HAYATIMIZDA KİMYA A – TEMİZLİK MADDELERİ B – YAYGIN MALZEMELER C – BİYOLOJİK SİSTEMLERDE KİMYA D – ÇEVRE KİMYASI
A – TEMİZLİK MADDELERİ 1. Sabunlar 2. Deterjanlar 3. Çamaşır Sodası 4. Çamaşır Suyu
1. SABUNLAR Sabun: Hayvansal ve bitkisel yağların, NaOH veya KOH ile birlikte ısıtılması sonucunda oluşan tuzlara sabun denir. Yağ + NaOH → Sabun (katı) + Gliserin Yağ + KOH → Arap Sabunu (sıvı) + Gliserin Genel Yapısı;
O II CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – …..– CH2 – C – Na+ I OC17H35 C17H35
–
Suyu sevmeyen kısım (hidrofob)
COO-Na+ Suyu seven kısım (hidrofil)
2. DETERJANLAR C12H25OH + H2SO4
C12H25 – O – SO3H + H2O hidrofob
C12H25 –
– SO3-Na+
hidrofil
SABUNLAR İLE DETERJANLARIN FARKLARI
1 2 3 4
SABUNLAR Doğal kaynaklardan üretilir Vücut temizliğinde kullanılır Su ve çevre kirliliğine zararları çok azdır Soğuk suda fazla etkili değildir
5
Yaklaşık 3000 yıldır kullanılmaktadır
DETERJANLAR Petrol kaynaklı kimyasallardan üretilir İnsan derisini tahriş eder Ciddi çevre kirliliğine sebep olur Soğuk suda ve sert suda dahi temizlikte iyi sonuç verir Yaklaşık 100 yıldır kullanılmaktadır
3. ÇAMAŞIR SUYU Çamaşır suyu, ham maddesi sodyum hipoklorit (NaClO) olan, temizlik ve hijyen amaçlı kullanılan kimyasal maddedir. Bazik özellik gösterir. Kullanımı; Beyazlatma (ağartma) Su arıtımı Sebze ve meyvelerin temizlenmesinde Mikrop öldürücü Çamaşır suları
1 – Klorlu 2 – Oksijenli
(zararlı ve ucuz) (pahalı ve kullanışlı)
olmak üzere 2’ye ayrılır.
4. ÇAMAŞIR SODASI
Na2CO3 + H2O Çamaşır Sodası
NaOH + NaHCO3 Baz
Baz + Yağ → Sabun + Gliserin
B – YAYGIN MALZEMELER 1. 2. 3. 4. 5.
Sönmemiş ve Sönmüş Kireç Cam ve Bileşenleri Porselen ve Seramik Boya ve Bileşenleri Alaşımlar
1. SÖNMEMİŞ VE SÖNMÜŞ KİREÇ CaCO3 CaO
= Kalsiyum Karbonat = Kalsiyum Oksit
= Kireç Taşı = Sönmemiş Kireç
CaCO3 (k) → CaO (k) + CO2 (g) CaO (k) + H2O → Ca(OH)2(k) + ısı Sönmemiş Kireç
Sönmüş Kireç
I) II) III)
Çimento: Kil ve kireç taşının pişirilmesi ile üretilir. Beton Harcı: Çimentonun kum, çakıl taşları, su ve diğer maddelerle özel karışımlarına beton harcı denir. Sıva: Çimentoya kum ve kireç katılarak elde edilen yarı akışkan karışımlardır.
Kullanım Alanları; b. İnşaatlarda bağlayıcı (diğer malzemeleri bir arada tutan) olarak kullanılır. c. Sönmüş kirecin sudaki karışımına kireç sütü denir ve badana yapımında kullanılır. d. Bağlayıcı ve tutucu özelliğinden dolayı, kum ve suyla karıştırılarak harç yapımında kullanılır.
Ca(OH)2(k) + CO2 (g) → CaCO3 (k) + H2O e. Sönmüş kireçle hazırlanan harçlar tuğlaları birbirine yapıştırmak için veya yüzeylerini kapatmak için sıva olarak kullanılır.
2. CAM VE BİLEŞENLERİ SiO2 (Silisyum dioksit)’ in bazı maddelerle ısıtılmasıyla o maddelerde bulunan Ca, K, Mg, Na atomlarının iyonları, SiO2’ in aralarına girerek oluşturdukları düzensiz yapılara cam denir. Kuvvetli kovalent bağ içeren düzensiz büyük moleküllü olan ve kum (SiO2) içeren maddelere cam denir. a) Cam Üretimi
2 SiO2 (k) + Na2CO3 (k) + CaCO3 (k) + ısı (1300-1500 ºC) → Na2SiO3 (k) + CaSiO3 (k) + 2CO2 (g) kum
soda
kireç taşı
cam
b) Camların Sınıflandırılması I.
Soda kireç camı (pencere camı, adi cam) Kum+soda+kireç taşında oluşur. En yaygın kullanılan cam türüdür (pencere, ampül, mutfak eşyaları vs…). Isıya ve kimyasal etkileşimlere dayanıklı değildirler.
II.
Isıya dayanıklı camlar (borcam)
Borik asit kullanılarak üretilir. Fırınlarda pişirme kabı, laboratuarlarda ısıtma kabı olarak ve yüksek ısı oluşturan ampullerde kullanılır. III.
Kırılmaz camlar Cam tabakaları arasına organik bazı plastik maddeler konarak ve yüksek basınçta sıkıştırılarak üretilir. Araba camları, kurşun geçirmez ve darbeye dayanıklı camlar örnekleridir.
IV.
Optik camlar Üretim aşamasında BaO ve La2O3 belli oranlarda katılarak üretilir. Mercek prizmalarda, gözlük camı, kamera, mikroskoplarda vs.. kullanılır.
V.
Kristal camlar (Kurşun camı) Üretim aşamasında kireç yerine PbO, Na2O yerine K2O kullanıldığında elde edilir. Cam eşya ve değerli kristal cam yapımında kullanılır.
Diğer cam türleri VI. VII. VIII. IX.
Alüminosilikat camı Silis camı Cam mozaikler Cam köpüğü
3. SERAMİK ve PORSELEN a) Seramik Killi toprağın su ile karıştırılmasıyla hazırlanan çamur hamurunun ateşte pişirilmesi ile elde edilir. Çömlek, çanak, tuğla, kiremit, fayans, porselen, çini birer seramik ürünüdür. Kili oluşturan maddeler sulu Alüminyum Silikatlardır. Formülleri mAl2O3.nSiO2.pH2O’ dur. Killi toprak saflaştırıldığında kaolinit adını alır. Seramik üretiminde toz kaolinit kullanılır. b) Porselen Seramiğin en üst seviyede özelliklere sahip olan grubudur. Temel malzemeleri Kaolin (çin kili) Kum (SiO2) Feldspat (Alüminyum silikat)’ dır. Mutfak eşyaları ve değerli biblo yapımında, elektrik yalıtımı için farklı alanlarda kullanılır.
4. BOYALAR ve BİLEŞENLERİ Bir yüzey üzerine tatbik edildiğinde, dekoratif ve koruyucu bir tabaka oluşturan kimyasal maddelerdir. a) Çözücüler Boyanın uçucu kısmını oluştururlar. Akışkanlık kazandırırlar. 1. Su Bazlı (Plastik) Boyalar 2. Yağlı (Sentetik) Boyalar b) Bağlayıcılar Çözücülerin uçması sonucu sıvı halden katı hale dönüşerek boya filminin oluşmasını sağlayan sıvılardır. c) Örtücü ve Renklendiriciler Yüzeyin örtülmesini ve renklendirilmesini sağlayan maddelerdir. 5. ALAŞIMLAR En az iki metalin eritilerek karıştırılması sonucunda oluşan homojen karışımlardır. Örneğin, Alaşım Çelik Pirinç Bronz 18 Ayar Altın Lehim Amalgam
Bileşenleri (%) Fe – 97.9-99.8, C – 0.2-2.1 Cu – 65, Zn – 35 Cu – 82, Sn – 16, Zn – 2 Au – 75, Cu – 25 Sn – 95, Sb – 5 Hg – 50, Ag – ~22-32, Sn – ~14, Cu – ~8, Diğer
C – BİYOLOJİK SİSTEMLERDE KİMYA 1. 2. 3. 4.
Fotosentez Solunum Aminoasitler ve protein oluşumu Doğal Dengenin Korunması
1. FOTOSENTEZ Bitkilerin güneş ışığı yardımı ile anorganik maddeler olan CO2 ve H2O’ yu kullanarak O2 gazı ile bir organik madde olan glikozu üretme sürecine fotosentez denir. Fotosentez sırasında,
ışık
6CO2 (g) + 6H2O (s)
6O2 (g) + C6H12O6 (k) klorofil
2. SOLUNUM Canlıların oksijen yardımı ile vücutlarına aldıkları besin maddelerini yakmalarına solunum denir.
Besin + 6O2 (g)
6CO2 (g) + 6H2O (s) + Enerji
SOLUNUM İLE FOTOSENTEZİN FARKLARI
1 2 3 4 5 6 7
SOLUNUM Bütün canlı hücrelerinde gerçekleşir. Her ortamda gerçekleşebilir. Hücre içinde stoplazma ve mitokondride gerçekleşir. O2 ve besin kullanılır. Su ve CO2 üretilir. Enerji üretilir. Besin + 6O2 (g) → 6CO2 (g) + 6H2O (s) + Enerji
FOTOSENTEZ Sadece klorofil taşıyan hücrelerde gerçekleşir. Işığın olduğu her yerde gerçekleşir. Hücrelerde kloroplastta gerçekleşir. CO2 ve H2O kullanılır. Besin ve O2 üretilir. Işık enerjisi kimyasal enerjiye dönüşür. 6CO2 (g) + 6H2O (s) →6O2 (g) + C6H12O6 (k)
3. AMİNOASİTLER ve PROTEİN OLUŞUMU
H O I II R – C – C – OH (Aminoasitin genel yapısı) I NH2 O II Yapıda hem Amino (NH2), hem de karboksilik asit (– C – OH) grubu bulunduran organik yapılara aminoasit denir. Proteinler, çok sayıda farklı aminoasidin bir araya gelerek peptit bağları yapması ile oluşurlar. Peptit bağları iki aminoasit molekülü arasında 1 tane H2O açığa çıkarak şekilde oluşan bağlara denir.
H H O H H O I I II I I II H – N – C – C – OH H – N – C – C – OH I Peptit bağı I R R Dipeptit Molekülü
Çok sayıda aminoasit değişik dizilimlerle bir araya gelerek çok farklı çeşitte protein molekülü oluşturmasına polipeptit (polimerleşme) denir. 4. DOĞAL DENGENİN KORUNMASI (O2 – CO2 DENGESİ) Fosil yakıtlar, CO2 gazı salımınının artmasına; Ormanların azalması, atmosfere O2 gazı salımınının azalmasına neden olur. Bunun sonucunda doğal denge bozulur. Alternatif enerji kaynakları bulunarak, atmosfere salınan CO2 gazı azaltılmalı, ormanlar korunmaya alınarak üretilen O2 gazı miktarı arttırılmalıdır. Eden Projesi gibi çalışmalar O2 – CO2 dengesini korumaya çalışmaktadır.
D – ÇEVRE KİMYASI
1. Gübreler 2. Tarım İlaçları 1. GÜBRELER Bitkilerin gelişimine yardımcı olmak için toprağa dışardan verilen maddelere gübre denir. Örnekler;
Kimyasal Gübreler Formül (NH4) 2SO4 (NH4)2HPO4 Ca(H2PO4)2 K2SO2 (NH)2CO
İsim Amonyum Sülfat Amonyum Bifosfat Kalsiyum Dihidrojen Fosfat Potasyum Sülfat Üre
Organik Gübreler Bitkisel ve hayvansal artıklar 2. TARIM İLAÇLARI Bitkilerin toprak altında ve dışındaki zararlı canlılardan korunması için kullanılan kimyasal maddelerdir. İnsan ve hayvan sağlığı ve kontrolsüzce kullanıldığında bitki çeşitleri için zararlıdır. Çeşitleri Böcek öldürücüler Mantar ilaçları Büyüme düzenleyici maddeler Yabancı ot ilaçları
İnsektisitler Fungisitler Hormonlar Herbisitler