1 of 62

MADDENİN YAPISI ve ÖZELLİKLERİ �

2 of 62

3 of 62

ÜNİTE KONULARI

1-ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

2-ATOMUN YAPISI

3-ELEKTRONLARIN DİZİLİMLERİ VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

4-KİMYASAL BAĞ

5-BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

6-KARIŞIMLAR

4 of 62

��1-ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ�

Bilim insanları, eski çağlarda, doğadaki her şeyin dört temel elementten meydana geldiğine ve bu elementlerin “hava, su, toprak ve ateş” olduğuna inanırlardı. Bu dört elementi aşağıda görülen farklı biçimlerde çizilmişler,üçgenlerle göstermişlerdi.

5 of 62

“Simya” adı altında sürdürülen çalışmaların kimya bilimine dönüşmesi 18. yüzyılın sonlarına rastlamaktadır. Bu dönemdeki araştırmalar sonucunda birçok yeni element keşfedilmiş ve günümüzde bilinen element kavramının temeli oluşturulmuştur.
Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir.

Elementi oluşturmak için aynı tür atomlar bir araya gelir. Bir elementin bütün atomları birbiriyle aynı iken, farklı elementlerin atomları birbirinden farklıdır. Bu elementlerin her biri farklı özelliklere sahiptir.

6 of 62

Doğada canlı ve cansız her madde elementlerden oluşmaktadır. Bazı elementlerin adlarını besinlerimizden veya kullandığımız malzemelerden dolayı sıkça duyarız. Fakat bunların element olup olmadıklarını herhalde bugüne kadar hiç düşünmemişizdir.

Aşağıda bazı elementler ve kullanım alanları verilmiştir:

Hidrojen (H):Ticari gübrelere azot bağlanmasında, katı ve sıvı yağların doyurulma işleminde kullanılır.

2. Helyum (He):Zeplin ve balon gibi hava taşıtlarını şişirmede kullanımıyla bilinen helyum gazı; kaynakçılıkta, germanyum ve silisyum kristallerinin yapımında, titanyum ve rüzgar tünellerinde ve derin dalış tüplerinde de kullanılır.

3. Lityum (Li):Seramik ve cam yapımında, pil üretiminde, yağlayıcı ve alaşım sertleştirici maddelerin bileşiminde, A vitamini sentezinde, nükleer santrallerde soğutucu görevinde ve roketlerde itici kuvvet sağlamada kullanılır.�

7 of 62

4. Berilyum (Be):Yüksek oranda ısı emebilme özelliği nedeniyle, hava ve uzay taşıtlarında, iletişim uydularında, nükleer santrallerde ve füze yapımında kullanılır.

5. Karbon (C):Birçok bileşiğin yapısına giren karbon, sıvı yağların dehidrasyonunda (sudan arındırılmasında), ayrıca demir ve alaşımlarının işlenmesinde kullanılır.

Kullandığımız elementlerin sembolleri ülkelerin farklı dilleri ve alfabeleri olmasına rağmen dünyanın her yerinde aynıdır. Element sembollerinin dünyanın her yerinde aynı olması ortak bir bilim dili oluşturarak bilimsel iletişimi kolaylaştırmıştır. şekillerde görülen çizelgede ve metinde farklı alfabeler kullanılmasına rağmen elementlerin sembolleri aynı şekilde gösterilmektedir.

Keşfedilen elementlerin sayısı arttıkça, bilim insanları elementleri belirli özelliklerine göre sınıflandırma ve periyodik cetvel adı verilen bir çizelgeye yerleştirmişlerdir.

8 of 62

9 of 62

2-ATOMUN YAPISI

Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. �Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Atomda bulunan yükler; negatif yükler ve pozitif yüklerdir. Atomu oluşturan parçacıklar: �
Cisimden cisme elektrik yüklerini taşıyan negatif(-) yüklü elektron,�
Elektronların yükünü dengeleyen aynı sayıda ama pozitif(+) yüklü olan proton,�
Elektrik yükü taşımayan nötr parçacık nötron.��

10 of 62

Atom iki kısımdan oluşur :�1-Çekirdek (merkez) ve 2-Katmanlar (yörünge; enerji düzeyi) �Çekirdek, hacim olarak küçük olmasına karşın, atomun tüm kütlesini oluşturur. Çekirdekte proton ve nötronlar bulunur.Elektronlar ise çekirdek çevresindeki katmanlarda bulunur.

11 of 62

Atomun bir alt parçacığı olan elektronlar çekirdeğin etrafında sabit bir yerde durmaz.Elektronların hareketini fotoğrafta gördüğümüz Lunapark’taki ahtapotun yaptığı dönme hareketine benzetebiliriz. Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıklarda hem kendi etraflarında hem de çekirdeğin etrafında çok hızlı hareket eder. Bu sebeple elektronlar çekirdeğe düşmez, çekirdek tarafından çekildikleri için de dışarı fırlamaz.

12 of 62

Elektronlar öncelikle çekirdeğe en yakın katmanda bulunur. ikinci katmanda sekiz elektron yer aldıktan sonra elektronlar üçüncü katmana yerleşir.�

��

Bir elementin tüm atomlarının çekirdeğinde aynı sayıda proton bulunur. Fakat aynı elementin tüm atomlarının nötron sayıları birbirinden farklı olabilir. Proton sayısının farklı

olması ise elementin farklı olması demektir.

Bir elementin atomunun diğer elementin atomundan farklı olması çekirdekte bulunan proton sayısına bağlıdır. Örneğin, hidrojen atomunun çekirdeğinde bir proton bulunmasına karşılık, azot atomunun çekirdeğinde yedi proton bulunmaktadır. Bu sebeple hidrojen atomu, azot atomundan farklıdır. Farklı elementlerin atomları aynı sayıda elektron veya nötron içerebilir.

13 of 62

Atom Modelleri

Ancak farklı atomların proton sayıları hiçbir zaman aynı olamaz. Bu sebeple atomda bulunan protonların sayısı, o elementin kimliğini belirler. Nötr atomlarda elektron sayısı proton sayısına bağlı olduğu için proton sayısı kadar elektron bulunur. şekilde gördüğümüz karbon atomunu incelediğimizde, çekirdeğinde altı proton ve altı nötron bulunduğunu ve altı elektrona sahip olduğunu fark ederiz.

��

Atomlar tek tek tartılamaz, doğrudan incelenemez, duyu organlarıyla fark edilemeyecek kadar da küçüktür. Üstelik atomları günümüzde kullanılan en gelişmiş mikroskoplarla bile göremiyoruz. Bilim insanları, varlığını bildikleri ama göremedikleri atom hakkında dolaylı yollardan bilgi sahibi olmaya çalışmışlardır. Bu dolaylı bilgilere deneyler yaparak ulaşmışlar, elde ettikleri bilgileri açıklamak için çeşitli bilimsel modeller ileri sürmüşlerdir. Her yeni model, bilimin gelişmesinde bir basamak olmuştur.�

14 of 62

Thomson Atom Modeli :�(1902) üzümlü kek şeklindeki atom modeli; �Thomson atom altı parçacıklar üzerinde çalışmalar yaparken icat ettiği katot tüpü yardımıyla 1887 yılında elektronu keşfinden sonra kendi atom modelini ortaya attı. Thomson'a göre Atom dışı tamamen pozitif yüklü bir küre olup ve negatif yüklü olan elektronlar ise kek içerisindeki gömülü üzümler gibi bu küre içerisine gömülmüş hâldedir. �

Bohr Atom Modeli:�Bohr'a göre elektronlar çekirdeğin çevresinde istedikleri gibi dolaşmazlar. Çekirdeğe belirli uzaklıklardaki katmanlarda döner.Bu açıklamalarımla Nobel fizik ödülünü kazandı.Bohr atom modeli:��

15 of 62

Modern Atom Teorisi�Modern atom teorisine göre elektronlar çok hızlı hareket ettikleri için sabit bir yerleri yoktur. Bu teoriye göre katman kavramından bahsedemiyoruz. Elektronların yerlerini kesin olarak tespit edememekle birlikte yalnızca nerelerde bulunabileceklerini tahmin ediyoruz.

Elektronun bulunabileceği ve hareket ettiği alanı,sineğin asılı lambanın çevresinde döndüğü alana benzetebiliriz. işte elektronların bulunabilecekleri bu kısımlar elektron bulutu olarak adlandırılır.
Modern Atom Teorisine göre

elektronlar:

16 of 62

3-ELEKTRONLARIN DİZİLİMLERİ VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
Atomların katmanlarında belirli sayılarda elektron bulunmaktadır. Ancak bir atom, tek katmanlıysa ve bu katmanda iki elektronu varsa kararlıdır. Atomun iki katmanı varsa ve son katmanında sekiz elektron bulunuyorsa ya da üç katmanlı ise ve son katmanında yine sekiz elektronu bulunuyorsa bu tür atomlar da kararlı yapıya sahiptir.

Tüm atomların en büyük amaçları kararlı bir yapıya ulaşmak ve bu kararlılığını korumaktır. Atomlar bileşik oluştururken karalı hale gelir. Soygazlar ise zaten karalı oldukları için bileşik yapamazlar. Soygaz olarak adlandırılan helyum, neon, argon atomları, kararlı atomların sahip olduğu elektron diziliminde oldukları için elektron alışverişi yapmazlar. Diğer atomlar ise elektron alışverişi yaparak kararlı atomların elektron dizilimine ulaşmaya çalışırlar.

17 of 62

Bazı atomlar da elektron alışverişi yaparak neon veya argon atomunun elektron dizilimine sahip olmak isterler. Bu durum “Oktet Kuralı” olarak bilinir.
Bazı atomlar elektron alarak veya vererek helyum atomunun elektron dizilimine ulaşmaya çalışırlar ve bu olgu “Dublet Kuralı” olarak bilinir. Örneğin, lityum atomu Dublet Kuralı’na uyarak son katmanındaki bir elektronu verir ve helyum atomunun elektron dizilimine sahip olur.

Bir atom tek katmana sahipse ve katmandaki elektron sayısını 2’ye tamamlamışsa Dublet Kuralı’na,birden fazla katmana sahipse ve son katmanındaki elektron sayısını 8’e tamamlamışsa Oktet Kuralı’nı gerçekleştirmiş olur.Atomlar, elektron alarak veya vererek kararlı atomların elektron dizilimine ulaştıklarında iyon olarak adlandırılır.

18 of 62

Örneğin, dokuz proton ve dokuz elektrona sahip

olan flor atomunu ele alalım.

Flor atomunun kararlı atomların elektron dizilimine ulaşması için ya bir elektron alması ya da yedi elektron vermesi gerekir. Tabii ki bir elektron alması, yedi elektron vermesinden daha kolaydır. Bu durumda flor atomu bir elektron almayı tercih edecektir ve Oktet Kuralı’na uyarak son katmanındaki elektron sayısını sekize tamamlayacaktır.��

19 of 62

Atomlar elektron vererek pozitif yüklü iyon hâline gelir. Pozitif yüklü bu iyonlar katyon olarak adlandırılır.�

Flor atomunun pozitif ve negatif yükleri eşit sayıda iken, bir elektron alıp iyon hâline geldikten sonra yük dengesi bozulmuştur. Flor atomu bir elektron alarak negatif yük sayısını bir tane artırmıştır.

Flor iyonunda negatif yük sayısı pozitif yük sayısından fazla olduğu için bu iyon negatif yüklüdür.Atomlar elektron aldığında negatif yükle yüklenerek iyon hâline gelirler. Negatif yüklü bu iyonlar, anyon olarak adlandırılır.

20 of 62

4-KİMYASAL BAĞ

Kimyasal bağ, çekirdekteki atomları bir arada tutan kuvvettir. İki ya da daha fazla atom arasında elektron alışverişi veya ortak kullanımı ile kimyasal bağlar oluşmaktadır. Atomlar tek başına bulunduklarında daha düşük enerjili duruma ( daha kararlı ) erişmek için bir araya gelirler ve kimyasal bağlar sayesinde atomlar birarada, düzenli hale geçerler.

Anyon ve katyon arasındaki bu çekim kuvveti bir kimyasal bağdır ve bu kimyasal bağ iyonik bağ olarak adlandırılır. iyonik bağ içeren yapılar moleküllerden oluşmaz, iyonlardan oluşur.��

21 of 62

.İyonik bağlı bileşikler oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.
İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez. Sıvı halde ve çözeltileri elektriği iletirler.

Atomlar arasındaki kimyasal bağ, her zaman elektron alışverişi ile oluşmaz. Elektron almaya yatkın atomlar, elektronlarını ortaklaşa kullanarak da birbirleri ile bağ oluşturabilir.Bu tür bağlar:

22 of 62

Kovalent Bağ: Atomlar arasında, son katmanlarda yer alan elektronlardan bazılarının ortaklaşa kullanılmasıyla oluşan bağa denir.Kovalent bağ kuran atomlar arasında ortaklaşa kullanılan elektronlar, her iki atomu da dublet ya da oktete ulaştırır. Her iki atoma da iyon diyemeyiz. Çünkü elektron almamış, vermemişlerdir.

Örneğin iki hidrojen atomu elektronlarını ortaklaşa kullanarak aralarında kovalent bağ oluşturur. Böylece her bir hidrojen atomu helyumun kararlı yapısına ulaşır.

Kovalent bağlı yapılar molekülü oluştururken,iyonik bağlı yapılarda moleküllerden bahsedemeyiz.�Atomlar arasında elektron alışverişi veya elektron ortaklaşması gerçekleşmezse kimyasal bağ da oluşmaz.�

23 of 62

5-BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ
Farklı element atomları uygun şartlarda bir araya geldiğinde yeni maddeler oluşur.
Bu yeni maddeleri oluşturan atomlar arasında kimyasal bağ bulunmaktadır. Farklı elementlere ait atomların belirli oranlarda bir araya gelerek bağ yapmasıyla oluşan yeni ve saf maddeye bileşik denir.
Bileşikler, kendilerini oluşturan elementlerden tamamen farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Örneğin, suyu oluşturan hidrojen ve oksijen atomları arasında kovalent bağ vardır. Suda olduğu gibi bileşikler moleküllerden meydana geliyorsa bu tür bileşikler molekül yapılı bileşik olarak adlandırılır.

24 of 62

Bileşiklerin hepsinin moleküler yapıda olmayabileceğini de öğrenmiştik. Aşağıda verilen modelleri incelediğimizde, bu bileşiklerde moleküllerin bulunmadığını, iyonların düzenli bir yığın oluşturarak bileşiği meydana getirdi¤ini fark ederiz. Örneğin, oksijen ve kalsiyum iyonları düzenli bir örgü oluşturarak kalsiyum oksit bileşiğini meydana getirir. Bu bileşik, kireç taşlarında ve bazı mermer çeşitlerinde bulunmaktadır. Benzer şekilde sodyum iyodür bileşiği de sodyum ve iyot iyonlarının meydana getirdi¤i örgüden oluşur.�

25 of 62

Moleküler yapıda olmayan bileşikleri oluşturan atomlar arasında iyonik bağ vardır. Bu tür bileşikler iyonik yapılı bileşik olarak adlandırılır. Örneğin, kalsiyum oksit bileşiğinde kalsiyum ve oksijen iyonları arasında, sodyum iyodür bileşiğinde ise iyot ve sodyum iyonları arasında iyonik bağ bulunmaktadır. iyonların bağ yapması sonucunda oluşan bileşikler,iyonik bileşik olarak adlandırılır.
Bileşikler içerdikleri elementlere göre adlandırılır. Bileşikleri formüllerle göstermek için element sembollerini kullanırız. Her bileşik kaç element içeriyorsa o kadar sayıda element sembolü formülde yer alır.��

26 of 62

6-KARIŞIMLAR

Birden fazla maddenin kimyasal özellikleri

değişmeyecek şekilde istenilen oranda bir

araya getirilmesiyle oluşur.Bugüne kadar

topluluğuna karışım denir.

Tebeşir tozu karışımın üst tarafında daha çok diğer kısımlarında ise daha az miktarlarda bulunur.Karışımı bu tür karışımlara heterojen karışım adı verilir.�oluşturan maddeler karışımın her tarafına eşit miktarlarda dağılmıyorsa �

27 of 62

Karışımı oluşturan maddeler karışımın her tarafına eşit olarak dağılmışsa bu tür karışımlar homojen karışımlardır. Çözeltiler homojen karışımlardır. Örneğin, bir miktar şeker ile suyu karıştırdığımızda şeker ile su karışımın her tarafında eşit oranda bulunur.��

Bu çözeltileri oluşturan maddelerden miktarı çok olan çözücü, az olan da çözünen olarak adlandırılır. Fakat sulu çözeltilerde suyun miktar› az bile olsa su çözücü olarak kabul edilmektedir. Örneğin, bir bardak suya bir kaşık şeker eklenerek hazırlanan çözeltide, su çözücü, şeker ise çözünen maddedir.�

28 of 62

Çözünme, çözücü ve çözünen maddelerin birbiri içinde iyonlarına veya moleküllerine ayrılmasıdır.
Şekeri suya eklemeden önce, şekeri oluşturan moleküller birbirine çok yakındır.Şekilde de görüldüğü gibi, şeker suya eklenince suyu oluşturan moleküller, şekeri oluşturan moleküllerin arasına girerek şeker moleküllerinin etrafını sarar. Böylece sıkı hâlde dizilmiş duran şeker molekülleri birbirinden ayrılır.şekerin tamamı çözününce su da şeker de moleküllerine kadar ayrılmış olur.�

29 of 62

Tuz suya eklenmeden önce sodyum ve klor iyonları düzenli bir yığın hâlinde birbirlerinin etrafında bulunurken suya eklendiğinde bu iyonlar aşağıdaki şekilde de görüldüğü gibi birbirinden ayrılır.Çünkü su molekülleri, klor ve sodyum iyonlarının arasına girerek bu iyonların etrafını sarar. Tuzun tamamı çözündükten sonra tuzu oluşturan sodyum ve klor iyonları ile suyu oluşturan moleküller çözeltinin her tarafında aynı oranda bulunur.

30 of 62

Tuzlu su elektrik akımını ilettiği için ampul ışık verir. Çünkü tuz suda çözünürken iyonlarına ayrılmıştır. iyonlar yüklü oldukları için elektrik akımını iletmiş ve ampul ışık vermiştir. Tuzun suda çözünmesinde olduğu gibi, çözündüğü zaman iyonlarına ayrılan iyonik bileşiklerin suda çözünmeleri ile oluşan çözeltilere elektrolit çözeltiler denir. Şekerli suda olduğu gibi elektrik akımını iletmeyen çözeltiler elektrolit olmayan çözelti olarak adlandırılır

31 of 62

Çözünme Hızına Etki Eden Faktörler

1.Sıcaklık
2. Basınç (Sıvı+Gaz)
3. Karıştırmak
4. Maddenin miktarı
5. Katı maddenin temas yüzeyi

Çözelti oluştururken çözünen maddenin çözücüde daha hızlı çözünmesi için sıcaklığı artırabilir veya çözünen maddenin tane boyutunu küçültebiliriz.
Çözelti oluştururken sıcaklığı artırmak çözücü ve çözünen maddenin taneciklerinin çarpışmasını hızlandıracaktır. Bu durumda çözücünün tanecikleri çözünenin taneciklerini daha hızlı kuşatacak ve çözünme daha kısa sürede gerçekleşecektir.Aynı şekilde çözünen maddeleri ufalayarak tane boyutunu küçülttüğümüzde,çözücünün taneciklerinin daha çok çözünen madde tanecikleriyle temas etmesi sağlanmış olacaktır.�