Bileşikler
Kimya dersinin her safhasında bileşikler ile karşılaşmak mümkündür. Bileşikler konusunu iyi anlamak sonradan gelen konuları anlamak açısından da önemlidir.
Birden fazla elementin belirli miktarda bir araya gelerek kendi özelliklerini kaybedip oluşturdukları yeni saf maddeye bileşik denir. Bileşiği elementten ayıran temel özellik kimyasal reaksiyonlarla daha basit yapıda maddeye, hatta elementlere ayrışmasıdır. Bileşiği karışımdan ayıran temel özellikler ise saf olması, yapısındaki elementleri belli oranda bulunması, kendisini meydana getiren elementlerden tamamen farklı fiziksel ve kimyasal özellikler göstermesidir. Karışımlar fiziksel yöntemlerle bileşenlerine ayrıldıkları halde bileşiker ayrılamazlar.
Bileşik Formülü
Bileşik formülü, bileşikteki atomların cinsini ve bunların sayılarını gösteren ifadedir.
CH4→ Metan molekülü 1 tane C, 4 tane H atomundan oluşmuştur.
Kimyada kaba formül, gerçek (molekül) formül deyimleriyle sık sık karşılaşırsınız.
Kaba formül (Basit formül)
Bileşiği oluşturan elementlerin cinsini ve oranını belirten formüldür.
Gerçek formül (Molükül formülü)
Bileşiği oluşturan elementlerin cinsini, oranını ve sayısını belirten formüldür.
CH2 bir kaba formül ise bu kaba formüle ait gerçek formüller C2H4, C3H6, C5H10, C8H16 vs. olabilir. Birçok bileşiğin ise kaba formülüyle gerçek formülü aynıdır. Örneğin H2O suyun hem gerçek formülü hem de kaba formülüdür.
Metal - Ametal Bileşikleri
İsim: Metalin adı + Ametalin adı + ÜR eki
Oksijenli bileşikler oksik şeklinde isimlendirilir. NH4+ (Amonyum) metal gibi düşünülmelidir.
Örnekler
| Al2S3 | Alüminyum sülfür |
| MgBr2 | Magnezyum bromür |
| Zn3N2 | Çinko nitrür |
| NH4Cl | Amonyum klorür |
Örnekler
| FeO | Demir (II) oksit |
| Fe2O3 | Demir (III) oksit |
| FeCl2 | Demir (II) klorür |
| FeCl3 | Demir (III) klorür |
| Cu2O | Bakır (I) oksit |
| PbO2 | Kurşun (IV) oksit |
Metal - Kök Bileşikleri
İsim: Metalin Adı + Kökün adı
Örnekler
| NaNO3 | Sodyum nitrat |
| Mg(CN)2 | Magnezyum siyanür |
| BaSO4 | Baryum sülfat |
| Ca3(PO4)2 | Kalsiyum fosfat |
| FeSO4 | Demir (II) sülfat |
| Fe3(PO4)2 | Demir (II) fosfat |
| Fe(OH)3 | Demir (III) hidroksit |
Ametal - Ametal Bileşikleri
Bileşikleri isimlendirirken bileşikteki atomların sayısı, 1 (mono), 2 (di), 3 (tri), 4 (tetra), 5 (penta), 6 (hegza) gibi latince sayılarla ifade edilir. Formülde önce yazılan atom bir taneyse yalnızca adı söylenir. İlk yazılan atomun sayısı birden farklıysa onun da kaç tane olduğu latince belirtilir. Sonraki atomun sayısı kaç olursa olsun belirtilmelidir.
Örnekler
| CO | Karbon monooksit |
| NO2 | Azot dioksit |
| CBr4 | Karbon tetra bromür |
| N2O3 | Diazot trioksit |
| P2O5 | Difosfor penta oksit |
| SF6 | Kükürt hegza florür |
Değerlik Bulma
- A grubu metallerinin değerlikleri sabittir ve 1A (+1), 2A (+2), 3A (+3) değerlik alır.
- Peroksitler hariç oksijenin değerliği (-2) dir.
- Hidrojen ametallerle yaptığı bileşiklerde (+1), metallerle yaptığı bileşiklerde ise (-1) değerliklidir.
- B grubu metalleri (geçiş elementleri) farklı (+) değerlik alabilirler. (Fe+2, Fe+3, Cr+3, Cr+6 olduğu gibi)
- Ametallerin (-) değerlikleri genelde 1 tanedir ve sabittir. Fakat (+) değerlik alabilirler. (Cl-, Cl+, Cl+3, Cl+5, Cl+7, S-2, S+2, P-3, P+3 gibi)
- Bileşiğin toplam yükü sıfır (0)'dır.
- Tek başına bulunan element sıfır (0) değerliklidir. Bileşik içerisinde değerliği bilinenler yardımıyla değerliği bilinmeyen veya sorunan elementin değerliği bulunabilir.
Örnek 1:
KMnO4 bileşiğindeki Mn'nin değerliği kaçtır?
Çözüm
K'nın değerliği +1, O'nin değerliği -2 olduğundan; +1 + Mn + 4X(-2) = 0 (4 tane oksijen atamo var ve her birinin değerliği -2)
+1 + Mn - 8 = 0 →Mn - 7 =0 →Mn = +7
Örnek 2:
Fe2(SO4)3 bileşiğindeki Fe ve S atomlarının değerlikleri kaçtır?
Çözüm
Fe2(SO4)3 bileşiğinde Fe'nin değerliği +3 SO4 -2 değerlikli olduğundan
S + (-8) = +2
S = +6
Bileşiklerin Sınıflandırılması
Bileşikler birçok açıdan sınıflandırılabilir.
Asit ve Bazlar
| Asit | Baz |
|
|
Asitin Değerliği:
Sulu çözeltilere verdiği H+ iyonu sayısıdır. Organik kimyada ise COOH sayısıdır.
HCl → H+ + Cl- (1) değerlikli
H2SO4 → 2H+ + SO4-2 (2) değerlikli
H3PO4 → 3H+ + PO4-3 (3) değerlikli
CH3COOH → H+ + CH3COO- (1) değerlikli
Bazın Değerliği:
Sulu çözeltilere verdiği OH- iyonu sayısıdır.
NaOH → Na+ + OH- (1) değerlikli
Mg(OH)2 → Mg+2 + 2OH- (2) değerlikli
Al(OH)3 → Al+3 + 3OH- (3) değerlikli
NH3 + H2O ⇔ NH4+ + OH, denkleminden dolayı NH3 1 değerliklidir.
Asitin ve Bazın Kuvvetlilik ve Zayıflığı:
Suda yüzde yüz iyonlaşabilen asitler ya da bazlar kuvvetli, suda az iyonlaşabilenler ise zayıf asit ya da bazdır. Elektrik akımını iyi ileten asit ya da bazlar kuvvetli, elektrik akımını iyi iletmeyen asit ya da bazlar zayıftır. Bir asidin ya da bazın kuvvetliliği ile değerliği arasında herhangi bir ilişki yoktur.
HCl, H2SO4, HNO3, HBr gibi asitler kuvvetli, organik asitler ve H2S, HCN gibi asitler zayıf asitlerdir. Bazlarda ise aktif olan metalin bazı daha kuvvetlidir. NH3 ise zayıf bir bazdır.
Peryotlar çetvelinde soldan sağa doğru ve yukardan asağıya asitlik özellik artar. Bazlarda ise soldan sağa bazik özellik azalır, yukarıdan aşağıya artar.
Oksi asitlerde ise oksijen sayısı arttıkça (asitin merkez atomun değerliği arttıkça) asitlik kuvvetli artar. HCl, HClO2, HCIO4'ün asitlik kuvveti,
HCIO < HCIO2 < HCIO4 şeklindedir.
Örneğin HF, HCl, HBr, Hl asitlerinden en kuvvetli olan HI, en zayıf olanı ise HF'dir.
Örnek 3:
Zayıf asitler için;
I. Suda yüzde yüz iyonlaşmazlar.
II. Elektrik akımını iletmezler.
III. Cu metaline etki etmezler.
IV. SO3 gazı ile reaksiyona girerek tuz oluştururlar.
İfadelerinden hangileri doğrudur?
Çözüm
Zayıf asitler elektriği iyi iletmezler. Suda yüzde yüz iyonlaşmayan asitler zayıf asittirler. Cu metaline yalnızca H2SO4 ve HNO3 gibi kuvvetli asitler etki eder. Zayıf asitler etki etmez. I. ve III. ifadeler doğru, II. ifade ise yanlıştır. SO3 asidik oksit olduğundan asitle tepkime vermez. IV. ifade yanlıştır.
Örnek 4:
I. Bir asidin değerliği, suya verdiği H+ iyonu sayısıdır.
II. Bir metal 2A grubunda ise, bu metalin hidroksiti 2 değerlikli bazdır.
III. Bir asit veya baz elektiriği ne kadar iyi iletiyorsa, değerliği o kadar büyüktür.
İfadelerinden hangileri doğrudur?
Çözüm
Bir asidin veya bazın iletkenliği asidin ya da bazın kuvvetini belirtir. Asidin değerliği suya verdiği H+ iyonu sayısı kadardır. Metal 2A grubunda ise X(OH)2 şeklinde baz oluşur. Baz 2 değerliklidir. Bir asit ya da bazın değerliği ile kuvvetli ya da zayıf olması arasında bir ilişki yoktur. Buna göre I. ve II. ifade doğru III. ifade ise yanlıştır.
Örnek 5:
I. NH3 çözeltisi
II. CH3COOH çözeltisi
III. Mg(OH)2 çözeltisi
IV. H3PO4 çözeltisi
Verilen çözeltilere turnusol kağıdı batırılırsa hangi renge boyanır?
Çözüm
| NH3 | : Baz |
| CH3COOH | : Organik asit |
| Mg(OH)2 | : Baz |
| H3PO4 | : Asit |
Asitler turnusolu kırmızı, bazlar ise maviye boyarlar.
Tuzlar
Baz katyonu ile, asit anyonundan oluşan bileşiklere tuz adı verilir.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Bu tepkimede NaOH bazı ile HCl asidi bir araya gelerek NaCl dediğimiz sofra tuzunu ve suyu oluşturuyorlar.
Kuvvetli asit + Kuvvetli baz → Nötr tuz
Kuvvetli asit + Zayıf baz → Asidik tuz
Zayıf asit + Kuvvetli baz → Bazik tuz
Zayıf asit + Zayıf baz reaksiyonunda oluşan tuzun cinsi asit ve bazın zayıflık derecelerine bağlıdır.
Oksitler
Flor haricindeki elementlerin oksijen ile yapmış oldukları bileşiklere oksit adı verilir.
Asidik Oksit
Ametallerin oksijence zengin olan oksitlerine asidik oksit denir. CO2, N2O5, SO2, SO3 gibi oksitler asidik oksitlerdir. Asidik oksitlersu ile birleşince asitleri, baz ile birleşince tuzları oluştururlar.
CO2 + H2O → H2CO3 (H2CO3 asittir)
N2O5 + H2O → 2HNO3 (H2NO3 asittir)
SO3 + 2KOH → K2SO4 + H2O (K2SO4 tuzdur)
Bazik Oksit
Metallerin oksijenle yapmış oldukları bileşikler genellikle bazik oksittir. Su ile bazları, asit ile tuzları oluştururlar. Na2O, BaO, CaO bazik oksitlere örnektir.
Nötr Oksit
Ametallerin oksijence fakir ya da eşit oksitleridir. Asitlerle ve bazlarla reaksiyon vermezler. Suda da çözünmezler. CO, NO, N2O nötr oksitlerdir.
d. Anfoter Oksit
Anfoter madde hem asitle hem de bazla reaksiyon verebilen maddedir. Bir başka ifadeyle asitlere karşı baz bazlara karşı asit özelliği gösteren maddelere anfoter madde denir. Anfoter oksitler suda çözünmezler. Al ve Zn elementlerinin hem kendileri hem oksitleri hem de hidroksitleri anfoterdir. Al2O3, ZnO, Al(OH)3, Zn(OH) 2anfoterdirler. Pb, Sn elementleri de anfoter maddelere örnektir.
e. Peroksit
O2-2, 2 tane oksijenin toplam -2 değerlikli olduğu bileşiklere peroksit denir. Burada oksijenlerden bir tanesi 0 değerlikli , diğeri ise -2 değerliklidir. H2O2 (hidrojen peroksit), Na2O2 (Sodyum peroksit), BaO2 (Baryum peroksit) peroksitlere örnekdirler. Peroksitler ısıtılınca kolaylıkla oksijen gazı verirler.
f. Bileşik Oksit
Farklı değerlik alabilen alabilen metal oksitlerin birleşmesiyle oluşan oksitlerdir. Oksitin yapısında metal farklı iki değerlik almış olmalıdır.
| FeO + | Fe2O3 → | Fe3O4 |
| Demir (II) oksit | Demir (III) oksit | Bileşik oksit |
| 2PbO + | PbO2 → | Pb3O4 |
| Kurşun (II) oksit | Kurşun (IV) oksit | Bileşik oksit |
Örnek 6:
Aşağıdaki bileşik çiftlerinden hangisinden tuz oluşmaz?
A) NaOH ve HCl B) CO2 ve KOH C) SO3 ve NaOH D) NH3 ve Ca(OH)2 E) CH3COOH ve KOH
Çözüm
NaOH kuvvetli baz, HCl kuvvetli asit olduğundan ikisinin reaksiyonu tuz oluşturur. CO2 asidik oksit, KOH baz olduğundan reaksiyon tuz oluşturur. SO3 asidik oksit, NaOH baz olduğundan reaksiyon tuz oluşturur. NH3 ve Ca(OH)2 her ikisi de baz olduğundan reaksiyon gerçekleşmez. Yalnızca karışım oluştururlar. CH3COOH organik asit, KOH baz olduğundan reaksiyon tuz oluşturur.
(Cevap D)
Örnek 7:
I. X oksiti, asit ve baz ile reaksiyon verir.
II. Y oksiti, baz ile reaksiyon verir.
III. Z oksiti ısıtılınca, kolayca O2 gazı açığa çıkarıyor.
Buna göre X, Y, Z oksitleri hangi oksit sınıfına dahil edilebilir?
Çözüm
Oksitlerin özelliklerini hatırlayacak olursak; asitle ve bazla tepkime veren oksit, anfoter oksittir. Baz ile tepkime veren oksit, asidik oksittir. Isıtılınca kolayca O2 gazı elde edilen oksitler peroksitlerdir. Buna göre X anfoter oksit, Y asidik oksit, Z ise peroksit olmalıdır.
Örnek 8:
Atom numarası 9 olan F elementi ile iyonik bağlı XF2 ve XF3 bileşiklerini yapabilen X elementinin oksijen ile oluşturduğu X3O4 oksiti hangi oksit grubuna aittir?
Çözüm
Farklı değerlik alabilen metal oksitlerin birleşmesiyle oluşan oksitlere bileşik oksit dediğimizi hatırlayalım. XF2 ve XF3 bileşiklerinde X'in alacağı değerlikler sırasıyla +2 ve +3 tür. X3O4 bileşiğinde X'in farklı iki değerliği de bulunduğu için, X3O4 bir bileşik oksittir.