Temel Kanunlar, Mol Kavramı, Karışımlar ve Asit-Baz-Tuzlar
Kimyanın teorik temelleri 3 büyük kanunla atılmıştır. 1. Kütlenin Korunumu Kanunu (Lavoisier): Kapalı bir kapta kimyasal tepkimeye giren maddelerin (girenler) kütleleri toplamı, oluşan maddelerin (ürünler) kütleleri toplamına daima eşittir. Hiçbir madde yoktan var edilemez, vardan yok edilemez. 2. Sabit Oranlar Kanunu (Proust): Bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında her zaman değişmez ve sabit bir oran vardır (H₂O'da kütlece oran daima 1/8'dir). 3. Katlı Oranlar Kanunu (Dalton): Aynı iki element (C ve O) birden fazla bileşik (CO ve CO₂) oluşturuyorsa, elementlerden birinin miktarı sabit tutulduğunda diğerinin miktarları arasında tam sayılarla ifade edilen katlı bir oran (1/2 gibi) vardır.
Mol Kavramı: Atomlar o kadar küçüktür ki tek tek sayılamazlar. Deste (10 adet) veya Düzine (12 adet) gibi, kimyada da 6,02x10²³ (Avogadro Sayısı) kadar tanecik (atom/molekül) içeren gruba 1 Mol denir. Mol, tanecik sayısı, hacim ve kütle hesaplamalarında köprü görevi görür. Kimyasal tepkimeler (Yanma, sentez, analiz, asit-baz) bu mol katsayılarına göre denkleştirilip hesaplanır.
TYT'nin favori sorusu! İki bileşik arasında katlı oran ARANMAYAN durumlar:
1) Eğer 3 farklı atom varsa (H₂SO₄ ve HNO₃),
2) Farklı tür elementler içeriyorlarsa (CO ile NO),
3) Basit formülleri (sadeleşmiş halleri) aynıysa (NO₂ ile N₂O₄) katlı oran aranmaz! (Oran 1 çıkamaz).
"Yanma varsa mutlaka etraf ısınır (Ekzotermiktir)" algısı BİR İSTİSNA DIŞINDA doğrudur. Azot gazının (N₂) yanması ENDOTERMİKTİR (Isı alır). Ortamı ısıtmaz, soğutur. Yıldırım çaktığında havadaki azotun yanması için ortamdan çok fazla ısı enerjisi emilir.
Öğrenciler her maddenin 1 molünü gördüğünde hemen 22,4 Litre hacim kaplar der. YANLIŞ! 1 mol maddenin 22,4 L hacim kaplaması için Normal Şartlar Altında (0°C ve 1 atm) olması ve maddenin KESİNLİKLE GAZ HALİNDE olması şarttır. (Katı ve sıvılarda bu kural işlemez).
En az iki farklı maddenin kimyasal özelliklerini kaybetmeden rastgele oranlarda birleşmesiyle Karışımlar oluşur. Karışımlar fiziksel yollarla ayrıştırılabilir ve saf değildirler. Eğer karışım her tarafında aynı özelliği gösteriyor, tek bir madde gibi görünüyorsa Homojen Karışım (Çözelti) adını alır (Kolonya, Şekerli su, Hava). Çözeltilerde "Benzer benzeri çözer" kuralı geçerlidir (Polar polarda, apolar apolarda çözünür).
Eğer karışım her yerinde aynı özelliği göstermiyorsa Heterojen Karışım denir. Dağılan maddenin fiziksel haline göre; Katı-Sıvı ise Süspansiyon (Kum-Su, Türk kahvesi), Sıvı-Sıvı ise Emülsiyon (Zeytinyağı-Su, Mayonez), Katı/Sıvı'nın gaz içinde dağılmasıysa Aerosol (Duman, Deodorant, Sis) adını alır. Karışımları ayırmak için; Mıknatıs (Ferromanyetik farkı), Süzme/Diyaliz (Tanecik boyutu), Ayırma Hunisi (Yoğunluk farkı) ve Damıtma (Kaynama noktası farkı) yöntemleri kullanılır.
Kan kırmızı sıvı, süt beyaz sıvı olarak tek renk göründüğü için öğrenciler "Homojendir" hatasına düşer. Kan bekletildiğinde veya santrifüj cihazına konduğunda plazması üste, kan hücreleri dibe çöker. Süt bekleyince yağı kaymak olup üste çıkar. İkisi de KOLOİT HETEROJEN karışımdır!
Bardağa 5 kaşık şeker attınız, çözünmedi. Kaşıkla hızla "Karıştırırsanız" veya şekeri "Pudra Şekeri" yaparsanız o şeker yine ÇÖZÜNMEZ! Karıştırmak veya ufalamak sadece Çözünme HIZINI artırır, Çözünürlük KAPASİTESİNİ artırmaz. Kapasiteyi artırmak için tek çare Sıcaklığı artırmaktır (Çayı ısıtmaktır).
Ayırma hunisi, "Yoğunlukları farklı olan birbirine KARIŞMAYAN HETEROJEN Sıvı-Sıvı" karışımları (Zeytinyağı-Su) ayırmak içindir. Kolonya (Alkol+Su) ise homojendir, birbiri içinde çözünür. İkisini ayırma hunisine koyarsanız musluğu açınca beraber akıp giderler. Homojen sıvı-sıvı ayrımsal damıtmayla ayrılır.
Sulu çözeltilerine (H⁺) Hidrojen iyonu veren maddelere Asit (Limon, sirke, tuz ruhu), sulu çözeltilerine (OH⁻) Hidroksit iyonu veren maddelere Baz (Sabun, deterjan, lavabo açıcı) denir. Asitlerin tadı ekşi, bazların tadı acıdır (ele kayganlık hissi verirler). İkisi de suda iyonlarına ayrıştığı için sulu çözeltileri elektriği iletir. Ortamın asit/baz olduğunu anlamak için İndikatör (Ayıraç) kullanılır. Asitler turnusol kağıdını Kırmızıya, bazlar ise Maviye çevirir.
Maddelerin asitlik gücü pH Cetveli (0-14) ile ölçülür. pH 0 ile 7 arası asit (0'a yaklaştıkça güçlenir), pH 7 Nötr (Saf su), pH 7 ile 14 arası bazdır (14'e yaklaştıkça güçlenir). Asitler (H⁺) ve bazlar (OH⁻) karıştırıldığında birbirinin etkisini yok ederler ve H₂O (Su) ile Tuz oluştururlar. Bu olaya Nötralleşme Tepkimesi denir ve dışarıya ciddi bir Isı enerjisi (Ekzotermik) çıkar.
TYT Kimya'nın en meşhur tuzağı! Metan gazı (CH₄) yapısında hidrojen olmasına rağmen suya (H+) iyonu veremez, ASİT DEĞİLDİR (Nötr organik maddedir). En büyük istisna ise Amonyaktır (NH₃). Amonyak yapısında (OH) bulundurmamasına rağmen suya atılınca (OH⁻) çıkarır. "Amonyak bir BAZDIR, bunu bilmeyen KAZDIR!"
Asit ve Baz yan yana geldiğinde "Asit-Baz Tepkimesi" olur ve kesinlikle TUZ oluşur. Ancak Nötralleşme (Su çıkışı) olması için ikisinde de H ve OH olmalıdır. Eğer Amonyak (NH₃ gazı) ile Tuz Ruhu (HCl gazı) tepkimeye girerse sadece NH₄Cl katı tuzu oluşur. SU ÇIKMAZ. Buna sadece Asit-Baz tepkimesi denir, nötralleşme denmez.
Hayır! Altın (Au) ve Platin (Pt) "Soy Metaller"dir. Çok asildirler ve Oksijen dahil hiçbir elementle tepkimeye girmezler. Altını sülfürik asit veya kezzap tek başına ERİTEMEZ. Sadece ikisinin özel karışımı olan "Kral Suyu" altını eritebilir.