ORTAÖĞRETİM 12. SINIF KİMYA 2. ÜNİTE: ORGANİK KİMYAYA GİRİŞ

1. ORTAÖĞRETİM 12. SINIF KİMYA 2. ÜNİTE: ORGANİK KİMYAYA GİRİŞ

2. 1. KONU: ORGANİK BİLEŞİKLER

3. ORGANİKKİMYA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

4. ORGANİK MADDELER HAYATIN GÜCÜ MÜ? • Organik maddeler, canlı organizmada bulundukları ve karmaşık yapıda oldukları için eskiden bunlara “hayatın gücü” denilmişti. • İnsanlar bu gerçeği uzun yıllar anlayamamışlardı. Organik bileşiklerin sadece canlılarda bulunduğunu ve bu bileşiklerin canlılığa sebep olduğunu zannediyorlardı.

5. 1828 yılında ilk olarak inorganik maddeden elde edilen organik maddenin hayatlı olmadığı görüldü. Böylece organik maddelerin cansızlarda da olduğu ve “hayatın gücü” tabirinin yanlış verildiği açıkça anlaşıldı.

6. CANLILIK VE HAYATTA MADDİ SEBEP VAR MIDIR? (BİYOLOJİK SİSTEMLER İLE HAYAT, CANLILIK, KİMYASAL MADDE İLİŞKİSİ) • Biyoloji, ”hayat bilimi” manasına gelir. • Biyolojik sistem, hayatlı sistemlerdir.

7. Biyolojik sistemlerdeki bütün atom, iyon ve moleküller kendilerine düşen görevi hiç aksatmadan yerine getirmektedirler. Bu görev, biyolojik sistemin yapısına, genel düzenine uygun bir uyum ve mükemmellik içinde sürdürülmektedir. Bu uyum ve mükemmellik, milyonlarca seneden beri müthiş bir yardımlaşma zinciri içerisinde devam etmektedir.

8. İlköğretim, ortaöğretim, üniversite ve lisansüstü seviyesinde biyoloji kitapları incelendiğinde, hayatı açıklamadığı görülecektir. Kısacası biyoloji, canlılık ve ruhun devreye girdiği hayatı açıklamakta aciz kalır. • Günümüzde “Canlılık ve hayat nedir?” sorusuna verilen cevapların, canlılık ve hayatı açıklamaktan daha çok canlılık ve hayata görünüşte sebep olan perdeleri tarif etmeye yönelik olduğu görülür.

9. Havayı teneffüs etmemiz, su içmemiz veyahut beslenmemiz aldığımız gıdalardaki atom, molekül ve iyonların sebep olmasıyla cereyan eder. Böyle olması, canlılığın ve ruhla irtibatlı biyolojik hayatın, perdelere bağlı olarak devam etmesi içindir. • Koparılan bir çiçeğin, koparmakla hiçbir maddesi eksilmediği hâlde, çiçek ölmüş, canlılık ve hayatı kalmamıştır. • Canlılık ve hayatta, maddi hiçbir sebep yoktur.

10. Sözgelimi, bir bakteri veya virüsün maddi yapısını oluşturan yapı taşları en ileri laboratuvarda bir araya getirilse bile, bu bir araya getirilen maddelerin canlı ve hayat sahibi olabilmesi; sebeplerin, hatta en büyük sebep olan insanın başarabileceği bir husus değildir. Bu durumda ölü bakteri veya ölü virüs elde etmiş olacağız. • Hayat ve hayata ait fonksiyonlar acaba maddenin özelliğinden mi kaynaklanmaktadır?

11. Hormonlu bir salatalığın bazen koparıldıktan sonra da büyümeye devam etmesi, ölen bir insanın sakalının kısa bir süre daha uzaması canlılığın kısmen devam ettiği anlamına gelebilir; ancak her iki durumda da hayat son bulmuştur. • Aslında canlılık ve hayatta var gibi görünen sebepler, perde olması için zahirde sebeptir. Biraz düşünülse bunların sebep olmadığı anlaşılacaktır.

12. Hayat denilen sırlı durum, bir anda belirtileriyle ortaya çıkmaktadır. Bu hâl, hayatın hakikatinin açıklamasını, fenlerin ve felsefenin dışında aramaya, bizi mecbur bırakmaktadır. • Hayat en büyük nimettir, hayat bütün nimetlerden üstündür. • Evrenin en yüksek hakikati hayattır. • Kainatın ruhu, mayası, esası, neticesi, özü hayattır.

13. Hayatın ne derece ince olduğu günümüzde anlaşılmıştır. • Hayat ve hayata ait bütün fonksiyonlar, maddenin özelliklerinden başka bir şeydir; çünkü madde, sürekli olarak insan bedeninde değişmesine rağmen, hayatımız ve benliğimiz hiçbir değişikliğe uğramadan devam eder. Bu, maddenin canlı bünyelerdeki ağırlığının derecesinin düşüklüğünün göstergesidir.

14. Madde, doğrudan doğruya kendini idare edemeyen ve kendi kendine hareket edemeyen âciz, kör, şuursuz ve ölü bir şeydir. Onu meydana getiren parça ve parçacıkların da kendi kendilerine bu harika işleri yapmalarına imkân yoktur. Varlığa erme yolunda, atomlar toplanmakta, zerreler hareket ettirilmektedir. İlim, kudret ve iradeyle her şey var edilmektedir.

15. Evrendeki en küçük parça ve parçacıktan en büyük sistemlere kadar her şey bir uyum içindedir ve birbiriyle ilişkilidir. Bu düzenlilik, maddenin temel özelliğinden kaynaklanamaz.

16. “Dünyanın en mükemmel kimya laboratuvarlarında dahi elementlerden canlı hücre yapmak mümkün değildir.”Oparin* *Rusya'da mükemmel bir kimya laboratuvarında canlı hücre meydana getirmek için 20 yıl süreyle çalışma yapan ve sonunda yukarıdaki sözü söyleyen Rus bilim insanı.

17. CANLILARDA EN ÇOK BULUNAN ELEMENTİN KARBON OLMASI, KARBONUN HANGİ ÖZELLİĞİNDENDİR? • Hibritleşmenin her türünü yapar.Tekli, ikili, üçlü bağ ile sigma ve pi bağı yapabilir. • Kovalensi en yüksek elementtir; dört bağ yapar. Her bağa farklı gruplar bağlanabilir. • C’ların art arda bağlanabilme özelliği vardır.

18. İNSANIN VAR EDİLİŞİ • İlk insanın meydana geldiği balçık, yeryüzündeki çeşitli elementlerden alınmış bir karışım olmalıdır. Başka bir deyişle, yeryüzü üzerinde farklı yerlerde bulunan elementler bir araya getirilmek suretiyle insan şekillendirilmiştir. İnsanın yapısını oluşturan elementlerin farklı yerlerden alınmış olması nedeniyle de nesillerde farklı ırk, farklı renk, farklı karakter ve farklı tipler oluşur.

19. İlk insanın iskeleti, şimdi olduğu şekliyle yapılmıştır. Daha sonra da insan olarak canlandırılmıştır. İlk insan, derece derece ve yavaş yavaş var edilmemiştir. Bugünkü insanoğlunun şeklinde meydana getirilmiştir. Sonra da ona hayat verilmiştir. • Canlılık vesilesiyle, elementler birbirinden ayrılmazlar; böylece hayat devam eder.

20. İlk insanın meydana gelişi şöyledir: Balçık; önce hamur, sonra belli bir organik madde karışımı şekline gelmiş, sonra katılaştırılmış, en son da hayat verilmiştir. • Bu elementlerin hepsi apaçık birer hizmetkar gibi, bizim ve bizden başka tüm canlı–cansız varlıkların ihtiyaçlarına koşmakta ve yaşamlarını sürdürmelerine yardım etmektedirler.

21. İnsanın yüksek kıymeti olmasaydı, her şey onun yararlanması için hazırlanmazdı. İnsan önemsiz olsaydı, tüm varlıklar onun sebebiyle var edilmezdi. İnsanın konumu çok büyük olduğundan dolayıdır ki âlemi kendisi için değil, insan için; insanı da yüksek görevler için var etmiştir. İnsan ve bazı canavarlardan başka, en büyük yaratıktan en küçük yaratığa kadar her şey görevlerini tam olarak yerine getirmektedir. İnsan seçkindir, hayvanlar gibi değildir. Onun için insan geldiği yere dönecektir.

22. Hayvan ve bitki türleri için birer âdem ve evvel baba lazımdır; çünkü türlerin teselsülü, yani sonsuz uzanıp gitmeleri batıldır. Bazı türlerin başka türlerden meydana gelmeleri tevehhümü de batıldır; çünkü iki türden doğan tür ekseriyetle ya akimdir veya nesli inkıtaa uğrar; çoğalma ile bir silsilenin başı olamaz. İnsan, hayvan ve bitkiler âleminin teşkil ettikleri silsilelerin başlangıcı, en başta bir babada kesildiği gibi, en nihayeti de son bir oğulda kesilip bitecektir.

23. Her tür için evvel babanın gerekliliği, maddenin ve maddenin hareketinin ezelî olmadığını göstermektedir. • İnsanın esas atomlarından, asıl zerrelerinden söz edilir. İnsanın bu ilk zerreleri, insan vücuduna temel yapılmıştır. İnsan, bu temel zerreler üzerinde var edilmiştir. İkinci var edilişte de o zerreler üzerinde diriltileceği söylenmiştir.

24. İnsanın çekirdeği diyebileceğimiz bu zerreler acbüzzeneb adıyla bilinir. Acbüzzeneb, kuyruk sokumu kemiğindeki atomlar olarak tahmin edilmektedir; ancak nerede olduğunu tam olarak belirtmek mümkün değildir. İnsana ait özellikleri içeren acbüzzeneb adı verilen bu zerreler, genler de olabilir. DNA, bir emir ve kumanda mekanizmasıdır. Genetik bir bilgi deposu ve kendi kendini bile kopya edebilecek şekilde var edilmiş mükemmel bir irade aynasıdır.

25. İnsanı yalnız maddeden, atomlardan terkip edilmiş gibi gördüğümüzden onun dışında düşünemiyoruz. Ancak bunların hakikat olduğunu bilmek gerekir. • Yine de bu türlü hususlarda fikir beyan etmek, net konuşmak iddia gibi anlaşılabileceğinden iddiada bulunmamak lazımdır, dikkatli konuşmak gerekir.

26. 3 boyutlu (buutlu) bir âlemde yaşamaktayız. 4. buut, itibari hat dediğimiz zamandır. İçine zamanı da alan 5. buut da vardır. • Einstein, hem bu buutlardan hem de 6. buuttan söz etmiştir. Einstein’ın iddia ettiği bu 6. buut, seyr ü seyahat olarak bilinir. Bu 6 buutla gözlem bu dünyadadır. Zaten maddenin dalga karakteriyle ilgili Einstein’ın keşfettiği süper sicim teorisine göre üç buut yeterli değildir, ek buutlar gerekmektedir.

27. Ek buutlar, dürülmüş bir vaziyettedir ve bildiğimiz bu üç buut içinde gizlenmiştir. • Diğer âlemde insanın görmesi ise belki 100 buutlu olacaktır. İnsan öbür dünyada bir şeyi aynı anda 100 buutlu olarak görüp hissedecektir.

28. MADDİ YAPININ KÜÇÜKLÜĞÜ ORANINDA CANLILIK FAZLALAŞIR • İnsan, canlı kısımlardan oluşan bir topluluktur. İnsanın her bir hücresi, beş duyu kuvvetine sahiptir. Her birinin canlılık derecesi ve kuvvetleri cirminin küçüklüğü ile ters orantılı olarak yükselir.

29. ORGANİK KİMYANIN TANIMI • Organik kimya, karbon (C) elementinin kimyasıdır. • Organik bileşiklerin yapısında karbondan başka; hidrojen (H), oksijen (O), azot (N), kükürt (S), halojen (F, CI, Br, I) vb. elementler de bulunabilir. • Organik kimyaya karbon kimyası veya karbon bileşikleri kimyası da denir.

30. ORGANİK KİMYANIN SINIFLANDIRILMASI • Organik bileşikler hidrokarbonlar ve fonksiyonel gruplar olarak iki kısımda incelenir. • 1) HİDROKARBONLAR • 2) FONKSİYONEL GRUPLAR

31. Yapısında temel element olarak C ve H bulunan bileşiklere hidrokarbon denir. Alifatik hidrokarbonlar üçe ayrılır. Bunlar; alkan, alken ve alkinlerdir.

32. 2. KONU: ORGANİK BİLEŞİKLERİN FORMÜLLERİ

33. REZONANS • Rezonans, birleşim demektir. • SO3’ün açık formülünün gösteriminde S ile O arasında bir adet ikili kimyasal bağ, iki adet de tekli kimyasal bağ vardır. Ancak sinyallerde buna dair farklı bir sinyal alınmamıştır. Şu bağ teklidir, şu bağ ikilidir diye bir sinyal yakalanmadığından “SO3 üçünün de birleşimidir.” diye düşünülmektedir.

34. Deneysel olarak bağ uzunlukları tespit edilebilmektedir. S–O ve S=O uzunlukları bellidir ve farklı uzunluktadırlar. • Burada ise sinyallerde görülen bağ uzunlukları eşittir. Kimyasal bağların üçü de özdeştir. Bağ açıları 120°’dir. Ne oluyor da bu özdeşlik ortaya çıkıyor? • SO3’ün açık formülünün üç farklı gösterimi vardır. • Rezonans, maddelerin karakteristik özelliğidir.

35. REZONANS YAPILAR VE KARARLILIK • Rezonansı yazılabilen organik bileşikler yazılamayanlara göre daha kararlıdır. • Rezonans yapıya sahip en önemli madde benzen halkasıdır. • Doğada binlerce benzen ve benzen türevi bulunur.

36. KARBOKATYON • Karbokatyon, karbonun hem üç bağ yapıp hem de artı yük aldığı durumda oluşan katyona verilen genel bir isimdir. • Kararsız bir ara üründür. • Karbokatyon, George A. Olah tarafından spektroskopik olarak tespit edebilecek kadar kararlı olarak elde edilmiştir ve bu çalışmayla Olah 1994yılında Kimya Nobel Ödülünükazanmıştır.

37. George A. Olah, 1927 doğumlu Macar kimya bilim adamıdır.

38. KARBOKATYON ÇEŞİTLERİ • Birinci derece (1°) karbokatyon: Karbokatyonun artı (+) kısmına bir adet alkil (–R) bağlanmışsa 1°karbokatyondur. • İkinci derece (2°) karbokatyon: Karbokatyonun artı (+) kısmına iki adet alkil (–R) bağlanmışsa 2°karbokatyondur. • Üçüncü derece (3°) karbokatyon: Karbokatyonun artı (+) kısmına üç adet alkil (–R) bağlanmışsa 3°karbokatyondur.

39. KARBOKATYON KARARLILIĞI • En kararlı karbokatyon 3. derece (3°) karbokatyondur. • En kararsız karbokatyon 1. derece (1°) karbokatyon olarak bilinir. • 2. derece (2°) karbokatyonun kararlılığı ikisinin arasındadır. • İki karbokatyon aynı derecedense rezonansı yazılabilen karbokatyon daha kararlıdır.

40. Benzen halkası içeren karbokatyonlara, benzilik karbokatyon denir. Benzilik karbokatyonlar, 1. dereceden de olsa en kararlı karbokatyondur.

41. FORMAL YÜK • Molekülün içindeki yüke denir. • Formal yük = Grup numarası – (Ortaklanmamış elektron sayısı + Bağ sayısı) • Formal yük = Grup numarası –Ortaklanmamış elektron sayısı – Bağ sayısı • Grup numarası olarak merkez atomunun grup numarası alınır.

42. FORMAL YÜK HESAPLAMALARI • ÖRNEK: SO3’ün formal yükünü bulunuz. • ÇÖZÜM: Formal yük = Grup numarası – Ortaklanmamış elektron sayısı – Bağ sayısı Formal yük (S) = 6 – 0 – 4 = 2 Formal yük (O tek bağlı) = 6 – 6 – 1 = –1 Formal yük (O çift bağlı) = 6 – 4 – 2 = 0

43. ÖRNEK: C3H7+’nın formal yükünü bulunuz. • ÇÖZÜM: Formal yük = Grup numarası – (Ortaklanmamış elektron sayısı + Bağ sayısı) Formal yük = 4 – (0 + 3) = 4 – 3 = +1 • ÖRNEK: CH3H2O–’nin formal yükünü bulunuz. • ÇÖZÜM: Formal yük = Grup numarası – (Ortaklanmamış elektron sayısı + Bağ sayısı) Formal yük = 6 – (6 + 1) = 6 – 7 = –1

44. FORMAL YÜK–KARARLILIK İLİŞKİSİ • Molekül veya kök iyonların en kararlı formunu bulabilmek için önce farklı Lewis yapıları yazılır. Hangi Lewis yapısının en kararlı yapı olduğunu belirleyen kriterler de şunlardır: • 1. Düşük formal yük tercih edilir. • 2. Negatifler yan yana gelmez. • 3. Merkez atomu C olmalıdır, N merkez atomu olmaz.

45. VSEPR (DEĞERLİK KABUĞU ELEKTRON ÇİFTLERİ İTMESİ) KURAMI • Değerlik kabuğu elektron çiftlerinin birbirini itmesidir. • İngiliz kimyacı Nevil Vincent Sidgwick (1873–1952) 1940 yılında bu teoriyi ortaya koymuştur.

46. ELEKTRON ÇİFTLERİNİN İTME KUVVETİ KRİTERLERİ • OEÇ: Ortaklanmamış elektron çifti • BEÇ: Bağ yapan elektron çifti (Ortaklanmış elektron çifti) • OEÇ–OEÇ > OEÇ–BEÇ > BEÇ–BEÇ • Çift bağlar arasındaki itme, tekli bağlar arasındaki itmeden daha kuvvetlidir. • Üçlü bağlar arasındaki itme, ikili bağlar arasındaki itmeden daha kuvvetlidir.

47. BAĞ AÇILARI • Düzgün dörtyüzlü diyebilmek için bütün bağların eşit açıda olması lazımdır. • Aynı geometride olsa da her bir molekülün bağ açıları farklıdır. NH3’te bağ açıları 107° iken PH3’te bağ açısı değişir. Her bir molekülün bağ açısı kendisine özeldir, molekülün karakteristik ayırt edici özelliğidir.

48. ÇOKLU BAĞLAR • POCl3 molekülünün açık formülü yazıldığında P ile O arasında ikili bağ, P ile Cl arasında tekli bağ olduğu görülür. • Molekülün geometrisi yaklaşık düzgün dörtyüzlüdür. • VSEPR kuramında çift bağın itmesi, tekli bağın itmesine göre daha kuvvetlidir. Bu nedenle mevcut iki çeşit açının büyüklük karşılaştırması şöyledir: Cl–P=Cl>Cl–P–Cl

49. 3. KONU: HİBRİTLEŞME VE MOLEKÜL GEOMETRİSİ

50. İDEAL GEOMETRİ • Merkez atom çevresinde ortaklanmamış elektron çifti yoksa ideal geometridir.