MADDE VE ENDÜSTRİ

Kimya Endüstrisi Konu Özeti 2

PERİYODİK SİSTEM

Geçmişten Günümüze Periyodik Sistem

Elementlerin sınıflandırılması ile ilgili çalışmaların ilki Johann Dobereiner tarafından yapılmıştır. Dobereiner çalışmasında, elementleri benzer kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre üçlü gruplara ayırmıştır.

Daha sonraki yıllarda Dimitri İvanovic Mendeleyev elementleri artan atom kütlelerine göre sıralamıştır.

1913 yılında ise Henry Moseley elementlerin doğru atom numaralarını tespit etmiş ve elementleri artan atom numaralarına göre sınıflandırarak günümüzde kullandığımız periyodik tablonun oluşmasını sağlamıştır.

Periyodik sistemin altında yer alan iki sıra hâlindeki elementleri, Glenn Seaborg düzenlemiş ve günümüzde kullandığımız periyodik sisteme son şeklini vermiştir.

Periyodik Cetvel

Elementlerin atom numaralarına göre sıralandığı tabloya periyodik cetvel denir.

Periyodik Cetvelin Özellikleri

1. Periyodik cetvelde elementler artan atom numarasına göre sıralanmıştır.

2. Benzer fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip elementler alt alta sıralanmıştır.

3. Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot denir. Periyodik cetvelde 7 tane periyot vardır.

4. Periyodik cetvelde düşey sütunlara grup denir. 8 tane A, 8 tane B olmak üzere 16 grup vardır.

Periyot ve Grup Bulma

Bir elementin periyodik cetveldeki yeri atom numarasına göre bulunur.

Atom numarasına göre elementin elektron dağılımı yapılır.

Temel enerji düzeyi sayısı periyodu, en dış yörüngedeki elektron sayısı grup numarasını verir.Örneğin;

12 Mg 2)8)2) 3. periyot 2 A grubunda bulunur.

Elementlerin Özellikleri

Periyodik cetvelde soldan sağa doğru gidildikçe,

▲ Atom numarası artar.

▲Ametalik özellik artar.

▼ Atom hacmi azalır.

Periyodik cetvelde yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe,

▲ Atom numarası artar.

▲ Metalik özellik artar.

▲ Atom hacmi artar.

Elementlerin Sınıflandırılması

METALLER

— Oda sıcaklığında cıva hariç katı hâlde bulunur. (Civa oda sıcaklığında sıvı hâlde bulunur.)

— Yüzeyleri parlak görünümlüdür.

— İşlenebilir özellikte olduklarından tel veya levha hâline getirilebilir.

— Elektriği ve ısıyı iyi iletir.

— Kendi aralarında bileşik oluşturamazlar. “Alaşım” adı verilen homojen karışımları oluştururlar.

AMETALLER

— Oda sıcaklığında katı, sıvı ve gaz hâlde olabilir.

— Yüzeyleri mat görünümlüdürler.

— Kırılgan oldukları için işlenemez, bu yüzden tel ve levha hâline getirilemezler.

— Isı ve elektriği iyi iletmez.

YARI METALLER

— Oda sıcaklığında katı hâldedir.

— Parlak veya mat görünümlü olabilir.

— Kırılgan değildir bu yüzden işlenebilirler.

— Isı ve elektriği metallerden kötü, ametallerden iyi bir şekilde iletir.

SOYGAZLAR

— Ametallerin özel bir grubudur.

— Oda sıcaklığında tek atomlu gaz hâlde bulunurlar.

— Değerlik elektron sayıları 2 veya 8’dir.

— Kararlı yapıdadırlar.

FİZİKSEL VE KİMYASAL DEĞİŞİMLER

a. Fiziksel Değişimler

Maddenin sadece şekil, görünüm, renk gibi dış yapısını değiştiren olaylara fiziksel değişim adı verilir. Fiziksel değişim sonucunda maddelerin renk, şekil, büyüklük gibi özellikleri değişebilir. Ancak yeni maddeler oluşmaz.

Kalemin kırılması, Suyun buharlaşması, Dondurmanın erimesi, Yumurtanın kabuğunun kırılması, Oyun hamuruna şekil verilmesi, Ekmeğin dilimlenmesi

b. Kimyasal Değişimler

Maddelerin fiziksel yapısının yanı sıra iç yapısını da değiştiren olaylara kimyasal değişim adı verilir.

Kimyasal değişimler sonucu maddelerin kimliği değişir ve yeni maddeler oluşur.

Küflenmiş peynir, Küflenmiş ekmek, Yemeğin pişmesi, Metalin paslanması, Dişlerin çürümesi, Yoğurdun mayalanması, Odunun yanması, Hamurun mayalanması

KİMYASAL TEPKİMELER

• Kimyasal tepkime; maddelerin belirli oranlarda bir araya gelerek yeni maddelere dönüşmesidir. Kimyasal tepkimelerde başlangıç maddeleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri farklı ürünler oluşturmak üzere yeniden düzenlenirler.
• Kimyasal tepkimelerde, tepkimeye giren atomların arasındaki bağlar kopar ve yeni bağlar oluşur.
• Elementler sembolle, bileşikler formülle gösterilirken; kimyasal tepkimeler kimyasal denklemlerle gösterilir.
• Kimyasal tepkimeye giren maddeler kimyasal denklemin sol tarafına yazılır ve girenler olarak adlandırılır.
• Kimyasal tepkime sonucu oluşan maddeler ürün olarak adlandırılır ve kimyasal denklemin sağ tarafına yazılır.
• Kimyasal tepkimeye birden fazla madde girdiyse giren maddelerin aralarına (+) işareti konur. Aynı durum ürünler için de söz konusudur. Tepkime sonunda birden fazla ürün oluştuysa aralarına (+) işareti konur.
• ( ) işareti ise tepkimeye giren maddelerin hangi ürünleri oluşturduğunu göstermek için kullanılır.

Kimyasal tepkimelerde kimyasal tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, elde edilen maddelerin toplamına eşittir. Bu durum “kütlenin korunumu” olarak adlandırılır.

ASİTLER VE BAZLAR

Sulu çözeltilerinde H⁺ iyonu veren maddelere asit, OH^– iyonu veren maddelere baz denir.

Asitlerin Özellikleri

• Sulu çözeltilerinde H⁺ iyonu verirler.
• Tatları ekşidir.
• Ciltte yanma hissi uyandırırlar.
• Mavi turnusol kâğıdını kırmızıya çevirirler.
• Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
• Metallerle tepkimelerinde H₂ gazı açığa çıkar.
• Limon, çilek, elma, sirke, üzüm, süt, aspirin, kahve, yağmur suyu, idrar, mide öz suyu vb. asit özelliği gösterir.

Bazların Özellikleri

• Sulu çözeltilerinde OH^– iyonu verirler.
• Tatları acıdır.
• Cilde kayganlık hissi verir.
• Kırmızı turnusol kâğıdını maviye çevirirler.
• Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
• Diş macunu, mayonez, yumurta, kül, sabun, kabartma tozu, lavabo açıcı, kan, tükürük vb. baz özelliği gösterir.

Bir çözeltinin asitlik ve bazlık derecesini tarif eden ölçü birimine pH adı verilir.

Düşük pH değeri olan bir çözelti çok sayıda hidrojen iyonuna (H+), yüksek pH değeri olan çözelti ise çok sayıda hidroksit iyonuna (OH–) sahiptir.

pH ölçeği 0 ile 14 arasındadır. Ölçeğe göre 0-7 arasındaki maddeler asidik, 7-14 arasında olan maddeler ise bazik özellik gösterir. pH’ı 7 olan maddeler ise nötr dür.

Çözeltideki pH değeri değiştikçe çözeltide renk değişimine neden olan bazı maddeler vardır. Bunlara indikatör ya da ayıraç adı verilir.

Belirteçler doğal yollardan da elde edilebilir. Kırmızı lahana suyu asitte kırmızı, bazda mavi renk alır.

ASİT YAĞMURLARI

Ev ve işyerlerinde fosil yakıtların kullanılması sonucunda çıkan baca gazları, motorlu taşıtlardan çıkan egzoz gazları hava kirliliğine sebep olur. Hava kirliliğine sebep olan başlıca gazlar karbon dioksit (CO₂), kükürt dioksit (SO₂) ve azot dioksit (NO₂)’tir.

Bu gazlar bulutlardaki su buharı ve diğer maddelerle tepkimeye girerek sülfürik asit (H₂SO₄) ve nitrik asit (HNO₃) gibi maddelerin oluşumuna yol açmaktadır.

MADDENİN ISI İLE ETKİLEŞİMİ

ISI :

Maddelerin taneciklerinin toplam enerjisine ısı denir. Isı bir enerji çeşididir ve tüm canlılar için önemlidir. Isının birimi kalori (cal) veya joule (J) dür. Isı, ancak alınan veya verilen ısı şeklinde kalorimetre kabı ile ölçülebilir.

SICAKLIK :

Sıcaklık bir enerji türü değildir. Sıcaklık ısının bir göstergesi olan, hissedilen özelliktir. Sıcaklığın birimi derecedir. (C – Celsius).

Ölçümünde, termometre denilen cihaz kullanılmaktadır.

Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C arttırmak için gereken ısı miktarına özısı denir.

Saf maddelerin özısıları birbirinden farklıdır.

Özısı her maddenin kendine özgü olan bir özelliğidir. Bu yüzden saf maddeler için ayırt edici özelliktir.

Özısı madde miktarına bağlı olmayıp madde cinsine bağlıdır.

Öz ısısı küçük olan maddeler ısı farklılıklarına daha duyarlıdır. Isıtıldığında daha çabuk ısınacağı gibi soğutulduğunda da daha çabuk soğur.

Öz ısısı büyük olan maddeler ise ısı farklılıklarına daha az duyarlıdır. Isıtıldığında daha geç ısınacağı gibi soğutulduğunda da daha geç soğur.

Maddelerin sahip oldukları ısı enerjisi kütleleriyle doğru orantılıdır. Yani sıcaklıkları aynı olan aynı tür iki maddeden kütlesi büyük olanın ısısı daha fazladır. Bunun nedeni kütlesi büyük olan maddede titreşen tanecik sayısının daha fazla olmasıdır.

Aynı maddelerin farklı kütlelerine aynı miktarda ısı verilirse kütlesi az olan maddede sıcaklık artışı fazla olur. Kütlesi fazla olan maddenin aynı sıcaklığa erişebilmesi için daha çok ısı alması gerekir.

Erime ısısı, erime sıcaklığındaki 1 gram saf katı maddeyi sıvı hâle geçiren ısıdır. Erime ısısı “Le”, ile gösterilir ve birimi J/g’dır.

Katı bir madde erirken ne kadar ısı alırsa aynı ısıyı katı hâle geçerken de çevresine verir. Bu sebeple maddelerin donma ve erime ısıları birbirine eşittir. Le=Ld olarak ifade edebiliriz.

Donma sıcaklığında bulunan 1 g sıvı saf maddenin katı hâle geçmesi için çevreye verdiği ısı miktarına donma ısısı denir. Donma ısısı “Ld” şeklinde gösterilir.

Kaynama sıcaklığındaki 1 g saf sıvıyı, aynı sıcaklıktaki 1g buhar hâline getirmek için gerekli ısıya buharlaşma ısısı denir. Sıvılar buharlaşırken aldıkları ısıyı yoğuşurken geri verirler. Kaynama sıcaklığındaki buhar, yoğuşma ısısı kadar ısı kaybettiğinde sıvı hâle geçer. Bu sebeple buharlaşma ısısı yoğuşma ısısına eşittir. Buharlaşma ısısı Lb, yoğuşma ısısı Ly şeklindedir ve Lb=Ly olarak ifade edebiliriz.

TÜRKİYE’DE KİMYA ENDÜSTRİSİ

*Kimya bilimi, maddelerin yapısal özelliklerini ve birbirleri ile olan etkileşimlerini neden ve sonuçlarını inceler.

*Kimya Endüstrisi temizlik ürünleri, boya, kozmetik ürünleri, ilaçlar gibi tüketim mallarının yanı sıra tarım sektörü için gübreler ve tarım ilaçları, kimya sanayisinin de dahil olduğu imalat sanayisinin ihtiyaç duyduğu organik ve inorganik kimyasallar, boyalar, laboratuvar kimyasalları, termoplastikler ve benzeri ürünler üretilmektedir.

*Türk kimya endüstrisi, ağırlıklı olarak petrokimya, sabun, deterjan, gübre, ilaç, boya, vernik, sentetik elyaf, soda gibi çeşitli kimyasallar ham madde ve tüketim ürünlerinin üretiminin gerçekleştiği tesislerden oluşmaktadır.

*Türkiye geneli kimyasal maddeler sektöründe en fazla ihraç edilen ürün grupları sıralamasında ilk sırada mineral yakıtlar, mineral yağlar ve ürünleri yer alırken bunları plastik ve mamulleri, kauçuk eşyalar izlemektedir.

*Sektörde kullanılan hammaddelerin %70’i ithal edilmekte, %30’u ise yerli üretimle karşılanmaktadır.

Kimya Endüstrisi Konu Özeti 2