9.Sınıf Kimya 1.Ünite

9.Sınıf KİMYA DERSİ

1.ÜNİTE:KİMYA BİLİMİ

Kimya maddenin yapısını,maddeler arası dönüşümleri ve kullanım alanlarını inceleyen bilim dalıdır.Günümüzdeki kimya bilimi, insanlık tarihi kadar eskilere dayanan bir seri çabaların sonucunda gelişmiştir.

Simya,teorik temelleri olmayan sınama ve yanılmaya dayanan çalışmalar içeren uğraşı alanıdır.Sistematik bilgi birikimi sağlayamadığı için bilim olamamıştır.Simya ile uğraşan kişilere simyacı denir.

Bir Ressamın Gözünde Simyacı

Simyacılar doğada buldukları ile yetinmemiş ihtiyaçlarının ve hayallerinin zorlaması ile yeni maddeler elde etmeyi denemişlerdir.Dokunduğu her nesneyi altına çevirebilen filozof taşı veya içenin sonsuza kadar yaşayabildiği ab-ı hayat iksiri için yeni maddeler aramışlardır.Simyacılar bu hayallerini gerçekleştirebilmek adına doğada hazır bulunan çok çeşitli maddeleri öğütme,karıştırma,ısıtma,suda çözme,damıtma,kristallendirme gibi işlemleri içeren ve sınama-yanılma yoluyla yürüyen bir çalışma şekli idi.

Günümüzden on binlerce yıl öncesinde insanoğlu barınma,beslenme ve korunma ihtiyaçlarını karşılamak için doğada ne bulduysa bunları kullanma yoluna gitmiştir.Yanardağların ve yıldırımların yol açtığı yangınlar sonucu ateşle tanışmış ve yiyeceklerin piştiğinde lezzetlerinin değiştiğini fark etmiştir.Yiyecekler gibi başka maddelerin de ısıtılınca değişebileceğini düşünmüş ve bir maddeyi ateşe atarak başka bir maddeye dönüştürme gayreti bu şekilde başlamıştır.

İnsanlar alet yapabilmek için önce çakmak taşı kullanmış;metalleri keşfedince de taşın yerini sırasıyla bakır,tunç(bakır-kalay alaşımı),demir ve çelik almıştır.

Farklı maddelerin,neden farklı olduğunu sorgulayan filozofların düşünceleri,kimyaya katkıda bulunmuştur.Bu düşünceler MÖ 500'lerde başlamış;filozoflar maddelerin bölünebilirliğini sorgulamış;farklı özellikleri,bölünmez yapı taşlarının dizilme ve hareket tarzı ile açıklamışlardır.Ancak düşünceleri deneysel bir sonuca dayanmaksızın sadece felsefi boyutta kalmıştır.

• Miletli Thales dünyadaki her şeyin sudan meydana geldiğini iddia etmiştir.

• Trakyalı Democritus ise her maddenin bölünemeyen yapı taşları olduğunu öne sürmüş;bu yapı taşlarına da ''atom'' adını vermiştir.

• Daha geç dönemlerin filozofu olan Makedonyalı Aristo bütün maddelerin dört elementten oluştuğu düşüncesini ortaya atmıştır.Ona göre ateş,toprak,hava,su bilinen her şeyin özüdür.Sıcak,soğuk,kuru ve ıslak dediğimiz nitelikler,sırasıyla bu dört temel öz maddenin nitelikleridir.

SU = ISLAK + SOĞUK

TOPRAK = KURU + SOĞUK

ATEŞ = KURU + SICAK

HAVA = ISLAK+SICAK

ARİSTO

Bu dönemlerde simyacılar tarafından boyamada kıbrıs taşı,göz taşı ve şap gibi doğal yardımcı maddeler keşfedilmiştir.Bu maddeler kullanılarak boyanılan yünlerin renklerinin daha kalıcı olduğu tesadüfen anlaşılmıştır.Boya endüstrisinin gelişimi de bu dönemde başlamıştır.

Eski Mısırlılar,milattan sonraki yıllarda altın,bakır gibi metallerin yanında, kurumuş göl yataklarında hazır buldukları soda ve tuz pastası gibi tuzların su çekme özelliklerini de keşfettiler ve mumyaları,su çekici olan bu tuzlarla sararak mumyaların uzun süre bozulmadan kalmasını sağladılar.Ayrıca,zeytinyağı ve soda karışımını temizlik amacıyla kullandılar.(Zeytinyağı soda ile karışınca sabun oluşur.)

 

Cabir bin Hayyan

İslam uygarlığının bilime öncülük ettiği                     8 - 15.yüzyıllarda, simya alanında çalışan ve daha sonra çalışmaları Avrupalı simyacılarca devralınan ünlü alimler arasında Cabir bin Hayyan(720-813)önemli bir yer tutmaktadır.Nitrik asit,sülfürik asit ve altın suyunu bulan Hayyan,madenleri bu asitler içerisinde çözerek o dönemin laboratuvar çalışmalarına yön vermiş ve simya alanındaki çalışmaları hızlandırmıştır.

MS 9 - 12.yüzyıllarda,Orta Doğu'da ve Ön Asya'da yaşayan İslam bilginleri hastalıkların tedavisinde kullanılacak çeşitli maddeler elde etmişlerdir.Bu bilginler arasında,Ebubekir El Razi(860-940),İbni Sina(980-1037) ve İbni Rüşd(1126-1198) sayılabilir.İslam alimleri Aristo'nun element kavramı hakkındaki görüşlerini benimseyip bu görüşe önemli katkılar yapmışlardır.Orta Doğu coğrafyasındaki bu bilim geleneği önce Endülüs yoluyla İspanya'ya ,oradan da Avrupa'ya geçmiştir.

Simyadan Kimyaya Geçiş

Çağlar boyunca belki minyonlarca insanın bilinçli veya bilinçsiz deneyimlerinin bir toplamı olan simya,simyacılar tarafından belli bir düzene konmuş,belli bir gelenek oluşturulmuştur.Bu simya geleneğinin temel eksiği,bazı kabullerinin tamamen öznel olmasıdır.Simya çağı,element için objektif bir tanım geliştiren Robert Boyle ile sona ermiştir.Boyle'un 17.yüzyılın ikinci yarısında verdiği element tanımı modern kimyanın başlangıcı sayılır.

Robert Boyle

Simya,teorik temelleri olmayan sınama ve yanılmaya dayanan çalışmalar içerdiği ve sistematik bilgi birikimini sağlayamadığı için bilim olamamıştır.Ancak simya alanında yapılan çalışmalar sayesinde geliştirilen araç gereçler,yöntemler ve bulunan maddeler kimya biliminin oluşmasına öncülük yapmıştır.
Robert Boyle'un element için verdiği tanım şöyledir :
''Bilinen hiçbir yöntemle kendinden daha basit maddelere ayrıştırılamayan her saf madde elementtir.''
Modern kimyanın başlıca öncüleri Robert Boyle'un yanında, Priestley,Lavoisier ve Dalton olarak bilinmektedir.

Kimya Ne İşe Yarar ?

Hayatımızda boyar maddeler,ilaçlar,tarım kimyasalları,askeri mühimmat,yakıtlar,temizlik malzemeleri,araba lastiği ve göz lensi gibi birçok ürünü kullanmaktayız.Bu ürünler ihtiyacımıza yönelik olarak hazırlanan farklı kimyasal bileşiklerden oluşmaktadır.Yeni maddelerin sentezlenmesi,özelliklerinin incelenmesi ve kullanım niteliklerinin arttırılması gibi alanlarda çalışan kimya bilimi, gündelik hayatımızda kullandığımız bir çok yeniliklerin ve teknolojilerin geliştirilmesine katkı sağlar.Örneğin leke tutmayan kumaşların üretilmiş olması,hayatımızın bir boyutunu büyük ölçüde kolaylaştırmıştır.

Kimyanın Alt Dalları

1.Anorganik(İnorganik)Kimya :

Başta metaller olmak üzere tüm elementlerin özelliklerini ve üretimleri için yeni katalizörlerin hazırlanması konularını inceler.

2.Organik Kimya :     

Kendi dışındaki elementlerin yapmış olduğu bileşiklerin toplamından çok daha fazla sayıda bileşik yapma özelliğine sahip olan ve çok sayıda doğal ve yapay ürünün kaynağı olan karbon elementinin bileşiklerini inceler.

3.Analitik Kimya :

Maddelerin bileşimlerinin nitel ve nicel olarak belirlenmesi yöntemlerini inceler.Nitel ve nicel kavramları maddelerin özelliklerinin ifade şeklidir.Nitel,ölçüme dayanmayan nicel ise ölçüme dayanan özelliklerdir.

4.Biyokimya :

Canlılardaki kimyasal olayları inceler.

5.Çekirdek Kimyası (Nükleer Kimya) :

Radyoaktif maddeler ve bunların özelliklerini inceler.

6.Fiziko Kimya :

Tepkimelerdeki enerji değişimini ve sıcaklık basınç gibi faktörlerin tepkimelere etkisini inceler.

7.Adli Kimya :

Suç ve suçluların ortaya çıkarılması,bir lekenin salça mı kan mı olduğu,sporcuların doping alıp almadığı gibi olayları inceler.

Kimya Biliminin İlgilendiği Alanlar 

İlaç Endüstrisi : İlaç;hastalıkların teşhisi,tedavisi ve önlenmesini sağlayarak insan sağlığını korumayı amaçlar.İlaçların üretilmesi ve insanlara ulaştırılmasını sağlayan kişilere eczacı denir.İlaç üretiminde özellikle aktif maddelerin geliştirilmesinde ve test edilmesinde,organik kimya ve biyokimya çok önemli rol oynar.Hastanelerde ve laboratuvarlarda kan analizi,idrar analizi gibi bir çok analiz yapılır.İnsanların daha sağlıklı yaşaması için çalışmalar gerçekleştirilir.

Petrokimya : Petrokimya rafinerilerinde,ham petrolün günlük hayatta ve diğer endüstrilerde kullanılacak ürünlere dönüşmesini sağlar.Çeşitli yakıtların yanı sıra,asfalt,plastik,deterjan,boya gibi birçok endüstri için de hammadde üretilir.Petrolün temel işlenme yöntemi ayrımsal damıtmadır.

Gübre Endüstrisi : Bitkilerin büyümesi için gerekli olan doğal ve yapay maddelere gübre denir.Gübre,toprağın veriminin artmasını sağlar.Gübre Endüstrisi ise bunun üretimini amaçlar.Gübre organik veya inorganik maddeler içerip,bitkiler için gerekli mineralleri sağlar.Gübreler organik veya sentetik olabilir.Tarım alanlarının büyümesinden dolayı organik gübre yeterli olmadığından sentetik gübreler,(amonyum nitrat,amonyum sülfat gibi)imal edilerek kullanılır.

Su Arıtma : İçilebilir su eldesi için suyun hem kimyasal hem de biyolojik olarak arıtılması gerekir.Ayrıca pH seviyesinin de düzenlenmesi gerekmektedir.Tüm bu süreç boyunca değişik kimyasal maddeler kullanılır.

Ahşap İşleme : Ağacın fiziksel özelliklerini belirlemek için yapılan çalışmalar bu disiplinin var olmasında etkili olmuştur.

Boya : Yüzeyleri renklendirmek ve dış etkenlerden korumak amacıyla kullanılan kimyasallara boya denir.Boya maddeleri ister organik ister inorganik olsun,tekstilden binalara,arabalardan gıda maddelerine kadar birçok alanda kullanılmaktadır.Boya endüstrisi de her gün daha çok çeşitli ve teknolojik ürünle karşımıza çıkmaktadır.

Tekstil : Çeşitle iplik türlerinin belirli desenlerde birleştirilerek kumaş haline gelmesine denir.Kimyanın birçok alt dalı tekstil alanında hem sentetik madde üretimi(polyester,naylon gibi)hem de doğal ürünlerin işlenebilmesi anlamında tekstil endüstrisi ile iç içedir.

Elementlerin Sembolleri

Aristo tarafından ortaya atılan dört temel element fikrinden günümüze kadar simya ve kimya ile uğraşan insanlar elementleri bir takım sembollerle ifade etmeye çalışmışlardır.

Aristo'nun Element Sembolleri

İlk atom teorisini ileri süren İngiliz kimyacı John Dalton 1808 yılında o zamana kadar bilinen 36 element için işaretlerden oluşan semboller kullanmıştır.

İsveçli kimyacı Jöns Jacob Berzelius'un 1814 yılında yapmış olduğu öneri üzerine her elementin Latince isminin baş harfi sembol olarak kabul edilmiştir.Adları aynı harfle başlayan elementleri birbirinden ayırmak için de ilk harfin yanında baştan ikinci ya da üçüncü harflerin kullanılması kararlaştırılmıştır.Bu şekilde iki harften oluşan sembollerde ilk harfin büyük,ikincisinin de küçük yazılmasına karar verilmiştir.

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

İki ya da daha fazla elementin kimyasal bir değişim sonucu oluşturdukları farklı özelliklere sahip arı maddelere bileşik denir.Bu tanım,bir bileşiğin oluşma koşullarını ve özelliklerini açıkça ortaya koymaktadır.

Koşul 1. Bileşiğin oluşması için en az 2 farklı element gerekmektedir.

Koşul 2. Elementler kimyasal bir tepkimeye girmelidir.

Özellik 1. Bileşikler, kendilerini oluşturan elementlerden farkı özelliklere sahiptir.

Özellik 2. Bileşikler, kendilerini oluşturan elementlere kimyasal yöntemlerle ayrışabilirler.

Özellik 3. Bileşikler arı maddeler oldukları için homojendirler ve erime noktası, kaynama noktası, yoğunluk gibi kendilerini özgü ayırt edici özellikleri vardır.

(1) Metaller kendi aralarında bileşik oluşturmazlar.

(2) Metallerle ametaller iyonik bileşikler oluştururlar.

(3) Ametaller kendi aralarında kovalent bileşikler oluştururlar.

Bileşikler,burada örneklerini verdiğimiz gibi yalnız ve farklı element atomu arasında oluşmaz.Üç, dört ve daha fazla farklı element atomları arasında da oluşabilir.

Bileşiklerin adlandırılmasında kısaca IUPAC olarak belirtilen International Union of Pure and Applied Chemistry (Uluslararası Kuramsal ve Uygulamalı Kimya Birliği) tarafından belirlenmiş kurallar uygulanır ve buna sistematik adlandırma denir.Sistematik adlandırma dışında geleneksel hale gelmiş baı bileşik adları da kullanılmakta olup bunlar yaygın adlandırma olarak bilinir.Ayrıca bazı kimyasal ürünlerin ticari adları da vardır.