3. Ünite

ASİTLER VE BAZLAR

ASİTLER
Asitler kimyada önemli bir bileşik sınıfını oluştururlar.Asit-latince anlamına gelen asidus kelimesinden alınmıştır.Günlük gıda maddelerinin bir çoğunda asit vardır.Canlı organizmaların hayatsal faaliyetlerinde asitlerin önemi büyüktür.Mide özsuyu besinlerin sindirimi için %0,4 oranında hidroklorik asit içerir.Proteinlerin oluşumunda amino asitlerin önemi tartışılmaz bir gerçektir.Genel olarak asitler;inorganik ve organik asitler olarak iki gruba ayrılırlar.Yapısında karbon elementi bulunmayan asitlere inorganik aitler ,karbon elementi kullanılarak oluşturulan asitlere ise organik asitler denir. ASİTLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ
-Asitlerin tadları ekşidir.Örnek olarak;sirkedeki asetik asit ekşi elmada ki malik asit , limondaki sitrik asit ve askorbik asit(C Vitamini),yoğurt suyundaki laktik asit, meşrubat ve kolalardaki karbonik asit sayılabilir.Ancak her asitin tadına bakamayız.Çünkü asitlerden bazıları parçalayıcı bazıları da zehirlidir.
-Asitler yakıcı özelliğe sahiptir.Asitlerin bu özelliği her asitte aynı şekilde olmaz.Örneğin Hno3 deriye döküldüğünde proteinlerle tepkimeye girer.H_{2SO4 ise hücre suyunu çekerek yakma etkisi gösterir.-Asit suda çözüldüğünde ne kadar fazla iyon oluşuyorsa,iletkenlik o kadar fazla olur .Kuvvetli asitlerde iletkenlik fazla zayıf asitlerde ise azdır.
-Asitler mavi turnusol kağıdını kırmızıya çevirir.Turnusol kağıtları indikatör boyası emdirilmiş kağıtlardır.İndikatör boyaları ise ortamın asidik veya bazik olmasına göre renk değiştiren maddelerdir.Örneğin bir indikatör olan metil oranj asitler kırmızı renge döner.
-Asitlerin genel olarak yapılarında proton bulunur.Ancak yapılarında hdrojen bulunan tüm maddeler asit değildir.MC1 kuvvetli bir asit olmasına karşın nh3 baz özelliği gösterir.CH+ ise asit ve baz karakteri göstermez.
-Bazlarda birleşerek tuz ve su oluştururlar.Kimyada bu tepkimelere nötrleşme tepkimesi denir.
[BAZ+ASİTàTUZ+SU]NaOH + Hcı > Nac I + h20}

_{2KOH + H2SO 4 + K2SO4 + 2H2O}

_{Ca(OH)2 + H2SO4 – CASO4 + 2H2O}

_{Metal oksitlerde(Bazik oksitlerle)birleşerek tuzları yaparlar. METAL OKSİT + ASİTà TUZ+SU}

_{Na2O + 2hcI >> 2NacI + H2 O}

_{CaO + H2SO4 >> CASO4 + H2O}

_{K2O + H2CO3 >>K2CO3 + H2 O}

_{CUO + 2HNO3>>CU(NO3)3 + H2O}

_{Asitlerin metaller ile olan tepkimeleri , metallerin aktifliğine göre değerlendirilir.Metallerin aktiflik sırası}

_{K , Na , Ca , Mg , Al , Zn , Fe}

_{Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller}

_{Cu , Ag , Hg, Au, Pt}

<sub>Aktifliği hidrojenden az olan metaller (şeklindedir)


Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller seyreltik asitler ile H2 gazı oluşturacak şekilde tepkime verirler. METAL+ASİTà TUZ + H2 GAZI</sub>

_{Mg + 2Hcı à MgCI2 + H2}

_{Zn+2Hcıà ZnCI2+H2}

_{Aktifliği hidrojenden az olan metallere HCI ve seyreltik H2SO4 etki etmez.}

_{Cu+HCI à Tepkime gerçekleşmez.}

_{Cu+H2SO4àTepkime gerçekleşmez.}

_{Ag+HCI àTepkime gerçekleşmez.}

_{c)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HCI ve seyreltik H2SO4 tepkime verir.Bu tür tepkimelerden H2 yerine SO2 oluşur.
Cu+2H2+SO4àCuSo4+So2+2h30Derişik
Zn+2H2SO4àZnSo4+SO2+2H2ODerişik
d)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HNO3’ün etkisi ise seyreltik ve derişik olmasına bağlı olarak değişir.HNO3;Cu Hg ve Ag’’ etki eder.Pt ve Au ‘‘a etki etmez.}

_{Cu+4HNO3àCu(NO3)+2NO2+2H3O}

_Derişik

_{3Cu+8HNO3-3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O}

<sub>Seyreltik
–Asitlerin ametallere etkisi ise genellikle derişik durumunda olabilir.
C+4HNO3àCO2+4NO2+2H20(Derişik)
C+2H2SO2àCO2+2SO2+2H20(Derişik)
S+4HNO3_SO2+4NO2+2H2O oluşur
(Derişik)
Na2CO3+H2SO2-Na2SO4+H2O+CO2
Ca(HCO3)2 + 2HCI – CACI2 +2H2O+2CO2


Ametal oksitlerin (CO2, SO2, SO3, N2O5, P2O5 gibi) sulu çözeltileri asit özelliği gösterir.Ametal oksitlere asit oksitlerde denir.</sub>

_{ASİT OKSİT +SU àASİT}

_{CO2+ H2 O àH2CO3SO2+ H2O àH2SO3}

_{SO3 + H2o à H2SO4N2O5 + H2O}

_{à 2HNO3}

<sub>ÖRNEK


Asitlerin tadları ekşidir.Aşağıdaki çözeltilerden hangisinde asit bulunmaz?A)Portakal suyu B) Limonata C) Vişne suyu D)Sirke E) Sabunlu su Çözüm:
Verilen ilk dört örneğin tadları ekşidir.Bu maddelerde asit vardır.Sabunla suyun tadı acıdır.Yapısında asit yoktur. CEVAP: E2)Aşağıdakilerden hangisi asit özelliklerinden değildir?
A)Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
B)Kırmızı turnusol kağıdını mavi renge dönüştürürler.
C)Seyreltik çözeltilerin tadı ekşidir.
D)Bazlarda tuz oluştururlar.
CEVAP:BDİĞER REAKSİYONLAR
Üç tür genel reaksiyondan başka sık karşılaşılan bir takım özel reaksiyonlar da vardır.Bunlar yukarıdaki reaksiyon türlerinden birine benzese de özel hali ile bilinirler.


Metallerin Asitlerle Reaksiyonu Metallerin asitlerle reaksiyonundan tuz oluşur,hidrojen gazı açığa çıkar.Mesela , Al metalinin HCI ile reaksiyonundan AICI3 tuzu oluşurken , hidrojen gazı açığa çıkar. Metal + Asit à Tuz + Hidrojen gazı
Al(k) + 3HCI (suda)à AICI3(suda)+ 3/2H2(g)Soy metallerin dışında ki metaller hidrojenden daha aktiftir.Bu yüzden burada Al metali Al<sup>+3cYükseltilirken bileşik haline geçerken asit katyonu olan H+ iyonu H2’ye indirgenmektedir.Metallerin asitlerle reaksiyonlarına aşağıdaki örnekler verilebilir.
Zn(k) + 2HCI(suda) à ZnCI2 (suda) + H2(g)2Na(k) + 2HCI(suda)à 2NACI (suda) + H2(g)Mg(k) + H2SO4(suda)
à MgSO4(k) + H2(g)Fe(k) + 2HNO3(suda)àFe(NO3)2(suda)+H2(g)


Soy ve yarı soy metallere (Cu- Hg- Ag- Pt- Au) oksijensiz asitler etki etmezler. Cu+HCIà Reaksiyon vermezAg+HCI
à Reaksiyon vermez3)Yarı soy metallere (Cu-Hg-Ag) yükseltgen özellik gösteren asitler etki ederler.H2SO4 ve HNO3 yükseltgen özellik gösteren iki önemli asittir.Bunların yarı soy metallere etkisinden tuz,oksit ve su oluşur.
Yarı soy metal + Yükseltgen asit àTuz + oksit + su</sup></sub>

<sub><sup>Asit olarak derişik HNO3 asidi kullanıldığında NO2 gazı açığa çıkar , tuz ve su oluşur.HNO3 deki azot indirgenirken , metal yükseltgenir.
Ag(k)2HNO3(suda) Derişik AgNo3(Suda) No2(g) + H2O(s)Cu(k)+ 4HNO3(SUDA) Derişik Cu(NO3)2(suda)+ 2NO2(g) + 2H2O(s)Seyreltik HNO3 asidi kullanıldığında ise NO gazı açığa çıkar.Gümüş ve bakırın seyreltik nitrik asitle reaksiyonları aşağıda verilmiştir.
Ag(k)+4hno3(suda)à 3 AgNO3+ NO (g) 2H2O(s)3cu(k)+HNO3(suda)à 3 Cu (NO3)2 + 2NO(g) + 4h2O(s)4)Altın (Au) be platin (Pt) tam soy metaldir.Bunlar asitlerle hidrojen çıkışı ile reaksiyona girmediği gibi yükseltgen özellik gösteren asitler de reaksiyon vermez.

Altına yalnızca kral suyu denilen (3HCI+HNO2) karışımı etki eder.
Au(k)+HCI(suda)+HNO3 à AuCI3 + NO(g)+ 2HO(s)METALLERİN BAZLARLA REAKSİYONU
Genelde metaller bazlarla reaksiyon vermezler.Ancak amfoter metal olarak bilinen Al, Zn , Sn, Pb , Cr gibi metaller derişik kuvvetli baz çözeltileriyle reaksiyon verirler.Reaksiyon sonucunda hidrojen gazı açığa çıkar.
Amfoter metal + Baz à Tuz+ hidrojen gazı
Al(K)+ NaOH(suda)àNa3 AlO3 + H2 (g)Zn(k)+ NaOH(suda)àNa2ZnO2 + H2 (g)Amfoter metallerin oksit ve hidroksit bileşikleri de amfoter özellik gösterirler.Bunların kuvvetli bazların derişik çözeltileri ile reaksiyonundan ise tuz ile su oluşur.</sup></sub>

KİMYASAL TEPKİMELER

a) Bir maddenin farklı maddelere ayrışmasına ya da farklı maddelerin etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına kimyasal tepkime (reaksiyon) denir.

b) Kimyasal tepkimeler, olaya giren maddelere ait taneciklerin (molekül, atom ya da iyon) çarpışmaları ile gerçekleşirler.Enerjileri yeterli olan taneciklerin çarpışmaları sonucunda kimyasal bağlar koparak moleküller atomlarına dağılır ve atomlar yeniden düzenlenerek farklı maddeler oluştururlar.Kimyasal tepkime, kimyasal değişim ve kimyasal olay eş anlamlıdır.Tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine ise tepkime denklemleri adı verilir.

Örn; Karbon + Oksijen ® Karbondioksit tepkimesi

C + O₂ ® CO₂ şeklinde gösterilir.

c) Yanma, paslanma (oksitlenme), nötürleşme, mayalanma, fotosentez, çökelme gibi olaylar kimyasal değişime örnek olarak verilebilir.

d) Kimyasal bir tepkimede;

Korunan nicelikler şunlardır

- Atomların türü ve sayısı

- Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizidir.)

- Toplam elektriksel yük

- Toplam enerji

- Atomların çekirdek yapıları (Proton ve nötron sayıları)

Değişen nicelikler şunlardır:

- Molekül sayısı (Mol sayısı)

- Gaz tepkimelerinde hacim (Basınç ve sıcaklık sabit)

- Gaz tepkimelerinde basınç (Hacim ve sıcaklık sabit)

Ancak mol sayısının korunduğu tepkimeler de vardır.

Örn; 1H ₂ (g) + 1Cl ₂ (g) ® 2HCl(g)... gibi

S=32, O=16 ise aşağıdaki tepkimede korunan ve değişen nicelikler şöyledir:

2SO ₂ (g) + O ₂ (g) ® 2SO ₃ (g) + ısı

Kütle : 128gr. 32gr. 160gr. Korunur

Mol sayısı : 2 1 2 Korunmaz

Molekül sayısı : 2N ₀ N ₀ 2N ₀ Korunmaz

Mol atom sayısı : 6 2 8 Korunur

Aynı koşullarda hacim : 2V V 2V Korunmaz

KİMYASAL TEPKİMELERİN SINIFLANDIRILMASI

A) ÖZELLİKLERİNE GÖRE :

1. 
   
   
   Yanma Tepkimeleri

• 
  
  
  Bir maddenin oksijenli verdiği tepkimelerdir.

Yanma tepkimesi için: yanıcı madde, hava(oksijen), tutuşma sıcaklığı gerekir.

Bu 3 faktörden birinin eksikliği yanmayı durdurur.CO₂ gazının yangın söndürücü olmasının nedeni özkütlesinin havadan büyük olması ve yanıcı olmamasıdır.

• 
  
  
  Organik bileşikler yanarlar.

Organik bileşiklerden yapılarında yalnız C ve H bulunduranlara hidrokarbon denir.Genel olarak C_xH_y formülü ile gösterilirler.Yapılarında C ve H’ın yanı sıra O, S, N ve halojen (F, Cl, Br, I) bulunduran organik bileşikler de vardır.

• 
  
  
  Organik bir bileşiğin yanması sonucunda: CO₂ oluşması bileşiğin C içerdiğini, H₂O oluşması bileşiğin H içerdiğini, SO₂ oluşması bileşiğin S içerdiğini, NO₂ oluşması bileşiğin N içerdiğini kanıtlar.Oksijen havadan geldiği için bileşikte oksijen bulunup bulunmadığı ürünlerin türüne bakarak anlaşılmaz.

CS₂ + 3O₂ ® CO₂ + 2SO₂

C₄H₁₀O₃ + 13 O₂ ® 4CO₂ + 5H₂O

2

C₄H₁₀O₃ + 5O₂ ® 4CO₂ + 5H₂O

CS₂’de C ve S olduğundan ürünler CO₂ ile SO₂’dir.C₄H₁₀’da C ve H olduğundan ürünler CO₂ ve H₂O’dur.C₄H₁₀ ile C₄H₁₀O₃’ün yanma ürünleri aynıdır.Ancak oksijenin bir kısmı bileşik tarafından karşılandığından C₄H₁₀O₃’ü yakmak için daha az miktarda oksijen yeterli olur.

• 
  
  
  Metallerin oksijenle birleşmesi paslanma ya da oksitlenme olarak bilinir.Bu tür tepkimelere yavaş yanma da denir.

3Fe + 2O₂ ® Fe₃O₄

2. 
   
   
   Sentez (Birleşme) Tepkimeleri

Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdir.Bu olayda yan ürün oluşmaz.

CaO + CO ₂ ® CaCO ₃

H ₂ + Cl ₂ ® 2HCl

C ₂ H ₄ + H ₂ ® C ₂ H ₆

3. 
   
   
   Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri

Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridir.Elektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler vardır.

ısı

KClO ₃ ® KCl + 3 O ₂

2

ısı

2HgO ® 2Hg + O₂

ısı

MgCO₃ ® MgO + CO₂

elektroliz

H₂O ® H₂ + 1 O₂

2

4. 
   
   
   Yer Değiştirme Tepkimeleri

• 
  
  
  Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir.

H₂S + Cl₂ ® 2HCl + S (Anyonların yer değiştirmesi)

Fe₂O₃ + Al ® Al₂O₃ + 2Fe (Katyonların yer değiştirmesi)

• 
  
  
  Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir.

Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir.

Fe₂S₃ (k) + 6HCl (suda) ® 2FeCl₃ (suda) + 3H₂S (g)

Çökelme:

AgNO₃ (suda) + NaCl (suda) ® AgCl (k) + NaNO₃ (suda)

Nötrleşme:

H₂SO₄ (suda) + 2NaOH (suda) ® Na₂SO₄ (suda) + 2H₂O (s)

• 
  
  
  Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır.

CH₄ + Cl₂ ® CH₃Cl + HCl

5. 
   
   
   İyonik Tepkimeler

Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimeler iyonların etkileşmesine dayanır ve tepkime ürünlerinden biri çökerek (çökelme), sıvı (nötrleşme) ya da gaz halinde ortamdan ayrılabilir.İyonik tepkimelerde sadece tepkimeye giren iyonlar gösterilir.Böyle denklemlere net iyon denklemi denir.

Nötrleşme: H⁺ (suda) + OH^- (suda) ® H₂O (sıvı)

Çökelme: Ag⁺ (suda) + Cl^- ® AgCl (katı)

Zn (k) + 2H⁺ (suda) ® Zn⁺² (suda) + H₂(g)

KİMYASAL BAĞLAR

Kimyasal bağ, moleküllerde atomları birarada tutan kuvvettir. Bir bağın oluşabilmesi için atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha kararlı (az enerjiye sahip) olmalıdırlar. Genelleme yapmak gerekirse bağlar oluşurken dışarıya enerji verirler.
Atomlar bağ yaparken, elektron dizilişlerini soygazlara benzetmeye çalışırlar. Bir atomun yapabileceği bağ sayısı, sahip olduğu veya az enerji ile sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısına eşittir.
Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

İYONİK BAĞLAR

İyonik bağlar, metaller ile ametaller arasında metallerin elektron vermesi ametallerin elektron almasıyla oluşan bağlanmadır.
Metaller elektron vererek (+) değerlik, ametaller elektron alarak (–) değerlik alırlar. Bu şekilde oluşan (+) ve (–) yükler birbirini büyük bir kuvvetle çekerler. Bu çekim iyonik bağın oluşumuna sebep olur. Onun için iyonik bağlı bileşikleri ayrıştırmak zordur.
Elektron aktarımıyla oluşan bileşiklerde, kaybedilen ve kazanılan elektron sayıları eşit olmalıdır.

• İyonik katılar belirli bir kristal yapı oluştururlar.
• İyonik bağlı bileşikler oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.
• İ;İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez. Sıvı halde ve çözeltileri elektriği iletir.

NaCl, MgS, BaCl2 bileşikleri iyonik bağlı bileşiklere örnek olarak verilebilir.

KOVALENT BAĞLAR

Hidrojenin ametallerle ya da ametallerin kendi aralarında elektronlarını ortaklaşa kullanarak oluşturulan bağa kovalent bağ denir.

a. Apolar Kovalet Bağ
Kutupsuz bağ, yani (+), (-) kutbu yoktur.
İ;İki hidrojen atomu elektronları ortaklaşa kullanarak bağ oluştururlar.

Elektron nokta yapısıyla;


şeklinde gösterilir. İki arasındaki bağ H—H şeklinde gösterilir ve H2 şeklinde yazılır.
Aynı cins atomlar arasındaki bağ apolar kovalent bağdır.

b. Polar Kovalent Bağlar
Farklı ametaller arasında oluşan bağa polar kovalent (kutuplu) bağ diyoruz.
Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından kutuplaşma oluşur ve buna polar kovalent bağ denir. Bu polarlığı HF molekülü ile açıklamaya çalışalım:
Hidrojen ve Flor elektron ortaklığı ile bileşik oluşturmuş durumdadır. Florun elektron alması yani elektronu kendisine çekme gücü hidrojenden daha fazla olduğundan elektron kısmen de olsa Flor tarafındadır. Dolayısıyle Flor kısmen (-), Hidrojen ise kısmen (+) yüklenmiş olur. Bu olaya kutuplaşma, bu tür bağa polar kovalent bağ denir.

ELEMENTLER -METALLER -AMETALLER -SOYGAZLAR -YARI METALLER - METALLER -Parlak görünüşlüdürler. -Isı ve elektriği iyi iletirler. -Sadece ametallerle birleşip bileşik oluşturabilirler. -Doğada tek atomlu halde bulunurlar. (Fe, Mg, Na, Cu gibi) -İşlenerek tel ve levha haline getirilebilirler.(Şekil verilebilir.) -Oda sıcaklığında (25oC’de) katı haldedirler. (Sadece civa sıvıdır!) -Bileşik oluştururken her zaman elektron verirler. Yani (+) yüklüdürler. -Kendi aralarında bileşik oluşturamazlar. Kendi aralarında alaşım oluşturabilirler. Bazı metaller şunlardır : -Lityum (Li) -Altın (Au) -Çinko (Zn) -Nikel (Ni) -Kalay (Sn) -Civa (Hg) -Demir (Fe) -Gümüş (Ag) -Sodyum (Na) -Alüminyum (Al) -Magnezyum (Mg) -Bakır (Cu) -Potasyum (K) -Kalsiyum (Ca) -Platin (Pt) AMETALLER - Isı ve elektriği iletmezler. (Grafit hariç!) -Mat (donuk) görünüşlüdürler. -Doğada moleküllü halde bulunurlar. (H2, O2, S8 gibi) - Oda sıcaklığında (25oC’de) katı, sıvı veya gaz halinde bulunabilirler. -Kırılgandırlar. Tel ve levha haline getirilemezler. (Şekil verilemez.) - Hem metallerle hem de kendi aralarında bileşik oluşturabilirler. -Bileşik oluştururken elektron alabilirler veya verebilirler. Yani (+) veya (-) yüklü olabilirler. (Çoğunlukla elektron alırlar!) Bazı ametaller şunlardır : -Hidrojen (H) -Karbon (C) -Oksijen (O) -Azot (N) -İyot (I) -Klor (Cl) -Flor (F) -Fosfor (P) -Brom (Br) -Kükürt (S) SOYGAZLAR (Asal gazlar) Doğada 6 tane soygaz vardır: -Helyum (He) -Neon (Ne) -Radon (Rn) -Argon (Ar) -Kripton (Kr) -Ksenon (Xe) YARI METALLER -Elektronik endüstrisinde kullanılırlar. -Fiziksel özellikleri bakımından metallere, kimyasal özellikleri bakımından ametallere benzeyen elementlerdir. -Silisyum (Si), Arsenik (As), Germanyum (Ge) ve Antimon (Sb) birer yarı metaldir.