Daha sonraki yıllarda bu nicel olarak hesaplanmıştır.
“0 0C de ve 1 atmosfer basınçta 22,4 litre hacimde, 6.02.1023 tane tanecik bulunur.” Bu sayı, meşhur Avagadro Sayısıdır.
 
Örneğin; N2 +3H2 → 2NH3 tepkimesinde

3 hacim hidrojen ile 1 hacim azot   tepkimeye girerek 2hacim  amonyak oluşturmuştur.
 Örneğin; N2 +O2 → 2NO tepkimesinde
1 hacim azot 1 hacim oksijen tepkimeye girerek 2 hacim azot monoksit oluşturmuştur.
Anlaşıldığı gibi; Sabit sıcaklık ve basınçta, tepkimeye giren gaz maddelerin hacimleri arasında basit ve tam sayılarla ifade edilen bir oran vardır. Bu orana sabit hacim oranları kanunu denir.
Gay-Lussacav agadro hipotezinden de esinlenerek böylece molekül kavramına açıklık getiriyor ve hesaplamalara sokuyordu.
Avagadro suyun formülünü; H + O → HO şeklinde düşünürken, Gay-lussak yaptığı çalışmalarla bunun    H2 + O2 → H2O şeklinde olması gerektiğini savundu. Çünkü suyun birleşme oranı 1/16 değil 1/8 di.
ATOM-MOLEKÜL:
Elementin özelliğini taşıyan en küçük birimine atom denir. Sembollerle gösterilirler. Örnek: Na, K, Mg, Al… gibi. Bu semboller aynı zamanda elementi de hatırlatır. Sodyum elementi,potasyum elementi…. gibi.

ETKİNLİK
Knoyla ilgili değişik örnekler çözdürülerek etkinlik yaptırılmalı ve konu kavratılmalıdır.
Ancak bazı elementler, bileşiklere benzer biçimde, iki ve daha fazla atomlu olabilirler. Bu duruma “MOLEKÜL” denir. H2, O2, N2, P4, S8…gibi.

  
TEPKİME
Sabit Hacim Oranları
C(x) + O2(g)  → CO2(g)
 
NO(g) + 1/2O2(g)  → NO2(g)
 
S(x) + O2(g)  → SO2(g)
 
CS2(x) + 2O2(g)  → CO2(g)+ SO2
 
H2(g) + Cl2(g)  → 2HCl(g)
 
Reklam
 
 

Sitene Gazete Ekle
ONLİNE ZİYARETÇİ
 

DUYURU PANOMUZ

&&&&&&
•MERHABALAR!...

HOŞ GELDİNİZ


SEVGİLİ ARKADAŞLAR VE SEVGİLİ ÖĞRENCİLER ÇALIŞMALARIM SİZLER İÇİN…

SUNUMLARI POWERPOİNTE KOPYALARSANIZ DAHADA DAHA GÜZEL OLUR

HAYATTA BAŞARILAR

BAŞARILAR

 
Bugün 192 ziyaretçi (230 klik) kişi burdaydı!
=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=