Entropi

Entropi bir sistemin düzensizliğinin ölçüsüdür. ( S ) ile gösterilir. Birim olarak J/mol.K kullanılır.

• Bir sistemin düzensizliğinin artması, sahip olduğu maddelerin taneciklerinin daha özgür ve dağınık hareket etmesi sonucunu doğurur.
• Katılar sıvı hale getirildiğinde, sıvılar buharlaştırıldığında, maddeler çözündüğünde entropileri artar. 
• Donma, yoğuşma, sıcaklığın azalması, soğutma ve çökelti oluşumu gibi olaylarda entropi azalır. DS <0 

• Çözünme, erime, buharlaşma ya da belirli bir süre ısıtma gibi olayları içeren değişimlerde entropi artar. DS >0 

NOT; konunun devamı için termodinamiğin 2. ve 3. kanununa bakınız. 

İstemli ve İstemsiz Değişmeler

Herhangi bir dış etki tarafından yönlendirilmeye ihtiyaç duyulmadan gerçekleşen değişmeler istemli değişme olarak adlandırılır.
Kar yağması, nehirlerdeki suyun akması, bazı ağaçların yeşil yapraklarının zamanla sararak yere düşmesi gibi çevremizdeki değişmelerin büyük çoğunluğu doğada insanın müdahalesi olmadan kendiliğinden gerçekleşir.
Diğer yandan bir fırıncı ustasının eline aldığı hamuru şekil vererek ve fırında pişirerek ekmek yapması gibi olaylar ise dış bir etki sonucu gerçekleşir. Bu tür bir dış etki ile gerçekleşen olaylara istemsiz değişme denir.
Demirin paslanması gibi ekzotermik olaylar ve oda sıcaklığında bırakılan buzun erimesi gibi endotermik olaylarda istemli olabilir. Değişmelerin istemli olup olmaması enerjiye bağlı değildir.
kendiliğinden gerçekleşen olayların yürümesini sağlayanın maddelerdeki düzensiz olma eğilimi olduğu görülür. Sonuç olarak kendiliğinden olan bir işlemde sistem ve çevresindeki toplam düzensizlik artar...

Not: istemlilik konusunu daha iyi anlamak için entropi ve gibbs enerjisini inceleyiniz.

Hess Kanunu

Bir reaksiyon ister tek kademede oluşsun, isterse birden fazla tepkimenin toplamından oluşsun neticede ısı değişimi aynı olur. Bir tepkimenin entalpisi, tepkimenin izlediği yola ( kademe sayısına ) bağlı değildir.
Hess Kanunu uygulanırken ;

• Reaksiyon ters çevrilirse DH  işaret değiştirir. 
• Reaksiyon herhangi bir katsayı ile çarpılır veya bölünürse  DH'da aynı sayı ile çarpılır veya bölünür. 
• Reaksiyonlar toplanırsa DH'larda toplanır. 

2H2(g) + O2(g) ® 2H2O(g)              DH = -483,7 kj

Bir denklemin katsayıları bir sayı ile çarpılırsa DH değeri de aynı sayı ile çarpılır:

  4H2(g) + 2O2(g) ® 4H2O(g)        DH = -967,4 kj

Bir denklem ters çevrilirse DH değerinin işareti de ters çevrilir:

  2H2O(g) ® 2H2(g) + O2(g)          DH = 483,7 kj

Bir denklemde reaktiflerden veya ürünlerden birinin hali farklı ise DH değeri de farklı olur:

  2H2(g) + O2(g) ® 2H2O(s)         DH = -571,7 kj

Organik Redoks Tepkimeleri

Karbon atomunun yükseltgenme basamağının değiştiği tepkimelere Organik redoks tepkimeleri denir.

• Karbon atomu 4A grubunda bulunduğundan yükseltengenme basamağı ( -4 )  ile ( +4 ) aralığındadır. 
• Bir organik moleküldeki karbon atomları farklı yükseltgenme basamağında olabilirler. 
• Karbon atomunun yükseltgenme basaamağı bulunurken atomların elektronegatiflik değerleri dikkate alınır. 
• F > O > Cl > N > Br> I > C > P > H
• Karbon atomunun yükseltgenme basamağı elektronegatifliği kendisinden küçük atomlar için ( -1 ) elektronegatifliği kendisinden büyük atomlar için ( +1 ) etkilenir. 
• Karbonun başka bir karbonla bağ yaptığı durumlarda yükseltgenme basamağı etkilenmez. 

Organik Bileşikler

Organik bileşiklerde temel element karbondur. Bunun dışında hidrojen, oksijen, azot ve kükürt gibi elementlerde bulunabilir.

•  Karbonun oksitleri ( CO ve CO_{2 )} 
•  Karbonatları (CO₃^-2)
• Siyanür ve siyanatları (CN^-) hariç diğer karbon bileşikleri organik bileşikler diye bilinirler.

Organik bileşiklerin ana kaynağı bitki, hayvan gibi canlı organizmalarla canlı maddelerin değişikliğe uğramış kömür petrol doğal gaz gibi yapılarıdır. 

Anorganik bileşikler ise su, mineral, asit, baz ve tuzlar gibi maddelerdir. 

Organik bileşiklerin özellikleri ; 

• Organik bileşikler yanıcı olup erime ve kaynama noktaları oldukça yüksektir. 
• organik bileşikler genellikle su da çözünmezler. 
• Organik bileşikler genellikle kovalent yapıdadır. 
• Organik tepkimeler çok yavaştır.
• Organik bileşiklerin çoğunun kendine has kokuları vardır.
• Çok fazla organik bileşik vardır. ( yaklaşık 30 milyon )

Hidrokarbonlar; Yapısında sadece C ve H atomu bulunduran organik bileşiklerdir. 

Alkanlar; 

• Genel formülleri C_nH_2n+2  dir.
• Karbon atomları arasındaki bütün bağlar teklidir. 
• Apolar yapıda oldukları için suda çözünmezler.
• Alkanların ilk 4 üyesinin özel adı vardır. Diğerleri karbon sayısını ifade eden rakamın sonuna -an eki getirilerek okunur. 

Metan     : CH₄                                  Hekzan   : C₆H₁₄

     Etan        : C₂H₆                                 Heptan   : C₇H₁₆

     Propan   : C₃H₈                                 Oktan     : C₈H₁₈

 Butan      : C₄H₁₀                                      Nonan : C₉H₂₀ 

        Pentan    : C₅H₁₂                                Dekan     : C₁₀H₂₂

_{Halkalı yapıda olanlara ise SİKLOALKANLAR denir. Genel formülleri} C_nH_2n dir.

_H

 

Alkenler; 

• Genel formülleri  C_nH_2n'dir. 
• Doymamış hidrokarbonlardır. 
• Alkenlerde karbon atomları arasında en az bir tane çift bağ vardır. 
• En basit alken 2 karbonlu olan C₂H₄ eten (etilen)'dir.

Alkinler; 

• Genel formülleri       C_nH_2n-2 ‘dir.
• Doymamış hidrokarbonlardır. 
•    Fonksiyonel grupları -C≡C- üçlü bağlarıdır.  
• En küçük üyeleri C₂H₂olan asetilendir. 

Benzen; 

Altı karbonlu halkalı yapıda ve yapısında çift bağ bulunduran aromatik hidrokarbondur. 

Alkoller; 

• Yapısında bir veya birden fazla hidroksil (-OH) grubu bulunan organik bileşiklerdir. 
• Alkollerin tamamı polardır ve suda iyi çözünürler. 
• Yanıcı özellikleri vardır yanma ürünü karbondioksit ve sudur.  

          Karbonhidratlar; 

           ·    C, H ve O elementleri içeren bileşiklerdir.

           ·      En yaygın olanı selüloz, nişasta ve şekerdir.

           ·      Basit şekerler glikoz, fruktoz ve sakkarozdur.

          Karboksilli asitler; 

          ·      Yapısında karboksil ( -COOH ) grubu bulunan organik bileşiklerdir.

          Amino asitler; 

          ·      Yapısında amino (— NH₂) ve karboksil (-C-OH) grubu bulunan organik bileşiklerdir.

Fotoelektrik Olay

Fotoelektrik olay ışığın metal yüzeyinden elektron koparması olayıdır. Fırlatılan elektronların enerjisi dalga kuramına göre ışımanın şiddeti ile orantılı olmalıdır. Ancak ışımanın frekansı ile orantılı olduğu gözlenmiştir.

• Bir metalden elektron koparabilmek için belli bir frekansa eşit veya daha yüksek olması gerekmektedir. 
• Işımanın şiddetinin artması fırlatılan elektronun sayısını artırır fakat enerjisini değiştirmez. 
• Işımanın enerjisi artarsa fırlayan elektronun hızı artar.

Siyah Cisim Işıması

• Üzerine gelen bütün ışınları soğuran cisimlere siyah cisim denir. 
• Bir ortamın ışık enerjisini belli nicelikte emmesi olayına soğurma denir. 
• Isıtmadan sonraki her sıcaklıkta ışımanın şiddetinin arttığı görülür. Düşük sıcaklıkta az enerjili ( uzun dalga boylu) ışımalar olurken sıcaklık yükseldikçe ışıma yüksek enerjili olur.

• Siyah cisim görünür bölgede ışıma yaptığında kırmızı ışıma yaparken sıcaklığı arttıkça turuncu sarı ve maviye doğru değişen ışıma yapar. 
• Işımanın şiddetinin ışımanın dalga boyuna bağlı olması dalga kuramı ile açıklanamaz. Dalga kuramına göre ışımanın şiddeti genliğinin karesi ile orantılıdır. 

Kanal Işınları

• Bir atom ya da molekülden elektron koparıldığında geriye kalan tanecik koparılan elektron kadar pozitif yük ile yüklenir. 
• Katot ışınları elektron ayrılmasına sebep  olduğundan oluşan pozitif yüklü iyonlar negatif yüklü elektrota (katota) doğru hareket ederler. 
• Bu iyonlar katot tarafından çekilir ve bir kısmı deliklerden geçerek tüpün yüzeyine çarpar. Bunlara pozitif ışınlar ya da Kanal Işınları denir. 
• Tüp içerisine H2 gazı konulduğunda yük/kütle oranı 9.5791.104coulomb/g  pozitif yüklü taneciklerin ( protonların ) oluştuğu görülür. 

• Buna göre protonun kütlesi elektronun kütlesinin yaklaşık 1840 katı olduğu görülmüştür. 

Porton ve elektron arasında,  

1840.(e/m)proton= (e/m) elektronmproton = 1840. melektron

Soygazlar ve Özellikleri

8A grubunda ; 2He, 10Ne, 18Ar, 36Kr, 54Xe, 86Rn elementleri bulunur. 

Özellikleri ; 

• Oda koşullarında hepsi tek atomlu gaz halinde bulunurlar. 
• Helyumun değerlik elektron sayıları 2, diğerlerinin değerlik elektron sayısı 8 dir. 
• Elektron verme, alma veya ortaklaşma eğilimleri yoktur. Tepkimeye girme istekleri yoktur. 
• Kimyasal aktiflikleri olmadığından soygaz veya asal gaz diye adlandırılırlar. 
• Erime ve kaynama noktaları çok düşüktür. 
• Diğer atomlar kimyasal bağ oluştururken elektron dizilimlerini genellikle bu atomlara benzetirler. 
• Genellikle bileşik oluşturmazlar. ( Son yıllarda soygazların bazı bileşikleri bulunmuştur. İstisna ) 

detaylı periyodik tablo ( video )

peridoyik tablo ile ilgili güzel bir site elementler ile ilgili güzel ve ilgi çekici videolar.
http://www.periodicvideos.com/index.htm

Isı ve İş

Isı : Sistemle ortam arasında sıcaklık farkından dolayı aktarılan enerjiye denir.

İş : Sıcaklık farkından bağımsız yollarla aktarılan enerjiye denir.

Enerjinin iş olarak aktarılmasına, sistemin çevresine uyguladığı dış kuvvetlerin yaptığı mekanik iş (w) örnek olarak verilebilir.

İş = kuvvet x yol  

•    verilen ısı iç enerjide artışa sebep olur. ( U2 > U1) ve pistonu iterek bir iş yapmak için kullanır. 

Qp: Sabit basınç altında sistemin aldığı ya da dışarı verdiği ısı 

DU: İç enerji değişimi 

w: iş 

Qp= DU + w

• kapın bulunduğu gazın hacmi değişmediğinden herhangi bir iş yapılmamış olur. 
• w = 0 

Qv: Sabit hacim altında sistemin aldığı veya dışarı verdiği ısı 

DU : İç enerji değişimi 

QV= DU

Sıcaklıkları aynı olan sabit basınçlı ve sabit hacimli iki farklı sitemde eşit sıcaklık artışının sağlanabilmesi için sisteme verilmesi gereken enerjiler arasında Qp > QV olduğu anlaşılır. 

Çünkü sabit basınç altında sisteme verilen ısı enerjisinin bir kısmı hacim artışını sağlamak için iş olarak harcanır. 

Önemli Simyacılar ve Çalışmaları

Aristotales ; Maddenin atomlu yapıda olduğunu söylemiştir. Aristoya göre her şey toprakta doğup toprağa döner. Bu döngü toprak --> ateş --> hava --> su şeklindedir.

Ebu Musa Cabir Bin Hayyan ; Müslüman, simyacı, düşünür . Modern anlamda kimyasal araç gereçler ve deneyler yapmıştır. Damıtmayı tanımlamıştır. 

Ebu Bekir El Razi ;  Simyacıların değerli taşları elde etme çabalarına karşı çıkmıştır. Etil alkolü elde etmiştir. 

Thales ; ( MÖ 546-640 ) Temel elementin su olduğunu söylemiştir. Katı sıvı gaz şeklinde bulunabilir demiştir. 

Anaximander ( MÖ 546-610 ) Hava, su, toprak, ateş hiçbiri birbirine üstünlük sağlamadan birbirine dönüşebilir. 

Anaximenes ( MÖ 570 ) Hava temel maddedir. Yerküre üzerindeki tüm uzay havadır. Yer ve su havanın daha yoğun bir şeklidir. 

Empodocles (MÖ 430-490) / Aristotle ( MÖ 322-384)  Dört element ateş su hava ve topraktır. 

Avicenna (MS 980-1037) Çağının büyük hekimidir. Dört elemente inanmış fakat dönüşümü düşünmemiştir. 

bitkilerden kullanılır dozda ilaçlar yapmış ve bazı kimyasalları keşfetmiştir.