BÖLÜM II

2.1. G‹R‹fi

2.2. KARIfiIMLARIN AYRILMASI

a. Elektriklenme ile Ayr›lma

b. M›knat›s ile Ay›rma

c. Öz Kütle Fark› ile Ay›rma

d. Süzme ile Ay›rma

e. Çözünürlük Fark› ile Ay›rma

f. Hâl De¤ifltirme S›cakl›klar› Fark› ile Ay›rma

2.3. B‹LEfi‹KLER‹N AYRIfiMASI

a. Is› Enerjisi ile Ayr›flma

b. Elektrik Enerjisi ile Ayr›flma (Elektroliz)

c. Baflka Ayr›flt›rma Teknikleri

2.4. BÖLÜMÜN ÖZET‹

2.5. Ö⁄REND‹KLER‹M‹Z‹ PEK‹fiT‹REL‹M

2.6. DE⁄ERLEND‹RME SORULARI

MADDELER‹N AYRILMASI

22

K‹MYA 1

BU BÖLÜMÜN AMAÇLARI

Bu bölümü çal›flt›¤›n›zda;

* Do¤adaki maddelerin kar›fl›m ve bilefliklerden olufltu¤unu ö¤renecek,

* Maddelerin ay›rt edici özelliklerinden yararlanarak kar›fl›mlar›n daha basit maddelere ayr›labildi¤ini bilecek,

* Bileflik hâlindeki maddelerin, bileflenlerine nas›l ayr›ld›¤›n› ö¤reneceksiniz.

NASIL ÇALIfiMALIYIZ?

☞ ☞

Bu bölümü kavrayabilmek için;

* Bölüm I’deki konular› bir kez daha okuyunuz.

* Ö¤rendi¤iniz bilgiler ›fl›¤›nda anlat›lan konularla ilgili çevrenizden örnekler düflününüz.

* Çözümlü örnekleri dikkatle inceleyiniz.

* De¤erlendirme sorular›n› mutlaka çözünüz. Çözemedi¤iniz sorular için konu-nun ilgili k›s›mlar›n› tekrar gözden geçiriniz.

✍ ✍

23

K‹MYA 1

MADDELER‹N AYRILMASI

2.1. G‹R‹fi

Maddelerin fiziksel hâllerine göre kat›, s›v› ve gaz olarak s›n›fland›r›ld›¤›n› geçenbölümde ö¤renmifltik. Maddeler ayr›ca saf maddeler ve saf olmayan maddeler (kar›fl›mlar) olarak da s›n›fland›r›labilir.

MADDE

Saf maddeler Kar›fl›mlar

Elementler Bileflikler Homojen Heterojenkar›fl›mlar kar›fl›mlar

(Çözeltiler)

fiema 2.1: Maddelerin s›n›fland›r›lmas›

Çevremizde gördü¤ümüz maddelerin büyük ço¤unlu¤u kar›fl›m hâlindedir.

‹ki veya daha çok maddenin özelliklerini kaybetmeden oluflturdu¤u maddelere

kar›fl›m denir. Pirinç çeflitli metallerden oluflmufl bir kar›fl›md›r. Bu kar›fl›m›

oluflturan bak›r ve çinko metalinin her biri ise kar›fl›m›n bileflenidir.

Kar›fl›m› oluflturan maddelerin her biri farkl› amaçlarla kullan›labilece¤indenbunlar›n birbirinden ayr›lmas› gerekebilir.

Örne¤in; canl›lar oksijen gereksinimini karfl›lamak için havay› ço¤unlukla oldu¤ugibi kullan›r. Fakat kaynakç›l›kta kullan›lan oksijen gaz›, havadan uygun ay›rmayöntemleri kullan›larak elde edilir.

Sütten ya¤› ay›rmak, at›k sular›n ar›tma tesislerinde kullan›labilir duruma getirilmesi,benzin, mazot, fuel-oil ve gaz ya¤› gibi maddelerin ay›rma yöntemleri ile petroldenelde edilmesi gibi örnekler de kar›fl›mlar›n ayr›lmas›n›n önemini belirtmektedir.

fiema 2.1 de görüldü¤ü gibi kar›fl›mlar, kendilerini oluflturan maddelerinda¤›lmalar›na göre ikiye ayr›l›r.

a. Homojen kar›fl›m : Özellikleri (renk, koku, tat vb.) her yerinde ayn› olan kar›fl›mlara homojen kar›fl›m denir. Örne¤in; hava, gazoz, tuzlu su, flekerli su, çelik,mürekkep, limonata, kolonya birer homojen kar›fl›md›r.

24

K‹MYA 1

b. Heterojen kar›fl›m : Özellikleri her yerinde ayn› olmayan kar›fl›mlara heterojenkar›fl›m denir. Örne¤in; süt, ayran, zeytinya¤l› su, toprak, kumlu su birerheterojen kar›fl›md›r.

2.2. KARIfiIMLARIN AYRILMASI

Kar›fl›mlar bileflenlerine, elektriklenme, m›knat›slanma, öz kütle, çözünürlük, hâlde¤ifltirme s›cakl›klar› gibi fiziksel özelliklerden yararlan›larak ayr›l›r.

a. Elektriklenme ile Ayr›lma

Bir ebonit veya plâstik çubuk, yün parças›na sürtüldü¤ünde elektrik yükü ileyüklenir. Elektrik yükü ile yüklenen ebonit çubu¤u, kum ve kükürt tozu kar›fl›m›nayaklaflt›rd›¤›m›zda (Resim 2.1) kükürt tozlar›n› çekti¤ini ve kumu çekmedi¤ini görürüz. Kar›fl›mdan kükürt tozlar› ayr›lm›fl ve geriye kum kalm›flt›r.

Elektriklenme ile ay›rma yöntemi sadece küçük miktarlar için uygulan›r. Endüstrideuygulamas› yap›lmaz.

Baz› kar›fl›mlar›, maddelerin elektriklenme özelliklerinin farkl› olmas›ndanyararlanarak birbirinden ay›rabiliriz.

Tara¤›n›z› saç›n›za sürttükten sonra tuz ve karabiber kar›fl›m›na yaklaflt›r›n›z.

Tara¤›n hangisini çekti¤ini gözlemleyiniz.

Resim 2.1: Elektrik yükü ile yüklenen ebonit çubuk, kum-kükürt kar›fl›m›na

yaklaflt›r›ld›¤›nda kükürt tozlar›n› çeker

?

25

K‹MYA 1

b. M›knat›s ile Ay›rma

Demir, kobalt ve nikel gibi maddeler m›knat›s taraf›ndan çekildi¤i hâlde, kükürt,tuz, bak›r, alt›n gibi maddeler m›knat›stan etkilenmez. Demir ve kükürt tozlar› kar›fl›m›na m›knat›s› yaklaflt›rd›¤›m›zda, m›knat›s demir tozlar›n› çeker ve kar›fl›mdanay›r›r (Resim 2.2).

M›knat›sla ay›rma yöntemiyle kullan›lm›fl k⤛tlar aras›na kar›flm›fl toplu i¤ne, ataçve demir gibi cisimler k⤛ttan ayr›l›r. Bu yöntem k⤛t endüstrisinde kullan›l›r.

Maddelerin m›knat›stan etkilenme özelliklerinin farkl›l›¤›ndan yararlan›larakkar›fl›mdaki maddeler bileflenlerine ayr›labilir.

a. Kükürt ve demir tozu b. Kar›flt›rma c. M›knat›sla ay›rma

Resim 2.2: Demir ve kükürt kar›fl›m›na m›knat›s yaklaflt›r›ld›¤›nda m›knat›s

demir tozlar›n› çekerek kükürtten ay›r›r

c. Öz Kütle Fark› ile Ay›rma

Öz kütleleri birbirinden farkl› olan kat› maddelerin birbirinden ayr›lmas›n› günlükyaflant›m›zda de¤iflik örneklerde görmekteyiz.

Örne¤in; bu¤day›n samandan ayr›lmas› için uygulanan savurma yöntemi bu¤dayile saman›n öz kütlelerinin farkl› olmas›ndan kaynaklan›r. Bu¤day ile saman kar›fl›m›n› havaya savurdu¤umuzda rüzgâr öz kütlesi küçük olan saman› uza¤a sürükler

fakat öz kütlesi büyük olan bu¤day taneleri rüzgârdan fazla etkilenmez ve böylecebu¤day samandan ayr›lm›fl olur.

26

K‹MYA 1

Demir tozu ile kepek kar›fl›m›n› bileflenlerine nas›l ay›rabiliriz?

Demir tozu ve kepekten oluflmufl bir kar›fl›m› bileflenlerine ay›rmak için kar›fl›m›n

üzerine bileflenlerle etkileflmeyen su eklenir. Öz kütlesi sudan büyük olan demir

tozu dibe çöker, öz kütlesi sudan küçük olan kepek ise suyun üstünde toplan›r

(Resim 2.3). Bir kafl›k yard›m›yla üstten kepek al›n›r. Su yavaflça süzüldü¤ünde

kab›n dibinde demir tozu kal›r. Böylece kar›fl›m› oluflturan maddeler birbirinden

ayr›lm›fl olur.

Kat› maddeler, öz kütle fark›ndan yararlan›larak birbirinden ayr›labilir.

Resim 2.3: Demir tozu kepek kar›fl›m› suyla kar›flt›r›l›rsa kepek üstte, demir tozu

ise dipte toplan›r

Öz kütleleri farkl› olan ve birbiri içinde çözünmeyen iki s›v›dan oluflmufl kar›fl›m›bileflenlerine ay›rmak için ay›rma hunisi kullan›l›r. Örne¤in; ay›rma hunisine birbiriiçinde çözünmeyen ve öz kütleleri farkl› olan zeytinya¤›-su kar›fl›m› konulur.Ay›rma hunisinin üst k›sm›nda öz kütlesi küçük olan zeytinya¤›, alt k›sm›nda da özkütlesi büyük olan su toplan›r (Resim 2.4). Bir süre beklenildikten sonra muslukaç›larak öz kütlesi büyük olan su baflka kaba al›n›r. Zeytinya¤› ise ayr› bir kabaal›narak birbirinden ayr›lm›fl olur.

?

27

K‹MYA 1

Bir kar›fl›m› oluflturan farkl› s›v›lar, maddelerin öz kütleleri fark›ndan yarar-

lan›larak birbirinden ayr›labilir.

Resim 2.4: Ay›rma hunisi yard›m›yla öz kütleleri farkl› s›v›lardan oluflmufl

kar›fl›m bileflenlerine ayr›labilir

Gaz kar›fl›mlar›n› yukar›da belirtilen yöntemlerle bileflenlerine ay›ramay›z. Çünkügazlar, öz kütleleri ne olursa olsun birbiri içinde da¤›l›rlar. Kar›fl›mda özelli¤i farkl› bölgeler bulunmaz.

d. Süzme ile Ay›rma

Heterojen kat›-s›v› kar›fl›m›ndaki maddeler bileflenlerine süzme yöntemi ile ayr›l›r.Bu yöntemde gözenekleri farkl› büyüklüklerde olan süzgeçler kullan›l›r. Süzmenintam olarak gerçekleflmesi için kullan›lan süzgecin gözenek büyüklü¤ünün, ayr›lacakkat›n›n taneciklerinden küçük olmas› gerekir. Örne¤in; toprak ve suyun birbirlerineiyice kar›flt›r›lmas›yla elde edilen bulan›k su, süzgeç k⤛d›ndan süzüldü¤ünde, çözünmeyen madde (toprak parçalar›) süzgeç k⤛d›nda kal›r. Suyun ise süzülerekbardakta topland›¤› görülür. Böylece toprakl› su bileflenlerine ayr›l›r (Resim 2.5).

Süzme yöntemi sadece kat›-s›v› kar›fl›mlar›n› de¤il, kat›-gaz kar›fl›mlar›n› ay›rmakiçin de kullan›l›r.

28

K‹MYA 1

Örne¤in; fabrika bacalar›ndan ç›kan gazlar›, kat› taneciklerinden ay›rmak için,kat›lar› tutan süzgeçler kullan›l›r.

Kat›-s›v› kar›fl›mlar› süzme yöntemi ile bileflenlerine ayr›labilir.

Resim 2.5: Çamurlu suyun süzme yöntemi ile bileflenlerine ayr›lmas›

e. Çözünürlük Fark› ile Ay›rma

Daha önceki konularda çözünürlü¤ün, maddeler için ay›rt edici bir özellik oldu¤unuö¤renmifltiniz. Maddelerin çözünürlüklerinin farkl› olmas›ndan yararlanarak kar›fl›mlar bileflenlerine kolayca ayr›labilir. Örne¤in; kum ile yemek tuzu kar›fl›m›,suya konulup kar›flt›r›ld›¤›nda yemek tuzu suda çözünürken, suda çözünmeyen kumsuyun dibine çöker. Oluflan çözelti süzülerek kumdan ayr›l›r. Tuzlu suyun, suyubuharlaflt›r›ld›¤›nda geriye yemek tuzu kal›r. Böylece kum ve yemek tuzu birbirindenayr›lm›fl olur. Bu yöntem kar›fl›mda bulunan maddelerden biri çözücüde çözünüyor,di¤eri çözünmüyorsa uygulanabilir.

Çözünürlü¤ün s›cakl›kla de¤iflmesinden yararlan›larak farkl› maddeler bileflenlerineayr›labilir mi?

Çözünürlüklerinin s›cakl›kla de¤iflimi birbirinden çok farkl› olan kat› maddeleri,

birbirinden ay›rmak biraz daha zordur.

?

çamurlu su

su

çamur

süzgeç

ka¤›d›

29

K‹MYA 1

Kar›fl›m› oluflturan kat› maddelerin sudaki çözünürlükleri s›cakl›¤a ba¤l› olarakde¤iflir. Bu durumdan yararlan›larak kar›fl›m› oluflturan kat› maddeler bileflenlerine ayr›labilir.

Örne¤in, Tablo 1.3 ve Grafik 1.1’i inceledi¤imizde sodyum klorür ve potasyumnitrat maddelerinin çözünürlüklerinin s›cakl›k art›fl›na ba¤l› olarak farkl› flekilde de¤iflti¤ini görürsünüz. Sodyum klorürün çözünürlü¤ü s›cakl›k artt›kça pek de¤iflmedi¤i hâlde, potasyum nitrat›n çözünürlü¤ünün s›cakl›k art›fl›na ba¤l› olarakartt›¤› görülür (Resim 2.7).

Çözünürlük fark› ile kar›fl›mlar bileflenlerine ayr›labilir.

Resim 2.6: Çözünürlük fark› ile ay›rma

Çözünürlü¤ü s›cakl›kla de¤iflen bir maddenin yüksek s›cakl›kta doymufl

çözeltisi haz›rlan›p bu çözelti so¤umaya b›rak›l›rsa çözünen madde çöker

(Resim 2.6). S›cakl›¤›n düflmesiyle çözünürlü¤ü azalan maddeler, düzgün

geometrik flekilli kat›lar hâlinde toplan›rlar. Bu olaya kristallenme, belirli

geometrik flekle sahip kat› parçalar›na ise kristal denir.

‹ki veya daha çok kat› maddenin çözünürlüklerinin s›cakl›kla de¤iflimlerinin farkl›

olmas›ndan yararlan›larak yap›lan ay›rma ifllemine ayr›msal kristallendirme

denir. Örne¤in; tuz göllerinde di¤er tuzlarla birlikte kar›fl›m hâlinde bulunan yemektuzu ayr›msal kristallendirme yöntemi ile saf olarak elde edilir.

Doymufl çözelti Is›t›lm›fl

çözelti

So¤utma Süzme

30

K‹MYA 1

Resim 2.7: Çözünürlüklerinin s›cakl›kla de¤iflimi farkl› olan sodyum klorür ve potasyum

nitrat kar›fl›m›n›n bileflenlerine ayr›lmas›

f. Hâl De¤ifltirme S›cakl›klar› Fark› ile Ay›rma

Maddelerin erime, kaynama, donma gibi hâl de¤ifltirme s›cakl›klar›n›n ay›rt edicibir özellik oldu¤unu ö¤renmifltiniz.

Maddelerin bu özelliklerinin farkl› oluflundan yararlanarak kar›fl›mlar› bileflenlerineay›rabiliriz. Örne¤in; tuzlu su çözeltisinden suyun buharlaflt›r›lmas› ile yemek tuzukat› hâlde elde edilir.

Kat› maddelerin oluflturdu¤u kat›-kat› kar›fl›m›n› bileflenlerine ay›rmak için, erime s›cakl›klar›n›n farkl› oluflundan yararlan›l›r. Örne¤in; kalay ve demir tozu kar›fl›m› ›s›t›ld›¤›nda erime noktas› düflük olan kalay s›v› hâle geçerken erime noktas› yüksek olan demir tozu kat› hâlde kal›r (Resim 2.8).

potasyum nitrat

ve sodyum klorür

içeren çözelti

31

K‹MYA 1

Resim 2.8: Kalay ve demir tozu kar›fl›m›n›n erime s›cakl›klar› fark› ile

birbirinden ayr›lmas›

Homojen kat›-s›v› kar›fl›mlar›n› dam›tma ile bileflenlerine ay›rabiliriz

Dam›tma balonundaki s›v› buharlaflt›r›l›r ve oluflan buhar so¤utucudan geçirilerekyo¤unlaflt›r›l›p toplama kab›nda toplan›r. Elde edilen s›v›ya destilât denir. Uçucu birs›v› ile bir kat›n›n kar›fl›m› basit dam›tma ile birbirinden ayr›l›r (Resim 2.10).

Birbiri içinde çözünmüfl s›v›lar da kar›fl›m› oluflturan s›v›lar›n kaynamas›cakl›klar›n›n farkl› oluflundan yararlanarak ayr›labilir. Örne¤in; su-etil alkolkar›fl›m› bu iki maddenin kaynama s›cakl›klar›n›n farkl› olmas›ndan dolay›bileflenlerine ayr›l›r.

32

K‹MYA 1

Resim 2.9: Ayr›msal dam›tma yöntemi ile etil alkol ve su kar›fl›m›n›n birbirinden ayr›lmas›

Homojen s›v›-s›v› kar›fl›mlar›n› birbirinden ay›rmak için ayr›msal dam›tma yöntemi kullan›l›r (Resim 2.9).

Ayr›msal dam›tma yöntemi endüstride en çok hangi alanda uygulan›r? Hangi ürünlerelde edilir?

Bu yöntemin kullan›ld›¤› yer, petrol rafineleridir. Bu yerlerde ham petrolün ayr›msal dam›t›lmas› sonucu; benzin, gaz ya¤›, mazot, makine ya¤›, gres ya¤›, gazürünleri gibi maddeler elde edilir. Bu maddeler de saf olmay›p birer kar›fl›md›r.Örne¤in; evlerimizde kulland›¤›m›z mutfak gaz›; bafll›ca propan ve bütan gazlar›ndan oluflan bir kar›fl›md›r.

Gaz-gaz kar›fl›mlar›n› bileflenlerine ay›rmak için gazlar›n yo¤unlaflma s›cakl›kla-r›n›n farkl› olmas›ndan yararlan›l›r. Örne¤in; azot ve oksijen gaz›, yo¤unlaflmas›cakl›klar›n›n farkl› olmas›ndan yararlan›larak s›v› havadan elde edilir.

?

termometre

s›cak su ç›k›fl›

so¤utucu

so¤uk su

girifli

etil alkol + su

destilât

(dam›tma ürünü)

fraksiyonkolonu

camparçalar›

cam

balon

toplama

kab›

Baz› maddeler, kat› hâlden do¤rudan gaz hâline veya gaz hâlinden kat› hâle

geçer. Bu olaya süblimleflme denir.

Resim 2.10: Homojen kat›-s›v› kar›fl›m›n›n basit dam›tma ile bileflenlerine ayr›lmas›

2.3. B‹LEfi‹KLER‹N AYRIfiMASI

Daha önceki konularda kar›fl›mlar›n bileflenlerine fiziksel yöntemler kullan›larakayr›lmas›n› ö¤renmifltiniz.

fiimdi ise bilefliklerin kendilerini oluflturan maddelere ayr›flmas›n› ö¤reneceksiniz.

Günlük yaflant›m›zda ve endüstride kullan›lan saf maddeler, bilefliklerin kimyasalyöntemlerle ayr›flmas›ndan elde edilir.

Bilefliklerin kendilerini oluflturan maddelere ayr›flmas› için afla¤›da belirtilen yöntemler kullan›l›r.

a. Is› Enerjisi ile Ayr›flma

Baz› maddeler ›s› enerjisi etkisi ile kendisini oluflturan maddelere ayr›fl›r.

Örne¤in; potasyum klorat ›s›t›ld›¤›nda, iki farkl› saf madde olan kat› potasyumklorür ile oksijen gaz› elde edilir.

Potasyum klorat Is› Potasyum klorür + Oksijen

33

K‹MYA 1

su ç›k›fl›

su girifli

cam

balon

termometre

dam›tma kab›

so¤utucu

dam›t›lacak

kar›fl›m

dam›tma

ürünü

34

K‹MYA 1

?

potasyum klorat

oksijen gaz›

Potasyum klorat›n ›s› enerjisi ile ayr›flt›r›lmas› kimyasal bir olayd›r. Elde edilenpotasyum klorür bileflik, oksijen gaz› ise elementtir (Resim 2.11).Is› enerjisi ile bileflikler ayr›flt›r›ld›¤›nda iki farkl› element veya iki farkl› bileflik deoluflabilir. Is› enerjisiyle ayr›flt›rma yöntemi sanayide çok s›k kullan›l›r.

Örne¤in; kireç tafl› 900 °C - 1000 °C s›cakl›¤a kadar ›s›t›larak sönmemifl kireç eldeedilir.

Kireç tafl› Is›

Sönmemifl kireç + Karbon dioksit(Kalsiyum karbonat) (Kalsiyum oksit)

Resim 2.11: Kat› potasyum klorat bilefli¤inin ›s› enerjisi ile bileflenlerine ayr›flt›r›lmas›

b. Elektrik Enerjisi ile Ayr›flma (Elektroliz)

Is› etkisiyle ayr›flmayan baz› saf maddeler, elektrik enerjisi ile kendisini oluflturansaf maddelere ayr›flabilir.

Örne¤in; su elektrik enerjisi (elektroliz) ile kendisini oluflturan oksijen ve hidrojengaz›na ayr›flabilir (Resim 2.12).

Su Elektroliz

Oksijen + Hidrojen

Su elektroliz edildi¤inde oluflan hidrojen ve oksijen gazlar›n›n hacimlerinin oran›ayn› m›d›r?

Yan›t›m›z hay›r olacakt›r. Çünkü, su elektroliz edildi¤inde elde edilen

hidrojenin hacminin, oksijenin hacmine oran› 2/1’dir.

35

K‹MYA 1

Örne¤in; suyun elektrolizi sonucunda 20 cm3 hidrojen toplanm›flsa 10 cm3 deoksijen toplan›r. Hidrojenin, oksijen gaz›na oran› her zaman 2/1’dir.

ÖRNEK 2.1

Bir miktar su elektroliz edildi¤inde, katotta 30 cm3 gaz toplan›yor. Anotta hangigazdan kaç cm3 toplan›r?

Çözüm

Katotta toplanan gaz hidrojen oldu¤undan, anotta toplanan gaz oksijendir.

Elektroliz nedir?

Maddelerin elektrik enerjisi etkisiyle ayr›flt›r›lmas›na elektroliz denir.

Elektroliz yap›l›rken elektrik ak›m›n› ileten çözeltiye elektrolit denir. ‹letken

çözelti içine dald›r›lan metal levha veya çubu¤a ise elektrot denir.

Resim 2.12: Suyun elektrolizi ile hidrojen ve oksijen gazlar›n›n eldesi

Elektroliz yöntemi, kaplamac›l›kta ve sanayide bir çok maddenin saf olarak eldeedilmesinde kullan›lan bir yöntemdir.

Örne¤in; bak›r(II) sülfat bilefli¤inin elektrolizinden bak›r saf olarak elde edilir.Ayr›ca sodyum, alüminyum, alt›n, gümüfl ve benzeri metallerin elde edilmesindebu yöntemden yararlan›l›r.

2 cm3 hidrojen topland›¤›nda 1 cm3 oksijen toplan›rsa 30 cm3 hidrojen topland›¤›nda X_______________________________________________________

X = 30x12

= 302

= 15 cm3 hidrojen toplan›r.

?

elektrotlarsu

hidrojen oksijen

güç kayna¤›

Resim 2.13: Bak›r (II) sülfat çözeltisinden bak›r›n saf olarak elde edilmesi

c. Baflka Ayr›flt›rma Teknikleri

Saf maddelerin baflka saf maddelere dönüflümü, ›s› ve elektrik enerjisi d›fl›ndade¤iflik yöntemler uygulanarak da gerçeklefltirilebilir.

Do¤ada metaller, ço¤unlukla metal oksitler hâlinde bulunur. Maden yataklar›ndanç›kar›lan metal oksitlerden metali saf olarak elde edebilmek için, metal oksitlergenellikle karbon ile tepkimeye sokulur.

Örne¤in; demir (III) oksit yüksek f›r›nlarda karbonla (kok kömürüyle) tepkimeyesokuldu¤unda demir elde edilir.

Demir(III) oksit + Karbon Demir + Karbon dioksit

Metal bilefliklerinden, metalleri saf olarak elde etmenin bir baflka yolu da metallerinçözeltilerini kendilerinden daha aktif olan bir metalle tepkimeye sokmakt›r.

Örne¤in; bak›r (II) sülfat çözeltisine çinko çubuk bat›r›ld›¤›nda, çinko çubu¤unbak›r ile kapland›¤› ve çözeltinin renginin de¤iflti¤i görülür. Bu s›rada bak›r safolarak elde edilir (Resim 2.13).

36

K‹MYA 1

alüminyum veya

çinko levha

Bak›r(II) sülfat

çözeltisi

bak›r

Bak›r (II) sülfat + Çinko → Bak›r + Çinko sülfat

Bileflikler, kimyasal yöntemlerle bileflenlerine ayr›flt›r›l›r. Bu ifllem için geneldefiziksel ay›rma yöntemlerine göre daha fazla enerji harcan›r.

Kar›fl›mlar, fiziksel yöntemlerle bileflenlerine ayr›l›r. Bu ifllem için kimyasalayr›flt›rma yöntemlerinden daha az enerji harcan›r.

Tablo 2.1: Kar›fl›m ve bilefliklerin özelliklerinin karfl›laflt›r›lmas›

37

K‹MYA 1

KARIfiIMLARIN ÖZELL‹KLER‹

1. Kar›fl›m› oluflturan maddeler her oran-

da kar›fl›r.

2. Kar›fl›m› oluflturan maddeler kendi

özelliklerini kaybetmez.

3. Kar›fl›m›n özellikleri kar›fl›m›

oluflturan maddelerin kar›flma

oran›na göre de¤iflir.

4. Kar›fl›mlar bileflenlerine fiziksel yön

temlerle ayr›labilir.

5. Formülleri yoktur.

6. Homojen ya da heterojen olabilirler.

B‹LEfi‹KLER‹N ÖZELL‹KLER

1. Bilefli¤i oluflturan maddeler aras›nda

belirli bir oran vard›r.

2. Bilefli¤i oluflturan maddeler kendi

özelliklerini kaybeder.

3. Bileflikler bileflenlerine kimyasal

yöntemlerle ayr›flabilir.

4. Bilefliklerin erime ve kaynama nokta

lar› sabittir.

5. Belirli bir formülleri vard›r.

6. Homojendir.

2.4. BÖLÜMÜN ÖZET‹

‹ki veya daha çok maddenin özelliklerini de¤ifltirmeden oluflturdu¤u maddelerekar›fl›m denir.

Kar›fl›m› oluflturan maddeler, kar›fl›m içindeki da¤›l›mlar›na göre homojen veheterojen kar›fl›mlar olarak ikiye ayr›l›r.

Özellikleri her yerinde ayn› olan kar›fl›mlara homojen kar›fl›m denir. Örne¤in; hava,gazoz, çelik, kolonya gibi.

Özellikleri her yerinde ayn› olmayan kar›fl›mlara heterojen kar›fl›m denir. Örne¤in;süt, ayran, toprak gibi.

Kar›fl›mlar› bileflenlerine ay›r›rken, bileflenlerin elektriklenme, m›knat›slanma, özkütle, çözünürlük, hâl de¤ifltirme s›cakl›klar› (erime ve kaynama noktas›) gibifiziksel özelliklerinden yararlan›l›r.

Öz kütleleri farkl› olan ve birbiri içinde çözünmeyen farkl› iki s›v› kar›fl›m›n›ay›rmak için ay›rma hunisi kullan›l›r.

‹ki veya daha fazla kat› maddenin çözünürlüklerinin s›cakl›kla de¤iflimi fark› ileayr›lmas› ifllemine ayr›msal kristallendirme denir.

Birbiri içinde çözünmüfl s›v›lar›n kar›fl›m›, s›v›lar›n kaynama s›cakl›klar›n›n farkl›olmas›ndan yararlan›larak bileflenlerine ayr›labilir.

Homojen s›v›-s›v› kar›fl›mlar›n› birbirinden ay›rmak için ayr›msal dam›tma yöntemikullan›l›r. Bu yöntemin en çok kullan›ld›¤› yer petrol rafineleridir.

Baz› maddeler kat› hâlden do¤rudan gaz hâline veya gaz hâlinden kat› hâle geçer.Bu olaya süblimleflme denir.

Bileflikleri, kendilerini oluflturan bileflenlerine ay›rmak için kimyasal yöntemler kullan›l›r. Bu yöntemlerden ikisi, ›s› enerjisi ve elektrik enerjisi (elektroliz) ileayr›flt›rmad›r.

38

K‹MYA 1

Baz› maddeler ›s› enerjisi etkisi ile kendisini oluflturan maddelere ayr›fl›r. Örne¤in,

Potasyum klorat Is›

Potasyum klorür + Oksijen

Is› etkisiyle ayr›flmayan baz› saf maddeler (bileflikler), elektrik enerjisiyle kendisinioluflturan saf maddelere ayr›flt›r›labilir. . Örne¤in,

Su Elektroliz

Oksijen + Hidrojen

Su elektroliz edildi¤inde hidrojen ve oksijen gaz›na ayr›fl›r. Elde edilen hidrojeninhacminin oksijenin hacmine oran› 2/1 ’dir.

Maddelerin elektrik enerjisi etkisiyle ayr›flt›r›lmas›na elektroliz denir.

Bu yöntem kaplamac›l›kta ve sanayide bir çok maddenin saf olarak eldeedilmesinde kullan›l›r.

Saf maddelerin baflka maddelere dönüflümü, ›s› ve elektrik enerjisi d›fl›nda de¤iflikyöntemler de kullan›larak gerçeklefltirilir. Örne¤in; metal oksitlerinden metali safolarak elde edebilmek için, metal oksitler genellikle karbonla tepkimeye sokulur.

Demir (III) oksit + Karbon Demir + Karbon dioksit

Metal bilefliklerinden, metalleri saf olarak elde etmenin bir baflka yolu da metallerinçözeltilerini kendilerinden daha aktif olan bir metalle tepkimeye sokmakt›r.Örne¤in,

Bak›r (II) sülfat + Çinko Bak›r + Çinko sülfat

Kar›fl›mlar›n ayr›lma yöntemi ile bilefliklerin ayr›flma yöntemlerinin farkl› olmas›,kar›fl›m ve bilefliklerin özelliklerinin farkl› olmas›ndan kaynaklan›r.

39

K‹MYA 1

40

K‹MYA 1

2.5. Ö⁄REND‹KLER‹M‹Z‹ PEK‹fiT‹REL‹M

Problem 1. Tuz ve karabiber kar›fl›m›n› bileflenlerine ay›rmak için hangi yöntemuygulan›r?

Çözüm : Elektriklenme ile ay›rma yöntemi uygulan›r. Çünkü sürtünme ile elektrik-lenmifl baz› maddeler tuz ve karabiber kar›fl›m›na yaklaflt›r›ld›¤›nda karabiberiçeker. Böylece karabiber tuzdan ayr›lm›fl olur.

Problem 2. Bir miktar su elektroliz edildi¤inde anotta 12 cm3 gaz toplan›yor.Katotta hangi gazdan kaç cm3 toplan›r?

Çözüm : Katotta toplanan gaz hidrojen ve anotta toplanan gaz ise oksijendir. Ohalde;

Problem 3. Günlük yaflant›m›zda kulland›¤›m›z benzin, mazot ve fuel-oil gibi maddeler nereden hangi yöntemle elde edilir?

Çözüm : Ham petrolü oluflturan bu maddeler kaynama noktalar›n›n farkl›olmas›ndan dolay› petrolün dam›t›lmas›ndan elde edilir.

Problem 4. Odun talafl›, demir tozu ve yemek tuzu kar›fl›m›n› bileflenlerine ay›rmakiçin s›rayla hangi ifllemler uygulanmal›d›r?

Çözüm : Kar›flan maddeleri birbirinden ay›rmak için s›ras›yla,

I. M›knat›s ile ay›rma II. Suda çözme III. Süzme

ve IV. Buharlaflt›rma ifllemleri uygulanmal›d›r.

Problem 5. Çay, ayran, alt›n, bak›r, sodyum sülfat, potasyum nitrat maddelerindenhangileri element, hangileri bileflik, hangileri kar›fl›md›r?

Çözüm : Alt›n ve bak›r element, sodyum sülfat ve potasyum nitrat bileflik, çay veayran ise kar›fl›md›r.

1 cm3 oksijen topland›¤›nda 2 cm3 hidrojen toplan›rsa 12 cm3 oksijen topland›¤›nda X___________________________________________________________

X = 12 x 21

= 241

= 24 cm3 hidrojen toplan›r.

41

K‹MYA 1

Problem 6. Mumun yanmas›, odunun yanmas›, bak›r›n paslanmas›, flekerin sudaçözünmesi, naftalinin donmas› ve mumun erimesi olaylar›ndan hangileri kimyasal,hangileri fiziksel olayd›r?

Çözüm : Naftalinin donmas›, mumun erimesi ve flekerin suda çözünmesi fizikselolaylard›r. Odunun yanmas›, mumun yanmas› ve bak›r›n paslanmas› ise kimyasalolaylard›r.

Problem 7. Otomobil motorlar›nda hava filtresinin kullan›lmas› hangi ay›rma yön-temine dayanmaktad›r?

Çözüm : Süzme ile ay›rma yöntemine dayan›r.

Problem 8. Kalsiyum karbonattan (kireç tafl›ndan) kalsiyum oksit (sönmemifl kireç)hangi yöntemle elde edilir?

Çözüm : Kireç tafl›ndan sönmemifl kireç ›s› enerjisi ile ayr›flt›rma yöntemiyle eldeedilir.

Kireç tafl› Sönmemifl kireç + Karbon dioksit

Problem 9. Afla¤›daki maddeleri homojen ve heterojen olarak belirtiniz?

a. hava b. çelik c. flehriye çorbas› d. toprak e. mürekkep f. ayran

Çözüm : Hava, çelik ve mürekkep homojen kar›fl›md›r. fiehriye çorbas›, toprak veayran ise heterojen kar›fl›md›r.

Problem 10. Bu¤day ile saman› birbirinden ay›rmak için hangi yöntem uygulan›r?

Çözüm : Bu¤day ile saman› birbirinden ay›rmak için öz kütle fark› ile ay›rma yöntemi uygulan›r. Öz kütlelerinin farkl› olmas›ndan dolay› kar›fl›m havaya do¤rusavrulunca rüzgâr›n etkisiyle birbirinden ayr›l›r.

42

K‹MYA 1

2.6. DE⁄ERLEND‹RME SORULARI

1. Afla¤›dakilerden hangisi homojen kar›fl›ma örnektir?

A. tuzlu su B. sis C. zeytinya¤›-su D. ayran

2. Kar›fl›mlar› bileflenlerine ay›rmak için afla¤›daki ay›rma yöntemlerinden

hangileri kullan›lmal›d›r?

I. Süzme II. Elektroliz III. Öz kütle fark› ile ay›rma

A. yaln›z I B. I-III C. II-III D. I-II - III

3. Suyu kendisini oluflturan bileflenlerine ay›rmak için afla¤›daki yöntemlerden

hangisi uygulanmal›d›r?

A. ›s› enerjisi ile ay›rma

B. elektrik enerjisi ile ay›rma

C. çözünürlük fark› ile ay›rma

D. hâl de¤ifltirme s›cakl›klar› fark› ile ay›rma

4. Homojen s›v›-s›v› kar›fl›mlar›n› birbirinden ay›rmak için hangi yöntem

kullan›lmal›d›r?

A. ayr›msal kristallenme B. süzme

C. ayr›msal dam›tma D. buharlaflt›rma

5. Afla¤›dakilerden hangisi kar›fl›mlar›n özelliklerinden de¤ildir?

A. Belirli formülleri yoktur.

B. Homojen ya da heterojen olabilir.

C. Bileflenlerine fiziksel yöntemlerle ayr›l›rlar.

D. Kar›fl›m› oluflturan maddeler aras›nda belirli bir oran vard›r.

6. Kireç tafl›ndan sönmemifl kireç, afla¤›daki yöntemlerden hangisiyle elde

edilir?

A. ›s› enerjisi ile ay›rma B. ö¤ütme ile ay›rma

C. elektrik enerjisi ile ay›rma C. süzme ile ay›rma

43

K‹MYA 1

7. Demir tozu, yemek tuzu ve kükürtten oluflan bir kar›fl›m› bileflenlerine

ay›rmak için afla¤›da verilen ifllemlerin hangi s›rayla uygulanmas› gerekir?

I. Süzme II. M›knat›slanma III. Suda çözme IV. Buharlaflt›rma

A. I- II-III-IV B. III- IV- I-II

C. IV- II- I- III D. II- III-I- IV

8. Afla¤›dakilerden hangileri bilefliklerin özellikleridir?

I. Erime ve kaynama noktalar› sabittir.

II. Belirli bir formülleri vard›r.

III. Bilefli¤i oluflturan maddeler her oranda kar›fl›r.

A. yaln›z I B. I-II C. II-III D. I-II-III

9. Afla¤›dakilerden hangileri öz kütle fark›ndan yararlan›larak bileflenlerine

ayr›lamaz?

I. Su-fleker

II. Su-ya¤

III. Su-kum

IV. Su-alkol

A. I-II B. I-III C. II-III D. I-IV

10. Afla¤›daki metal tozlar› kar›fl›m›ndan hangisi m›knat›sla ile birbirinden

ayr›l›r?

A. demir-nikel B. kalay-çinko

C. nikel-alt›n D. kobalt-demir

11. Afla¤›daki kar›fl›mlar›n hangisi ayr›msal dam›tma yöntemi ile birbirinden

ayr›l›r?

A. s›v›-gaz B. s›v›-s›v› C. s›v›-kat› D. kat›-gaz

44

K‹MYA 1

12. Afla¤›da verilen ifadelerden hangisi do¤ru de¤ildir?

A. Mürekkep homojen bir kar›fl›md›r.

B. Toprak heterojen bir kar›fl›md›r.

C. Çelik homojen bir kar›fl›md›r.

D. Limonata heterojen bir kar›fl›md›r.

13. Afla¤›dakilerden hangisi fiziksel olay de¤ildir?

A. meyvenin çürümesi B. mumun erimesi

C. c›van›n genleflmesi D. bak›r›n akkor hâline gelmesi

14. X (kat›)I X (s›v›)

II X (gaz)IV III

X maddesinin farkl› hâl de¤iflimi denklem üzerinde rakamlarla gösterilmifltir.

Hangi rakamda belirtilen hâl de¤iflimi yanl›flt›r?

A. I: Erime B. II: Buharlaflma C. III: Süblimleflme D. IV: Donma

15. Afla¤›dakilerden hangisi kimyasal olay de¤ildir?

A.yapra¤›n çürümesi

B. sütün ekflimesi

C. demirin buhar hâline gelmesi

D. gümüflün nemli havada zamanla kararmas›