Kategori: Kimya

Maddeyi oluşturan tanecikler neler olabilir?

 

Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği bulunan her şeye madde adı verilmektedir. Katı,sıvı ve gaz halde bulunabilirler. Dışarıdan bakıldığında görünmese bile madde daha küçük parçacıklardan oluşmaktadır. Bu taneciklere atom adı verilmektedir. Mikroskop altında incelendiğinde atomlar küçük yuvarlak daireler şeklindedir. Bu daireler bir araya gelerek maddeleri oluşturmaktadır. Maddenin her halinde bu atomların özellikleri farklıdır. Gelin şimdi hep beraber bu özellikleri inceleyelim.

 

Katı hal : Bu haldeki maddenin atomları arasında neredeyse hiç boşluk yoktur. Maddenin en düzenli hali olarak bilinen katı hali erime ve sublimleşme gibi hal değişimine uğrayabilir. Erime olayı katı bir maddenin sıvı hale geçmesi olayına verilen addır. Erime ısısı her madde için farklı olup, katının yoğunluğuna bağlı olarak değişmektedir. Sublimleşme olayı ise katı bir maddenin direk olarak gaz haline geçmesi olayıdır. Bu olaya en güzel örnek naftalindir. Normal şartlarda katı halde bulunan bu madde sıcaklığın etkisiyle direk olarak gaz haline geçmektedir.

 

Sıvı hali : Bu halde bulunan maddelerin atomları arasında az da olsa boşluk bulunmaktadır. Tanecikleri arasında çekim kuvveti katılara oranla daha azdır ve belirli enerji ile birbirinden ayrılabilir. Sıvı maddelerin tanecikleri öteleme ve dönme hareketi yapabilmektedir. Gazlar kadar olmasa az miktarda sıkıştırıldığından kimya kanunlarında sıkıştırılamaz olarak geçmektedir. Belirli bir şekilleri olmadığından konulduğu kabın şeklini almaktadır. Sıvı maddeler buharlaşma adı verilen hal değişimi yaşarlar. Bu hal değişimi sıvı halden gaz geline geçişe verilen addır.

 

Gaz hali : Maddenin en düzensiz hali olarak bilinen gazların tanecikleri arasındaki boşluk oldukça fazladır. Sıvılar gibi akışkan bir yapıya sahiptir. Tanecikleri aralarında bulunan boşluklar sebebiyle rahat bir şekilde öteleme ve dönme hareketleri yaparlar. Gazların belirli şekil ve hacimleri bulunmadığından konulduğu kabın şeklini alırlar. Maddenin halleri arasında sıkıştırabilen tek tür gaz maddelerdir.

Guatr ve tiroit kanserinin tedavisinde kullanılan iyot elementinin atom numarası 53 kütle numarası 131 olduğuna göre elektron ve nötron sayısını bulunuz?

 

Guatr hastalığı troid bezinin enfeksiyon veya tümör dışında kendiliğinden büyümesine verilen addır. Bu hastalığın en temel sebeplerinden birisi troid enzimlerinin doğuştan eksik olmasıdır. Bu sebebin haricinde en önemli sebep ise iyot alım miktarının eksik olmasıdır. Guatr hastalığı sonucunda büyümeye başlayan troid bezi yemek borusu ve soluk borusunun üzerine baskı yaparak yutkanmada güçlük çekmemize sebep olmaktadır.

 

Troit kanserinde ise troit bezlerinin yakınlarında oluşan bir tümör bu bölgenin çalışmasını doğrudan etkilemektedir. Bu tümör genetik faktörlerden oluşabileceği gibi iyot eksikliği veya sağlıksız beslenmekten dolayı da ortaya çıkabilir.

 

Her iki hastalıkta ortak olarak iyot kullanımının artırılması tavsiye edilmektedir. İyot elementini besinler yoluyla dışarıdan alabiliriz ve en çok tuz içerisinde bulunmaktadır. Aldığımız iyot elementi kan yoluyla troit bezine ulaşarak çalışmasını düzenler. Günlük hayatta kullanmış olduğumuz tuzların iyot yönünden zengin olmasına dikkat etmeliyiz. Buradaki en önemli nokta iyotun eksikliğinin zararlı olabileceği gibi fazlası da vücudumuza ciddi zararlar verebilmektedir ; bu yüzden tuzu ayarında tüketmek oldukça faydalı olacaktır.

 

İyot hakkında bilgi verdikten sonra sorumuzun cevabına geçebiliriz. Atom numarası 53 olarak verilen elementin proton sayısı ve çekirdek yükü de 53 diyebiliriz. Kütle numarası proton sayısı ve nötron sayısının toplamı olduğundan;

 

53 + nötron sayısı = 131 işleminden yola çıkarak nötron sayısı “78” olarak bulunmaktadır.

 

Doğada nötr halde bulunan iyot elementinin elektron sayısının proton sayısına eşit olması gerektiğinden 53 olan proton sayısı bize elektron sayısına da verecektir. Sorumuza cevap olarak elektron sayısı da 53 diyebiliriz.

Cu^a iyonuna ait atomda n=p+5 eşitliği vardır. Kütle numarası 63 olan Cu^a iyonunun elektron sayısı 28 olduğuna göre a kaçtır?

Temel halde bulunan bir atomun farklı kimyasal tepkiler sonucunda elektron kazanması veya yitirmesi sonucunda oluşan yeni atom haline iyon adı verilmektedir. Bildiğimiz üzere atomun çevresinde hareket halinde bulunan negatif yüklü parçacıklara elektron adı verilmektedir. Bu elektronlar tepkimeler sırasında diğer atoma geçebilmektedir. Elektron veren atomlar pozitif yük kazanır ve bu atomlara katyon adı verilir. Tepkime sırasında başka atom üzerinden elektron alan atomlar ise negatif yüklenerek anyon adını alırlar. Elektron almak veya vermekteki en büyük sebep kararsız yapıdan kurtulmaktır. Son katmanında 6 adet elektronu bulunan X atomu 2 adet elektron alarak soygaz düzenine sahip olur ve X^-2 şeklinde gösterilir. Son katmanında 2 adet elektronu bulunan bir Y atomu ise 2 adet elektron vererek Y⁺² şeklinde gösterilir. Bu örneklerde X^-2 iyonu anyon , Y⁺² iyonu ise katyon olarak isimlendirilir.

 

Yukarıdaki soruda ise nötron sayısının proton sayısından 5 fazla olduğu belirtilmiştir. Kütle numarası ise proton sayısı ve nötron sayısının toplamına eşittir. Denklemi bu şekilde yazacak olursa (p+5)+(p)=63 diyebiliriz. Bu işlem yapıldığında proton sayısı 29 olarak bulunur.

 

Elektron sayısı ise 28 olarak verildiğinden proton sayısı-elektron sayısı işleminden sonuç +1 olarak bulunacaktır. Kısa Cu^a iyonu aslında +1 pozitif yüklü olan Cu⁺¹ iyonudur. Pozitif değer taşıdığından katyon olarak nitelendirebiliriz.

 

Orbital dizilimi 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 şeklinde olan Cu elementi son katmanında bulunan 1 elektronu vererek soygaz düzenine ulaşmıştır.

Kütle numarası 56 olan Fe elementinin nötron sayısı proton sayısından 4 fazladır. Nötr demir atomunun elektron sayısı kaçtır?

 

Modern atom teorisiyle elde edilen bilgilere göre bir atomun çekirdeğinde proton ve nötron adı verilen tanecikler bulunmaktadır. Atom ağırlığının tamamını bu parçacıklar oluşturmaktadır. Protonlar pozitif yük taşırken nötronlar yüksüz atom altı parçacıklardır. Çekirdeğin haricinde atomun içerisinde yer alan katmanlarda elektron adı verilen ve negatif yüke sahip olan parçacıklar bulunmaktadır. Bir atom bileşik oluşturduğunda son katmanında yer alan elektronları verir veya elektron alarak soygaz elektron düzenine sahip olur. Aldığı veya verdiği elektron sayısına göre de -1,-2,+1 veya +2 gibi değerliklere sahip olur.

 

Tanımdan yola çıktığımızda atomun kütlesinin tamamını proton ve nötron adındaki parçacıklar oluşturmaktadır. Elektronlar hem yüksüz hem de ağırlığı neredeyse yok sayılabilecek parçacıklardır.

 

Soruda, proton sayısına “x” dediğimizde nötron sayısı “x+4” olmaktadır. Kütle numarası ise iki parçacığının toplamına eşittir. “2x+4” sayısı 56’ya eşit olduğundan x sayısı yani proton sayısı “26”a eşit olmaktadır. Soruda nötr bir Fe elementi olarak belirtildiğinden elektron sayısı da proton sayısına eşit olur ve “26”a eşittir.

 

Demir elementi B grubu içerisinde yer alıp geçiş metali olarak adlandırılmaktadır. Metal grubuna ait olduğundan elektriği çok iyi iletir ve parlak bir görünüme sahiptir. Orbital dizilimi ise 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶ şeklindedir. Son orbitali d veya f orbitaliyle biten elementler genel olarak geçiş metalleri grubunda yer almaktadır.

Atom numarası 36 olan X elementinin nötron sayısı proton sayısından 11 fazladır. Buna göre bu elementin kütle numarası kaçtır?

 

Bir elementi “X” harfiyle sembolize edersek bu elementin sağ ve sol kısmına bazı sayılar yazılmaktadır. Bu sayılar şu şekilde ifade edilir : Sol alt köşeye yazılan proton sayısı,sağ alt köşeye yazılan elektron sayısı,sol üst köşeye yazılan kütle numarası,sağ üst köşeye yazılan iyon yükü ve sol ortaya yazılan nötron sayısını ifade eder.

 

• Bir atomda atom numarası = proton sayısı = çekirdek yüküdü Bir soruda bu kavramlardan hangisi verilirse verilsin proton sayısı olarak ele alabiliriz.
• Kütle numarası = nükleon sayısı ‘dır ve proton ve nötron sayısının toplanmasıyla elde edilir. ( proton sayısı + nötron sayısı )
• İyon yükü bir atomun pozitif veya negatif yüklü olduğunu bizlere gö Proton sayısından elektron sayısının çıkarılmasıyla elde edilir. ( proton sayısı – elektron sayısı )

 

Nötr atom, elektron ve proton sayısı birbirine eşit olan atomlara verilen addır. Periyodik tabloda yer alan tüm elementler nötr olarak ifade edilmektedir.

İyon adı verilen atomlar ise belirli miktarda elektron veren veya alan atomlara verilen isimdir. Burada dikkat edilecek en önemli nokta ise protonlar kesinlikle hareket etmez, hareketli olan tanecik yalnızca elektronlardır.

 

Yukarıdaki verilen bilgileri soru üzerinde uygularsak :

Nötron sayısı proton sayısından 11 adet fazladır ifadesi yer alıyor. Soru içerisinde proton sayısıyla aynı anlama gelen atom numarası ise 36 olarak verilmiş. 36+11 işlemiyle nötron sayısı “47” olarak bulunmaktadır.

 

Kütle numarası bildiğimiz üzere proton ve nötron sayısının toplamına eşittir ( proton sayısı + nötron sayısı). 36 olan proton sayısı ile 47 olan nötron sayısı toplandığında (36+47 ) kütle numarası 83 olarak bulunmaktadır.

Temel hal ve uyarılmış hal ne demektir? Açıklayınız.

 

Bir atomun enerji bakımından en düşük seviyede ve kararlı halde bulunmasına temel hal adı verilmektedir. Bu halde bulunan atomların elektron dağılımının gösterilmesine ise elektron dizilimi denmektedir. Karbon atomunu ele alacak olursak ; nötr halde bulunan bir karbon atomunun elektron sayısı 6’dır. Elektron dağılımı ise 1s²2s²2p² şeklindedir. Buradaki dağılımdan ise bu elementin 2.periyot 4A grubunda yer aldığı sonucuna varabiliriz

 

Bir atoma enerji vererek içerisinde bulunan elektronları bir üst enerji seviyesine çıkarma işlemine ise uyarma, uyarılan elektronun son haline ise “uyarılmış hal” adı verilmektedir. Uyarılan atom kararsız hale gelir ve almış olduğu enerjiyi geri vererek temel haline döner. Bu işlem sırasında ise atom bir ışıma gerçekleştirir. Örnek olarak elektron sayısı 12 olan magnezyum (Mg) elementini ele alalım.

 

Temel haldeki elektron dağılımı : 1s²2s²2p⁶3s² olan atoma bir enerji vererek son katmanda bulunan elektronu daha üst enerji seviyesine getirirsek elektron dağılımı 1s²2s²2p⁶3s¹3p¹ şeklinde olacaktır. Görüldüğü üzere uyarılmış olan atomun elektron dağılımı farklıdır. Uyarılmış halde olan atomu belirtmek için üzerine (*) işareti konur ve Mg* şeklinde gösterilir.

 

Uyarılmış olan atomların özellikleri ise şu şekildedir :

• Kimyasal özellikleri aynı olmasına rağmen fiziksel özellikleri farklıdır.
• Temel hale göre daha kararsız bir yapıya sahiptir.
• Periyodik cetvel üzerinde bulunduğu grubu ve periyotu asla değişmez.
• Uyarılmış halde bulunan atomdan bir adet elektron koparmak için verilmesi gereken enerji miktarı daha düşüktü
• Uyarılmış halden temele hale geçerken gerçekleşen tepkime ekzotermik bir özellik taşır. Yani bu tepkime sırasında etrafa enerji çıkışı gerçekleşir.
• Değerlik elektron sayısı ve orbital türü yeni oluşan atom için de geçerli olmaktadır.

Atomlar neden ışıma yapar?

 

Bütün atomların doğada bulunduğu şekline “temel hal ” adı verilmektedir. Bazı durumlarda atom içerisinde yer alan elektronları bir üst seviyeye veya alt seviye getirmek için enerji verilmesi gerekmektedir. Bu işleme atomu uyarma adı verilir. Uyarılmış halde bulunan bir atom temel halde bulunana göre daha kararsız bir yapıya sahiptir. Çok yüksek enerji verilen elektronlar sonsuz noktasına ulaşmış olur ve buna iyonlaşma adı verilmektedir. Uyarılan bir elektron belirli bir süre sonra tekrar eski haline dönmektedir. Eski haline dönen atomlar farklı bir ışıma yapmaktadır. Bu ışımalardan gündelik hayatta ultrasyon, mr, lazer ve x ışınları gibi bir çok alanda faydalanılmaktadır.

 

Atomları uyarmak için kullanılan yöntemlerden bazıları şunlardır :

• Hızlandırılmış elektronlar yardımıyla : Atomların uyarılması için 1.uyarılma enerjisinden daha büyük bir enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu enerjiyi elde etmek amacıyla atom ile elektronlar esnek çarpışma hareketi yapar ve bu sayede elektronlar hızlanarak sistemi terk eder. Bu şekilde elde edilen elektronun enerjisi atomun kararlılık enerjisinden yüksek veya eşit olduğunda bir ışıma yayabilir ancak burada unutulmaması gereken elektronun enerjisi atomunkine eşit ise elektron atom tarafından soğurulabilir.

 

• Isı yükseltilerek uyarma : Atomların temel halde bulunabilmesi için normal sıcaklık koşulları gerekmektedir. Ortamın sıcaklığı artırıldığında atom içerisinde bulunan elektronların hareket hızı artmaya başlar. Bu hareket sırasında atom ile elektronlar arasında esnek olmayan çarpışmalar meydana gelir. Bu sayede atom uyarılmış olur. Sıcaklığın yükseklik derecesi atomun uyarılma miktarıyla doğru orantılıdır. Uyarılan atomlar ise normal hale geçerken ışıma yapmaktadırlar.

Yarı Metal Nedir? Yarı Metallerin Özellikleri Nelerdir? Tanımlayınız.

 

Kimya tarihinin ilk zamanlarından itibaren bulunan element sayısının fazla olmasından dolayı bilim insanları bu elementleri belirli özelliklere göre sınıflandırmaya çalışmışlardır. Günümüzde kullandığımız periyodik tablo üzerinde elementler metal, ametal, yarı metal ve soygazlar olmak üzere 4 farklı şekilde gruplandırılmıştır. Metal ve ametaller kendine ait olan bazı özellikleri gösterirken yarı metal elementler her iki grubun da özelliğini göstermektedir. Bazı özellikleri metala bazı özellikleri ise ametallere benzediğinden bu elementlere yarı metal adı verilmiştir. Belirli grupları olmayan bu elementler 3A, 4A, 5A, 6A ve 7A gruplarında belli sayıda bulunmaktadır. Bu yarı metal elementlerinin özelliklerini şu şekilde sıralayabiliriz.

 

• Bu elementlerin tamamı doğada katı halde bulunmaktadır. ( Bu özelliği bakımından metal elementlerine benzemektedir. Metal elementleri de cıva hariç katı halde bulunmaktadır. )
• Parlak bir görünüme sahiptirler. ( Metal elementleri metal bir görünüme sahip iken ametal elementleri mat bir görünüme sahipti. Bu özelliği bakımından da metallere benziyor diyebiliriz. )
• Elektriği çok az miktarda iletmektedir. ( Metaller elektriği çok iyi iletirken ametaller elektriği hiç Yarı metal elementler diğer iki gruptan tamamen ayrılarak kendine has bir özellik göstermektedir. )
• Yüksek sıcaklıkta bulunduğunda elektriği neredeyse metal elementleri kadar iyi iletmektedir.
• Oluşturduğu bileşiklerde bazı durumlarda metalik özellik gösterirken bazı bileşiklerinde ametallik özellik gösterir.

 

Yukarıdaki özellikleri incelendiğinde yarı metal elementler hem metal hem de ametal elementlerinin özelliklerini göstermektedir. Bu yüzden bu elementlere yarı metal adı verilmektedir. Bor ve Silisyum elementleri yarı metal özellik gösterirken birisi 3A grubunda diğeri ise 4A grubunda yer almaktadır. Yarı metal elementlerinin belirli bir grubu bulunmamaktadır.

Ametallerin özellikleri nedir? Açıklayınız.

 

Periyodik tablo üzerinde genellikle 5A, 6A ve 7A grubunda yer alan elementlere ametal adı verilmektedir. Geçiş metalleri adı verilen B grubu elementleri arasında ametal özelliği taşıyan element bulunmamaktadır. Oksijen ile başlayan 6A grubuna kalkojenler, 7A grubuna da halojenler adı verilmektedir. Aynı isim altında gruplandırılmış olan bu ametallerin birçok ortak özellikleri bulunmaktadır. Gelin şimdi hep beraber bu özellikleri inceleyelim.

 

1. Bu elementler oda koşullarında ( sıcaklık ve basınç ) katı, sıvı veya gaz halinde bulunabilirler.
2. Metal elementlerin aksine mat bir görünüme sahiplerdir.
3. Kolay şekil alamadıklarında dolayı tel veya levha haline getirilemezler.
4. Metal özellik taşımadıklarından dolayı ısı ve elektriği iyi iletmezler.
5. Doğada çok nadir atomik yapıda bulunurlar. Saf halde iken moleküler yapıya sahiptirler.
6. Elektron almaya daha yatkın olan bu elementler kendi aralarında kovalent bağ oluştururken, metal atomlar ile iyonik bağlı bileşik oluştururlar.
7. Periyodik cetvel üzerinde metallerden ametallere gidildikçe erime ve kaynama sıcaklıkları düştüğünden, ametallerin erime ve kaynama noktaları düşüktü
8. Canlıların üzerinde bol miktarda bulunurlar ve buna en güzel örneği oksijen olarak verebiliriz. Yaşamak için gerekli olan bir elementtir.
9. Sulu çözeltileri oluşturulduğunda genel olarak asidik bir özelliğe sahiptir. ( Asitler ph değerleri 7’den küçük olan yapılardır.

 

Yukarıda görüldüğü üzere ametal elementlerin özelliklerini metal elementlerinin zıttı olarak düşünebiliriz. Periyodik cetvelde bulunan soygazlar ise metal ve ametal elementlerinin özelliklerini taşımayarak kararlı bir yapıya sahiptir. 8A grubu yalnızca soygazlardan oluşmaktadır.