|
Bir bileşiğin formülündeki elementlerin belli oranlarda bulunduğunu ve
buna göre bileşiğin formülünün nasıl yazılacağını öğrendik.
Fakat bir bileşiğin formülünün nasıl ortaya çıkartıldığından buraya kadar söz etmedik.
Bir bileşikteki elementlerin ve elementlerin bileşik içinde hangi oranlarda bulunduğunun saptanması
için bir dizi kimyasal analiz yapmak gerekir.
Böylece bileşik içerisindeki elementlerin türleri ve birbirlerine göre oranları ortaya konabilir.
Elde Edilen bilgilere göre formüller en
basit formül, gerçek formül ve yapı formülü olmak üzere 3 grupta incelenebilir.
Basit Formül
Bileşikteki elementlerin atomların sadece göreli sayılarını veren formüle basit formül denir.
Örneğin; karbon ve hidrojenden oluşmuş bir bileşikteki hidrojen atomların karbon atomlarına sayısının oranının 2 olduğunu düşünelim.
Bu bileşik CH2, C2H4, C3H6 v.b. molekülleri olabilir.
Bunu genellersek
(CH2)n (n = 1, 2, 3, ....) olan bileşiklerin tümü olabilir demektir.
Bu bileşiklerin herbirinin hem kimyasal hem fiziksel özellikleri birbirinden farklı olacaktır.
Soru 1 :
Bir gazın 2.340 g N ve 5.340 g O içerdiği bulunmuştur. Bileşiğin basit formülü nedir?
(O : 15.999 akb , N : 14.007 akb)
Yanıt 1 :
Herbir elementin bileşik içindeki mol sayısını belirleyelim.
\rm m_{N} = (2.340 \text{ g. N } ) \Big( { 1.000 \text { mol N } \over 14.007 \text{ g. N } } \Big) = 0.167 \text { mol N }
\rm m_{O} = (5.340 \text{ g. O } ) \Big( { 1.000 \text { mol O } \over 15.999 \text{ g. O } } \Big) = 0.334 \text { mol O }
Bileşik içindeki N ve O mol sayısı oranları N0.167O0.334 olmalıdır.
Moleküldeki atom sayıları verilirken tam sayılar halinde ifade etmek gerek,
çünkü molekül içinde yarım veya kesirli atomlar olmaz.
Bu nedenle basit formülü elde ederken diğer sayılar en küçük olanına bölünebilir.
\rm N_{ 0.167 \over 0.167} O_{ 0.334 \over 0.167} \quad \Rightarrow \quad NO_2
bileşiğin basit formülüdür.
Gerçek Formül
Bileşik içindeki atomların gerçek sayılarını gösteren formüllere gerçek formül adı verilir.
Örneğin; C2H2 molekülünde 2 hidrojen 2 karbon vardır ve asetilen olarak bilenen bir gazdır.
Soru 2 :
% 43.7 P ve % 56,3 O içeren fosfor oksidin basit formülü nedir? Molekül kütlesi 284 ise molekül formülü nedir?
(O : 15.999 akb , P : 30.974 akb).
Yanıt 2 :
Temel olarak elimizde 100 g. bileşik bulunduğunu düşünürsek, 100 g. bileşikte, 43.7 g. P ve 56.3 g. O elementi bulunacaktır.
Bu bilgilerden bileşik içindeki atomların mol sayılarını bulabiliriz.
\rm n_{P} = (43.7 \text{ g. P } ) \Big( { 1.0 \text { mol P } \over 30.974 \text{ g. P } } \Big) = 1.411 \text { mol P }
\rm n_{O} = (56.3 \text{ g. O } ) \Big( { 1.0 \text { mol O } \over 15.999 \text{ g. O } } \Big) = 3.519 \text { mol O }
Bileşik içindeki P ve O mol sayısı oranları N1.411O3.519 olmalıdır.
Moleküldeki atom sayıları verilirken tam sayılar halinde ifade etmek gerek,
çünkü molekül içinde yarım veya kesirli atomlar olmaz.
Bu nedenle basit formülü elde ederken diğer sayılar en küçük olanına bölünebilir.
\rm P_{ 1.411 \over 1.411} O_{ 3.519 \over 1.411} \quad \Rightarrow \quad PO_{2.5} \quad \Rightarrow \quad P_2O_5
Bileşiğin basit formülü P2O5 tir.
Gerçek formülü ise elementlerin mol oranları korunacağından (P2O5)X şeklinde olmalıdır (X = 1, 2, 3, ...).
Molekülün gerçek mol tartısı 284 g. olarak bulunduğudan;
\rm X \times \Big[ 2 \times (M_P) + 5 \times (M_O ) \Big] = M_{(P_2O_5)_X}
\rm X \times \Big[ 2 \times (30.974 \text{ g.} ) + 5 \times (15.999 \text{ g.} ) \Big] = 284 \text{ g.}
\rm X = 2
\rm (P_2O_5)_X \quad \Rightarrow \quad (P_2O_5)_2 \quad \Rightarrow \quad P_4O_{10}
Bileşiğin gerçek formülü P4O10 dur.
Soru 3 :
Kafein örneğinin yakma analizi sonucu 0.624 g C, 0.065 g H, 0.364 g N ve 0.208 g O içerdiği görülmüştür.
Kafeinin mol tartısı 194.0 g olduğuna göre gerçek formülü nedir?
(H : 1.008 akb , O : 15.999 akb , C : 12.011 akb , N : 14.007 akb )
Yanıt 3 :
Örnek içindeki herbir elementin mol sayısı ;
\rm n_{C} = (0.624 \text{ g. C } ) \Big( { 1.0 \text { mol C } \over 12.011 \text{ g. C } } \Big) = 0.052 \text { mol C }
\rm n_{H} = (0.065 \text{ g. H } ) \Big( { 1.0 \text { mol H } \over 1.008 \text{ g. O } } \Big) = 0.065 \text { mol H }
\rm n_{N} = (0.364 \text{ g. N } ) \Big( { 1.0 \text { mol N } \over 14.007 \text{ g. O } } \Big) = 0.026 \text { mol N }
\rm n_{O} = (0.208 \text{ g. O } ) \Big( { 1.0 \text { mol O } \over 15.999 \text{ g. O } } \Big) = 0.013 \text { mol O }
Bileşik içindeki C, H, N ve O mol sayısı oranları C0.052H0.065N0.026O0.013 olmalıdır.
Moleküldeki atom sayıları verilirken tam sayılar halinde ifade etmek gerek,
çünkü molekül içinde yarım veya kesirli atomlar olmaz.
Bu nedenle basit formülü elde ederken diğer sayılar en küçük olanına bölünebilir.
\rm C_{ 0.052 \over 0.013} H_{ 0.065 \over 0.013} N_{ 0.026 \over 0.013} O_{ 0.013 \over 0.013} \quad \Rightarrow \quad C_4H_5N_2O
Bileşiğin basit formülü C4H5N2O dir.
Gerçek formülü ise elementlerin mol oranları korunacağından
(C4H5N2O)X şeklinde olmalıdır (X = 1, 2, 3, ...).
Molekülün gerçek mol tartısı 194.0 g. olarak bulunduğudan;
\rm X \times \Big[ 4 \times (M_C) + 5 \times (M_H) + 2 \times (M_N) + 1 \times (M_O) \Big] = M_{(C_5H_6N_2O)_X}
\rm X \times \Big[ 4 \times (12.011 \text{ g.} ) + 5 \times (1.008 \text{ g.} ) + 2 \times (14.007 \text{ g.}) + 1 \times (15.999 \text{ g.} ) \Big] = 194.0 \text{ g.}
\rm X = 2
\rm (C_4H_5N_2O)_X \quad \Rightarrow \quad (C_4H_5N_2O)_2 \quad \Rightarrow \quad C_{8}H_{10}N_4O_2
Bileşiğin gerçek formülü C8H10N4O2 dur.
Konu İle İlgili Etkileşimli Sorular :
Konu İle İlgili Diğer Sorular
Yapı Formülü
Yapı formülü de moleküldeki atomlar birbirlerine nasıl bağlandıklarını gösterir.
Bazı yapı formülleri aşağıda gösterilmiştir.
Yapısal formüllerin elde edilişleri üzerinde daha sonra durulacaktır.
Konu İle İlgili Etkileşimli Alan :
Molekül Çizim Sayfası
|
