Organik-Anorganik Bileşikler

Chemistry

Yapısında temel element olarak karbon (C) ve hidrojen (H) atomlarını, bunların yanı sıra oksijen (O), azot (N), fosfor (P), kükürt (S) gibi elementleri veya halojenleri de bulundurabilen bileşiklere organik bileşik denir.

Örneğin: \(C_2H_2, HCOOH, C_2H_5, OH, C_2H_5NH_2\) vb.
\(CCl_4\) de istisnai olarak organik bir bileşiktir.

Organik bileşikler dışındaki diğer bileşiklere (asit, baz, tuz, mineral vb.) ise anorganik bileşik denir.

Örneğin: \(NaCl, HCN, CaCO_3, NH_3, H_2CO_3, KMnO_4\) vb.

Yapısında C atomu içeren her bileşik organik bileşik değildir. Örneğin: \(CO_2, CaC_2, KCN, Na_2CO_3\) (karbonatlar, karbürler, siyanürler (CN içeren)) bileşikleri C içermelerine rağmen anorganiktir.

\(H_2CO_3\) anorganiktir.

Organik Bileşikler

Temel kaynakları canlılar ve canlı kalıntıları (petrol, kömür, doğal gaz vb.) dir.
Atomları arasında genellikle kovalent bağ bulunur. Ancak iyonik bağ içerenler de vardır.
Organik tepkimelerin hızları ve tepkime verimleri düşüktür.
Kendilerine has kokuları vardır.
Genellikle yanıcıdırlar.
Erime ve kaynama noktaları genellikle düşüktür.
Genellikle suda çözünmezler. Organik çözücülerde çözünürler.
Doğadaki sayıları çok fazladır. Çünkü karbon birçok bağ yapabilir. 4 Tekli, 2 ikili, iki tekli bir ikili, bir tekli bir üçlü. Ve bağ enerjisi yüksektir.

Anorganik Bileşikler

Temel kaynakları doğadaki minerallerdir. (Tuzlar, oksitler, asitler, bazlar vb.)
Atomları arasında hem iyonik bağ hem de kovalent bulunur.
Tepkime hızları ve tepkime verimleri yüksektir.
Genelde kokusuzdurlar.
Genelde yanmazlar.
Erime ve kaynama noktaları yüksektir.
Genellikle suda çözünürler.
Organik bileşiklere göre sayıları azdır.

Berzelius'un organik maddeler için "Organik bileşikler ancak yaşam gücü (vitalizm) ile canlı organizmalarda oluşabilir." Düşüncesi Friedrich Wöhler'in anorganik bir madde olan potasyum siyanürden (KCN) organik madde olan üreyi [\((NG_2)_2CO\)] elde etmesiyle gerçekliğini yitirmiştir.

Wöhler'in üreyi elde etme tepkimesinin aşamaları aşağıdaki gibidir.

\(\ce{KCN + PbO_2 -> KOCN + PbO}\)
\(\ce{2KOCN + (NH_4)_2SO_4 -> K_2SO_4 + 2NH_4OCN}\)
\(\ce{NH_4OCN (amonyum siyanat) ->[heat] NH_2-CO-NH_2 (üre)}\)

Organik Bileşiklerin Basit ve Molekül Formülleri

Basit Formül (Kaba Formül)

Bir bileşikteki elementlerin türünü ve bileşikteki atomların sayıca birbirine oranını gösteren formüle basit formül (kaba, ampirik formül) denir.

Örneğin:

\(C_4H_8\) bileşiğinin kaba formülü \(CH_2\) dir.
\(CH_3COOH\) bileşiğinin kaba formülü \(CH_2O\) olur.

Molekül Formülü (Gerçek Formül)

Bileşiği oluşturan atomların gerçek sayılarının verildiği formüle molekül formülü (gerçek formül) denir.

n.(Basit Formül) = Molekül Formülü

Örneğin: \(C_6H_{12}O_6\) bileşiği için \(6.(CH_2O)=C_6H_{12}O_6\)

Basit Formülden

Bileşiği oluşturan atomların cinsi,
Atomların molce birleşme oranı,
Elementlerin mol kütleleri verilirse, bileşikteki elementlerin kütlece yüzdeleri ve kütlece birleşme oranları bulunur.

Gerçek Formülden

Basit formülden anlaşılan her şeyin yanında,
Bileşiğin 1 molündeki toplam atom sayısı,
Elementlerin mol kütleleri verilirse bileşiğin mol kütlesi bulunur.

Doğada Karbon Elementi Ve Özellikleri

Organik kimyanın temelini oluşturan \({}_6C\) elementi periyodik sistemde 4A grubunda bulunur.

Değerlik elektron sayısı 4 olan karbon elementi, değerlik elektronlarının tamamını aynı veya farklı atomlarla ortaklaşa kullanarak 4 tane kovalent bağ yapar.

Yaptığı bu bağlar tekli, ikili veya üçlü olabilir. Karbon atomunun teklş bağının tamamı sigma \((\sigma)\), ikili veya üçlü bağlarındaki bağlardan bir tanesi sigma, diğerleri ise pi \((\pi)\) bağlarıdır.

Karbon elementinin atomları arasındaki bağın (C-C) enerjisi çok yüksektir. Bağ enerjisinin yüksek olması bağın ve dolayısıyla oluşturduğu bileşiklerin kararlı olması anlamına gelir. Bundan dolayı çok sayıdaki C atomları birbirine değişik şekillerde bağlanıp (düz zincirli, dallanmış zincir, halkalı yapı) milyonlarca kararlı bileşik oluşturur.

Karbonun Allotropları

Aynı elementin atomlarının farklı sayı ve dizilişte bir araya gelmesiyle oluşan geometrik şekillere allotrop denir.

Allotrop maddelerin fiziksel özellikleri ve bazı kimyasal özellikleri farklıdır.

Karbonun başlıca allotropları, elmas, grafit, grafen, fullerenler ve karbon nanotülerdir.

Grafit

Parlak ve yumuşak yapıya sahip olup, karbonun doğal allotroplarındandır.
C atomları altıgen halkalar oluşturacak şekilde dizilmiştir. Bu halkalar tabakalar halindedir.
Tabakalar arasında zayıf london etkileşimleri bulunur.
Erime noktası çok yüksek olduğundan metalürjide kullanılır.
Yapısında bulunan pi bağı elektronlarının hareketinden dolayı ısıyı ve elektriği iletir.
Kurşun kalem uçlarında, kuru pillerde, makine parçalarının yağlanmasında kullanılır.

Elmas

Bilinen en sert doğal maddedir.
Düzgün dörtyüzlü geometriye sahiptir.
Yapısında her bir C atomu çevresindeki 4 karbon atomu ile güçlü kovalent bağ yapar.
Elektriği iletmez ancak ısıyı iyi iletir.
Çok sert olduğundan cam kesici, delici (matkap ucu), ve taş yontucu aletlerde kullanılır.
Karbonun doğal allotroplarındandır.

Grafen

Karbonun yapay allotroplarındandır.
İki boyutlu düzlemsel yapıya sahiptir.
Karbon atomlarının tek bir düzlemde altıgen halkaların oluşturduğu bal peteği örgü yapısındadır.
Saydam yapıda olup, elektriği ve ısıyı çok iyi iletir.
Yoğunluğu çelikten 6 kat düşük, çelikten 6 kat hafiftir. Çelikten sert olmasına rağmen 13 kat daha esnektir.
Bataryaların hızlı şarj edilmesinde, süper kapasitörler, elektronik kağıtlar, su geçirmez kıyafetler, sağlam ve hafif uçak yapımında kullanılır.

Fullerenler

Karbonun yapay allotroplarındandır.
Beşgen, altıgen veya yedigen halkalardan oluşan tabakalar halindedir.
Top, çubuk, tüp ve halka şeklinde olabilir.
Yüksek dayanıklılığa ve esnekliğe sahiptir.
Güneş pillerinde, kurşun geçirmez yeleklerde, hidrojen yakıt depolarında yaygın olarak kullanılır.

Nanotüpler

Grafite uygulanan özel işlemler sonucu elde edilen silindirik yapıdaki allotroplardır.
Metrenin milyarda bir (nanometre) boyutundaki yapılardır.
Elmastan daha sert, çelikten daha sağlam yapıya sahiptir.
Elektrik iletkenlikleri bakır ve gümüşten 1000 kat daha fazladır.
Yüksek dayanıklılığa sahip olup, çaplarının milyonlarca katı uzunluğa ulaşabilirler.
Hidrojen ve organik güneş pilleri, şarj edilebilir bataryalar, biyosensörler, transistörler, diyotlarda kullanılır.

Questions

CO2'deki karbon sadece bu organik bileşikten gelebilir. Çünkü yanma tepkimesi madde + oksijenden oluşur ve oksijende karbon yoktur.
Aynı şekilde H2O daki H2 de sadece organik molekülden gelebilir.
Hesaplama yapıldığında CO2 içinde 0,3 mol karbon bulunduğu görülür.
Aynı şekilde H2O içinde de 0,6 mol H vardır.
\(C_{0,3}H_{0,6}O_{z}\)
Bileşik 5,8 gramdır. Bileşikte 0,3.12=3,6 gram karbon, 0,6.1=0,6 gram hidrojen bulunur.
\(3,6+0,6+16.z=5,8\)
z=0,1 olarak bulunur. Oksijenden 0,1 mol vardır.
Basit formül \(C_3H_6O\) şeklindedir.

Neyin organik, neyin anorganik olduğuna daha fazla çalışmalıyım.

Sadeleşmiyorsa aynıdır.