beş
Sınavlar
MEB-AGS ÖABT
Kimya / Kimya Teknolojisi Öğretmenliği

MEB-AGS ÖABT Kimya / Kimya Teknolojisi Öğretmenliği Soruları

MEB-AGS ÖABT Kimya / Kimya Teknolojisi Öğretmenliği (sınavda 50 soru · temel, analitik, anorganik, organik kimya, fizikokimya): 5 konuda 338 özgün soru. Her konunun özeti aşağıda; sorular üyelere açık: ücretsiz giriş yap, uygulamada bildiğin soru bir daha sorulmayacak biçimde çöz.

Uygulamada çözBildiğin soru bir daha sorulmaz, bilmediğin öğrenene kadar tekrar gelir

Konular

Temel Kimya70 soru
Analitik Kimya70 soru
Anorganik Kimya65 soru
Organik Kimya69 soru
Fizikokimya64 soru

Temel Kimya

70 soru

Atom; çekirdekteki proton ve nötronlardan ile çevresindeki elektronlardan oluşur. Atom numarası proton sayısını, kütle numarası proton + nötron sayısını verir. Aynı elementin nötron sayısı farklı atomlarına izotop denir.
Bir elementin ortalama atom kütlesi, izotopların kütlelerinin doğal bolluk oranlarıyla ağırlıklandırılmasıyla bulunur. Kütle spektrometresi izotop bolluklarını ölçer.
Bohr modeli yalnızca H benzeri türlerde çizgi spektrumunu açıklar: E_n = −13,6/n² eV. Üst düzeyden alt düzeye geçişte aradaki enerji farkı foton olarak yayılır (ΔE = hc/λ). Çok elektronlu atomlar için kuantum mekaniksel orbital modeli kullanılır.
Orbitaller dört kuantum sayısıyla tanımlanır: n (kabuk), ℓ (alt kabuk, 0…n−1), mℓ (−ℓ…+ℓ) ve mₛ (±½). Bir atomda dört kuantum sayısı da aynı olan iki elektron bulunamaz (Pauli).
Elektron dizilimi Aufbau (en düşük enerjiden başla), Pauli ve Hund (dejenere orbitallerde önce paralel spinle tek tek doldur) kurallarına göre yazılır. Cr ve Cu yarı dolu/dolu d alt kabuğu kararlılığı nedeniyle istisnadır.
Periyodik cetvelde grup, değerlik elektron sayısıyla; periyot, en dış kabuğun n değeriyle belirlenir. Elementler s, p, d ve f bloklarına ayrılır.
Atom yarıçapı grupta aşağı doğru artar, periyotta soldan sağa azalır (etkin çekirdek yükü artar). İzoelektronik türlerde çekirdek yükü büyüdükçe yarıçap küçülür.
İyonlaşma enerjisi periyotta genel olarak artar; Be > B ve N > O gibi sapmalar dolu/yarı dolu alt kabuk kararlılığından kaynaklanır. Ardışık iyonlaşma enerjilerindeki ani sıçrama değerlik elektron sayısını gösterir.
Elektronegatiflik bir atomun bağ elektronlarını çekme eğilimidir; periyotta artar, grupta azalır. İki atomun elektronegatiflik farkı bağın iyonik–kovalent karakterini belirler.
İyonik bağ metal ile ametal arasında elektron aktarımıyla, kovalent bağ ametaller arasında elektron ortaklaşmasıyla oluşur. İyonik katıların örgü enerjisi iyon yükleriyle artar, iyon yarıçaplarıyla azalır.
Lewis yapısında oktet kuralı çoğu zaman geçerlidir; BF₃ gibi eksik oktetli, SF₆ ve PCl₅ gibi genişlemiş oktetli istisnalar vardır. Formal yük = değerlik e⁻ − (ortaklanmamış e⁻ + bağ sayısı) ile kararlı rezonans yapısı seçilir.
VSEPR kuramı, merkez atom çevresindeki elektron çifti bölgelerinin birbirini en çok iterek geometriyi belirlediğini söyler. Ortaklanmamış çiftler bağ çiftlerinden daha fazla iter; 2 bölge doğrusal, 3 üçgen düzlem, 4 düzgün dörtyüzlü, 5 üçgen çift piramit, 6 oktahedraldir.
Hibritleşme geometriyle ilişkilidir: 2 bölge sp, 3 bölge sp², 4 bölge sp³, 5 bölge sp³d, 6 bölge sp³d². Çoklu bağın biri sigma, diğerleri pidir.
Molekülün polarlığı bağ dipollerinin vektörel toplamına bağlıdır. Simetrik moleküller (CO₂, BF₃, CCl₄, XeF₄) polar bağ içerse de apolardır; SO₂, NH₃, H₂O polardır.
Moleküller arası kuvvetler London (dağılma), dipol–dipol ve hidrojen bağıdır; kaynama noktası bu kuvvetlerin şiddetiyle artar. Hidrojen bağı H’nin F, O, N’ye bağlı olduğu moleküllerde görülür.
Molekül orbital kuramında bağ mertebesi = (bağ yapan e⁻ − karşıt bağ yapan e⁻)/2’dir. Bağ mertebesi arttıkça bağ kısalır ve güçlenir; O₂ eşlenmemiş elektronları nedeniyle paramanyetiktir.
Mol kavramı: 1 mol = 6,02×10²³ tanecik; mol kütlesi atom kütlelerinin toplamıdır. Basit formül kütle yüzdelerinden mol oranıyla, molekül formülü mol kütlesiyle bulunur.
Stokiyometride tepkime denklemi mol oranlarını verir. Sınırlayıcı bileşen ürün miktarını belirler; yüzde verim = gerçek verim/teorik verim × 100’dür.
İdeal gaz denklemi PV = nRT’dir; Dalton yasasına göre karışımda kısmi basınç mol kesriyle belirlenir, Graham yasasına göre efüzyon hızı mol kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır. Gerçek gazlar yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta ideallikten sapar.
Çözelti derişimleri: molarite (mol/L), molalite (mol/kg), kütle yüzdesi ve mol kesri. Seyreltmede mol sayısı sabittir (M₁V₁ = M₂V₂). Koligatif özellikler (buhar basıncı düşmesi, kaynama noktası yükselmesi, donma noktası alçalması, ozmotik basınç) tanecik sayısına bağlıdır ve van’t Hoff faktörü i ile düzeltilir.
Termokimyada ΔH Hess yasasıyla ya da bağ enerjileriyle hesaplanır; ΔG = ΔH − TΔS kendiliğindenliği belirler ve ΔG° = −RT lnK bağıntısı denge sabitine bağlar. Gaz mol sayısı artıyorsa entropi artar.
Denge sabiti yalnızca sıcaklığa bağlıdır; Q ile K karşılaştırılarak yön belirlenir. Le Chatelier ilkesine göre derişim, hacim ya da sıcaklık değişimi dengeyi kaydırır; sabit hacimde soygaz eklemek dengeyi bozmaz. Kp = Kc(RT)^Δn.
Asit–baz: Brønsted–Lowry proton verici/alıcı, Lewis elektron çifti alıcı/verici olarak tanımlar. pH = −log[H⁺]; tamponlar pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) ile hesaplanır; Ksp ve ortak iyon etkisi çözünürlüğü belirler. Hız bağıntısı deneysel bulunur; redoks tepkimeleri yükseltgenme basamağı değişimine, elektrokimyada E°pil = E°katot − E°anot bağıntısına dayanır.

Analitik Kimya

70 soru

Analitik kimya, bir numunede hangi maddelerin bulunduğunu (nitel) ve ne kadar bulunduğunu (nicel) belirleyen bilim dalıdır. Analiz süreci örnekleme, örnek hazırlama, ölçüm, veri değerlendirme ve raporlama basamaklarından oluşur.
Doğruluk, sonucun gerçek değere yakınlığıdır; duyarlılık (kesinlik) ise tekrarlı ölçümlerin birbirine yakınlığıdır. Duyarlı bir yöntem sistematik hata varsa yine de yanlı olabilir.
Hatalar sistematik (belirli) ve rastgele (belirsiz) olarak ikiye ayrılır. Sistematik hata sabit yönlüdür, kalibrasyon ve referans madde ile düzeltilir; rastgele hata tekrar sayısı arttıkça ortalamada küçülür.
Standart sapma s = √[Σ(xᵢ − x̄)²/(n − 1)] ile bulunur; bağıl standart sapma (RSD) s/x̄ × 100’dür. Ortalamanın güven aralığı x̄ ± t·s/√n biçimindedir ve t değeri güven düzeyi ile serbestlik derecesine bağlıdır.
Şüpheli bir değeri atmak için Q testi uygulanır: Q = |şüpheli − en yakın komşu|/aralık. Hesaplanan Q, tablo değerinden büyükse değer atılır. Ortalamalar t testiyle, duyarlıklar F testiyle karşılaştırılır.
Anlamlı rakam kuralları: toplama ve çıkarmada en az ondalık basamaklı terim, çarpma ve bölmede en az anlamlı rakamlı terim belirleyicidir. Logaritmada ondalık basamak sayısı, sayıdaki anlamlı rakam sayısına eşittir.
Gözlenebilme sınırı (LOD) 3s_kör/m, tayin sınırı (LOQ) 10s_kör/m ölçütüyle bulunur. Kalibrasyonda dış standart, iç standart ve standart ekleme yöntemleri bulunur; matriks etkisi varsa standart ekleme tercih edilir.
Çözelti dengelerinin çözümü üç araca dayanır: denge sabiti ifadesi, kütle denkliği ve yük denkliği. Aktiviteler, iyonik şiddet arttıkça aktivite katsayılarının küçülmesi nedeniyle derişimden sapar.
Zayıf asitte [H⁺] ≈ √(Ka·C), zayıf bazda [OH⁻] ≈ √(Kb·C) alınır. Amfolitin (ör. HCO₃⁻) pH’sı yaklaşık (pKa₁ + pKa₂)/2’dir. Zayıf asidin eşlenik bazı için Kb = Kw/Ka’dır.
Tampon çözelti, zayıf asit ve eşlenik bazının karışımıdır; pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) bağıntısıyla bulunur. Tampon kapasitesi oran 1’e yakınken en yüksektir; etkin aralık pKa ± 1’dir. Seyreltme pH’yı az, kapasiteyi çok etkiler.
Asit-baz titrasyon eğrilerinde eşdeğerlik noktasındaki pH, oluşan tuzun hidrolizine bağlıdır: kuvvetli asit–kuvvetli baz için 7, zayıf asit–kuvvetli baz için 7’den büyük, zayıf baz–kuvvetli asit için 7’den küçüktür. Yarı eşdeğerlikte pH = pKa’dır.
İndikatör seçimi: geçiş aralığı (pKin ± 1), eğrinin dik bölgesi içinde kalmalıdır. Fenolftalein (8,2–10) zayıf asit–kuvvetli baz, metil oranj (3,1–4,4) kuvvetli asit–zayıf baz titrasyonlarında yaygındır.
Titrasyonlarda doğrudan, geri (artık) ve yer değiştirme titrasyonları ayrılır. Standart çözelti, birincil standartla ayarlanır; birincil standart saf, kararlı, higroskopik olmayan ve büyük molar kütleli olmalıdır (KHP, Na₂CO₃ gibi).
Çözünürlük çarpımı Ksp yalnızca sıcaklığa bağlıdır. Ortak iyon çözünürlüğü azaltır; kompleks oluşumu, zayıf asit anyonlarının protonlanması ve yüksek iyonik şiddet ise çözünürlüğü artırır. Seçici çöktürmede aynı tipteki tuzlardan Ksp’si küçük olan önce çöker.
Gravimetri: çökelek tartılarak analit miktarı bulunur. İri ve saf kristal için sıcak, seyreltik çözeltiye karıştırarak yavaş çöktürme, ardından çökeleğin olgunlaştırılması uygulanır. Birlikte çökelme pozitif hata yapar; gravimetrik faktör (analit/çökelek molar kütle oranı) hesapta kullanılır.
Çöktürme titrasyonlarında Mohr (kromat, pH 6,5–10), Volhard (Fe³⁺ indikatörü, asidik ortam, geri titrasyon) ve Fajans (adsorpsiyon indikatörü) yöntemleri kullanılır. Üçünde de AgCl veya AgSCN gibi gümüş tuzlarının oluşumu esastır.
Kompleksometri: EDTA, çoğu metal iyonuyla 1:1 oranında kararlı kompleks yapar. Koşullu oluşum sabiti K′ = α(Y⁴⁻)·K olup pH azaldıkça düşer. Sertlik tayininde pH 10 tamponu ve eriokrom siyahı T kullanılır; girişimler maskeleme ile giderilir.
Redoks titrasyonları: permanganometri (kendinden indikatörlü, asidik ortam), iyodometri/iyodimetri (nişasta indikatörü, tiyosülfat titranı) ve dikromatometri başlıca yöntemlerdir. Hesapta elektron sayısı oranı ve stokiyometri belirleyicidir.
Nernst denklemi E = E° − (0,0592/n)·log Q (25 °C) ile elektrot ve hücre potansiyeli bulunur. Potansiyometride referans elektrot (Ag/AgCl, kalomel) sabit potansiyel verir; cam elektrot H⁺ aktivitesine yanıt verir; iyon seçici elektrotlarda iyonik şiddet TISAB ile sabitlenir.
Kondüktometri iyonların iletkenliğine dayanır; kuvvetli asit–kuvvetli baz titrasyonunda iletkenlik eşdeğerliğe kadar azalıp sonra artar. Karl Fischer titrasyonu suya özgüdür ve iyot, SO₂, baz ve alkol içeren reaktifle yapılır.
Spektrofotometride A = −log T = ε·b·c (Beer–Lambert). Sapmalar yüksek derişim, polikromatik ışın ve kimyasal dengelerden kaynaklanır. Ölçüm, duyarlılığın en yüksek olduğu λmax’ta yapılır; kızılötesi (IR) fonksiyonel grup belirlemede kullanılır.
Atomik yöntemler: AAS elemente özgü oyuk katot lambası ve atomlaşma (alev veya grafit fırın) kullanır; ICP-OES ise yüksek sıcaklıklı argon plazmayla uyarılmış atomların ışımasını ölçer ve daha az kimyasal girişim gösterir. Floresans, düşük artalan nedeniyle çoğunlukla çok duyarlıdır.
Kromatografide alıkonma faktörü k = (tR − tM)/tM, seçicilik α = k₂/k₁, tabaka sayısı N = 16(tR/w)², tabaka yüksekliği H = L/N ve rezolüsyon Rs = 2(t₂ − t₁)/(w₁ + w₂) ile hesaplanır. Rs ≥ 1,5 tabana kadar ayrım demektir.
HPLC’de ters fazda durağan faz apolar (C18), hareketli faz polardır; organik çözücü oranı artarsa alıkonma kısalır. Gaz kromatografisinde FID organik bileşiklere, TCD ise hemen her gaza duyarlıdır. Van Deemter eğrisi, optimum akış hızını gösterir.
Özütleme dağılma oranı D = [A]org/[A]sulu ile ifade edilir; eşit hacimde tek özütlemede özütlenen oran D/(1 + D)’dir. Aynı toplam çözücü için birkaç küçük porsiyonla özütleme, tek büyük porsiyondan daha verimlidir.

Anorganik Kimya

65 soru

Koordinasyon bileşiğinde merkez metal, ligandlarla koordinasyon küresini oluşturur; kare parantez içindeki iç küre ile dışındaki karşı iyonlar farklı davranır. Koordinasyon sayısı, ligand sayısı değil verici atom sayısıdır.
Werner kuramı, birincil değerliği yükseltgenme basamağıyla, ikincil değerliği koordinasyon sayısıyla ilişkilendirir. AgNO₃ ile çöken klorür sayısı dış küredeki klorür sayısını verir; bu, yapıyı belirlemede klasik yöntemdir.
Adlandırmada ligandlar alfabetik sırayla yazılır, metal en sona gelir ve yükseltgenme basamağı Roma rakamıyla verilir. Anyonik komplekslerde metal “-at” ekini alır; katyon önce okunur (potasyum hekzasiyanoferrat(III)).
Yapı izomerliği: iyonlaşma, hidrat, bağlanma ve koordinasyon izomerisi. Uzay izomerliği: cis–trans, fac–mer ve optik izomerlik. Tetrahedral komplekslerde geometrik izomer yoktur; kiralite için ayna düzlemi ve inversiyon merkezinin bulunmaması gerekir.
Kristal alan kuramı ligandları nokta yük sayar. Oktahedral alanda d orbitalleri t₂g (−0,4Δo) ve eg (+0,6Δo) olarak yarılır; tetrahedralde sıra tersinirdir ve Δt ≈ 4/9 Δo’dır. Kare düzlemde dx²−y² en yüksek enerjilidir.
Spin durumunu Δo ile eşleşme enerjisi P belirler: Δo < P yüksek spin, Δo > P düşük spin. Bu seçim yalnızca oktahedral d⁴–d⁷ için söz konusudur; 4d ve 5d metalleri ve kuvvetli alan ligandları düşük spini kolaylaştırır.
Kristal alan kararlılaşma enerjisi KAKE = (−0,4 n(t₂g) + 0,6 n(eg))Δo biçiminde hesaplanır. Yüksek spin d⁶ için −0,4Δo, düşük spin d⁶ için −2,4Δo’dır. KAKE; hidrasyon enerjileri, örgü enerjileri ve kinetik inertlik üzerinde etkilidir.
Spektrokimyasal seri ligandları alan kuvvetine göre sıralar: I⁻ < Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < OH⁻ < H₂O < NH₃ < en < CN⁻ < CO. Δo büyüdükçe soğurulan dalga boyu kısalır; Δo = hc/λ ilişkisiyle kJ/mol’e çevrilebilir.
Renk ve manyetizma: d–d geçişi olan kısmen dolu d düzenleri renkli, d⁰ ve d¹⁰ iyonlar çoğunlukla renksizdir. Spin-only moment μ = √(n(n+2)) BM ile eşlenmemiş elektron sayısından kestirilir.
Jahn–Teller teoremi, dejenere elektronik hâlin geometrik bozulmayla kalktığını söyler. Eg orbitalleri eşit olmayan dolan komplekslerde (d⁹, yüksek spin d⁴, düşük spin d⁷) güçlü, t₂g dengesiz dolduğunda zayıf bozulma beklenir.
MO kuramına göre σ bağlanmada Δo, bağlayıcı olmayan t₂g ile karşı bağlayıcı eg* arasındaki farktır. π-alıcı ligandlar (CO, CN⁻) t₂g’yi alçaltıp Δo’yu büyütür; π-vericiler (halojenürler) Δo’yu küçültür.
Şelat etkisi, çok dişli ligandın tek dişlilerin yerini almasıyla parçacık sayısı arttığı için entropi kazancına dayanır. Irving–Williams serisi (Mn < Fe < Co < Ni < Cu > Zn) kararlılığın metale göre değişimini verir.
Kinetik olarak d³ ve düşük spin d⁶ oktahedral kompleksler inerttir; yüksek spin ve Jahn–Teller etkili kompleksler labildir. Kare düzlem Pt(II) komplekslerinde trans etki (Cl⁻ > NH₃) ürün izomerini belirler (cisplatin sentezi).
Organometalik kimyada 18 elektron kuralı kararlılığı yorumlar: Cr(CO)₆, Fe(CO)₅, Ni(CO)₄ ve ferrosen 18 elektronludur. Mn₂(CO)₁₀’da Mn–Mn bağı 17’yi 18’e tamamlar; CO’da geri bağlanma ν(CO) frekansını düşürür.
Vaska ve Wilkinson tipi 16 elektronlu d⁸ kompleksler yükseltgen katılma ve indirgen ayrılma adımlarıyla katalizör görevi yapar. Yükseltgen katılmada oksidasyon basamağı ve koordinasyon sayısı ikişer artar.
Nokta grubu belirlemede simetri işlemleri E, C_n, σ, i ve S_n kullanılır. NH₃ C₃ᵥ, BF₃ D₃ₕ, CH₄ T_d, SF₆ O_h, CO₂ D∞ₕ’dir. Kiral moleküller yalnızca C_n ve D_n gruplarında; kutuplu moleküller C₁, Cs, C_n ve C_nv gruplarında bulunur.
Karakter tablolarında indirgenemez gösterim sayısı sınıf sayısına eşittir ve boyutların kareleri toplamı grup mertebesini verir. Titreşim kipi sayısı 3N−6 (doğrusal 3N−5)’dir; merkezil simetrik moleküllerde IR ve Raman etkin kipler birbirini dışlar.
VSEPR ve MO: XeF₂ doğrusal, XeF₄ ve ICl₄⁻ kare düzlem, SF₄ testere, ClF₃ T biçimlidir. B₂ ve O₂ paramanyetiktir; O₂⁺, O₂, O₂⁻, O₂²⁻ serisinde bağ derecesi 2,5’ten 1’e düşer, bağ uzar.
Katı hâl: yarıçap oranı 0,414–0,732 arasında koordinasyon sayısı 6’dır. Birim hücrede NaCl 4+4, ZnS 4+4, CaF₂ 4+8 iyon içerir. Örgü enerjisi yüklerin çarpımıyla artar, yarıçapla azalır; n tipi yarı iletken verici katkıyla elde edilir.
s-blok: Li Mg’ye benzer; alkali metaller oksijenle oksit (Li), peroksit (Na), süperoksit (K, Rb, Cs) verir. Grup 2’de hidroksit çözünürlüğü artar, sülfat çözünürlüğü azalır; Be bileşikleri amfoterdir.
p-blok grup 13–14: Diboran 3c–2e köprü bağlarına sahiptir; BF₃ < BCl₃ < BBr₃ Lewis asitliği π geri bağışı ile açıklanır. Al(OH)₃ amfoterdir. Eylemsiz çift etkisi nedeniyle Pb(IV) yükseltgen, Sn(II) indirgendir. Silikatlarda Si:O oranı yapıya göre 1:4’ten 1:2’ye iner.
p-blok grup 15–18: Fosfor oksiasitlerinde yalnızca O–H hidrojenleri asidiktir; Ostwald yönteminde NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃ gerçekleşir. Halojen oksiasitlerinin asitliği O sayısıyla artar; Cl₂ soğuk bazda Cl⁻ ve ClO⁻ verir; XeF₆ hidrolizi XeO₃ üretir.
d-blok: Cr₂O₇²⁻/CrO₄²⁻ dengesi pH’a bağlıdır, MnO₄⁻ ortama göre Mn²⁺, MnO₂ ya da MnO₄²⁻ verir. Lantanit büzülmesi nedeniyle Zr ve Hf benzerdir. Cu⁺ sulu ortamda orantısızlaşır, Ag⁺ NH₃ ile doğrusal [Ag(NH₃)₂]⁺ oluşturur, Ni²⁺ dimetilglioksimle kare düzlem kırmızı çökelti verir.

Organik Kimya

69 soru

Organik bileşikler IUPAC kurallarıyla adlandırılır: ana zincir, en yüksek öncelikli fonksiyonlu grubu taşıyan en uzun zincirdir. Numaralama fonksiyonlu gruba en küçük numarayı verir.
Fonksiyonlu grup önceliği asit > ester > amid > nitril > aldehit > keton > alkol > amin sırasıyla ilerler; öncelikli olmayan gruplar önek olur.
Stereokimyada kiral merkezler CIP kuralıyla R/S olarak adlandırılır. Çift bağlarda E/Z, aynı kurala dayanır. Enantiyomerler ayna görüntüsüdür; diğer stereoizomerler diastereomerdir.
Mezo bileşikler stereomerkez taşısa da ayna düzlemi nedeniyle akiraldir. Stereoizomer sayısı en fazla 2ⁿ’dir ve simetride azalır.
Nükleofilik sübstitüsyonlarda SN2 tek adımlı, inversiyonlu ve alkil halojenürde 1° substrat için tercih edilen mekanizmadır. SN1 ise karbokatyon üzerinden, rasemleşme ve yeniden düzenlenmeyle yürür.
Çözücü etkisi önemlidir: polar protik çözücüler SN1 ve iyonlaşmayı, polar aprotik çözücüler SN2’yi destekler. İyi ayrılan gruplar zayıf bazlardır (I–, Br–, TsO–).
Eliminasyonda E2, anti-periplanar geometri ve kuvvetli baz ister; küçük bazla Zaytsev, hacimli bazla Hofmann ürünü baskındır. E1 karbokatyon üzerinden SN1 ile yarışır.
Alkenlere elektrofilik katılma Markovnikov kuralına uyar; kararlı karbokatyon oluşur ve yeniden düzenlenme olabilir. Peroksitli HBr, hidroborasyon ve radikal katılma anti-Markovnikov sonuç verir.
Alken katılmalarının stereokimyası mekanizmaya bağlıdır: hidroborasyon sin, halojen katılması anti, OsO4 sin, epoksit açılması anti katılma verir. Ozonoliz çift bağı karbonil bileşiklerine ayırır.
Alkinler Lindlar ile cis, Na/NH3 ile trans alkene indirgenir. Hg2+/H3O+ hidratasyonu keton verir. Terminal alkinler asidiktir (pKa ~25) ve asetilür anyonu C–C bağ kurmada kullanılır.
Aromatiklik 4n+2 π elektron kuralı (Hückel) ile belirlenir. Benzen elektrofilik aromatik sübstitüsyonla tepkime verir; sübstitüentler orto-para ya da meta yönlendirir ve halkayı aktifler ya da pasifleştirir.
Friedel–Crafts asilasyonu yeniden düzenlenme olmadan keton verir ve alkilasyona göre sentezde daha güvenilirdir. Çok basamaklı sentezde sıra önemlidir: yönlendirici etkiler adımları belirler.
Alkoller yükseltgenme (PCC, Jones), dehidratasyon, tosilatlama ve halojenürlenme tepkimeleri verir. Eterler Williamson yöntemiyle hazırlanır ve epoksitler pH’a bağlı farklı bölgede açılır.
Karbonil bileşikleri nükleofilik katılmaya uğrar: Grignard alkol, NaBH4/LiAlH4 indirgenme, Wittig alken, amin ile imin/enamin verir. NaBH4 ester ve amide etki etmez, LiAlH4 eder.
Enol/enolat kimyası aldol, Claisen ve asetoasetik/malonik ester sentezlerinin temelidir. α-hidrojeni olmayan aldehitler Cannizzaro tepkimesi verir.
Karboksilik asit türevlerinin reaktifliği asit klorür > anhidrit > ester > amid sırasındadır. Esterleşme dengeli bir tepkimedir; sabunlaşma tek yönlüdür ve alkol konfigürasyonu korunur.
Aminler baz ve nükleofildir; aromatik aminlerde bazlık azalır. Hofmann düzenlenmesi bir karbon eksik amin, Gabriel sentezi saf birincil amin verir; Hofmann eliminasyonu az sübstitüe alken oluşturur.
Aril diazonyum tuzları Sandmeyer, Schiemann ve H3PO2 ile hidrür sübstitüsyonu gibi dönüşümlerle halkada değişik grupların yerleştirilmesini sağlar; azo kenetlenmesi boyaları verir.
Pericyclic tepkimelerden Diels–Alder, s-cis diyen ve dienofil arasında [4+2] siklokatılmadır. Konjuge dienlere HX katılması kinetik (1,2) ve termodinamik (1,4) ürün verir.
Konformasyon analizinde anti-bütan ve sandalye sikloheksanda büyük grupların ekvatoryal konumu en kararlı düzenlemedir; 1,3-diaksiyal etkileşimler aksiyal grupları kararsızlaştırır.
Karbohidratlar aldoz ve ketoz olarak sınıflanır; piranoz/furanoz halka oluşumu anomerik karbon yaratır. Epimer, anomer ve mutarotasyon kavramları ayrıştırılmalıdır. İndirgen şekerlerde serbest hemiasetal vardır.
Amino asitler zwitter iyon olup pI değerleriyle sınıflanır; peptitler amid bağıyla oluşur. Lipitler esterdir (sabunlaşma 1:3), nükleotitler baz, şeker ve fosfat içerir.
Spektroskopi yapı aydınlatmasında birlikte kullanılır: IR fonksiyonlu grubu, 1H ve 13C NMR çevreyi ve simetriyi, kütle spektrometresi molekül kütlesini ve halojen izotoplarını verir.

Fizikokimya

64 soru

Termodinamiğin birinci yasası ΔU = q + w biçimindedir; sisteme verilen ısı ve sistem üzerine yapılan iş pozitif sayılır. Gazın genleşirken yaptığı iş negatiftir.
İç enerji ve entalpi hal fonksiyonlarıdır, ısı ve iş ise yol fonksiyonlarıdır. Sabit hacimde q = ΔU, sabit basınçta q = ΔH olur.
ΔH = ΔU + Δn·RT bağıntısında Δn, ürünlerle girenlerin gaz mol sayıları farkıdır. Gaz mol sayısı değişmiyorsa ΔH ≈ ΔU’dur.
İdeal gazda iç enerji yalnızca sıcaklığa bağlıdır; izotermal süreçte ΔU = 0 ve q = −w olur. Cp − Cv = R bağıntısı ideal gazlarda geçerlidir.
Tek atomlu ideal gazda Cv = 3R/2 ve Cp = 5R/2’dir. Mol başına ortalama öteleme kinetik enerjisi 3RT/2’dir.
Tersinir izotermal genleşmede w = −nRT·ln(V₂/V₁) olur. Tersinir yolda gaz çevreye en büyük işi yapar; tersinmez yolda yapılan iş daha azdır.
Hess yasasına göre entalpi değişimi izlenen yoldan bağımsızdır. Denklemi ters çevirmek ΔH’nin işaretini değiştirir, katsayıyla çarpmak ΔH’yi aynı katsayıyla çarpar.
Tepkime entalpisi, ürünlerin oluşum entalpileri toplamından girenlerinki çıkarılarak bulunur. Elementlerin kararlı hâllerinin standart oluşum entalpisi sıfırdır.
Bağ enerjilerinden ΔH, kırılan bağ enerjileri toplamından oluşan bağ enerjileri toplamı çıkarılarak yaklaşık hesaplanır.
Entropi, düzensizliğin ve erişilebilir mikro durum sayısının ölçüsüdür. Katıdan sıvıya, sıvıdan gaza geçişte ve gaz mol sayısı artan tepkimelerde artar.
Faz geçişinde dengede ΔS = ΔH/T olur. Isıtmada ΔS = n·Cp·ln(T₂/T₁), izotermal gaz genleşmesinde ΔS = nR·ln(V₂/V₁) bağıntıları kullanılır.
İkinci yasaya göre kendiliğinden süreçte evrenin entropisi artar. Tersinir süreçte ΔS_evren = 0, tersinmez süreçte ΔS_evren > 0’dır.
Sabit sıcaklık ve basınçta ΔG = ΔH − TΔS ölçüt alınır; ΔG < 0 ise süreç kendiliğindendir. ΔH ve ΔS işaretlerine göre sıcaklık etkisi belirlenir.
ΔG° = −RT·lnK ilişkisi, standart serbest enerji ile denge sabitini bağlar. ΔG = ΔG° + RT·lnQ olduğundan Q < K ise tepkime ileri, Q > K ise ters yöne ilerler.
Van’t Hoff bağıntısına göre endotermik tepkimede sıcaklık artınca K artar, ekzotermik tepkimede azalır. Bu, hız sabitinin sıcaklıkla artışından farklı bir olaydır.
Hız bağıntısı deneysel olarak belirlenir ve stokiyometrik katsayılarla doğrudan ilgili olmak zorunda değildir. Mertebeler, derişim–hız verilerinin karşılaştırılmasıyla bulunur.
Sıfırıncı derecede [A] = [A]₀ − kt ve t½ = [A]₀/2k, birinci derecede ln[A] = ln[A]₀ − kt ve t½ = 0,693/k, ikinci derecede 1/[A] = 1/[A]₀ + kt ve t½ = 1/(k[A]₀)’dır.
Doğrusal grafik mertebeyi gösterir: [A]–t doğrusal ise sıfırıncı, ln[A]–t doğrusal ise birinci, 1/[A]–t doğrusal ise ikinci derecedir. Eğim hız sabitiyle ilişkilidir.
Arrhenius bağıntısı k = A·e^(−Ea/RT) biçimindedir. İki sıcaklıktan Ea, ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ − 1/T₂) ile hesaplanır.
Katalizör aktivasyon enerjisini düşürerek hızı artırır; ΔH’yi, denge sabitini ve dengedeki bileşimi değiştirmez. Çarpışma kuramında yalnızca yeterli enerjili ve uygun doğrultulu çarpışmalar etkindir.
Mekanizmada hızı en yavaş basamak belirler. Ara ürünler, hızlı denge ya da kararlı hâl yaklaşımıyla hız bağıntısından yok edilir.
Galvanik hücrede anotta yükseltgenme, katotta indirgenme olur; elektronlar dış devrede anottan katoda akar. E°hücre = E°katot − E°anot ve ΔG° = −nFE°’dir.
Nernst eşitliği E = E° − (0,059/n)·logQ biçimindedir. Dengede E = 0 ve Q = K olur; log K = nE°/0,059 bağıntısı K’yi E°’den verir.
Elektrolizde Faraday yasasına göre biriken madde miktarı geçen yükle orantılıdır: n = I·t/(z·F). Sulu çözeltilerde su da indirgenip yükseltgenebilir, bu nedenle ürün seçimi potansiyellere bağlıdır.
Faz kuralı F = C − P + 2 şeklindedir. Saf madde üçlü noktasında F = 0’dır; faz diyagramlarında çizgiler denge hâlindeki iki fazı, nokta üç fazı gösterir.
Clausius–Clapeyron bağıntısı ln(P₂/P₁) = −(ΔHbuh/R)(1/T₂ − 1/T₁) ile buhar basıncının sıcaklıkla değişimini verir. Suyun katı–sıvı çizgisi negatif eğimlidir.
Raoult yasasına göre çözücünün buhar basıncı x·P°’dir. Kolligatif özellikler (ΔTk, ΔTd, π) çözünen tanecik sayısına bağlıdır ve van’t Hoff faktörü i ile düzeltilir.