Elementler ve Bileşikler

Saf bir madde element ya da bileşik olabilir. Saf madde kimyasal yöntemlerle daha basit bileşenlerine aynlamıyorsa bu madde bir element’tir. Halen 115 elementin tanımlanması gerçekleştirilmiştir.

Çok Bilinen Bazı Elementler ve Simgeleri

Adı Simgesi Adı Simgesi Adı Simgesi
Aluminyum Al Flor F Oksijen 0
Arsenik As Altın Au Fosfor P
Baryum Ba Hidrojen H Platin Pt
Brom Br İyot I Potasyum K
Kalsiyum Ca Demir Fe Silisyum Si
Karbon C Kurşun Pb Gümüş Ag
Klor Cl Magnezyum Mg Sodyum Na
Krom Cr Cıva Hg Kükürt S
Kobalt Co Nikel Ni Kalay Sn
Bakır Cu Azot N Çinko Zn

 

Kimyacılar elementleri simgelerle göstermek için alfabedeki harfleri kullanırlar. Elementi gösteren simgenin ilk harfi daima büyük yazılır, ikincisi ise büyük yazılmaz. Örneğin Co, kobaltın simgesini gösterirken, CO, karbon monoksiti göstermektedir ve bu bileşik karbon ile oksijen elementlerinden oluşur. Çizelge 1.1 de çok bilinen bazı elementler gösterilmiştir. Bazı elementlerin simgeleri Latince isimlerinden türetilmiştir. Örneğin Au, aurum (altın) dan, Fe, ferrum (demir) den ve Na, natrium (sodyum) dan türetilmiş olup, bazıları da İngilizce isimlerinin kısaltılmış şekilleridir.

Elementlerin çoğu başka elementlerle etkileşerek bileşikleri oluştururlar. Bir Bileşik, iki ya da daha çok elementin kimyasal olarak etkileşme siyle sabit oranlarda birleşip tamamen farklı özellikte ürün oluşmasıyla meydana gelir. Örneğin, hidrojen gazı oksijen gazı ile yanarak suyu oluşturur ve suyun özellikleri çıkış maddeleri olan oksijen ve hidrojenden tamamen farklıdır. Su iki kısım hidrojen ile bir kısım oksijenin birleşmesinden oluşur. Suyun bileşimi Türkiye’deki bir musluktan, Çin’deki Yangtze Irmağından ya da Mars’taki bir buz kapsülünden alınmasına bağlı değildir. Bileşikler, karışımlardan farklı olarak, sadece kimyasal yolla kendisini oluşturan saf bileşenlerine ayrılabilirler.

Sodyum Hipoklorit Üretimi ve Deney Metotları

Suların dezenfeksiyonunda, tekstil sanayinde ve temizlik işlerinde kullanılan sodyum hipoklorit, soğukta 27 °C’den düşük sıcaklıklarda klor gazının sodyum hidroksit çözeltisine etkisi sonucu üretilir.

2NaOH + Cl2 —> NaClO + NaCl + H2O
Reaksiyon denkleminde görüldüğü gibi, kullanılan klorun ancak yarısı hipoklorit şekline geçmektedir. Fakat hipokloritler, klordan üstün bir oksidasyon gücüne sahiptirler. Klor gazı ise, sodyum klorürün elektrolizi ile elde edilir. Sodyum hipoklorit içerdiği aktif klor miktarına göre değer kazanmaktadır. Bugün endüstride üretilen ve hipo olarak bilinen maddenin aktif klor miktarı min. 110 g/L, çamaşır suyu olarak satılan maddenin aktif klor miktarı ise min. 40 g/L’dir.

1. Sodyum Hipokloritte Aktif Klor Miktarı Tayini
Analizi yapılacak örnekten içerdiği aktif klor miktarına göre, 110 g/L ise 25 ml, 250 ml’lik balon jojeye alınır ve su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır. 250 ml’lik bir erlen içine 50 ml su, 10 ml derişik asetik asit ve 1-2 g KI konur ve çözülür. Bunun üzerine balon jojeden 25 ml hazırlanmış numuneden ilave edilir ve hemen 0,1 N sodyum tiyosülfat ile titre edilir. İndikatör olarak nişasta çözeltisi kullanılır. Mavi rengin kaybolması dönüm noktasıdır. Sonuç g/L aktif klor olarak hesaplanır.

2. Sodyum Hipokloritte Sodyum Hidroksit ve Sodyum Karbonat Tayini
25 ml deney numunesi 250 ml’lik bir erlene alınır ve belli bir hızla karıştırılarak yavaş yavaş 60 g/L hidrojen peroksit ilave edilir (Reaksiyon çok hızlı olursa soğuk su katılarak reaksiyon yavaşlatılır.). Kabarcık çıkışı tamamlanınca, hidrojen peroksitin tümü bozuluncaya kadar çözelti kaynatılır. Oda sıcaklığına soğutulur ve 10 ml 100 g/L’lik baryum klorür çözeltisi ve 2-3 damla fenolftalein çözeltisi katılır ve renk kaybolana kadar 0,1 N HCl ile titre edilir. Kullanılan HCl miktarı okunur (S1) sonra aynı erlene birkaç damla metiloranj çözeltisi katılır ve 0,1 N HCl ile titre edilir. Renk dönümü sarıdan hafif pembe olacaktır. Kullanılan HCl miktarı okunur (S2).

Hesaplama: Sodyum hipokloritin içermiş olduğu sodyum hidroksit ve sodyum karbonat g/L olarak hesaplanır. Burada S1 sodyum hidroksit için harcanan asit miktarını, S2– S1 ise sodyum karbonat için harcanan asit miktarını verir.

3. Toplam Klor Tayini

Reaktifler:
· Nitrik asit çözeltisi: (1+1)’lik 1 hacim konsantre nitrik asit (d=1,42), 1 hacim suya ilave edilir.
· Gümüş nitrat çözeltisi: 0,1 N ayarlı
· Amonyum tiyosiyanat çözeltisi: 0,1 N ayarlı
· Hidrojen peroksit: % 3’lük (v/v)
· Demir (III) amonyum sülfat çözeltisi: %10’luk

İşlem: Pipetle alınan 10 ml numune 100 ml’lik ölçülü balona aktarılarak su ile işaretine kadar seyreltilir. Bu çözeltiden 10 ml alınır, 250 ml’lik erlene konur, 30-40 ml H2O2 ilave edilir ve gaz çıkışı sona erene kadar beklenir. Ortam HNO3 ile asitlendirilir, 1-2 ml demir (III) amonyum sülfat çözeltisi ve bütün klorürü çöktürecek miktarda AgNO3 çözeltisi ilave edilir (AgCl’nin çökmesini kolaylaştırmak için 1-2 ml dietileter ilave edilebilir.). AgNO3‘ün fazlası amonyum tiyosiyanat çözeltisi ile geri titre edilir.

Hesaplama ve sonuçların gösterilmesi: Numunedeki toplam klor, % (m/v) olarak, aşağıdaki formül ile hesaplanır.

% Toplam klor = (V1-V2)N x 0,03545 x 100

Burada;
V1: Kullanılan AgNO3 hacmi (ml)
V2: Kullanılan NH4SCN hacmi (ml)
N : AgNO3‘ün molaritesi dir.

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)