KİMYA MAKALELERİ Kategorisi - Fen ve Teknoloji Sitesi
KategoriŞu anda KİMYA MAKALELERİ kategorisine ait sayfalara bakmaktasınız.
Bu kategoride toplam 5 içerik bulunuyor.
Elementlerin Fonksiyonları

Kültür suyunun iyonik yapısı su hayvanlarının metabolizma prosesleri üzerinde hayati bir rol oynar. Elementlerin elektrokimyasal, katalitik Ve yapısal olmak üzere üç fonksiyonu vardır. Elementler, metabolik enerji kaynağı olarak kullanıldıklarında, elektrokimyasal olarak rol oynarlar. Bütün temel elementler enzim aktivatörleri olarak davranırlar ve biyokimyasal reaksiyonları ayarlamaya yardım ederler, işte o zaman katalitik olarak rol oynarlar. Protein ve aminoasitler gibi maddelerin sentezinde pek çok element gereklidir. Bu ise elementlerin yapısal fonksiyonudur ve element son ürünün vazgeçilmez bileşenidir.




Bilinen elementlerin çoğu tabii sularda bulunurlar. Pek çoğunun ölçülebilir etkileri yoktur ve muhtemelen çok önemli değildirler.

Verilen bir X elementinin sudaki canlılar için önemi şu faktörlere bağlıdır:

a) Eğer X elementi yoksa organizma büyüyemez ya da hayat çevrimi-ni tamamlayamaz.

b) Başka bir element X in yerini alamaz ,

c) X organizmanın metabolik fonksiyonlarını direkt olarak etkiler

Elementler hayvanlara iki mekanizma ile girer: basit difüzyon ve aktif olarak alma.

Difüzyon olayında bir iyon sudaki yüksek konsantrasyonlu bölgeden hareket ederek daha seyreltik olan hücre sıvısına geçer.

Aktif olarak alınmada ise, organizmada bir elementin konsantrasyonu düşünce o element sudan seçimli olarak ekstrakte edilir. Bu olay, temperatüre sıkı sıkıya bağlıdır ve 10 °C lik bir sıcaklık artışı absorpsiyonu %100 azaltır. Aktif olarak alma, mevcut oksijene de bağlıdır. Solunma engellendiğinde ortadan iyonlar aktif olarak alınır.

Elementlerin Toksik Etkileri

Pek azı dışında, saf tuz çözeltileri su hayvanları için toksikür. Deniz suyundaki elementler, ancak iyonlar arası rekabetin tek bir iyonun zehirli etkisini ortadan kaldırdığı dengeli kombinasyonlarda besleyici ve hayatı devam ettirici özelliktedirler. Çok değerli iyonlar iki veya tek değerli iyonlardan daha kolay alınırlar. Bu hem katyon hem de anyonlar için gerçektir.

Bir hücre içindeki adsorpsiyon rekabeti aynı özellikteki iyonlar arasında görülür.

Örneğin gerçek bir rekabet K+ ve Rb+, Ca+2 ve Sr+2 gibi iyonlarda görülür. Bu gibi durumlarda ortamdaki bir iyonun fazlalığı diğer iyonun alınmasını azaltır.

Ağır Metallerin Toksik Etkileri

Pb, Hg, Cu, Zn gibi ağır metaller suda çok az miktarlarda bulunurlar. Bunların hepsi su hayvanları için toksiktir. Çoğu 1 ppm sınırında öldürücüdür.

Çinko normal miktarlarda bazı enzimatik fonksiyonlar için gereklidir ve birçok proteinlerde yapı elementi olarak bulunur. Bakır bazı enzimlerde bulunur ve pek çok omurgasızın kan proteininde solunum pigmenti halinde mevcuttur.

Çinko ve bakır özellikle deniz balıklarındaki protozonlardan meydana gelen hastalıkların tedavisinde kullanılır. Burada metalin toksik etkileri bir süre sonra CaCO3 ile çökelmeyle giderilir. Çinko ve bakır balıklarda aşırı salgılanmaya neden olur ve balıklara zararlı olan bazı organizmaları öldürürler.

Kelatlaşma bakırın balıklara karşı zehirliliğini azaltır. Örneğin sitrik asitle kelatlaşan CuS04 daha az toksiktir. pH = 6-8.5 arasında kelatlaş-ma bakırın %90 ının suda çözülmüş kalmasını sağlar.

Kelatlaşmış bakır, bakırın uzun süre çözülmüş miktarlarda kalması istendiğinde denizde uygulanır. Fakat birçok bakteriler, hastalıktan koruyucu düzeylerde bakıra direnç gösterdiklerinden organik kelatları tedricen bozundururlar. Böylece Cu+2 iyonları karbonat iyonlarıyla birleşerek çöker. Balıklarda görülen ağır metal zehirlenmelerinde bakır, solungaç yüzeylerinde çözünmeyen organometalik bileşikler oluşturur. Başka bir görüşe göre solungaçlar içindeki proteinler kimyasal bozunmaya uğrar. Ayrıca bakırın, deniz balıklarının kan ve dokularında toplandığı gözlenmiştir.

Pb(NO3)2, ZnSO4 ve HgCl2 çözeltilerine konmuş bazı tatlı su balıklarında soluma hızının arttığı görülmüştür. Bu esnada oksijen harcama hızında düşme olur. Artan soluma hızı bakırla muamele edilmiş sulardaki balıklarda gözlenir.

Ağır metaller solungaç üzerine çökerler ve salgıyı pıhtılaştırırlar. Böylece Oksijen alınma zorlaşır.

Metal Zehirlenmesine Etki Eden Faktörler

Ağır metallerin toksisitesi pH, çözünmüş oksijen, temperatür, balığın büyüklüğüne oranla çözeltinin hacmi, çözeltinin yenilenme frekansı, çözeltideki diğer maddeler ve sinerjetik etki gibi faktörlere bağlıdır.

Suyun pH ı en önemli faktör olabilir. Tatlı sular deniz suyundan biraz daha zayıfça tmaponlanmıştır ve bu işlem görmüş tatlı su sistemlerinde ağır metal toksisitesinin etkileri görülür. Ağır metallerin destille ve yumuşak sularda sert ve bazik sulara göre daha toksik olduğu sanılmaktadır.

Yüksek miktarda çözünmüş oksijen bakırın toksik etkilerim bir dereceye kadar azaltarak solunumu kolaylaştırır. Su yüzeyinin kuvvetli bir şekilde karıştırılması suyun pH ini düşürecek ve bakın çözünür halde tutacak olan serbest CO2 birikimini önler.

Sıcaklık artışı ağır metallerin balıklara karşı olan toksikliğini çoğaltır.

Kurşun tuzlarının toksisitesi su miktarı azaldıkça ve balığın büyük*lüğü arttıkça azalır. Ayrıca kurşun salgıyla balık üzerinde çöktürülerek zehirliliği giderilir.

İşleme sokulan suyun sık sık değiştirilmesi de toksisiteye etki eden bir faktördür. Eğer su değiştirilmezse balıklar salgı salarak metal iyon*larım çöktürerek kısmen toksisiteyi azaltırlar.

İki ağır metal ya da bir ağır metalle başka bir madde arasındaki sinerjik etkiye gelince örneğin bakır - çinko kombinasyonları bazen tek başına çinko veya bakırdan daha zehirlidir. Başka bir örnek ise bakır ile amonyaktır. Bakır-2- iyonlarının amonyağa karşı affinitesi büyüktür. Bu iyonlar NH3 ile birleşerek [Cu (NH3)4]+2 bakır tetramin kompleksi verir.

Cu+2+4NH3 [Cu (NH3)4]+2 Bu kompleks toksisite olarak bakıra eşdeğerdir.

Alıntı

12/01/2013 2:32
Maddenin iç yapısı ile ilgilenen bilim dalına kısaca kimya adı verilmektedir.Kimya bilimi,maddenin sınıflandırılması ve bu sınıflandırma esnasında kullanılacak teknik ve yöntemlerin belirlenmesinde izlenecek yolları belirler.
Sınıflandırma kelimesi belki bazılarınız da ters etki oluşturabilir;ama birçok bilim dalında olduğu gibi kimya bilimi de bir sınıflandırma sistemleri bütünüdür.Maddenin sınıflandırmasından tutunda,meydana gelen reaksiyonların sınıflandırılmasına kadar hepsi bu sınıflandırmanın içerisinde yer almaktadır.
Kimya bilimi maddenin iç yapısı ile uğraşmakta ve maddenin atomlardan oluştuğunu ifade etmektedir.Madde atomlardan oluşmakta ve tanecikli bir yapıya sahip olmasıda ilave edilmektedir.
Basit bir sınıflandırma yapacak olursak,kimya bilimi maddenin üç hali olduğunu söylemektedir.Bunlar ise katılar,sıvılar ve gazlar olup,madde burada üç sınıf içerisinde ele alınmıştır.Bir başka sınıflandırma ise maddelerin çözeltilerinin ph değerlerine göre yapılan sınıflandırmadır.Buna göre ise maddeler asidik,bazik yada nötür karakterlerde olabilmektedir.
Bunlardan birincisi olarak asidik karakterdeki maddeleri ele alalım...PH değeri 7'nin altında olan ve tatları ekşi olan bu maddeler,mavi turnusol kağıdını kırmızıya çevirmektedir.Kuvvetli asit dediğimiz yani ph değeri düşük olan asitler suda tamamen iyonlarına ayrışırken,zayıf dediğimiz yani ph değeri 7'ye yakın olan asitler ise kısmen iyonlaşmaktadır.Bütün asitler elektrik akımını iletmektedir.Kuvvetli asitlerin tahriş edici olması da ayrıca ele alınabilir.Asitlerin aktif metallerle tepkimeye girmesi sonucu hidrojen gazı açığa çıkmaktadır.Bazı ametallerin oksijenle oluşturdukları bileşiklerin sulu çözeltisi asit özelliği göstermektedir.Asitler fenolftalein maddesi ile renksiz bir hal almaktadır.
İkinci olarak ise bazları ele alabiliriz.PH değeri 7 ile 14 arasında olan bazların sulu çözeltilerinin tatları acı olup,kırmızı turnusol kağıdını maviye döndürürler.Kuvvetli bazlar suda tamamen iyonlarına ayrılırken zayıf bazlar kısmen ayrılmaktadır.Asitlerde olduğu gibi sulu çözeltileri elektrik akımını iletmektedir.Anfoter metallerle tepkimeye girerek hidrojen gazı açığa çıkarırlar.
Üçüncü olarak ise nötür maddeleri ele alabiliriz...Bu maddelerin ph değerleri 7'dir.Bunlara en güzel örneği ise su olarak verebiliriz.
Birde asitler ve bazlar birleştikleri zaman nötürleşme tepkimesi meydana gelir ve tuz ile su meydana gelir.Elektrik iletkenliği dışındaki diğer özellikleri ortadan kalkmış olur...

LÜTFİ ŞAHİN
www.fenveteknolojisitesi.com

28/12/2012 14:53
Madde ile ilgili yapılan basit tanımlama şu şekildedir: "Hacmi ve kütlesi olan her şeye madde denir." Madde olan her şeyin bir hacmi ve bu hacmi dolduran bir kütlesi vardır.
Madde ile ilgili çalışmalar yapan bilim insanları, maddenin daha küçük parçacıkların bir araya gelmesi sonucu oluştuğunu tespit etmişlerdir. Bu parçacıklara atom adı verilmiş ve atom şu şekilde ifade edilmiştir: "Maddenin en küçük yapıtaşına atom denir."
Gözümüzle gördüğümüz ve göremediğimiz bütün maddeler atomlardan oluşmuştur. Taşı görürüz ve taş atomlardan oluşmuştur. Havayı göremeyiz, ama madde olan havada atomlardan oluşmuştur.
Doğada yer alan her madde değişik atomlardan oluşmuştur. Atomların bazıları tek tip özellikte olan maddeleri oluştururlar, bunlara element adı verilir. Demir, çinko, bakır gibi maddeler saf haldeyken birer elementtir.
Bazı atomlar ise diğer başka atomlarla bağ oluştururlar ve bunlara bileşik adı verilir. İki tane hidrojen atomu bir tane oksijen atomu ile bir araya geldiği zaman su denilen bileşiği meydana getirirler.
Doğada gördüğümüz bu kadar çeşitli maddenin olmasının nedeni atomların değişik oranlarda bir araya gelerek bileşik oluşturmasıdır. Bunu bir örnekle açıklayacak olursak, alfabemizde 29 tane harf vardır, ancak bu harfler değişik şekillerde bir araya getirilerek binlerce farklı kelime oluşturulabilmektedir. İşte doğada yer alan 105 tane atomda bu şekilde değişik oranlarda bir araya gelerek binlerce tipte değişik özellik ve yapıda bulunan maddeyi meydana getirmektedirler.

LÜTFİ ŞAHİN
www.fenveteknolojisitesi.com

29/09/2013 18:27
Ortaçağ
İslâm Dünyası'ndaki kimya çalışmaları, daha önce Hellenistik Çağ'da İskenderiye'de yapılmış olan simya çalışmalarından yoğun bir biçimde etkilenmiştir. Bu çalışmalar sırasında yavaş yavaş belirginleşmeye başlayan Yapısal Dönüşüm Kuramı'na göre, doğadaki bütün metaller, aslında bir kükürt-civa bileşimidir; ancak bunların iç ve dış niteliklerinde farklılıklar bulunduğu için, kükürt ve civa kullanmak suretiyle istenilen metali elde etmek mümkündür.
Bilindiği gibi, simyagerler, tarih boyunca, bu kurama dayanarak, kurşun ve bakır gibi nisbeten daha az kıymetli metalleri, altın ve gümüş gibi metallere dönüştürmek istemişlerdir. İslâm Dünyası'ndaki kimya çalışmaları da genellikle bu doğrultuda sürdürülmüştür.
Yine Müslüman simyagerlerin maksatlarından birisi de bu dönüşümü gerçekleştirecek el-İksir'i, yani mükemmel maddeyi bulmaktır. Mükemmele en yakın metal, altın olduğu için, genellikle bu çalışmalarda altının kullanıldığı görülmektedir. İksir, aynı zamanda sonsuz yaşamın kapısını aralayacak bir anahtar olarak da düşünülmüştür.
Simyagerler, Yeryüzü'ndeki metallerle Gökyüzü'ndeki gezegenler arasında da ilişki kurmuşlardır. Örneğin altın Güneş'le ve gümüş ise Ay'la eşleştirilmiş ve bu metalleri göstermek için Güneş ve Ay'a benzeyen simgeler kullanılmıştır. Bu simgeler, 18. yüzyıla kadar pek fazla değişmeden gelmiştir; günümüzdeki simgeler ise 18. yüzyıldan itibaren şekillenmeye başlamıştır.
Ortaçağ İslâm Dünyası'nda, simyayı benimseyenlerle benimsemeyenler arasında süregelen tartışmaların, kimyanın gelişimi üzerinde çok olumlu etkiler yaptığı görülmektedir. Çünkü bu tartışmalar sırasında, taraflar, görüşlerinin doğruluğunu kanıtlamak için, çok sayıda deney yapmış ve bu yolla deneysel bilginin artmasında önemli bir rol oynamışlardır.
Yeniçağ
Bu dönemde kimya alanında maddenin yapısına ilişkin deneysel çalışmalar başlamış ve özellikle Boyle, Mayow ve Hook gibi bilim adamları sayesinde yeni bir atom kuramı geliştirilmiştir.
Yakınçağ
Bu dönemde kimya, sanayinin belkemiği haline gelmiştir; ancak kimya çalışmaları sadece sanayide değil, tıp başta olmak üzere değişik bilim dallarında da önemli rol oynamıştır. Atom konusundaki çalışmalar, genetik ile ilgili çalışmaları ve canlıların temel maddesi konusunda yapılan araştırmaları büyük ölçüde etkilemiştir.
Bu dönemde çağdaş kimya, yanma olgusunu açıklayan Lavoisier tarafından kurulmuştur. Bu sayede Lavoisier, Filojiston Kuramı'nı yıkmış ve oksijeni bulmuştur.




Modern Kimyanın Doğuşu

15. yüzyıla dek kimya, eskiden beri bilinen kalıplarını bir türlü aşamamıştı. Bu kalıplaşma, efsanevi açıklamalarla ve ilkel reçetelerle örtülmeye çalışılıyordu. Kimya, halâ simya idi. 15. yüzyıldan itibaren simya, kıpırdamaya, kimya olmaya başladı.
Fosfor, bizmut, platin gibi yeni bulunan elementlerin gösterdikleri tipik özellikleri yeni açıklamalar istiyordu; öteyandan sürekli uzmanlaşan endüstri ve ticaret de kimya sanayinin yeni şeyler üretmesini bekliyordu. Güherçile, şap, yeşil vitriol (demir sülfat), vitriol yağı (sülfürik asit) soda gibi maddelerin üretiminin arıtırlması gerekiyordu. Bütün bunlar da eski kalıpları kırmayı ve bunu önleyen geçmişle hesaplaşmayı dayatıyordu.
Rönesans kimyacılarının tek ilgi alanı elbette madenler değildi. Georgius Agricola'nın 1556'da yayınlanan ve gelecek 200 yıl boyunca madencilik ve metalürji alanlarından çalışanların el kitabı olarak işlev gören on iki ciltlik dev eseri "De Re Metalllica" da maden ocaklarının yapımı, maden filizlerinin ocaklardan çıkarılması ve ocaklarda biriken suyun boşaltılması gibi konuların yanısıra metal işletmeciliğine ilişkin çok önemli bilgiler verilmektedir.
Onun izleyicilerinden Bernard Palissy (1510-1589), seramik üretimini; Glauber, cam, güherçile ve bazı boyaların üretimini geliştirdi. Bu sırada, yani 16. yüzyılda İran ve Çin, porselen (çini) ve çömlekçilikte Avrupa'dan öndeydi. Kumaş ve deri sanayiinde önemli olan şap, Avrupa için önemli bir üretim dalıydı.
Kimya alanındaki bir başka üretim alanı damıtmaydı. Damıtma, bir sıvı karışımının ısıtılması ve buharlaştırılarak bulunduğu karışımdan ayrılması ve yoğiunlaştırılarak yeniden elde edilmesidir. 15., 16. ve 17. yüzyıllarda Avrupasında kuvvetli alkollü içkiler içiliyordu. Onun için damıtma işlemi yaygın ve büyük bir üretim koluydu.
İçkiler, yalnızca aristokrasinin yemek alemleri için önem taşımıyordu; aynı zamanda cahil yerlilerin topraklarını ve vücutlarını da teslim almanın ikinci (birincisi baruttu) silahıydı.
Hava ya da daha genel olarak gazlar, 17. yüzyıl başına dek bir "ruh" ya da "kaos" olarak görülmüştü. Gaza "gaz" adını veren van Helmont (1577-1634) idi.
Helmont, Paracelsus'un izleyicilerindendi ve büyük bir deneyciydi. J. Bernal'a göre birinci sınıf bir dahiydi. Mevcut maddeler olarak sadece suyu ve havayı kabul ediyordu. O'nun görüşlerinin kaynağı eski İyonyalılardı. Ama o, felsefi bir varsayımdan çok deneysel souçlara dayanıyordu.
Su koyduğu bir kapta söğüt ağacı yetiştirdi ve yaşam için hava ve suyun alınmasının yeterli olacağını savundu. Kaosu gaz olarak o adlandırdı; kimyanın ileriki zaferlerinin yolunu aydınlattı. Ayaklanmalarla ve içsavaşlarla geçen bir dönemin ardından 17. yüzyılın ikinci yarısı bilimin gerçek doğuşuna tanıklık etti.

12/01/2013 2:20
" Atomlardan oluşan ve atomlardan oluştuğu için tanecikli yapıya sahip olan nesnelere madde adı verilir."Bu tanım genel olarak bütün kimya bilginlerinin kabul edebileceği bir tanım olup bana ait bir tanımlamadır.Ne şekilde olursa olsun madde tanecikli yapıda olup atom denilen ve gözle görülemiyecek kadar küçük olan yapılardan meydana gelmiştir.Modern kimyanın tanımı ise basitçe şöyledir:"hacmi ve kütlesi olan nesnelere madde adı verilir."Asıl olarak bir nesnenin hacmi ve kütlesinin olma nedeni,o yapıyı oluşturan taneciklerden,yani atomlardan kaynaklanmaktadır.Gözle görülemeyen ve kuantum fiziğinin,atom fiziğinin oluşmasına neden olan atom adı verilen nesne asıl olarak hacmi ve kütlesi olan taneciklerdir.Bu tanecikler bir araya gelerek bugünkü madde tanımlamasının oluşmasına neden olmaktadır.Zaten atomun tanımlaması da basitçe şöyledir:"maddenin en küçük yapıtaşına atom adı verilmektedir."
Bu atom denilen yapıtaşları üç ana parçacıktan oluşmaktadır,bunlar ise:proton,nötron ve elektron adı verilen parçacıklardır.Bu parçacıkların sayısı ise o atomun iç dinamiğini,yani kimyasal özelliklerini meydana getirmektedir.Bu özelliklerden bir kısmı ise maddenin fiziksel özelliklerini etkilemektedir,sonuçta ise belli sıcaklıkta katı,belli sıcaklıkta sıvı, belli sıcaklıkta gaz halinde bulunan bir madde yapısı ile karşılaşmaktayız.Asıl olan şudur,maddenin hangi sıcaklıklarda katı,hangi sıcaklıklarda sıvı ve hangi sıcaklıklarda gaz halinde bulunacağı,o maddenin atomik yapısı yani kimyası ile ilgilidir;ancak maddenin katı,sıvı ve gaz halinde bulunma şekli ise o maddenin fiziksel özelliğini ifade etmektedir.Ben bunu basit bir örnek ile ifade etmeye çalışacağım...Demir elementi dayanıklı bir elementtir ve bu elementin katı halden sıvı hale geçmesi için binlerce derecelik bir sıcaklığın olması gerekmektedir,ama yine bir metal tipi olan civa ise oda sıcaklığında sıvı hale geçmektedir.İşte bu hal değiştirme sıcaklıklarını belirleyen atomun genel yapısı yani kimyasal özellikleridr,ancak maddenin hal değiştirmiş hali o maddenin fiziksel yapısının değiştrilmiş halidir.Yani sıvı haline getirilmiş bir madde istenirse tekrar kolaylıkla katı hale getirilebilinir.Bu nedenle de maddenin hal değişimi fiziksel bir değişim olarak ifade edilmektedir.
Konunun içerisine dalmışken basitçe bu hal değişikliklerinde maddenin özelliklerine basitçe değinmeden edinemeyeceğim...Katı madde,maddenin en kararlı hali olup kendine has bir şekli vardır.Sıvı olan maddelerin ise kararlı halleri daha azalmış olup atomlar arası uzaklık biraz daha açılmıştır,ayrıca sıvı maddeler konuldukları kabın şeklini almaktadırlar.Gaz halindeki maddeler ise,maddenin en kararsız hali olup atomlar arası iyice artmıştır.
Peki, maddenin halleri sadece bunlar mı? Tabi ki hayır... Bir de ağır sanayide kullanılan ve benim maddenin yıldızlarda bulunan hali adını verdiğim bir hali mevcuttur. Evet , yanlış duymadınız; maddenin yıldızlarda bulunan bir hali vardır ki; maddenin bu haline plazma hali adı verilmektedir.
Maddenin plazma hali olarak adlandırılan ve sanayide kullanılan şekline yarı plazma hal, yıldızlarda bulunan haline ise tam plazma hal adı verilen bir hal durumu da mevcuttur. Bu hal yüksek sıcaklıkta ya da yüksek basınçta ortaya çıkan bir hal durumudur. Genellikle on bin derecenin üzerindeki sıcaklıklarda gazlar yörüngelerinde bulunan elektronları kaybederek iyon haline gelirler. Ben burada gazlar gelir diyorum, ancak genel olarak on bin dereceyi bulan sıcaklıklarda gaz haline dönmeyen madde de kalmayacaktır.
Maddenin plazma hali denilen hal durumu genel ifadeler çerçevesi içerisinde iki gruba ayrılmaktadır. Bunlardan birisi daha az sıcaklık ya da basınç altında oluşan ve adına kısmi iyonlaşmış plazmalar denilen şekli, ikinci olarakta daha yüksek sıcaklıkta ya da basınçta oluşan ve özellikle de yıldızlarda görülen plazma hali vardır ki, buna da tam iyonlaşmış plazma hali adı verilmektedir.

LÜTFİ ŞAHİN
www.fenveteknolojisitesi.com