Kimyanın Temel Kanunları Ve Kimyasal Hesaplama

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-28-2012

Katlı Oranlar Kanunu

Aynı tür elementlerden oluşan iki farklı bileşikte elementlerden birinin sabit miktarına karşılık diğerinin değişen miktarına , başka bir deyişle de aralarında birden fazla bileşik oluşturan elementler arasında, birinin sabit miktarıyla, birleşen diğer elementin miktarları arasında tam sayılarla ifade edilen katlı orana katlı oran kanunu denir

John Dalton tarafından bulunmuştur

Dalton, bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir

Ona göre, kimyanın başlıca işlev; “maddesel parçacıkları birbirinden ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir

” Onun sözünü ettiği bu parçacıklar maddenin, o zaman bölünmez, parçalanmaz sayılan en ufak öğeleri, yani atomlardı

J

Dalton, yaptığı çalışmaların sonucundan “iki element aralarında birden fazla bileşik oluşturuyorsa, bunlardan birinin sabit miktarıyla birleşen ikincisinin değişen miktarları arasında basit tam sayılı bir oran bulunur

” Bu şekilde “Katlı Oranlar Yasası” olarak bildiğimiz yasa bulunmuş oldu

“Elementle; sabit oranları ya da katlı oranları sağlayan tanecikler, yani atomlar yoluyla kimyasal olaya katılırlar

Her elementin, kütle, büyüklük, kimyasal özellik yönünden kendine özgü ve özdeş yapılı atomları vardır

”

Dalton, o zamana kadar bulunan bazı atomlar belli geometrik işaretlerle de simgeledi

Ancak sembolleri çok kaba ve büyüktü

Dalton elementlerin molekül yapısını henüz düşünememişti: Dalton'dan sonra kimya biliminde süratli bir gelişme gözlenmeye başlandı

[1]

Örnek: H2O2 ile H2O bileşiklerinde H atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/1 yada ½ dir

Örnek : SO2 ile SO3 de S atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/3 yada 3/2 dir

Örnek: Fe2O3 ile Fe3O4 de Fe atomları sabitleştirilirse 3/ Fe2O3 2/ Fe3O4 O atomları arasındaki oran 9/8 yada 8/9 dur

Not: Elementlerden biri sabitken diğeri mutlaka değişmelidir

Örneğin NO2 ile N2O4 arasında katlı oran yoktur

Çünkü N atomları eşitlenince O atomları da eşitlenmektedir

[3]

Örnek: Fe ile O elementleri arasında; FeO Fe2O3 ve Fe3O4 gibi bileşikler oluşmaktadır

Bunlar arasındaki katlı oranlara bakacak olursak: Fe2O3 ve Fe3O4 bileşiklerinde mesela Fe yi sabit tutarsak Fe2O3 yi 3 ile ve Fe3O4 ü de 2 ile çarpmamız gerekir

O zaman çarpalım

3(Fe2 O3) Fe6 O9

----------- = ---------

2(Fe3 O4) Fe6 O8

burada Fe'ler sadeleşirse oksijenler arasındaki katlı oran 9/8 oranı elde edilir

Bunun anlamı Fe2O3 teki 9 gram oksijene karşılık, ikinci bileşikte 8 gram oksijen vardır

Katlı oranların uygulana bilemesi için;

1

Bileşiklerde yalnız iki element olmalı

2

Bileşiklerdeki elementler birbirinin aynı olmalı

3

Bileşiklerin basit formülleri aynı olmamalı

4

Katlı oran 1/1 olmamalı

ÖRNEK:

NO – N2O3Katlı oranlar kanununa uyar

NO2 – N2O4Katlı oranlar kanununa uymaz

NaCl – KClKatlı oranlar kanununa uymaz

H2SO4 – H2SO3 Katlı oranlar kanununa uymaz

FeO – Fe2O3 Katlı oranlar kanununa uyar
Tarihçe

1804 yılında bu yasayı bulan John Dalton, bileşiklerde elementler arasındaki kütle oranının korunmasına karşın bazen aynı elementlerin birbirleriyle birleştiklerinde farklı özellikler gösteren bileşikleri oluşturduğu gözlenmiştir

Örneğin karbon ve oksijenin birleşmesiyle özellikleri tamamen birbirinden farklı karbon dioksit ve karbon monoksit diye adlandırılan iki farklı ürün meydana gelir

Karbon monoksit oldukça zehirli bir gazken karbondioksit soluk alıp verirken dışarı attığımız zehirli olmayan bir gazdır ve yeşil bitkilerin yaşamını sürdürmesi için gereken en temel elemanlardan biridir

Aslında oksijen ile hidrojenin birlikte oluşturdukları birbirinden farklı iki form vardır

Biri su, diğeri hidrojen peroksittir

Hidrojen peroksidin yaklaşık %3'lük su ile seyreltilerek hazırlanmış çözeltisi eczanelerde oksijenli su olarak satın alınabilen ticari bir üründür

Ayrıca özellikleri kesinlikle sudan çok farklıdır

Yalnızca karbon ve hidrojenden oluşmuş bileşiklerin sayısını ise tam olarak söylemek zordur

Bütün bu karmaşaya karşın Dalton şunu fark etti;

"Eğer bir element bir başka element ile birden fazla bileşik oluşturabiliyorsa elementlerden birinin sabit miktarı ile diğer elementtin değişen miktarları arasında basit ve tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır

" ”

Örneğin karbon dioksit-karbon monoksit örneğine geri dönersek, 44 karbondioksitte 12 gram karbon ve 32 gram oksijen vardır

Karbonmonooksidin 28 gramında ise 12 gram karbon ve 16 gram oksijen vardır

Her iki bileşikteki karbon miktarı 12 gramı için birinde 32 diğerinde 16 gram oksijen vardır

Birinci bileşikteki oksijen kütlesinin ikinci bileşiktekine oranı 32/16=2 dir

Bu Dalton'a kendi adıyla anılan Dalton Atom Teorisi fikrini verdi

10-28-2012	#3
Prof. Dr. Sinsi	Kimyanın Temel Kanunları Ve Kimyasal Hesaplama Katlı Oranlar Kanunu Aynı tür elementlerden oluşan iki farklı bileşikte elementlerden birinin sabit miktarına karşılık diğerinin değişen miktarına , başka bir deyişle de aralarında birden fazla bileşik oluşturan elementler arasında, birinin sabit miktarıyla, birleşen diğer elementin miktarları arasında tam sayılarla ifade edilen katlı orana katlı oran kanunu denir John Dalton tarafından bulunmuştur Dalton, bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir Ona göre, kimyanın başlıca işlev; “maddesel parçacıkları birbirinden ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir” Onun sözünü ettiği bu parçacıklar maddenin, o zaman bölünmez, parçalanmaz sayılan en ufak öğeleri, yani atomlardı JDalton, yaptığı çalışmaların sonucundan “iki element aralarında birden fazla bileşik oluşturuyorsa, bunlardan birinin sabit miktarıyla birleşen ikincisinin değişen miktarları arasında basit tam sayılı bir oran bulunur” Bu şekilde “Katlı Oranlar Yasası” olarak bildiğimiz yasa bulunmuş oldu “Elementle; sabit oranları ya da katlı oranları sağlayan tanecikler, yani atomlar yoluyla kimyasal olaya katılırlar Her elementin, kütle, büyüklük, kimyasal özellik yönünden kendine özgü ve özdeş yapılı atomları vardır” Dalton, o zamana kadar bulunan bazı atomlar belli geometrik işaretlerle de simgeledi Ancak sembolleri çok kaba ve büyüktü Dalton elementlerin molekül yapısını henüz düşünememişti: Dalton'dan sonra kimya biliminde süratli bir gelişme gözlenmeye başlandı[1] Örnek: H2O2 ile H2O bileşiklerinde H atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/1 yada ½ dir Örnek : SO2 ile SO3 de S atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/3 yada 3/2 dir Örnek: Fe2O3 ile Fe3O4 de Fe atomları sabitleştirilirse 3/ Fe2O3 2/ Fe3O4 O atomları arasındaki oran 9/8 yada 8/9 dur Not: Elementlerden biri sabitken diğeri mutlaka değişmelidir Örneğin NO2 ile N2O4 arasında katlı oran yoktur Çünkü N atomları eşitlenince O atomları da eşitlenmektedir[3] Örnek: Fe ile O elementleri arasında; FeO Fe2O3 ve Fe3O4 gibi bileşikler oluşmaktadır Bunlar arasındaki katlı oranlara bakacak olursak: Fe2O3 ve Fe3O4 bileşiklerinde mesela Fe yi sabit tutarsak Fe2O3 yi 3 ile ve Fe3O4 ü de 2 ile çarpmamız gerekir O zaman çarpalım 3(Fe2 O3) Fe6 O9 ----------- = --------- 2(Fe3 O4) Fe6 O8 burada Fe'ler sadeleşirse oksijenler arasındaki katlı oran 9/8 oranı elde edilir Bunun anlamı Fe2O3 teki 9 gram oksijene karşılık, ikinci bileşikte 8 gram oksijen vardır Katlı oranların uygulana bilemesi için; 1 Bileşiklerde yalnız iki element olmalı 2 Bileşiklerdeki elementler birbirinin aynı olmalı 3 Bileşiklerin basit formülleri aynı olmamalı 4 Katlı oran 1/1 olmamalı ÖRNEK: NO – N2O3Katlı oranlar kanununa uyar NO2 – N2O4Katlı oranlar kanununa uymaz NaCl – KClKatlı oranlar kanununa uymaz H2SO4 – H2SO3 Katlı oranlar kanununa uymaz FeO – Fe2O3 Katlı oranlar kanununa uyar Tarihçe 1804 yılında bu yasayı bulan John Dalton, bileşiklerde elementler arasındaki kütle oranının korunmasına karşın bazen aynı elementlerin birbirleriyle birleştiklerinde farklı özellikler gösteren bileşikleri oluşturduğu gözlenmiştir Örneğin karbon ve oksijenin birleşmesiyle özellikleri tamamen birbirinden farklı karbon dioksit ve karbon monoksit diye adlandırılan iki farklı ürün meydana gelir Karbon monoksit oldukça zehirli bir gazken karbondioksit soluk alıp verirken dışarı attığımız zehirli olmayan bir gazdır ve yeşil bitkilerin yaşamını sürdürmesi için gereken en temel elemanlardan biridir Aslında oksijen ile hidrojenin birlikte oluşturdukları birbirinden farklı iki form vardır Biri su, diğeri hidrojen peroksittir Hidrojen peroksidin yaklaşık %3'lük su ile seyreltilerek hazırlanmış çözeltisi eczanelerde oksijenli su olarak satın alınabilen ticari bir üründür Ayrıca özellikleri kesinlikle sudan çok farklıdır Yalnızca karbon ve hidrojenden oluşmuş bileşiklerin sayısını ise tam olarak söylemek zordur Bütün bu karmaşaya karşın Dalton şunu fark etti; "Eğer bir element bir başka element ile birden fazla bileşik oluşturabiliyorsa elementlerden birinin sabit miktarı ile diğer elementtin değişen miktarları arasında basit ve tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır" ” Örneğin karbon dioksit-karbon monoksit örneğine geri dönersek, 44 karbondioksitte 12 gram karbon ve 32 gram oksijen vardır Karbonmonooksidin 28 gramında ise 12 gram karbon ve 16 gram oksijen vardır Her iki bileşikteki karbon miktarı 12 gramı için birinde 32 diğerinde 16 gram oksijen vardır Birinci bileşikteki oksijen kütlesinin ikinci bileşiktekine oranı 32/16=2 dir Bu Dalton'a kendi adıyla anılan Dalton Atom Teorisi fikrini verdi