KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ VE HESAPLAMALAR MODÜL 3 TYT Aşağıda denkleştirilmiş tepkime denklemi örnekleri verilmiştir. Al 4 C

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ VE HESAPLAMALAR

www.aydinyayinlari.com.tr MODÜL 3 TYT

77 ^1.a) 2 - 13 - 8 - 10 b) 1, 6, 3, 2 c) 2, 1, 1, 2 d) 3, 8, 9, 4 e) 2, 6, 2, 3 f) 1, 3, 1, 2 g) 1, 3, 2, 3 h) 2, 1, 1, 1 ı) 1, 4, 1, 4 Tepkimelerdeki katsayılar sırası ile verilmiştir.

Kimyasal Tepkimelerde Korunan Özellikler

Kimyasal Tepkimelerde Değişebilen Özellikler Atom türü ve sayısı Mol sayısı

Toplam kütle Toplam hacim, toplam basınç

Toplam proton, nötron sa- yısı

Tanecik çapı

Taneciklerin elektron sayı- sı değişebilir, fakat toplam elektron sayısı korunur.

Renk, koku, tat, iletkenlik

Toplam elektriksel yük Molekül sayısı Çekirdek yapısı Fiziksel hal Toplam enerji Tanecik sayısı

Bitkiler, kimyasal değişimlerde güneş enerjisini kullanır.

Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi En kalabalık grubun katsayısı genellikle 1 alınır.

Toplam atom türü ve sayısı korunur.

Tepkimedeki atom sayıları denkleştirilirken ilk önce metaller, daha sonra ametaller ve en son hidrojen ve oksijen eşitlenir.

Metal Ametal Hidrojen Oksijen

M A H O

Bileşiklerin ve atomik elementlerin kat sayısı kesirli olamaz.

Moleküler elementlerin (O₃, H₂, Cl₂ ...) başına atom sayısını tam sayı yapacak şekilde kesirli kat sayılar getirilebilir. (₃¹ O₃, ₂³ H₂)

Formüllerin önündeki katsayılar değişebilir fakat bir formülü oluşturan elementler farklı katsayılarla ge- nişletilemez.

Bileşikte parantez dışında alt indis olarak yazılan sayılar parantez içindeki tüm atomlara aittir.

Aşağıda denkleştirilmiş tepkime denklemi örnekle- ri verilmiştir.

Al₄C₃ + 12H₂O $ 4Al(OH)₃ + 3CH₄ C₂H₆ + ₂⁷ O₂ $ 2CO₂ + 3H₂O 2Al + 3H₂SO₄ $ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

ÖRNEK 1

Aşağıdaki tepkime denklemlerini en küçük tam sayı- larla denkleştiriniz.

a) C₄H₁₀ + O₂ $ CO₂ + H₂O b) Mg₃N₂ + H₂O $ Mg(OH)₂ + NH₃ c) HCl + Ca(OH)₂ $ CaCl₂ + H₂O d) Fe₃O₄ + Al $ Fe + Al₂O₃ e) Al + HBr $ AlBr₃ + H₂ f) CS₂ + O₂ $ CO₂ + SO₂ g) C₂H₅OH + O₂ $ CO₂ + H₂O h) NaHCO₃ $ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O ı) CH₄ + Cl₂ $ CCl₄ + HCl

a) 2C₄H₁₀ + 13O₂ $ 8CO₂ + 10H₂O b) Mg₃N₂ + 6H₂O $ 3Mg(OH)₂ + 2NH₃ c) 2HCl + Ca(OH)₂ $ CaCl₂ + 2H₂O d) 3Fe₃O₄ + 8Al $ 9Fe + 4Al₂O₃ e) 2Al + 6HBr $ 2AlBr₃ + 3H₂ f) CS₂ + 3O₂ $ CO₂ + 2SO₂ g) C₂H₅OH + 3O₂ $ 2CO₂ + 3H₂O h) 2NaHCO₃$ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O ı) CH₄ + 4Cl₂$ CCl₄ + 4 HCl

(7)

ÇALIŞMA SORULARI

1) KÜTLENİN KORUNUMU KANUNU NEDİR?

2) SABİT ORANLAR KANUNU NEDİR?

3) KATLI ORANLAR KANUNU HANGİ ŞARTLARDA UYGULANMAZ?

4) MOL NEDİR?

5) KİTAPTAKİ ÇÖZÜMLÜ MOL HESAPLAMA SORULARINDAN SORU GELECEK.

6) MOL KÜTLESİ HESAPLAMA İLE İLGİLİ SORU GELECEK.

7) BAĞIL ATOM KÜTLESİNİN TANIMI NEDİR?

8) KİMYASAL TEPKİME NEDİR?

9) KİTAPTAKİ ÇÖZÜMLÜ TEPKİME DENKLEŞTİRİLMESİ İLE İLGİLİ SORU GELECEK.

NOT:KÜTLENİN KORUNUMU KANUNU,SABİT ORANLAR KANUNU, KATLI ORANLAR

KANUNU,MOL KAVRAMI VE DENKLEM DENKLEŞTİRME İLE İLGİLİ SORULAR İÇİN KİTAPTAKİ

ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLERE ÇALIŞINIZ.

(8)

ORBİTAL YAYINLARI

178

KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE KİMYASAL HESAPLAMALAR

3

ÜNİTE

6 KİMYASAL TEPKİMELER VE DENKLEMLER

ORBİTAL YAYINLARI TYT KİMYA SORU BANKASI

Kimyasal DenKlemler Ve DenKleŞtirilmesi

Kimyasal tepKime türleri

• Kimyasal bir tepkime; bir veya birkaç saf maddenin belli koşullarda kimyasal değişime uğraması sonucunda başka madde veya maddelere dönüşmesidir.

• Kimyasal tepkimelere bir enerji eşlik eder.

Kimyasal tepkimeler de aşağıdaki özellikler değişmez.

• Toplam atom sayısı ve cinsi

• Toplam tanecik sayısı (proton, nötron, elektron)

• Çekirdek kararlılıkları

• Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizdir.)

• Toplam elektriksel yük

• Toplam enerji

Kimyasal tepkimelerde aşağıdaki özellikler değişebilir.

• Atom hacmi veya çapı

• Atomların elektron sayıları ve dizilişleri

• Toplam potansiyel enerji

• Maddelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri

• Toplam mol sayısı, molekül sayısı, hacim

Kimyasal Tepkime Denklemi

• Tepkime oku, tepkimenin yönünü gösterir. Okun solundaki maddeler girenler, sağındakiler ise ürünler olarak nitelendiri- lir.

• Girenlerin ve ürünlerin fiziksel halleri parantez içine yazılır.

Gaz için (g) sıvı için (s) ve katı için (k), suda çözünmüş maddeler içinde (suda) veya (aq) ifadeleri kullanılır.

• Tepkimenin yürümesi için gerekli olan sıcaklık, basınç ve katalizör ok üzerinde belirtilerek gösterilebilir.

Na(k) + H

₂

O(sıvı) NaOH(suda) + 1 2 H

₂

(g)

Girenler Ürünler Basit Tepkimelerin Denkleştirilmesi

• Denklemdeki bileşiklerden en çok atom içerenin katsayısı 1 kabul edilir. Diğer element ve bileşiklerin katsayıları da buna göre bulunur.

• Tek atomlu elementlerin (Cu, Fe, Hg, Ag….) ya da bileşikle- rin (H₂O, AlCl₃, KNO₃ ...) katsayıları kesirli sayı olamaz.

• Cl₂, Br₂, O₂, N₂, O₃, P₄, S₆ gibi moleküllü yapıya sahip elementlerin önüne kesirli sayılar (

1

2

^,

3 2

^,

5

2

...) gelebilir.

• Denkleştirme sırasında elementler en sona bırakılır.

İki veya daha fazla madde bir araya gelerek, yeni bileşik oluştururlar. Bu tür tepkimeler için genel tepkime denk- lemi aşağıdaki gibidir:

A + B AB

A ve B maddeleri element veya bileşik olabilir.

2Fe(k) + 3

2 O

₂

(g) Fe

₂

O

₃

(k) KCl(k) + 3 2 O

₂

(g) KClO

₃

(k) CaO(k) + SO

₃

(g) CaSO

₄

(k)

C(k) + O

₂

(g) CO

₂

(g)

Sentez Tepkimeleri

• Bir bileşiğin kendinden daha basit maddelere ayrıldığı tepkimelere ayrışma (analiz) tepkimeleri denir.

• Sentez tepkimelerinin tersi analiz tepkimesidir.

• Genel tepkime denklemi aşağıdaki gibidir: A ve B maddeleri element ya da bileşik olabilir.

AB A + B

2KCIO

₃

(k) 2KCI(k) + 3O

₂

(g)

ORBİTAL YAYINLARI

179 ORBİTAL YAYINLARI TYT KİMYA SORU BANKASI

• Suda iyi çözünen iki farklı tuzun sulu çözeltileri karıştı- rıldığında çözeltideki iyonlar tepkimeye girerek suda az çözünen yeni bir tuz oluşturabilir. Bu tür tepkimelere çözünme-çökelme tepkimeleri denir.

• Katı AgNO₃ ve NaCI tuzları suda iyi çözünür.

AgNO₃(k) + su Ag⁺ (suda) + NO₃^- (suda) (Çözünme Tepkimesi)

NaCl(k) + su Na⁺ (suda) + CI^- (suda) (Çözünme Tepkimesi)

• AgNO₃ ile NaCI’nin sulu çözeltileri karıştırıldığında Ag⁺ ile CI^- iyonları tepkime vererek suda az çözünen AgCI tuzunu oluştururlar.

AgNO₃(suda) + NaCI(suda) AgCI(k) + NaNO₃(suda) (Çökelme Tepkimesi)

Çökelme tepkimesi veren iyonları daha net görmek için tepkime denklemi aşağıdaki şekilde de yazılabilir.

Çöken iyonların yer aldığı net iyon denklemi aşağıdaki gi- bidir.

Ag

⁺

(suda) + CI

^–

₂

SO

₄

(suda) BaSO

₄

(k) + 2NaCI(suda)

Çözünme - Çökelme Tepkimeleri

• Bir maddenin oksijen (O₂) ile verdiği tepkimeye yanma tepkimesi denir.

• Yanan madde element (metal, ametal) yada bileşik olabilir.

• Metallerin yanma tepkimesi genelde yavaş gerçekleşir (aktif metaller hariç). Açık havada bırakılan demir (Fe) metalinin paslanması (oksitlenmesi, korozyonu), yavaş gerçekleşen bir yanma tepkimesidir.

Metal : 2Fe(k) + 3

2 O

₂

(g) Fe

₂

O

₃

(k) Ametal : C(k) + O

2

(g) CO

2

(g)

Bileşik : CH

• Azot gazının yanması hariç bütün yanma tepkimeleri ekzotermiktir.

Yanma Tepkimeleri

₃

PO

₄

+ 3H

₂

O

Asit Baz Tuz Su Asit - Baz Tepkimeleri

TYT_Konu_Oz_Kimya_Sor_Ban(147-285).indd 179 16.07.2019 23:38:39

(10)

ÜNİTE : 1-KİMYA KANUNLARI KİMYA ALTIN SERİSİ (KAS) KONU: 1-KİMYA KANUNLARI VE KİMYASAL HESAPLAMALAR(MOL)

60 4. BÖLÜM

KĠMYASAL HESAPLAMALAR

10.1.4.1. Kütle, mol sayısı, molekül sayısı, atom sayısı ve gazlar için normal Ģartlarda ha- cim kavramlarını birbirleriyle iliĢkilendirerek hesaplamalar yapar.

a. Sınırlayıcı bileĢen hesapları üzerinde duru- lur.

b. Tepkime denklemleri temelinde % verim he- sapları yapılır.

DENKLEM KATSAYILARININ YORUMU Bir tepkimede taneciklerin önündeki katsayılara göre ne kadar madde kullanılması gerekir ve ne kadar ürün oluĢacağı tespit edilir.

N

₂

+ 3H

₂

→ 2NH

₃

1 mol 3 mol 2 mol

0,3 mol 0,9 mol 0,6 mol

0,5 mol 1,5 mol 1mol

1 L 3 L 2 L

7 L 21 L 14 L

40 L 120 L 80 L

5 g 15 g 10 g

Yukarıdaki örneklerde gördük ki mol ve hacim ge- çiĢleri yapılırken kütle geçiĢleri katsayılara göre direkt yazılırsa kütlenin korunumu kanununa göre yanlıĢ oluyor. Kütle geçiĢleri katsayı ve molekül ağırlığı çarpımıyla elde edilen değerlerle orantılı olarak değiĢir.

N

₂

+ 3H

₂

→ 2NH

₃

1.28 + 3.2 = 2.17

28 g + 6 g = 34 g

14 g + 3 g = 17 g

5,6 g + 1,2 g = 6,8 g

ġeklinde kütle geçiĢlerine örnek verilir.

DENKLEMLĠ KĠMYA PROBLEMLERĠ

Bir soruda tepkime verilmemiĢ ise yazılır, denkleĢti- rilir. Verilen madde miktarı mole çevrilir. Denklem katsayıları yorumu yardımıyla istenilen maddenin molü bulunur. Ġstenilen miktara geçiĢ yapılır.

Örnek 1)3.4 gram amonyak ayrıĢtığında( N;14 H;1)

a) NK da kaç litre N

₂

oluĢur?

b) Kaç N tane H

₂

molekülü oluĢur?

Çözüm: n=m/Ma = 3,4g/17 = 0,2 mol NH

₃

2NH

olur.

Örnek 2) 5.4 g Al yeterli HCl çözeltisine atılıyor NġA da kaç litre H

2

gazı açığa çıkar? ( Al;27) Çözüm: n=m/Ma = 5,4g/27 =0,2mol Al

Al + 3HCl AlCl

₃

+ 3/2H

₂

0,2mol Xmol

oluĢur?

(Na:23)

A) 2,24 B) 4,48 C) 6,72 D) 8,96 E) 11,2

Çözüm: n = m/Ma = 18,4/23 = 0,8 mol Na Na + H

2

O => NaOH + 1/2H

2

0,8mol 0,4mol

n = V/22,4L ise 0,4= V/22,4 ise V= 8,96L H

2

(11)

ÜNİTE : 1-KİMYA KANUNLARI KİMYA ALTIN SERİSİ (KAS) KONU: 1-KİMYA KANUNLARI VE KİMYASAL HESAPLAMALAR(MOL)

64 ARTANLI MADDE PROBLEMLERĠ

Bir soruda tepkimeye giren her iki maddenin de miktarı verilmiĢ ise problem büyük ihtimal artanı olan bir sorudur. Bu soru çözülürken tepkimenin altına

BaĢlangıç;

Tepkime : Son :

Üçlüsü yazılır. Parmak metodu ile soru çözülür.

Tüm iĢlemler ve yorumlar biten maddeye (sınırlayı- cı) göre yapılır.

Örnek: 6L N

₂

ve 12L H

₂

den

a) En fazla kaç litre NH

₃

elde edilir?

b) Hangisinden kaç litre artar?

c) Son hacim kaç litredir?

d) Kaç litre ürün oluĢur?

N

₂

+ 3H

₂

→ 2NH

₃

BaĢlangıç; 6 L 12 L - Tepkime; -4 L -12 L +8 L Son ; 2 L - 8 L

a) 8 L b) 2 L N

₂

c) 2 + 8= 10 L d) 8 L ürün oluĢur.

Örnek

_:

5.6 g N

₂

ve 1.6 g H

₂

den NK da kaç litre NH

₃

oluĢur (N:14 H:1)

₃

= NK. da 8,96 L eder.

Örnek: EĢit kütlede Na ile Cl

₂

gazının reaksiyonun- dan 0,1mol NaCl elde ediliyor.

Hangi maddeden kaç gram artar?(Na:23,Cl;35.5) Çözüm;

Na + 1/2Cl

₂

→ NaCl BaĢlangıç; ?(3,55g) ?(3,55g) - Tepkime ; 0,1mol 0,05mol 0,1mol (2,3g) (3,55g)

Son ; 1,25g - 0,1mol 1,25g Na artar .

Örnek: EĢit kütlede Ca ve O

2

alınarak tam verim- le CaO oluĢturuluyor. Hangisinden % kaç ar- tar?(Ca:40 O:16)

Çözüm:

40g 16g 56g Ca

_k

+ 1/2O

_2(g)

→ CaO

_(k)

BaĢlangıç; 40g 40g - Tepkime ; -40g -16g 56g Son ; - 24g 56g

40g oksijenin 24g ı artarsa

100g oksijenin ? (60) gramı artar.

Cevap % 60 oksijen artar

NOT:

 EĢit kütlede denildiğinde girenlerde, kütlesi bü- yük olan kadar alınır. (kütlesi büyük olan bite- cektir).

 EĢit hacimde/molde denildiğinde hacmi/molü

büyük olan kadar alınır. ( katsayısı büyük olan

biter.)

(12)

KİMYA ALTIN SERİSİ (KAS) Kısa özetli-şifreli, Akılda kalıcı, Seri öğretim

‟in %50 si artar.

Yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve III E) I, II ve III

12. EĢit kütlelerde alınan Mg ve amonyak, 3Mg

_(k)

+ 2NH

_3(g)

→ Mg

₃

N

₂

+ 3H

_2(g)

Tepkimesini gerçekleĢtirince birinden 7.6 g arttığına göre kaç gram magnezyum nitrür oluĢmuĢtur?

( Mg:24 N:14 H:1)

A) 10 B) 20 C) 30 D) 100 E) 200

1A 2 D 3 D 4 D 5 E 6 E 7 E 8 B 9A 10 E 11A 12B

ATOM AĞIRLIĞI BULMA

Atom ağırlığı istenen atomun bulunduğu bileĢiğin molekül ağırlığı bulunur. Buradan bilinmeyen ato- mun ağırlığı hesap edilir.

Örnek 1) 0,25mol X

₂

O

3

bileĢiğinin kütlesi 40g olduğuna göre X elementinin atom ağırlığı kaç gramdır? (O;16)

Çözüm; n = m/Ma ise 0,25mol = 40/Ma MA = 160g/mol X

2

O

3

Ma= 2X +3O 160 = 2.X +3.16 X= 56g/mol

Örnek 2) 10molü 840g gelen XYO

₃

bileĢiğinin, 0,2molü ısı ile ayrıĢtığında 8g XO ve bir miktar YO

₂

oluĢuyor. X ve Y elementlerinin atom ağır- lıkları nedir? (O;16)

Çözüm: 1mol XYO

₃

80g dır.

0,2mol ayrıĢınca 8g XO oluĢuyorsa 1mol ayrıĢınca 40g XO oluĢur XYO

3

+ısı XO + YO

₂

84g 40g 44g

40= X +O 44= Y +2O 40= X +16 44= Y +2.16 X= 24g/mol Y= 12g/mol

4

B) 12 gram CH

4

C) 16 gram CH

₄

D) 16 gram O

₂

E) 32 gram O

₂

(13)

www.aydinyayinlari.com.tr

4 TYT 4. MODÜL KARIŞIMLAR

KARIŞIMLAR

İlişkili Kazanımlar

• Homojen ve heterojen karışımların ayırt edilmesinde belirleyici olan özellikler açıklanacak,

• Homojen karışımların çözelti olarak adlandırıldığı ve günlük hayattaki çözelti örnekleri öğrenilecek,

• Heterojen karışımlar, dağılan maddenin ve dağılma ortamının fiziksel hâline göre belirlenecek,

• Karışımlar çözünenin (dağılanın) tanecik boyutu esasına göre sınıflandırılacaktır.

KARIŞIMLAR

İki ya da daha fazla saf maddenin, kimyasal özellik- lerini kaybetmeden rastgele miktarlarda bir araya gelerek oluşturdukları madde topluluğuna karışım denir. Ka- rışımı oluşturan saf maddelere bileşen denir.

Karışımların Genel Özellikleri Homojen ya da heterojen olabilirler.

Akarsu, toprak ve hava karışımlara örnektir.

Saf değildirler.

Deniz karışımdır.

Bileşenleri arasında belirli bir oran yoktur.

Farklı tür tanecikler (atom, iyon, molekül) içerirler.

Bileşenlerine fiziksel yöntemlerle ayrıştırılırlar.

Belirli bir sembol ya da formülleri yoktur.

Karışımların erime noktaları, kaynama noktaları ve yoğunlukları karışımı oluşturan maddelerin birleş- me oranlarına göre değişir. Yani karışımların fiziksel özellikleri belirli ve sabit değildir.

HOMOJEN KARIŞIMLAR (ÇÖZELTİLER) Bileşimi ve özelliği her yerinde aynı olan karışımla- ra homojen karışımlar (çözeltiler) denir.

Tek fazlıdırlar. Yani tek madde gibi görünürler.

Katı, sıvı ya da gaz halinde olabilir.

Çözücü ve çözünen olmak üzere iki kısımdan olu- şur.

Genellikle çözeltilerde miktarı çok olan çözücü, mik- tarı az olan çözünendir.

Sulu çözeltilerde miktara bakılmaksızın su her zaman çözücü olarak kabul edilir.

İki farklı gaz karıştırıldığında oluşan karışım her zaman homojendir.

Karışımı oluşturan maddeler kimyasal özelliklerini korurlar.

Karışımın kütlesi bileşenlerinin kütleleri toplamına eşittir.

Karışımın hacmi her zaman bileşenlerinin hacimleri toplamına eşit olmayabilir.

Homojen Karışım (çözelti)

Süspansiyon (Katı-sıvı)

Emülsiyon (Sıvı-sıvı)

Aerosol (Gaz-sıvı, gaz-katı)

Adi Karışım (Katı-katı)

Kolloid (Katı-sıvı) (Sıvı -sıvı) (Sıvı - gaz) Heterojen Karışım

KARIŞIMLAR

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

KARIŞIMLARIN AYRILMASI

NŞ 1

1. TANECİK BOYUTU FARKINDAN YARARLANARAK AYIRMA

Dağıtan ve dağılan fazların taneciklerinin farklı büyüklükte olmasından dolayı heterojen karışımlar ayıklama, eleme, süzme, diyaliz gibi yöntemlerle bileşenlerine ayrılılabilirler.

a) Ayıklama ( Katı-Katı : Heterojen )

Gözle görülebilir büyüklükte olan katı-katı heterojen karışımlar, ayıklanarak bileşenlerine ayrılabilir.

Mutfaklarda sıklıkla başvurduğumuz bir yöntemdir. “Ayıkla pirincin taşını” deyimi aslında pirincin içerisindeki taşları ayıklanma işleminden gelmektedir. Pirinç, kuru fasülye, nohut ya da mercimek gibi baklagillerde bulunan taşların ayıklanmasında bu yöntem kullanılır.

Toplanan meyve ve sebzelerin kullanılamayacak olanları yine bu yöntemle ayıklanır.

Karışımların Ayrılması

Tanecik Boyutu Farkından

Çözünürlük Farkından

Kaynama Noktası Farkından Yoğunluk

Farkından

Tanecik Boyutu Farkından

Ayıklama Eleme Süzme Diyaliz

(28)

NŞ 2

b) Eleme ( Katı-Katı : Heterojen )

Tanecik boyutları farklı, katı-katı heterojen karışımları ayırmada kullanılan bir tekniktir. Bu yöntem için elek kullanılabilir. Eleğin gözenekleri ayıklanan karışıma göre değişebilir.

Kum-çakıl, un-kepek gibi karışımlar bu yöntemle ayrılır.

Binaların yapımında kullanılan kum sıva yapmak için kaba kumdan ve çakıl taşlarından ayırmak için uygun elek kullanılarak gerekli inşaat malzemesi yine bu yöntemle oluşturulur.

c) Süzme ( Sıvı-Katı ya da Katı-Gaz: Heterojen )

Süzme yöntemi, katı-sıvı ya da katı-gaz heterojen karışımlarda katı bileşeni ayırmada kullanılır.

Bu yöntemde süzgeç ya da filtre kağıdı kullanılır.

Kullanılacak süzgeç, katının büyüklüğüne göre seçilir.

Çayın posasından ayrılması için süzgeç, laboratuvarda katıyı sıvıdan ayırmak için huni içerisine yerleştirilmiş süzgeç kağıdı, suda haşlanan makarnanın suyundan ayırmak için ise kevgir kullanılır.

Katı-gaz aerosolü olan dumanı ve havadaki tozu hava filtreleri ve maskeleri kullanarak ayırmak mümkündür.

Fabrika bacalarından çıkan katı-gaz karışım aerosolü, bacalara gaz filtreleri takılarak ayrılmaktadır.

d) Diyaliz

Diyaliz, kolloit karışımı olan kanın gözenekli zarlardan geçirilmesi temeline dayanan ayırma yöntemidir.

Böbrek yetmezliği olan hastalarda vücutta biriken zararlı maddeler ve fazla sıvı diyaliz makinesi ile süzülerek vücuttan uzaklaştırılır. Buna hemodiyaliz adı verilir.

Diyaliz çözeltileri tuzdan arındırma, hücre büyümesi ve beslenmesi, virüs arındırma, kan tedavisi gibi pek çok alanda kullanılır.

Kanımızı böbreklerimiz temizlemektedir. Böbreklerimiz çalışamaz hale geldiğinde bu işi diyaliz makineleri yapmaktadır.

Böbreklerimizde yarı geçirgen zarlarda, kandaki su, üre, ürik asit ve tuz gibi küçük boyutlu tanecikler idrara geçer. Vücudumuzun ihtiyaç duyduğu yağlar, şekerler ve proteinler gibi bazı moleküller ise idrara geçemez, kanda dolaşmaya devam ederler.Diyaliz makinesine alınan kişinin kanı, yarı geçirgen bir zardan geçirilir. Metabolik atık olan küçük moleküller zardan geçerler. Kan plazmasının gerekli bileşenleri olan protein molekülleri çok büyük olmaları nedeniyle zardan geçemediği için kanda kalır.

Böbreklerimize iyi bakalım lütfen

(29)

NŞ 3

2. YOĞUNLUK FARKINDAN YARARLANARAK AYIRMA a) Ayırma Hunisi İle ( Sıvı-Sıvı : Heterojen )

Birbiri içerisinde çözünmeyen ve yoğunlukları farklı olan sıvı-sıvı karışımlarının ayrılmasında ayırma hunisi kullanılır.

Zeytinyağı-su karışımı ayırma hunisi ile birbirinden ayrılır. Yoğunluğu büyük olan sıvı alta iner. Ayırma hunisinin musluğu açılarak alttaki sıvı başka bir kaba aktarılır.

Bu yöntemle zeytinyağı-su karışımından başka mazot-su karışımı, su ortamında çözünmüş iyot (I2), karbon tetraklorür (CCl4) ile muamele edilerek de ayrılabilir.

b) Aktarma (Dekantasyon) ile ( Katı-Sıvı: Heterojen )

Katı-sıvı heterojen karışımda katı maddelerin dibe çökmesi sonrasında üstte kalan sıvının başka bir kaba alınarak ayrılması yöntemidir.

Çamurlu su yeterince dinlendirildiğinde çamur dibe çöker. Karışım sarsılmadan üzerindeki su başka bir kaba aktarılır.

Zeytinyağı üretiminde ezilen zeytin posası ile zeytinyağının ayrılmasında, altın madeninden altın elde edilmesinde de aktarma yöntemi kullanılmaktadır.

Atık su arıtma tesislerinde kirli su, dinlendirme havuzlarında bir süre bekletilir. Özkütlesi büyük olan tanecikler dibe çöker.

Üstteki su havuzdan alınarak başka bir havuza aktarılır.

Yoğunluk Farkından

Ayırma Hunisi ile

Aktarma (Dekantasyon)

Yüzdürme (Flotasyon)

Çöktürme

(Santrifüjleme)

(30)

NŞ 4

c) Yüzdürme (Flotasyon) ile ( Katı-Katı: Heterojen )

Suda çözünmeyen katı-katı heterojen karışım suya atılır. Yoğunluğu sudan büyük olan madde dibe çöker. Sudan küçük olan madde ise suyun üzerine çıkar. Suyun yüzeyinde kalan maddeler bir kaşık ya da spatula yardımıyla toplanarak başka kaba aktarılır.

Yüzdürme ile ayırma yapılabilmesi için bileşenlerin sıvıda çözünmemesi, tepkimeye girmemesi ve bileşenlerden birinin özkütlesinin sıvıdan büyük, diğerinin özkütlesinin sıvıdan küçük olması gerekir.

Kum ve talaş gibi yoğunlukları farklı katı-katı karışımlar veya talaş-su gibi katı-sıvı heterojen karışımlar bu yöntemle bileşenlerine ayrılabilir.

Çamurlu ıspanak suya atıldığında çamur dibe çöker, ıspanak yüzer.

Yüzdürme ile ayırma yöntemi metalurjide cevherlerden metal elde edilmesinde yaygın olarak kullanılır. Endüstride genellikle bakır, sülfür, kurşun ve çinko cevherlerinin ayrılması ve zenginleştirilmesinde kullanılır. Zenginleştirilecek cevherin su sevme (hidrofilik) ve su sevmeme (hidrofobik) özelliklerinden yararlanılır.

d) Çöktürme (Santrifüjleme) ile ( Katı-Sıvı: Heterojen )

Heterojen katı-sıvı karışımların çökmesinin zor ya da olmadığı durumlarda santrifüjleme yöntemi kullanılır.

İki çözelti karıştırıldığında tepkime vermeyen iyonların birbiriyle birleşerek çözünmeyen ve yoğunluğu sudan büyük olan bir katı oluşturduğunda çöken katıya “çökelek” işleme de “çökelme” denir.

Kan tahlilleri yapılırken kanın plazması ve serumu santrifüjleme yöntemi ile ayrılır.

Pamukkale travertenleri, mağaralardaki sarkıt ve dikitler, çaydanlıktaki biriken kireç tortusu çökelme reaksiyonlarına örnektir.

Çöktürme işlemi ile; suyun arıtılması, sulardan fosfatın uzaklaştırılması, içme suyundan demirin uzaklaştırılması sağlanır.

(31)

NŞ 5

3. ÇÖZÜNÜRLÜK FARKINDAN YARARLANARAK AYIRMA

a) Kristallendirme ile ( Katı-Sıvı: Homojen )

Katı-sıvı homojen karışımlarından katının sıcaklıkla çözünürlüğünün değişmesinden yararlanarak yapılan bir yöntemdir.

Katıların çözünürlüğü genellikle sıcaklıkla artar. Sıcaklık düşürüldüğünde çözeltide çözünen katı bileşenin çözünürlüğü azalacağı için çözünen madde tekrar çökmeye başlar. Çöken madde geometrik şekilli katılar hâlinde çöker. Belirli geometrik şekle sahip katı parçalarına kristal, olaya kristallenme denir.

Endüstride şeker pancarından şeker elde edilirken pancarın yapısındaki şeker önce özütleme ile su ortamına geçirilir. Daha sonra su-şeker karışımındaki şeker kristallendirme ile ayrılır.

Örneğin tuzlu su çözeltisinde çözeltideki suyun sıcaklığın etkisiyle buharlaşması sonucu doygunluğa ulaşan çözelti soğutulduğunda tuz kristalleri oluşmaya başlar. Benzer olay doğal olarak Tuz Gölü’nde oluşmaktadır.

b) Ayrımsal Kristallendirme ile ( Katı-Katı: Heterojen )

Aynı çözücüde çözünebilen iki katı maddenin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimlerinin farklı olmasından yararlanılarak yapılan ayırma işlemine ayrımsal kristallendirme denir.

Örneğin NaNO3 ile NaCl, KNO3 ile CeSO4 tuzları karışımları birbirlerinden ayrımsal kristallendirme yöntemi ile birbirlerinden ayrılır.

Endüstride deniz suyundan yemek tuzunun elde edilme sürecinde de ayrımsal kristallendirme kullanılır.

Tuz-şeker karışımını bileşenlerine ayırabilmek için tuz ve şekerin sudaki çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimlerinin farklı olma- sından yararlanılır.

Endüstride deniz suyundan yemek tuzunun elde edilme sürecinde de ayrımsal kristallendirme kullanılır.

Çözünürlük Farkından

Kristallendirme ile

Ayrımsal (Kristallendirme

ile)

Özütleme (Ekstraksiyon

ile)

(32)

NŞ 6

c) Özütleme (Ekstraksiyon ile ) ( Katı-Katı: Heterojen )

Özütleme = çekme manasında da kullanılan ekstraksiyon yöntemi karışımdaki bileşenlerden birinin karışıma ilave edilen çözücü yardımıyla ortamdan uzaklaştırılması ile gerçekleştirilir.

Özütleme yöntemi katı, sıvı ve gaz karışımlara uygulanabilir.

Özütleme yöntemi;

 çayın demlenmesinde,

 çok tuzlu peynirin bir süre suda bekletilerek bir kısım tuzunun suya geçmesinin sağlanmasında

 şeker pancarından şeker eldesinde,

 bitkilerden parfüm eldesinde,

 söğüt ağacından aspirinin hammaddesi olan salisilik asit elde edilmesinde,

 zeytinden, ayçiçeğinden ve kabak çekirdeğinden yağ eldesindesinde ve ilaç endüstrisinde kullanılır.

4. KAYNAMA NOKTASI FARKINDAN YARARLANARAK AYIRMA a) Basit Damıtma ile ( Katı-Sıvı : Homojen )

Katı-sıvı homojen karışımlardan sadece katı bileşen elde edilmek isteniyorsa buharlaştırma işlemi yapılır. Örneğin tuzlu su karışımında sadece tuz elde edilmek isteniyorsa su buharlaştırılır. Ancak katı-sıvı karışımındaki her iki bileşen de saf hâlde elde edilmek isteniyorsa basit damıtma (destilasyon) yapılır.

Katı-sıvı homojen karışımlarda, karışımdaki sıvının kaynatılıp sonra soğutularak yoğunlaştırılmasına damıtma (destilasyon) denir. Damıtma işlemi sonucunda toplama kabında biriken sıvıya destilat adı verilir.

Kaynama Noktası Farkından

Basit Damıtma

Ayrımsal

Damıtma

(33)

NŞ 7

Damıtma yönteminin uygulanabilmesi için karışımdaki maddelerin kaynama noktalarının birbirinden farklı olması gerekir.

Basit damıtma işlemi bileşenlerinin kaynama sıcaklıkları arasındaki fark 40 ^oC’nin üzerindeki karışımların ayrılmasında kullanılır.

Basit damıtma işlemi de ayrımsal damıtma gibi yapılır. Aralarındaki tek fark ayrımsal damıtma işleminde ayırma kolonu (fraksiyon kolonu) kullanılmasıdır. Karışımda buharlaşabilen bileşen iki veya daha fazla ise ayrımsal damıtma işlemi yapılır.

Damıtma karışımdaki bileşenlerden birini önce buharlaştırıp sonra yoğunlaştırarak saflaştırma esasına dayanır. Laboratuvarda damıtma balonu, soğutucu ve toplama kabı kullanılarak damıtma düzeneği kurulur. Damıtma balonundaki katı-sıvı karışımından sıvı olan buharlaşarak soğutucuya gelir. Soğutucuda yoğunlaşarak sıvılaşır ve tekrar erlenmayerde birikir. Böylece karışımdaki bileşenlerden sıvı olan saflaştırılmış olur.

Yağmurun oluşumu da damıtmanın doğal hâline örnektir. Yeryüzünde içinde çeşitli katı safsızlıklar bulunan sular sıcak havanın etkisiyle buharlaşır. Katı safsızlıklar yeryüzünde kalırken buharlaşan su molekülleri soğuk hava katmanlarında yoğunlaşarak yağmur damlaları hâlinde yeryüzüne geri döner.

b) Ayrımsal Damıtma ile ( Sıvı - Sıvı : Homojen )

Kaynama noktaları birbirinden farklı sıvı-sıvı homojen karışımların kaynama noktası farkından yararlanarak ayırma işlemine ayrımsal damıtma denir.

Ayrımsal damıtma işlemi, bileşenlerinin kaynama sıcaklıkları arasındaki fark 40 ^oC’nin altındaki karışımların ayrılmasında kullanılır.

Alkol-su karışımı gibi sıvı-sıvı homojen karışımları basit damıtma ile bileşenlerine ayırmaya çalışıldığında saflık yüzdesi düşük olur. Çünkü buharlaşma her sıcaklıkta meydana geldiği için verilen ısı etkisiyle bileşenlerin her ikisi de buharlaşır, bu nedenle istenilen saflıkta bileşen elde edilemez. Ayrımsal damıtma yönteminde ise alkol-su karışımı gibi uçucu homojen sıvı-sıvı karışımlar bileşenlerine daha büyük bir saflıkta ayrılabilir.

Endüstride ham petrolün rafinerizasyonunda ayrımsal damıtma kullanılır. Petrol kuyularından çıkarılan ham petrol yakıt olarak veya başka amaçlar için doğrudan kullanılamaz. Ayrımsal damıtma yöntemi ile ham petrolün damıtılmasında, damıtma kulesinin (kolonunun) değişik yüksekliklerinde petrolün farklı bileşenleri elde edilir. Bu bileşenler yakıt olarak veya endüstrinin birçok dalında ham madde olarak kullanılır.

(34)

NŞ 8

5. DİĞER AYIRMA YÖNTEMLERİ

a) Mıknatıslanma ile ( Katı-Katı: Heterojen )

Katı-katı heterojen karışımlarda, katılardan biri manyetik özellik gösterirken, diğeri göstermemektedir.

Demir, nikel, kobalt ve bu elementlerin alaşımlarını içeren maddeler mıknatıs tarafından kuvvetli bir şekilde çekilirler.

Alaşım halindeki metaller mıknatıs ile ayrılmaz.

Demir tozları ile kumdan oluşan karışıma mıknatıs yaklaştıırlırsa mıknatıs demiri çeker, kumu çekmez. Böylelikle karışım ayrılmış olur.

b) Elektriklenme ile ( Katı-Katı: Heterojen )

Plastik, cam ve ebonit çubuklar sürtünme yolu ile statik elektrikle yüklenirler. Elektrikle yüklenen bu cisimler heterojen katı-katı karışımlarına yaklaştırıldıklarında pul biber, karabiber, kağıt gibi hafif objeleri çekerek karışımdan ayırırlar.

c) Erime Noktası Farkından Yararlanarak ( Katı-Katı: Homojen )

Katı-katı karışımları ayırmada kullanılır.

Karışımdaki katılardan erime noktası düşük olan katı önce eriyerek karışımdan ayrılır.

Örneğin, bakır (Cu) ve çinko (Zn) karışımı ısıtıldığında erime noktası 419 ⁰C olan çinko, erime noktası 1085 ⁰C olan bakırdan eriyerek daha önce ayrılır. Geriye bakır katı halde kalır.