ÇMB 541 KİMYA BİLGİ TAZELEME
Ne Görüyorsunuz?
Tablo 2: R’nin Farklı Birimlerdeki Değerleri
Periyodik Tablo
Molekül Yapısı Bağlar - C-C 83 kcal/mol
- C=C 146 kcal/mol
- Kararlı bağlar genellikle bağın oluşması sırasında enerji verirler. Bu enerji ne kadar büyükse bağ o kadar sağlamdır. Bağ sayısı arttıkça açığa çıkan enerji de artar.
- Bağ nötr bir atomun en dış kabuğundaki elektronları ile olur. (değerlik elektronları)
- Bir atomun yapacağı bağ sayısı değerlik elektronlarının sayısına bağlıdır.
Soru Aşağıdaki elementlerdeki değerlik elektronu kaçtır? a) 14Si b)10Ne c)11Na d) 17Cl
İyonik Bağ
Kovalent Bağlar
Diğer Bağlar Polar Kovalent Bağ: Atomlar elektronları paylaşır ancak elektronlar zamanlarının çoğunu bir atomun çevresinde harcarlar. En tipik örneği sudur. Koordinat Kovalent Bağı (Paylaşılan elektron çifti tek bir atomdan gelir.
Oksidasyon Hali Madde(atom/molekül) - elektron= Yükseltgenme - Nao Na+1 + e
- Tüm atomlar element hallerinde 0 oksidasyon nosuna sahiptir.
- İyonik Moleküllerde oksidasyon nosu iyon yüküne eşittir.
- Kovalentler için daha belirsiz ve elektronegativitiye (EN) göre değişiklik gösterir. EN arttıkça elektron çekme gücü artar. CH4, H=+1, C = -4
- Metallerle olan bileşikler dışında H’in oksidasyon nosu +1, Oksijen ise genellikle -2 (üç hal dışında)
- Florlu bileşiklerde +1
- Hidrojen peroksid (H2O2) ve peroksid (O2-2 ) için -1
- I. Grup metal oksitlerde -1/2
Atmosferde oksidasyon nosunu yükseltme eğilimi görülür. Atmosferde oksidasyon nosunu yükseltme eğilimi görülür. Örnekler: O2 0 LiH H:-1 Li: +1 HCl H:+1 Cl: -1 NH3 H:+1 N:-3 Soru: Aşağıdakilerin oksidasyon nolarını yazın. a) H2SO4 b) SO2 c)H2O2
Serbest Radikaller
Elektronları Uyartılmış Moleküller (EUM) Kararlı molekül + ElektroManyetik Işıma EUM Molekül birden fazla uyartılmış derecesine sahip olabilir. Genellikle MÖ (UV) ya da “Görülebilir” ışıma molekülleri uyartmak için yeterlidir.
Işıma
EUM Uyartılmış halden çıkmak için genelde 4 yol var:
Tepkime Eşitleme __C4H10 + __O2 __CO2 + __H2O - Tepkimeyi eşitleyin.
- 2 mol bütan yandığında kaç kg CO2 üretilir?
- Kütle korundu mu?
Enerji Hesaplamaları Ekzotermik: ∆H < 0 Endotermik: ∆H > 0 ∆Hf°: oluşum entalpisi: Elementlerin termodinamik olarak en kararlı oldukları durum için 0 alınır.
Gibbs Serbest Enerji Gibbs Serbest enerji : iş yapma enerjisinin ölçütü ∆G = ∆H-T∆S Entropi ∆G < 0 Tepkime yazıldığı yönde kendiliğinden ∆G = 0 dengede
Örnek
∆G° ∆G° tanım gereği tüm tepkimeye giren ve çıkanların standard şartlardaki durumlarını dikkate alarak aradaki enerji farkını ölçer. Örneğin aşağıdaki tepkime için, tüm katılanlar 1 atm basınçtadır. Yani N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
∆G ‘yi bilmek yeterli mi? ∆G ‘den tepkimenin mümkün olup olmadığını tahmin edebiliriz. Ancak tepkimenin olup olmayacağını bilmek o tepkimenin ne kadar hızla olacağını bilmediğimizde, çok fazla anlam içermez.
Tepkime Hızları Tepkime Hızı: Tepkimede çıkan ürünlerin veya tepkimeye girenlerin birim zamanda molar derişimlerindeki artma ya da azalma. Tepkime hızı sabit mi? R = dA/dt = f(
2N2O54NO2 + O2
Hız Kanunları Elementer tepkimeler için tepkimenin hızı tepkimeye girenlerin derişimiyle doğru orantılı - A + B C Hız: R = k[A][B]
- Derecesi = 2 (A’ya göre 1, B’ye göre 1)
- A + A B R = k[A]2
- Derecesi = 2
Hız Kanunları
Hız Kanunları Hız denklemi herhangi bir tepkime için tepkime yazılımından belirlenemez.Deneysel olarak elde edilir. Çünkü bazı tepkimeler birden fazla adımda gerçekleşir. Her bir gerçek adım “elementer” tepkime olarak adlandırılır ve elementer tepkimelerin toplamı tepkime mekanizmasını verir. Tepkimenin toplamda hızını en yavaş olan basamak belirler.
Tepkime Mekanizması Tek Adım - ClNO2(g) + NO(g) NO2(g) + ClNO(g)
3 adım - N2O5NO2 + NO3
- NO2 + NO3NO2 + NO+ O2
- NO + NO32NO2
Mekanizma A + B C R1 A + A B R2
Aktivasyon Enerjisi (Ea) Tepkimenin olabilmesi için tepkimeye giren maddelerin geçmek zorunda oldukları potansiyel enerji farkı.
Tepkime Hızını Artırmak
KİMYASAL DENGE Birçok tepkime geriye dönüşlü olup tamamalanmazlar. A + B C + D R1 = k1[A][B] R2 = k-1[C][D]
Le Chatelier (1850-1936) Prensibi Sistemde bir değişim olduğunda (derişim,basınç, sıcaklık vb), denge bu stresin etkisini azaltacak yöne kayar. A + B C + D
Denge Halinde Gazlar Gazlarda ideal gaz kanunu kabul edersek, denge ifadesinde derişim yerine her gazın kısmi basıncı kullanılabilir. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Denge Sabitinin Hesaplanması Tepkimenin herhangi bir zamanındaki serbest enerjisi (∆G) ile standart serbest enerjisi(∆G° ) arasında şu bağ vardır. - ∆G = ∆G° + RTlnQ
- Tepkime dengede ise, ∆G = 0
- ∆G° = -RTlnKd
Örnek
Denge Sabiti ve Sıcaklık Farklı sıcaklıklardaki denge sabitini bulmak için: van't Hoff Eşitliği:
İyonlaştırma Sabiti Ki NH3 + H2O NH4+ + OH- HAc H+ + Ac-
Faz Dengeleri 1. Çözünebilirlik AgCl(s) Ag+ + Cl- - [Ag][Cl] = Ksp = 1.82x10-10
- 2. İki faz arasında paylaşım
- Suda ve organik karışmayan bir organik sıvıdaki dağılım
- X(aq) X(org) K=[Xorg]/[Xaq]
3. Gaz ve sulu fazda dağılım (Henry Kanunu) A(g) + H2O AH2O KH=[AH2O]/PA=HA NH3(g) + H2O NH3(aq)
Sabit Hal (Steady State) Birçok tepkime çok aktif bileşikler içerir. (Serbest kökler gibi). Oluşur oluşmaz diğer tepkime tarafından kullanılır. Tepkimenin hızı belirlenirken yalancı sabit hal yaklaşımı kullanılır. (Pseudo Steady State)
Oluşma hızı ile tükenme hızı birbirine eşit. dA*/dt = 0 (A*’nın derişimi zamanla değişmiyor demek değil, sadece A*’nın değişimi diğerlerine oranla öyle hızlı ki, onu sabit halde kabul edebiliriz.)
Serbest Kökler ve Zincirleme Tepkimeler H2 + Br2 2HBr (elementer tepkime değil) Başlatma Yayılma Engelleme Sonlanma
Dikkat Edilecek Durumlar C2H6 C2H4+H2 tepkimesi (etanın eten oluşturması) tepkimesi birinci dereceden tepkime kinetiği izler.
Etan Eten
A + M A· + M A· + MA + M A· B+C
Diğer Konsantrasyon Birimleri molekül/cm3 : Genellikle kimyasal hız denklemlerini yazarken çok aktif olan türlerin konsantrasyonlarını ifade ederken kullanılır. Molar konsantrasyona çevirmek için Avogadro’s Sayısı 6.023 x 1023 molekül/gr-mol kullanılır. g/m3
Sorular: Van’t Hoff eşitliğini aşağıdaki eşitlikleri kullanarak elde ediniz.
Sorular: N2 + 3H2 2NH3(g) tepkimesinin 500 K’daki denge sabitini nasıl hesaplarsınız? Dengedeki bir karışımdaki N2 ve H2 kısmi basıncını biliyorsanız NH3’un kısmi basıncını nasıl hesaplarsınız? Belli miktarlarda N2 ve H2’den oluşan bir karışımın bir tanka konulduğunu ve dengeye ulaştığını biliyorsunuz diyelim. Dengedeki karışım bileşimini nasıl belirlersiniz?
Sorular Sudaki ppm ile atmosferdeki ppm’in farkı nedir? 2HI H2 + I2 için deneysel olarak I2’nin oluşum hız denklemi : dI2/dt = k[HI]2 Buna göre aşağıdaki ifadeleri oluşturun. dH2/dt = dHI/dt =
Kirletici: İnsan faaliyetleri sonucu ortaya çıkan ve normal konsantrasyon değerlerinin üstünde bir miktarda bulunan ve çevre üzerinde net olarak bozucu etkisi olan madde Bulaşkan (kontaminant): Çevrede bulunan normal bileşimden sapmaya neden olan ancak kirletici olarak sınıflandırılmamış madde Kaynak:Kirleticinin ortaya çıktığı yer Alıcı: Kirleticiden etkilenen her şey (insanlar, yerler, ciğerler vs.) Alıcı Havuz: Kirleticinin uzun süreli depolandığı yer
Atmosfer Kimyası -Terminoloji Birincil Kirletici: Kaynaktan doğrudan yayılan kirletici, SO2 İkincil Kirletici: Birincil kirleticilerin atmosferdeki kimyasal tepkimeleri sonucu oluşan kirleticiler, O3
Atmosfer Kimyası -Terminoloji Atmosfer: Sıcaklık profiline göre bölümlere bölünmüş, troposfer yeryüzüne en yakın olanı. Bu derste çoğunlukla bu tabakada olan kimyasal tepkimeleri konuşacağız. Ayrıca Troposferin üzerindeki stratosferdeki Ozon ile ilgili tepkimelere de bakacağız. Hidrosfer: Yeryüzündeki tüm su ortamları (okyanus,göl,deniz,ırmak,buzullar,buz dağları ve yer altı suyu) Litosfer: Yeryüzünün dış kısımları, yerkabuğundaki mineraller ve toprak Biyosfer: Yaşayan organizmalar ve onların bulunduğu yakın çevre
Dostları ilə paylaş: |