8A Grubu Elementleri

Helyum

 

Atom numarası: 2

Atom ağırlığı: 4.002602 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Renksiz gaz

Asal Gaz

p-blok elementi

1868 yılında Fransız Pierre Janssen ve İngiliz Norman Lockyer birbirinden bağımsız olarak  helyumu keşfettiler.

1908 yılında Heike Kamerlingh Onnes 0.9 K’ de ilk sıvı helyumu elde etti.

Helyum atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Ayrıca helyum radyoaktif minerallerde ve Amerika Birleşik Devletlerinde tabii gazlarda bulunur. Helyum, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonundan elde edilir.

 

Neon

 

Sembol: Ne

Atom numarası: 10

Atom ağırlığı: 20.01797 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Renksiz gaz

Asal Gazp-blok elementi

Neon 1898 yılında William Ramsay ve Morris Travers  tarafından keşfedilmiştir.

Neon atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu soncunda saf olarak elde edilir.

 

Argon

 

Sembol: Ar

Atom numarası: 18

Atom ağırlığı: 39.948 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Kokusuz gaz

p-blok elementi

1785 yılında havada argon olduğu ilk defa Henry Cavendish tarafından iddia edilmiş ve 1894 yılında Lord Rayleigh ve William Ramsay tarafından keşfedilmiş. İnert bir elementir. Gaz ve sıvı formda bulunabilir. Havada bulunur ve saf olarak havadan ayrıştırılması ile elde edilir.

 

Kripton

 

Sembol: Kr

Atom numarası: 36

Atom ağırlığı: 83.798 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Renksiz gaz

Asal Gaz p-blok elementi

1898 yılında  Sir William Ramsay ve Morris W. Travers tarafında keşfedilmiştir.

Kripton atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Kripton, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda saf olarak  elde edilir.

 

Ksenon

 

Sembol: Xe

Atom numarası: 54

Atom ağırlığı: 131.293 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Renksiz gaz

Asal Gaz p-blok elementi

1898 yılında  Sir William Ramsay ve Morris W. Travers tarafında keşfedilmiştir.

Ksenon atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Ksenon, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda saf olarak  elde edilir.

 

Radon

 

Sembol: Rn

Atom numarası: 86

Atom ağırlığı: 222 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Renksiz gaz

Asal Gaz p-blok elementi

Radon ilk olarak 1900 yılında Friedrich Ernst Dorn tarafından keşfedildi.

Radon atmosferde çok az miktarda bulunmaktadır. Radon, sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda saf olarak  elde edilir.

 

7A Grubu Elementleri

Flor


Sembol: F

Atom numarası: 9

Atom ağırlığı: 18.9984032 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Açık sarı renkli gaz

A metal

p-blok elementi

1529 yılında Georigius Agricola kalsiyum florür bileşiğini tanımlamıştır. İlk defa 1886 yılında Henri Moissan tarafından izole edilmiştir.

En önemli minerali fluorit veya florspati denilen CaF2 dir. Flor’un saf olarak eldesi (1:2) oranında sıcak erimiş KF, HF bileşiklerinin elektrolizi ile gerçekleşir.

Flor en reaktif element olup O2 ve asal gazlar hariç tüm elementlerle hemen reaksiyona girer. Fazla reaktif olmasının nedeni F-F bağının kolay kopması yani disosiyasyon enerjisinin az olmasıdır. Sadece (-1) oksidasyon sayısına sahiptir yani tek bağ yapabilir. Fakat ortaklanmamış elektronları sayesinde metallerle –F_ şeklinde köprülü bileşikler yapabilir.

 

Klor


Sembol: Cl

Atom numarası: 17

Atom ağırlığı: 35.453 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Sarı- yeşil renkli gaz

Halojen serisi elementi

A-metalp-blok elementi

Klor ilk olarak 1774 yılında Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedildi. 1810 yılında ise bugünkü ismi Humphry Davy tarafından verildi.

Klor, deniz suyunda NaCl formunda bulunur. NaCl elektrolizi ile saf klor elde edilebir.
Diğer bir elde ediliş yöntemi ise pirolurit denilen MnO2 ve HCl asitten sıcakta elde edilir.

 

Brom


Sembol: Br

Atom numarası: 35

Atom ağırlığı: 79.904g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Kırmızı renkli sıvı

Ametal

p-blok elementi

Brom ilk kez Antoine Balard tarafından 1826 yılında keşfedildi.

Brom dağada Na, K, be Mg bromürler halinde bulunda bulunur. Denzi suyunda az miktarda bulunan bromürlere deniz bitkilerinde, bazı maden yataklarında rastlanır.

Brom deniz sularında elde edilen bromürlerin Cl2 ile reaksiyonundan elde edilir.

Diğer bir elde edilişi ise, katı sodyum bromürün sülfürik asit ile reaksiyonu sonucunda elde edilen gaz formdaki HBr’in yine sülfürik asit ile yükseltgenmesi ile gerçekleşir.

 

İyot


Sembol: I

Atom numarası: 53

Atom ağırlığı: 126.90447 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Parlak menekşe-siyah renkli katı

Ametal

p-blok elementi

İyot ilk kez Barnard Courtois tarafından 1811 yılında keşfedildi.

Brom dağada Na, K, be Mg bromürler halinde bulunda bulunur. Denzi suyunda az miktarda bulunan bromürlere deniz bitkilerinde, bazı maden yataklarında rastlanır.

İyodürün klor gazı ile yükseltgenmesi ile elde edilir.

Diğer bir elde edilişi ise, katı sodyum iyodürün sülfürik asit ile reaksiyonu sonucunda elde edilen gaz formdaki HI’in yine sülfürik asit ile yükseltgenmesi ile gerçekleşir.

 

Astatin


Sembol: At

Atom numarası: 85

Atom ağırlığı: 210 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Metalik katı

Halojen serisi elementi

Yarı iletken

p-blok elementi

Astatin ilk olarak 1940 yılında Dale Corson, K. R. MacKenzie, ve Emilio Segre tarafından sentezlenmiştir.
Astatin radyoaktif bir elementtir. Fakat nükleer reaktör içerisinde elde edilmesi mümkün değildir. Bizmutun izotopunun α-parçacıklı (helyum çekirdek, 42He) bombardımanı sonucunda kısa ömürlü astatin ve nötronları elde edilir.

Gübre ve Gübre Analizi

İnsan yaşamını sağlayan yiyeceklerin büyük bir kısmı toprakta yetiştirilen sebze, meyve gibi bitkilerle, dolaylı olarak et üretilmesinde katkıda bulunan bitkilerden oluşur. Bitkiler de öteki canlılar gibi yaşamlarını sağlamak için bazı gıda maddelerine gereksinim duyarlar. Bu maddelerin oluşturdukları elementler önem sırasına göre I., II., III., Dereceden elementler olmak üzere başlıca üç grupta toplanır. Bu elementler aşağıdaki çizelgede verilmiştir. Buradaki elementler ve oluşturdukları bileşikler, insan bünyesinde olduğu gibi bitki bünyesinde de ya doğrudan ya da değişikliğe uğratılarak kullanılır. Bir anlamda bitkiler ve öteki canlı organizmalar birbirini tamamlar. Örneğin insanlar azot, oksijen, hidrojen gibi elementleri gübre olarak bitkilere verir. Bitkiler de bunları amino asit, karbonhidrat, yağ, vitamin ve mineral gibi insan vücuduna yararlı bileşiklere dönüştürürler.

I. derece elementler – Karbon (C), Hidrojen (H), Oksijen (O), Azot (N), Fosfor (P), Potasyum (K).

II. derece elementler – Kalsiyum (Ca), Mağnezyum (Mg), Kükürt (S).

III. derece elementler – Bor(B), Bakır (Cu), Demir (Fe), Mangan (Mn), Çinko (Zn), Molibden (Mo), Klor (CI).

Bitkilerin gereksinme duydukları elementler doğal olarak hava veya toprakta bulunmaktadır. Örneğin karbon, hidrojen, oksijen bol miktarda su ve karbondioksit gibi bileşikler halinde havadan veya topraktan alınabilir. Öteki element veya bileşiklerin çoğu toprakta bol miktarda bulunmakla birlikte daha iyi verim alınması için gübre olarak toprağa verilir. Toprağa gübre olarak verilen azot bileşikleri amonyak, amonyum nitrat, üre, amonyum sülfat ve amonyum fosfat gibi bileşiklerdir.

Fosfatlı Gübrelerin Analizleri
Fosfat gübrelerinde yapılan analizlerde tane büyüklüğü (elek analizleri), nem, serbest asit ve suda çözünen fosfor pentaoksit yüzdeleri bulunur.

1. Nem Tayini
Gübre içindeki nem miktanın bulunması için yaklaşık 6-8 gram gübre tartım kabına duyarlı olarak tartılır. Tartım kabı örnekle birlikte 3-5 saat 100-105°C de etüvde kurutulduktan sonra desikatörde soğutulur ve tartılır. Sabit tartım elde edilinceye kadar işlem tekrarlanır. Ağırlık kaybı nem miktarını verir.

% Nem = nem ağırlığı (g) / örnek ağırlığı (g) x 100

2. Serbest Asit Miktarının Tayini
Fosfat gübrelerinin içindeki serbest asit H3P04, H2PO4 ve HPO4-2 nin bileşiklerinden oluşur. Buna göre örnek, fenolftalein indikatörlüğünde ayarlı sodyum hidroksit çözeltisi ile titre edilerek serbest asit miktarı bulunur.

İşlem:

1. Yaklaşık 2,5 gram gübre örneği duyarlı olarak tartılıp, 250 ml’lik balon jojeye konulur ve 100 ml suda çözülür.
2. Çözünmenin tamamlanması için 10-15 dakika beklenir. Bu sırada çözelti iyice çalkalanır. Daha sonra hacim saf su ile 250 ml’ye tamamlanır.
3. Çözeltiden 100 ml alınarak bir erlene aktarılır. Buna 2-3 datnla fenolftalein eklenir ve 55 °C’ye kadar ısıtılır. Böylece havadan soğurabileceği karbondioksit uzaklaştırılmış olur. Eğer çözelti pembe renkli olursa fosfor, fosfat halindedir.
4. Çözelti pembe renkli değilse sıcak iken 0.1 N ayarlı NaOH ile pembe renk oluşuncaya kadar titre edilir. Bu durumda ortamdaki H3PO4 ve H2PO4- titre edilmiş olur.
5. Bu çözeltiye 3-4 damla metil oranj eklenerek ayarlı 0,1 N HCl ile pembe renk yeniden görülünceye kadar titre edilir.
6. Eğer harcanan NaOH hacmi, HCl den büyük ise;
mili eşdeğer H3PO4 = VNaOH x NNaOH – VHCl x NHCl
mili eşdeğer H2P03 = VHCl x NHCl olur.

Harcanan HCl hacmi NaOH’dan büyük ise;
mili eşdeğer HPO4-2 = VHCl x NHCl – VNaOH x NNaOH
mili eşdeğer H2PO4 = VNaOH x NNaOH
olur.

Eğer VNaOH x NNaOH = VHCl x NHCl ise bu durumda yalnız H2PO4 vardır ve değeri kullanılan asit veya baz mili eşdeğerine eşittir. Eğer;
VNaOH x NNaOH = 2VHCl x NHCl ise yalnız H3PO4 vardır ve milieşdeğer H3PO4 = VNaOH x NNaOH dır. Toplam serbest asit, bulunan asit değerlerinin toplamına eşit olur.

3. Suda Çüzüııeıı P205 Miktarının Tayini
Bunun için bütün fosfatlar asidik ortamda H3PO4 haline dönüştürülerek ayarlı NaOH ile titre edilir.

İşlem:
1. Hazırlanan çözeltiden 100 ml alınarak bir erlene aktarılır. Buna 2-3 damla metil oranj ve renk kırmızı oluncaya kadar yavaş yavaş 0.1 N HCI eklenir.
2. Çözeltiye 2-3 damla fenolftalein eklenir ve pembe renk oluşuncaya kadar ayarlı NaOH ile titre edilir.
3. Örnekteki suda çözünebilir P205 yüzdesi hesaplanır.

% P205 = VNaOH x NNaOH x (P205/6) x (100 / örnek ağırlığı) x (250 / 100)

6A Grubu Elementleri

Oksijen

Sembol: O

Atom numarası: 8

Atom ağırlığı: 15.9994 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Renksiz gaz.  Sıvı formda ise açık mavi

A Metal

p-blok elementi

Oksijen  ilk olarak 1774 yılında  Joseph Priestley ve Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedilmiştir.

Elementel oksijenin iki allotropu vardır. Bunlar moleküler oksijen (O2) ve ozondur (O3)

Oksijen He, Ne, ve Ar dışında tüm elementler ile bileşik oluşturur. Moleküler oksijen ise halojenler ve asal gazlar hariç bütün metalaer ile oda sıcaklığında veya uygun sıcaklıkta reaskiyon verir.

Yer kabuğunun yaklaşık %50 sini oksijen oluşturmaktadır. Ayrıca havanın hacimce % 21’i de oksijendir. Laboratuvarda oksijen eldesi bazı metal oksitlerin ısıl parçalanması sonucunda elde edilir.

Diğer bir elde edilişi ise suyun elektrolizi ile anotta O2 toplanır.

En ucuz elde etme yöntemi ise sıvı havanın fraksiyonlu destilasyonu sonucunda gerçekleşir.

 

Kükürt

Sembol:S

Atom numarası: 16

Atom ağırlığı: 32.065 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Sarı renkli katı

A Metal

p-blok elementi

Kükürtün keşfi tam olarak bilinmiyor.

Doğal hidrokarbon gazlarının % 30 H2S içerir. Bu gazların SO2 ile reaksiyonu sonucunda

kükürt elde edilir.

Bir diğer yöntem,  hidrojen sülfürün  (H2S) katalitik oksidasyonu (katalizör olarak Al2O3 ve Fe2O3 kullanılır)sonucunda elde edilir.

 

Selenyum

Sembol: Se

Atom numarası: 34

Atom ağırlığı: 78.96 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gri renkli katı

A Metal

p-blok elementi

Selenyum ilk olarak 1817 yılında  Jons Jacob Berzelius tarafından keşfedilmiştir.

Bakır selenyum mineralinin sodyum karbonat varlığında oksidasyonu sonucunda Na2SeO3 bileşiği elde edilir.

 

Tellür

Sembol: Te

Atom numarası: 52

Atom ağırlığı: 127.60 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Parlak gri renkli katı

Yarı Metal

p-blok elementi

Tellür ilk olarak 1782 yılında Franz Joseph Muller von Reichstein  tarafından keşfedilmiştir.  1798 yılında ise Martin Heinrich Klaproth tarafından izole edilip tellür ismi verilmiştir.

 

Polonyum

Sembol: Po

Atom numarası: 84

Atom ağırlığı: 209 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü renkli katı

Metal

p-blok elementi

Polonyum ilk olarak 1898 yılında Marie Curie and Pierre Curie tarafından keşfedilmiştir.

Radyoaktif bir elementtir. 209Bi elementinin nötron ışıması sonucunda elde edilir.

Diğer bir elde ediliş yöntemi ise bizmutun fraksiyonlu destilasyonu sonucunda      gerçekleşir.

 

4A Grubu Elementleri

 

Karbon

Sembol:  C

Atom numarası:  6

Atom ağırlığı:  12.0107 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Grafit yapısı siyah, elmas yapısı ise renksizdir. Katı formdadır.

A Metal p-blok elementi

C: 6: 12.0107 g/mol Grafit yapısı siyah, elmas yapısı ise renksizdir. Katı formdadır.A Metal p-blok elementi

Karbonun 4 tane allotropu vardır. Bunlar amorf, grafit, elmas ve fullerendir.

Grafitte karbon atomları hegzagonal halkalar oluşturur ve tabakalı bir yapı oluşturur. Her karbon atomu diğer 3 karbon atomuna  sp2  hibritleşmesi yaparak sigma bağları ile bağlanır . Karbon atomlarının 4. elektronları p bağlarında kullanılır. Bu  p bağı lokalize olmadığından grafit elektriği iletir. Grafitin aktif karbon, is, kemik kömürü gibi mikro kristal yapıya sahip pek çok şekli mümkündür.

Elmasta karbon atomları sp3 hibritleşmesi yaparak tetrahedral bir düzendedir. Karbon atomları arasındaki bağlar çok kuvvetlidir. Bu nedenle de  çok sert ve kararlı bir yapıya sahiptir. Mavi elmas (yarı iletken) hariç elektriği iletmezler. Moleküller arasındaki kuvvetli bağlar nedeniyle ısı iletkenliği çok iyidir.

Fulleren genellikle 6 karbon atomunun düzlemsel olarak birbiri ile bağlanarak oluşturduğu içi boş küresel, silindirik ve halkasal yapılardır. 5’li veya 7’li halkalar şeklinde birleştiği zaman yapı düzlemsellikten uzaklaşır. En küçük boyutu 60 karbonludur ve yapısı futbol topuna benzemektedir.

Fullerenin, grafite benzeyen bağ kararlılığı nedeniyle reaktif bir madde değildir ve birçok çözücü içerisinde çözünmez.

 

 

Silisyum


Sembol:  Si

Atom numarası: 14

Atom ağırlığı: 28.0855 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Koyu gri renkli katı

Yarı Metal

p-blok elementi

Silisyumun ilk keşfi 1824 yılında Berzelius tarafından gerçekleştirilmiştir.

Silisyum doğada siliksat asidi (mSiO2.nH2O) ve tuzları halinde bulunur. Yerkabuğunun yaklaşık %25.7 si bu elementten oluşur. Oksijenden sonra bileşikleri halinde en fazla bulunan elementtir. Silisyum oksit (SiO2) doğada kum ve kuartz şeklinde bulunur.

Silisyumun iki tane allotropu vardır. Bunlardan birincisi saf kristal silisyumdur. Saydam olmayan koyu gri renkli, parlak sert ve kırılgan olup örgü yapısı elmasa benzer. Diğeri ise amorf silisyumdur. Koyu kahve renkli olup tane büyüklüğü nedeni ile kristal silisyumdan ayırt  edilebilir. Kolay reaksiyon verir.

 

Germanyum


Sembol:  Ge

Atom numarası: 32

Atom ağırlığı: 72.59 g/mol

Yarı Metal

p-blok elementi

Yoğunluğu: 5.32g/cm3

Elektron Konfigürasyonu: [Ar]3d10 4s2 4p2

Fiziksel Hali: Katı

Erime Noktası: 1210.4K

Kaynama Noktası: 3107K

 

Kalay


Sembol: Sn

Atom numarası: 50

Atom ağırlığı: 118.710 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Gümüşümsü parlak gri renkli katı

Metalp-blok elementi

Kalayın keşfi bilinmemektedir.

Bilinen mineralleri kassiterit (SnO2), stannit (CuFeSnS4), teallit (PbSnS2) tir. Katı kalayın iki tane allotropu vardır. Bunlardan bir tanesi kübik yapıda olan gri veya

α-kalay olarak bilinir. Gri kalayın 13.5 ısıtılması ile diğer alotropu olan tetragonal yapıdaki beyaz veya β-kalay oluşur.

 

Kurşun


Sembol: Pb

Atom numarası: 82

Atom ağırlığı: 207.2 g/mol

Oda koşullarında (25°C 298 K):  Mavimsi-beyaz katı Metal p-blok elementi

Kurşunun keşfi bilinmemektedir.

Kurşun sülfürün yanması sonucunda oluşan kurşun oksidin karbon veya karbon monoksit ile indirgenmesi   sonucunda elde edilir.