Kimyanın Temel Kanunları
A. KÜTLENİN KORUNUMU KANUNU
Lavoiser miktarı belli olan kalay (Sn) parçasını içinde bir miktar hava bulunan bir fanusa koyarak tartmış. Daha sonra fanusu içindekilerle birlikte ısıtmış ,ısınan kalayın beyaz bir toz haline ( Sn O )dönüştüğünü gözlemlemiştir. Oluşan beyaz tozu ve fanusu tekrar tarttığında başlangıçta belirlediği kütle ile eşit olduğunu gözlemlemiştir. Benzer deneylerle aynı sonuca ulaşmıştır. Oluşan beyaz tozu (Kalay oksit ) benzer yolla ısıttığında ise başlangıçta fanusa koyduğu Kalayın kütlesin eşit kütlede kalay elde ettiğini gözlüyor ve kendisini unutulmaz yapan şu sonuca varıyor.“Madde yoktan var edilemediği gibi, vardan da yok edilemez. Sadece birinden ötekine dönüşebilir” Bu ifadesi "Kütlenin Korunumu Yasası" diye bilinir Bu günkü ifadesi ile;
Kimyasal olaylarda, tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkime sonunda oluşan maddelerin kütleleri toplamına eşittir. Bu olaya KÜTLENİN KORUNUMU KANUNU denir.
Kütlenin Korunumu Kanunu
ÖRNEK;
Bir parça magnezyumun tümü 98 gr sülfürik asit ile tepkimeye giriyor. Oluşan magnezyum sülfatın kütlesi 120 gr ve açığa çıkan hidrojenin kütlesi ise 2 gr olduğuna göre kullanılan magnezyum kaç gramdır?
Magnezyumun kütlesi +Sülfürik Asidin kütlesi=Magnezyumun sülfatın kütlesi +Hidrojenin kütlesi
? + 98 = 120 gr + 2 gr
Kütlenin korunumu kanununa göre; Magnezyumun kütlesi+98=120+2
Magnezyumun kütlesi=24 gr dır.
ÖRNEK;
40 ml Kükürt di oksit gazının 32 gr oksijenle tepkimesinden 160 gr Kükürt tri oksit oluştuğuna göre Kükürt di oksitin aynı koşullarda öz kütlesi nedir?
Kükürt di oksit gazı kütlesi + oksijen gazı kütlesi = Kükürt tri oksit gazı kütlesi
? + 32 gr = 160 gr
Kükürt dioksit gazı kütlesi+32=160
Kükürt di oksit gazı kütlesi=128 gr
Kükürt di oksit gazı öz kütlesi= m/V
Kükürt di oksit gazı öz kütlesi=128 gr/40mlt
Kükürt di oksit gazı öz kütlesi= 3.2 gr/mlt
ÖRNEK;
Saf olmayan 8 gr magnezyum 14,6 gr hidroklorik asitle reaksiyondan 19 gr magnezyum klorür ile 0,4 gr hidrojen gazı oluşuyor. Magnezyumun yüzde kaçı reaksiyona girmiştir?
Mg'mun kütlesi + Hidroklorik Asidin kütlesi = Mg'mun klorürün kütlesi+Hidrojen gazının kütlesi
? 14,6 gr 19 gr 0,4 g
Kütlenin korunumu kanununa göre;
Magnezyumunkütlesi+14,6=19 + 0,4
Magnezyumun kütlesi=4,8 gr'dır
8 gr Magnezyumdan kimyasal reaksiyona giren magnezyumkütlesi 4,8 gr dır.
100 gr Magnezyumdan kaç gr magnezyum reaksiyona girer
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
?= % 60 ' reaksiyona girmiştir.
B.Sabit Oranlar Kanunu
1799 yılında Joseph Proust elementler birbirleri ile bileşik oluştururlarken belli oranda birleştiklerini buldu. Bugün sabit oranlar yasası olarak bilinen yasaya göre “Bir bileşiğin miktarı ne kadar olursa olsun, hangi yolla elde edilirse edilsin, bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır ”.
Suyu örnek verecek olursak, suyun 18 gramında 16 gram oksijen varken 2 gramı hidrojendir. 9 gram suyun 8 gramı oksijen ve 1 gramı hidrojendir. Bu oran suyun ne şekilde elde edildiğine bağlı değildir ve su için her zaman sabittir.
H2 (g) +O2 (g)→ H2O (g)
2 g + 16 g = 18 g
Kütlece hidrojenin oksijene oranı daima m H / m O = 2/16 = 1/8’ dir.
Bir başka örnekte bu oranın ne anlama geldiğini görelim.
Kalsiyum oksit bileşiğinde sabit oran m Ca /mO = 5/2’ dir. Bu oran aşağıdaki şekilde yorumlanabilir.
C.Katlı Oranlar Kanunu
J.Dalton, yaptığı çalışmalarda Joseph Proust'un sabit oranlar kanunundan yararlanarak iki farklı atom bir araya geldiğinde hep aynı bileşikleri mi oluşur sorusuna aradığı cevapta katlı oranlar kanununa ulaşır.Karbon elementiyle oksijenin oluşturduğu iki bilşik vardır bunlar
karbon mono oksit ve karbon di oksit Karbon mono oksit bileşiğinde bir karbon atomu ile bir oksijen atomu birleşirken , Karbon di oksit bileşiğinde bir karbon atomu ile iki oksijen atomu birleşir.Her iki bileşikte karbon atom sayıları sabit tutulduğunda oksijen atomları arasında 1/2oranının olduğu gözlenir.Dalton'un ulaştığı sunuca göre “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 Kanunu” olarak bildiğimiz yasa bulunmuş oldu.
Dalton atom kuramı, kütlenin korunumu ve sabit oranlar yasalarına ve diğer deneysel gözlemlere dayanılarak önerilmiştir.
Dalton kuramının postulatları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
Dalton kuramı, iki açıdan başarılıdır.
NO2 ile N2O Katlı oranı 4/1
N2O ile N2O3 Katlı oranı 1/3
NO2 ile N2O4 Katlı oran.Kanuna Uymaz
C2H4 ile C3H6 Katlı oran.Kanuna Uymaz
NO2 ile H2O Katlı oran.Kanuna Uymaz