Kimyanın Temel Kanunları ve Kimyasal Hesaplamalar → 1. Bölüm

Dersin Özellikleri:

• Seviye: Hiç Bilmeyenler İçin
• Süre: 40 dakika
• Gerekli Bilgiler:
  • Kimyanın Sembolik Dili
  • Matematik: Sayılar, Üslü İfadeler, Oran Orantı
• Öğretmen:
  • Muzaffer KAYA

Anlatılacak Başlıklar*:

• Kimyanın Temel Kanunları
  • Kütlenin Korunumu Kanunu
  • Sabit Oranlar Kanunu
  • Katlı Oranlar Kanunu

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

Kimyanın Temel Kanunları Nedir?

• Kimyasal olayların nasıl gerçekleştiğini açıklayan kanunlardır.

• Olayların kanunlarını bilmek, olayları kontrol etme gücü kazandırır.

“Pers kralı olmaktansa bir doğa yasası bulmayı yeğlerim.” (Democritus)

Kimyanın Temel Kanunları Hangileridir?

• Kimyanın 3 temel kanunu vardır. Bunlar şunlardır:
  1. Kütlenin Korunumu Kanunu
  2. Sabit Oranlar Kanunu
  3. Katlı Oranlar Kanunu

Kütle (m)

• Değişmeyen madde miktarına kütle denir.
• Sembolü, “m” harfidir.
• Kütlenin birimi “gram” ve katlarıdır.
• Kütle, eşit kollu terazi ile ölçülür.

Kanun Kime Ait?

Kanun Ne Diyor?

• Bir fiziksel veya kimyasal tepkimede, tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi, ürünlerin toplam kütlesine eşittir.
  m_girenler = m_ürünler

Kanun Nerede Geçerlidir?

• Bütün fiziksel ve kimyasal tepkimelerde geçerlidir.

Tepkime Nasıl Bir Şeydir?

• Tepkime demek “olay” veya “reaksiyon” demektir.
  • Tepkimeler; tepkime denklemleri ile gösterilir.
  • Tepkime denklemlerinde, her zaman bir tepkime oku (→) vardır.
  • Farklı maddelerin aralarına “+ işareti” konulur.
  • Tepkimelerde, okun sol tarafındaki maddelere girenler, sağ tarafındaki maddelere ürünler denir.

Girenler → Ürünler

• Girenler, tepkimeyi gerçekleştiren maddelerdir.
• Ürünler, tepkime bittikten sonraki maddelerdir.
• Bütün tepkimelerde, giren maddeler ürünlere dönüşür.

Fe + S → FeS

Örnek:

Demir (Fe) ile kükürt (S) elementleri aşağıdaki tepkimeye göre FeS (Demir II Sülfür) bileşiğini oluşturur.

Fe + S → FeS

Buna göre, bu tepkimede 21 gram demir ile 12 gram kükürt elementinin tam tepkimesinden en fazla kaç gram demir II sülfür bileşiği oluşur?

Örnek:

A + B → C + D

Yukarıdaki kimyasal tepkimeye 23 gram A maddesi ile 35 gram B maddesi katılmıştır.

Tepkime sonunda 5 gram D maddesi oluştuğuna göre, bu tepkimede kaç gram C oluşmuştur?

Örnek:

Mg + 1/2O₂ → MgO

Yukarıdaki tepkime denkleminde, Magnezyum (Mg) metali, havadaki oksijen (O₂) gazı ile yanarak, MgO (Magnezyum oksit) bileşiğine dönüşüyor.

Tepkimede 12 gram magnezyumun yanmasından 20 gram magnezyum oksit bileşiği elde ediliyor. Buna göre, bu tepkimde kaç gram oksijen gazı harcanmıştır?

Kanun Kime Ait?

Kanun Ne Diyor?

• Bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır.

Kanun Nerede Geçerlidir?

• Bu kanun, bütün bileşiklerde geçerlidir.

Bileşik Nedir?

• Elementleri sembollerinden, bileşikleri formüllerinden tanırız.
  • H₂O : Su
  • NaCl : Yemek tuzu veya sodyum klorür
  • FeS : Demir-II-sülfür
  • CO₂ : Karbon dioksit

• Bileşikteki X elementi 3 gram ise;
  • Y elementi 5 gramdır.
  • Bu durumda bileşik (3+5) 8 gram olur.
• Bileşikteki X elementi 30 gram ise;
  • Y elementi 50 gramdır.
  • Bileşik toplam 80 gram olur.
• Bileşikteki Y elementi 25 gram ise;
  • X elementi 15 gramdır.
  • Bileşik toplam 40 gram olur…

• X₂Y bileşiği elde etmek için 3 gram X elementi kullanıyorsak;
  • Y elementi mutlaka 5 gram olmalıdır.
• 8 gram X₂Y bileşiği elde etmek istersek;
  • 3 gram X ve
  • 5 gram Y elementini tepkimeye sokmalıyız.
• 8 gram X₂Y bileşiğinin;
  • 3 gramı X elementi,
  • 5 gramı Y elementidir…

Örnek:

CO₂ (Karbon dioksit) bileşiğinde, C (Karbon) ve O (Oksijen) arasındaki sabit oran kaçtır? (C:12, O:16)

Örnek:

CO₂ (Karbon dioksit) bileşiğinde, C (Karbon) elementinin kütlesinin, bileşiğin toplam kütlesine oranı kaçtır? (C:12, O:16)

Örnek:

36 gram H₂O bileşiğinde 4 gram hidrojen (H) vardır.

Bu durumda bu bileşikteki elementlerin sabit oranı kaçtır?

Örnek:

Fe₂O₃ bileşiğinde, kütlece %30 oksijen atomu bulunmaktadır.

Buna göre Fe₂O₃ bileşiğindeki m_Fe / m_O oranını bulunuz.

Örnek:

H₂O üretmek için hidrojen (H) ve oksijen (O) gazları tepkimeye sokuluyor. Tepkimede 30 gram H elementi kullanılıyor.

Artan olmaması için, oksijenden kaç gram kullanılmalıdır? (H:1, O:16)

Örnek:

MgO bileşiğinin kütlece %40’ı oksijendir. Buna göre:

a) 18 gram Magnezyum ile kaç gram Oksijenin tepkimeye gireceğini hesaplayınız.
b) 75 g MgO bileşiğinde kaç gram Magnezyum ve Oksijen olur?

Örnek:

NH₃ (Amonyak) bileşiğinde, elementlerin kütlece birleşme oranı H/N = 3/14 tür.

Buna göre, eşit miktardaki azot (N) ve hidrojenden (H) 85 gram Amonyak elde edildiğine göre hangi elementten kaç gram artar?

Kanun Kime Ait?

Kanun Ne Diyor?

• Aynı iki elementten oluşan, iki farklı bileşikte, elementlerin birinin miktarı eşitken, diğer elementin miktarları arasında katlı bir oran vardır.

Kanun Nerede Geçerlidir?

• Bileşik çiftlerinde geçerlidir.
• Bileşik çiftlerinin şu özellikleri taşıması gerekir:
  • Aynı elementlerden oluşmalı
  • 2 tür element olmalı
  • Sadeleşmiş formülleri mutlaka farklı olmalıdır (Katlı oran hiç bir zaman 1 çıkamaz.).

Örnek:

CH₄ ve C₃H₈ bileşiklerinde, Karbonlar (C) arasındaki katlı oran kaçtır?

Örnek:

Yukarıdaki tabloda verilen bileşikler için;

a) Aynı miktarda Oksijen (O) ile birleşen Azotlar (N) arasındaki katlı oran nedir?
b) Aynı miktarda Azot (N) ile birleşen Oksijenler (O) arasındaki katlı oran nedir?

Örnek:

Karbon (C) ve Hidrojenden (H) oluşmuş iki farklı bileşik için şu bilgiler veriliyor:

I. Bileşikte, 24 gram C ve 8 gram H vardır.
II. Bileşikte, 36 gram C ve 4 gram H vardır.

Bu bilgilere göre, I. bileşikteki Hidrojenin, II. bileşikteki Hidrojene katlı oranı kaçtır?

Örnek:

24 gram C ve 4 gram H elementleri tamamen birleşerek C₂H₄ bileşiğini oluşturmaktadır.

Aynı elementlerin oluşturduğu başka bir bileşikte 12 gram C ile 3 gram H elementi birleştiğine göre bu bileşiğin formülü aşağıdakilerden hangisi olur?

A) CH₄
B) C₃H₈
C) C₂H₆
D) C₄H₈
E) C₃H₆

Örnek:

Kükürt (S) ve Oksijen (O) elementlerinin oluşturduğu faklı iki bileşikte, elementlerin birleşen kütleleri grafikte verilmiştir. Grafiğe göre;

a) Aynı miktar Oksijen ile birleşen Kükürt miktarları arasındaki katlı oran nedir?
b) 8 gram Kükürt içeren I. ve II. bileşiklerin kütlelerini hesaplayınız.