ÖABT Fen Bilimleri Kimya: Organik Kimya konu anlatımı

Organik kimya, karbon bileşiklerini inceleyen kimya dalıdır. Karbon atomunun dört bağ yapabilmesi, kendi atomlarıyla uzun zincir ve halkalar oluşturabilmesi ve tekli, ikili, üçlü bağ kurabilmesi milyonlarca organik bileşiğin var olmasını sağlar. Ortaokul programında besinlerdeki karbonhidrat, yağ ve proteinler, fosil yakıtlar ve plastikler bağlamında organik maddelerle karşılaşılır. ÖABT Fen Bilimleri sınavında ise hidrokarbonların sınıflandırılması, IUPAC adlandırması, izomeri, fonksiyonel gruplar ve temel organik tepkimeler (yanma, katılma, yer değiştirme, yükseltgenme, esterleşme, polimerleşme) sorulur.

CO, CO₂, karbonatlar ve siyanürler karbon içerse de özellikleri bakımından anorganik kabul edilir.

Hidrokarbonlar

IUPAC adlandırma kuralları

1. En uzun karbon zinciri (ana zincir) seçilir; ikili ya da üçlü bağ varsa ana zincir bu bağı içermelidir.
2. Numaralandırma, dallara (ya da çoklu bağa) en küçük numaraları verecek uçtan başlanır.
3. Dallar alfabetik sırayla, konum numaralarıyla yazılır; aynı daldan birden fazla varsa di-, tri- ön ekleri kullanılır.
4. Kök adlar: met (1), et (2), prop (3), büt (4), pent (5), heks (6), hept (7), okt (8). Son ekler: alkan -an, alken -en, alkin -in.

Örnek: CH₃–CH(CH₃)–CH₃ → 2-metilpropan; CH₂=CH–CH₂–CH₃ → 1-büten.

İzomeri

Fonksiyonel gruplar

Katılma tepkimeleri ve polimerleşme

• Alkenlere H₂, X₂ (Cl₂, Br₂), HX ve H₂O katılabilir. Simetrik olmayan alkenlere HX katılırken Markovnikov kuralı geçerlidir: H atomu, daha çok H taşıyan karbona bağlanır. Propen + HBr → 2-bromopropan.
• Katılma polimerleşmesi: Eten → polietilen (PE), vinil klorür (CH₂=CHCl) → polivinil klorür (PVC), stiren → polistiren, tetrafloroeten → teflon.
• Kondenzasyon polimerleşmesi: Küçük bir molekül (genellikle H₂O) açığa çıkararak oluşur; naylon, polyester ve proteinler örnektir.

Örnek 1. 0,2 mol C₃H₈ tamamen yakıldığında normal koşullarda kaç litre CO₂ oluşur ve kaç gram H₂O elde edilir?

Çözüm: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. 0,2 mol C₃H₈'den 0,6 mol CO₂ ve 0,8 mol H₂O oluşur. V(CO₂) = 0,6 · 22,4 = 13,44 L; m(H₂O) = 0,8 · 18 = 14,4 g.

Örnek 2. CH₃–CH₂–CH(CH₃)–CH(CH₃)–CH₃ bileşiğini IUPAC kurallarına göre adlandırınız.

Çözüm: Ana zincir 5 karbonludur (pentan). Sağdan numaralandırıldığında metil grupları 2 ve 3 numaralı karbonlarda, soldan numaralandırıldığında 3 ve 4 numaralı karbonlarda olur. En küçük numaralar seçilir: 2,3-dimetilpentan.

Örnek 3. C₂H₂ (etin) molekülündeki σ ve π bağı sayılarını ve C atomlarının hibritleşme türünü bulunuz.

Çözüm: H–C≡C–H yapısında iki C–H tekli bağı (2σ) ve bir C≡C üçlü bağı (1σ + 2π) vardır: 3σ, 2π. Her C atomu iki bölgeyle bağ yaptığı için sp hibritleşmesi yapar; molekül doğrusaldır.

Örnek 4. Bir alkenin 0,1 molünü doyurmak için 16 g Br₂ harcanıyor ve alkenin 0,1 molü 4,2 g geliyor. Alkenin formülünü bulunuz. (Br = 80, C = 12, H = 1 g/mol)

Çözüm: n(Br₂) = 16 / 160 = 0,1 mol; alken ile Br₂ 1 : 1 oranında tepkimeye girdiğinden molekülde bir ikili bağ vardır. Mol kütlesi 4,2 / 0,1 = 42 g/mol. CₙH₂ₙ için 14n = 42 → n = 3 → C₃H₆ (propen).

Örnek 5. 1-propanol ve 2-propanol yükseltgendiğinde hangi ürünler oluşur?

Çözüm: 1-propanol primer alkoldür: CH₃CH₂CH₂OH → propanal (CH₃CH₂CHO) → propanoik asit (CH₃CH₂COOH). 2-propanol sekonder alkoldür: CH₃CH(OH)CH₃ → propanon (aseton), CH₃COCH₃. Keton daha ileri yükseltgenmez.