ÖABT KİMYA ALAN BİLGİSİ - ALAN EĞİTİMİ. öabt ÖSYM ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ TESTİ

Transkript

1 öabt ÖSYM sınav tekniğine uygundur. ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ TESTİ ÖABT KİMYA ALAN BİLGİSİ - ALAN EĞİTİMİ Konu Anlatımı Özgün Sorular Ayrıntılı Çözümler Test Stratej ler Çıkmış Sorular

2 KOMİSYON ÖABT Kimya Konu Anlatımlı ISBN Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir. Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayın ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir. Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz. Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır. Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz. 1.Baskı: Haziran 2014, Ankara Proje-Yayın Yönetmeni: Cansel Işık Kahraman Dizgi-Grafik Tasarım: Buğra SİNDEL Türkçe Redaksiyon: Bahar Sarımehmetoğlu Kapak Tasarımı: Gürsel AVCI Baskı: Ayrıntı Basım Yayın ve Matbaacılık Ltd. Şti. İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 770. Sokak No: 105/A Yenimahalle/ANKARA ( ) Yayıncı Sertifika No: Matbaa Sertifika No:13987 İletişim Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA Yayınevi: Yayınevi Belgeç: Dağıtım: Dağıtım Belgeç: Hazırlık Kursları: E-ileti: pegem@pegem.net İnternet:

3 ÖN SÖZ Sevgili Öğretmen Adayları, Elinizdeki bu kitap, Kamu Personeli Seçme Sınavı (KPSS) Kimya Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi (ÖABT-Kimya) kapsamındaki soruları çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlanmıştır. Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanyazın taraması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT de gerekse gelecekteki meslek hayatınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedeflenmiştir. Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve detaylı açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çözümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uyarı kutucuklarıyla önemli konulara dikkat çekilmiştir. Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitapla ilgili görüş ve önerilerinizi adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz. Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle... Başarılar...

4 KİMYA ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER KİMYA ÖABT, 50 sorudan oluşmakta ve Kimya Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Analitik Kimya, Anorganik Kimya, Organik Kimya, Fizikokimya) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir. Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Kimya Öğretmenlik Lisans Programlarında verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan-Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir. Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Sayısı Alan Bilgisi Testi % a. Analitik Kimya b. Anorganik Kimya c. Organik Kimya d. Fizikokimya % 20 % 20 % 20 % 20 Alan Eğitimi Testi % Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2013 KİMYA ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

5 İÇİNDEKİLER ALAN BİLGİSİ 1. BÖLÜM: MADDE A. KİMYA BİLİMİ... 5 Yunan Felsefesine Göre Kimya... 5 Orta Çağ'da Kimya... 6 Modern Kimyanın Öncüleri (17. Yüzyılda Kimya)... 7 Birim Sistemleri... 8 Ölçümlerde Belirsizlikler... 9 B. MADDE Maddenin Ortak Özellikleri Kapasite ve Şiddet Özelliği Maddenin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Maddenin Sınıflandırılması C. HOMOJEN KARIŞIMLAR (ÇÖZELTİLER) Çözeltilerin Sınıflandırılması D. HETEROJEN KARIŞIMLAR Karışımları Ayırma Yöntemleri E. MADDELERİN HÂL DEĞİŞİMİ F. MADDELER ARASI ISI ALIŞ-VERİŞİ ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: ATOM VE YAPISI A. STATİK (DURGUN) ELEKTRİK Atom ve Elektriklenme Faraday ın Elektroliz Deneyleri ve Atom Altı Parçacıklar Elektronun Keşfi Elektron Yükü İle Atomdaki Pozitif Yük Arasındaki İlişki Nötronun Keşfi B. ATOMUN TEMEL TANECİKLERİ VE ÖZELLİKLERİ Dalton Atom Modeli Thomson Atom Modeli Rutherford Atom Modeli... 40

6 vi C. IŞIK Elektromanyetik Dalga Modeli Işığın Dalga Modeli Madde-Işık Etkileşimi Dalga Mekaniği Atom Modeli (Modern Atom Kuramı) D. ATOMLARIN ELEKTRON DAĞILIMI Küresel Simetri İyonların Elektron Dağılımı Değerlik Orbitalleri ve Değerlik Elektronları E. TEMEL HÂL - UYARILMIŞ HÂL Kuantum Sayıları F. ATOM ÇEŞİTLERİ İzotop Atomlar İzobar Atomlar İzoton Atomlar İzoelektronik Atomlar Allotrop Atomlar G. KARBON Karbonun Allotropları Allotrop Atomların Özellikleri ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER BÖLÜM: PERİYODİK ÇİZELGE A. PERİYODİK TABLONUN TARİHSEL GELİŞİMİ B. PERİYODİK CETVEL Periyodik Cetvelde Yer Bulma Grupların Özellikleri Elementlerin Periyodik Cetvelde Değişen Özellikleri C. KOVALENT, İYONİK VE VAN DER WAALS YARIÇAPI Kovalent Yarıçap İyonik Yarıçap Van Der Waals Yarıçapı D. BÜYÜK PATLAMANIN DENEYSEL KANITLARI Mineral... 87

7 vii Cevher Kavurma İndirgeme E. ALAŞIMLAR Örgü Boşluğu Alaşımları Metaller Arası (intermetalik) Bileşikler Süper Alaşımlar ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: KİMYASAL BAĞLAR A. KİMYASAL TÜRLER Atom İyon Molekül Radikal B. KİMYASAL TÜRLER ARASINDA ETKİLEŞİM Kimyasal Türler Arasında Bağ Oluşumu Kimyasal Türler Arası Etkileşimler Güçlü Etkileşimler Zayıf Etkileşimler Vsepr Kuramı Değerlik-Bağ (Valans-Bağ) Teorisi Moleküler Orbital Teorisi Katılar Kristal Türleri ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: BİLEŞİKLER BİLEŞİKLER Basit (Kaba) Formül Molekül (Gerçek) Formülü Açık (Yapı) Formülü İyonik Bağlı Bileşiklerin Formüllerinin Yazılması ve Adlandırılması Bileşiklerin Adlandırılması Kovalent Bağlı Bileşiklerin Yazılması ve Adlandırılması Bileşiklerin Sınıflandırılması ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER

8 6. BÖLÜM: KİMYASAL TEPKİMELER A. KİMYASAL TEPKİ ME Basit Denklem Denkleştirme B. KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ Homojen Tepkime Heterojen Tepkime Endotermik Tepkime Ekzotermik Tepkime Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri Sentez (Birleşme) Tepkimeleri Yanma Tepkimeleri Yer Değiştirme Tepkimeleri Çökelme Tepkimeleri İndirgenme-Yükseltgenme (Redoks) Nötürleşme Tepkimeleri Metallerin Asit, Baz ve Su İle Tepkimeleri ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: MOL KAVRAMI A. MOL KAVRAMI Avogadro Sayısı ve Mol Sayısı Bağıl Kütle ve Mol Kütlesi Molar Hacim Avogadro Hipotezi ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: STOKİYOMETRİ A. KİMYASAL YASALAR Kütlenin Korunumu Yasası Sabit Oranlar Yasası Katlı Oranlar Yasası Sabit Hacim Oranları Yasası B. KİMYASAL HESAPLAMALAR Miktarlı Geçiş Problemleri Artan Madde Problemleri Karışım Problemleri Basit ve Molekül Formülü Bulma Problemleri

9 ix 5. Verim Problemleri Saflık Problemleri Birbirini İzleyen Reaksiyonlar ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: GAZLAR A. GAZLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ Brown Hareketi B. KİNETİK GAZ TEORİSİ Gazların Difüzyonu Efüzyon C. GAZLARDA BASINÇ, HACİM, MOL SAYISI VE SICAKLIK İLİŞKİSİ Basınç İdeal Gaz Denklemi Gazların Yoğunluğu D. GAZ YASALARI Basınç-Hacim İlişkisi (n-t sabit) (Boyle-Mariotte Yasası) Basınç-Mol Sayısı İlişkisi (V ve T sabit Basınç-Sıcaklık İlişkisi (V-n sabit) (Gay Lussac Yasası Hacim-Sıcaklık İlişkisi (P-n Sabit) (Charles Yasası) Hacim-Mol Sayısı İlişkisi (P-T Sabit) (Avodagro Yasası) Kısmi Basınç Genel Gaz Denklemi Gazların Karıştırılması Tepkimeli Gaz Problemleri Su Üstünde Toplanan Gaz Basıncı Gerçek Gazlar Henry Yasası Atmosferde Su Buharı ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: ÇÖZELTİLER A. ÇÖZELTİLER Çözünme Olayı Çözünme Entalpisi B. ÇÖZELTİ TÜRLERİ Çözücünün Durumuna Göre Çözeltiler Çözünme Şekillerine Göre Çözeltiler

10 x 3. Çözünen Madde Miktarına Göre Çözeltiler Çözünürlüğüne Göre Çözeltiler C. ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Katıların Çözünürlüğüne Sıcaklığın Etkisi Gazların Çözünürlüğüne Sıcaklığın Etkisi Çözücü ve Çözünenin Türü Basınç Ortak İyon Etkisi D. ÇÖZÜNME HIZI Çözünme Hızını Etkileyen Faktörler Çözeltilerin Özkütlesi E. DERİŞİM (KONSANTRASYON Kütlece % Derişim F. ÇÖZELTİLER ARASI TEPKİMELER Çökelme Tepkimeleri Nötürleşme Tepkimeleri Kimyasal Tepkimelerde Molarite Hesabı G. KOLİGATİF ÖZELLİKLER Buhar Basıncı Clausius-Clapeyron Denklemi Kaynama Noktası Yükselmesi Donma Noktası Osmotik Basınç ve Osmoz Olayı Viskozite Aktiflik Katsayısı ve İyonik Şiddet Analiz İle İlgili Temel Kavramlar Ayarlama ve Ayarlı Çözelti Birincil (Primer) ve İkincil (Sekonder) Standart ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER BÖLÜM: RADYOAKTİFLİK A. RADYOAKTİFLİK (ÇEKİRDEK TEPKİMELERİ) B. IŞIMA TÜRLERİ Alfa Işıması Beta Işıması

11 xi 3. Gama Işıması Pozitron Işıması Nötron Işıması Proton Işıması Elektron Yakalaması (K yakalaması) Doğal Radyoaktiflik Yapay Radyoaktiflik ve Bombardıman Fisyon (Çekirdek Bölünmesi Füzyon (Çekirdek Kaynaşması) Yarılanma Süresi Radyasyon Birimleri Çekirdek Bağlanma Enerjisi Atom Altı Parçacıklar Radyoaktif Işık Absorplanmış Doz Doğadaki Temel Kuvvetler Radyoaktif Tepkimelerin Kinetiği ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: TERMODİNAMİK A. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ Sistem ve Çevre İç Enerji (U Enerji ve İş Termodinamiğin I. Kanunu B. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ DEĞİŞİMİ Endotermik Tepkimeler Ekzotermik Tepkimeler Sistemlerde Entalpi Değişimi Oluşum Entalpisi (Isısı) Tepkime Entalpisi ( H) Hesaplanması HESS Yasası (Tepkime Isılarının Toplanabilirliği) Bağ Enerjileri Kalorimetre Kabı İstemlilik Termodinamiğin 2. Kanunu Termodinamiğin 3. Kanunu Gibbs Serbest Enerjisi (kj/mol) Serbest Enerji ve Kimyasal Denge

12 xii Buharlaşma Entalpisi Trouton Kuralı ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER BÖLÜM: KİMYASAL KİNETİK A. TEPKİME HIZI Tepkime Hızının İzlenmesi Çarpışma Teorisi B. TEPKİME HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER Derişimin Etkisi Sıcaklığın Etkisi Basınç ve Hacim Etkisi Katalizörün Etkisi İnhibitör Etkisi Madde Cinsinin Etkisi Temas Yüzeyinin Etkisi C. HIZ DENKLEMİNİN YAZILMASI Tek Basamaklı (Mekanizmasız) Tepkimelerde Hız Bağıntısı Çok Basamaklı (Mekanizmalı) Tepkimelerde Hız Bağıntısı Tepkime Mekanizmasına Katalizörün Etkisi Deneysel Yoldan Hız Denkleminin Bulunması Birinci Dereceden Reaksiyon Hız Denklemi ve Yarılanma Ömrü İkinci Dereceden Reaksiyon Hız Denklemi Sıfırıncı Dereceden Reaksiyon Hız Denklemi Anlık Hız ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER BÖLÜM: KİMYASAL DENGE A. FİZİKSEL DENGE B. KİMYASAL DENGE Denge Sabiti Derişimler Türünden Denge Sabiti Dengenin Nicel Görünümü

13 xiii Kısmi Basınçlar Türünden Denge Sabiti Denge Sabitinin Değişimi Dengenin Kontrolü (Denge Kesri C. DENGEYE ETKİ EDEN FAKTÖRLER (Le Chatelier İlkesi) Derişimin Etkisi Basınç ve Hacmin Etkisi Sıcaklığın Etkisi Kimyasal Dengenin Nedeni ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ A. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ Çözünürlük Çözünme Olayında Düzensizlik Faktörü Çözünürlük Çarpımı Çözünürlük Çarpımının Hesaplanması Ortak İyonun Çözünürlüğe Etkisi Çökelme Koşulu Seçimli Çöktürme Çözünürlüğe Yabancı İyon Etkisi Çözünürlüğe Hidrojen (Hidronyum) İyonu Derişiminin Etkisi B. KOMPLEKS İYON DENGELERİ VE Kçç Kompleks İyon Dengeleri ve Oluşum Sabitleri Kompleks İyonlar İçeren Bir Çözeltide Çökelek Oluşması Ligand Derişiminin Çökmeyi Önleyecek Şekilde Ayarlanması Ligand Derişiminin Çökmeyi Önleyecek Şekilde Kompleks İyon Oluşması ve Çözünürlük Kompleks İyonları Oluşturan Bir Çözeltiden Çökelek Oluşması ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: SULU ÇÖZELTİLERDE ASİT - BAZ DENGESİ A. SULU ÇÖZELTİLERDE ASİT-BAZ DENGESİ Arrhenius Asit-Baz Tanımı Lowry-Bronsted Asit-Baz Tanımı Lewis Asit-Baz Tanımı Saf Suyun İyonlaşması ph ve poh Kavramı Kuvvetli Asitlerde ve Bazlarda ph ve poh

14 xiv Suda Asit ve Baz Dengeleri Zayıf Asitlerde ve Bazlarda ph ve poh Poliprotik Asitler ve ph İyonlaşma Yüzdesi Tampon Çözeltiler B. NÖTRLEŞME Tam Nötrleşme Kısmi Nötrleşme Hidroliz C. TİTRASYON Asit veya Bazların Titrasyon Eğrileri İndikatörler ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER BÖLÜM: ELEKTROKİMYA A. ELEKTROKİMYA Aktiflik İndirgenme ve Yükseltgenme Potansiyeli B. ELEKTROKİMYASAL PİL Bir Elektrokimyasal Pilin Çalışma Sistemi Anot Katot Tuz Köprüsü Pil Denklemi ve Pil Potansiyeli Pil Potansiyelinin Değişimi Derişim Pilleri Derişimin Pil Gerilimine Etkisi-Nerst Denklemi Redoks Tepkimelerin İstemliliği Elektroliz Erimiş NaCI Tuzunun Elektrolizi NaCI Çözeltisinin Elektrolizi Kaplamacılık Elektrolizin Nicel Yönü ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER

15 xv 18. BÖLÜM: ORGANİK KİMYA A. HİDROKARBONLAR Alkanlar İzomer Maddeler Yapısal İzomerlik Alkanların Adlandırılması B. ORGANİK REAKSİYONLAR Yer Değiştirme Tepkimeleri Kovalent Bağların Bölünmesi Radikaller Seçimli Radikalik Halojenlemeler C. ALKANLARIN ELDESİ Würtz Sentezi Grignard Bileşiklerinin Hidrolizi Karboksilli Asit Tuzlarının Dekarboksilasyonu Alkil Halojenürlerin İndirgenmesi Doymamış Hidrokarbonların İndirgenmesi Açık-Zincirli Bileşiklerin Konformasyonları Sikloalkanlar D. DOYMAMIŞ HİDROKARBONLAR Alkenler Alkadienler Siklo Alkenler Alkenlerde İzomeri E. STEREOİZOMERİ Cis-trans izomerliği (E) ve (Z) Adlandırma Sistemi Chan-Ingold-Prelog Öncelik Sıralama Sistemi Halkalı Bileşiklerde Geometrik İzomeri F. ALKENLERİN TEPKİMELERİ Yanma Tepkimeleri Katılma Tepkimeleri Alkenlere Hidrojen Halojenürlerin Katılmasının Mekanizması Karbokatyonların Kararlılığı Alkenlere Su Katılması Alkenlere Halojen Katılması Alkenlerin Yükseltgenme Tepkimesi Alkenlerin Yükseltgenmeli Bölünmesi Polimerleşme Tepkimeleri G. ALKENLERİN TEPKİMELERİ Alkenlerin Elde Edilme Tepkimeleri

16 xvi H. ALKİNLER Alkinlerin Adlandırılması Alkinlerin Tepkimeleri Alkinlerin Yükseltgenmeli Bölünmesi Alkinlere Katılma Tepkimeleri Özet Alkinlerin Elde Edilme Tepkimeleri I. ALKOLLER, ETERLER, ALDEHİTLER VE KETONLAR Alkoller Alkollerin Adlandırılması Eterler Aldehitler ve Ketonlar İ. KARBOKSİLLİ ASİTLER, ESTERLER, KARBONHİDRATLAR, AZOTLU ORGANİK BİLEŞİKLER, AROMATİKLER Monokarboksilli Asitler Polikarboksilli Asitler Karboksilli Asitlerin Adlandırılması Karboksilli Asitlerin Genel Elde Edilme Tepkimeleri Karboksilli Asitlerin Özellikleri Karboksilli Asitlerin Kimyasal Tepkimeleri Esterler Yağlar Karbonhidratlar Azotlu Organik Bileşikler Aromatik Bileşikler J. STEREOİZOMERİ Optik İzomeri (Optikçe Aktiflik) Asimetrik Karbon Atomu Simetrik Karbon Atomu Enantiyomerler ve Rotamerler Polarize Işık D ve L Tipi Enantiyomerler R-S Adlandırma Sistemi Rasemik Karışım Birden Fazla Asimetrik Karbon İki Kiral Karbon Atomlu Bileşiklerde (R) ve (S)Sistemi Diastereomerler ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER KAYNAKLAR

17 xvii 19. BÖLÜM: TERMODİNAMİK TERMODİNAMİĞİN 1. KANUNU Sabit Hacim Prosesi Sabit Basınç Prosesi Isı Kapasitesi Adyabatik Proses İzotermal Proses TERMODİNAMİĞİN 2. KANUNU İstemli Olay Carnot Çevrimi TERMODİNAMİĞİN 3. KANUNU Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: İNORGANİK KİMYA KOORDİNASYON BİLEŞİKLERİNDE KİMYASAL BAĞ Değerlik Bağ Kuramı Kristal Alan Kuramı Düzgün Sekizyüzlü Alanda Yarılma Kristal Alan Yarılma Enerjisinin Büyüklüğü Kristal Alan Kararlılık Enerjisi Düzgün Dörtyüzlü Alanda Yarılma Eşleşme Enerjisi Kristal Alan Yarılma Enerjisini Etkileyen Faktörler Jahn-Teller Teoremi Kare Düzlem Yapı Kristal Alan Kuramının Yetersizlikleri Koordinasyon Bileşikleri Atomun Özellikleri Atomun Büyüklüğü Çözümlü Test Çözümler...551

18 xviii 21. BÖLÜM: ORGANİK KİMYADA REAKSİYON MEKANİZMALARI HALKALI BİLEŞİKLERİN KONFORMASYONLARI Sikloheksanın Konformerleri HBr ün Anti-Markovnikov Katılması Civa (II) Asetat Yardımıyla Su Katılması Alkenlere Boran Katılması Alkenlerden Alkol Sentezinin Özeti Alkenlere Brom ve Klor Katılması Alkenlere Halojen Katılmasının Stereokimyası Halohidrin Oluşumu Alkenlerin Yükseltgenmesi Organohalojenür Bileşikler Yerdeğiştirme ve Ayrılma Tepkimelerine Giriş S 2 Tepkimesi N S N 2 Tepkimesinin Stereokimyası S N 2 Tepkimelerinde Sterik Engel S N 1 Tepkimesi S N 1 Tepkimesinin Mekanizması S N 1 Tepkimesinin Stereokimyası S 1 Tepkime Hızı N S N 1 Tepkimelerinde Göreceli Etkinlikler Karbokatyonların Çevrilmeleri Allil ve Benzil Halojenürlerin Yerdeğiştirme Tepkileri Allil ve Benzil Halojenürlerin S N 1 Tepkimeleri Allil ve Benzil Halojenürlerin S N 2 Tepkimeleri Alkil Halojenürlerin Ayrılma Tepkimeleri E2 Tepkimesi E1 Tepkimesi E1 Reaksiyonu E2 Tepkimesinin Stereokimyası Hofmann Ürünleri Aminler Aminlerin Bazlığı: Amin Tuzları Aminlerin Bazlığı Karboksilli Asitlerin Asitlit Kuvvetlerinin Karşılaştırılması Bisiklo Bileşikler Dekalinler Çözümlü Test Çözümler...595

19 xix 22. BÖLÜM: SPEKTROSKOPİ SPEKTROSKOPİ Elektronik Geçiş Tipleri Kromofor Gruplar Lambert-Beer Yasası (Sıvılar için) İnfrared (Titreşim) Spektroskopisi Titreşim Frekansı Moleküler Titreşim Tipleri NMR (Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi) Proton NMR ( 1 H-NMR) Spektroskopisi Kimyasal Kayma Spin-Spin Etkileşmeleri (Yarılmalar) Diğer NMR Teknikleri C NMR - Spektroskopisi Kütle Spektroskopisi Çözümlü Test Çözümler...626

20 xx ALAN EĞİTİMİ 1. BÖLÜM: BİLİMSEL YÖNTEM BİLİMSEL BİLGİ VE KİMYA EĞİTİMİ BİLİM Bilim Nedir? Bilgi Türleri Bilimsel Bilgi Bilim Tarihi Bilim Okuryazarlığı Bilimsel Yöntemler Bilimsel Yöntem Basamakları Problemin Belirlenmesi Kanun (Yasa) Teori (Kuram) Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLER (BSB) BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİ A) Temel Beceriler B) Nedensel Beceriler C) Deneysel Beceriler D) Temel Beceriler Nedensel Süreçler Deneysel Beceriler Çözümlü Test Çözümler...648

21 xxi 3. BÖLÜM: KİMYA DERSİNİN AMAÇLARI VE KAZANIMLARI TEMEL DÜZEY KİMYA DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMININ GENEL AMAÇLARI TEMEL DÜZEY KİMYA DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMIYLA KAZANILMASI ÖNGÖRÜLEN BECERİLER Bilimsel Okuryazarlık Temaları İLERİ DÜZEY KİMYA DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMIYLA KAZANILMASI ÖNGÖRÜLEN BECERİLER Bilimsel Okuryazarlık Temaları Bilimin Doğası Bilimsel Süreç Becerileri Yaşam Becerileri Bilim, Teknoloji, Toplum, Çevre ve Ekonomi Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: ÖĞRENME KURAMLARININ KİMYA ÖĞRETMİNDEKİ UYGULAMALARI 1. YAPILANDIRMACI (CONSTRUCTIVISM) Bilişsel Yapılandırmacılık Sosyal Yapılandırmacılık E Öğrenme Modeli İŞ BİRLİKLİ ÖĞRENME İş Birlikli Öğrenme Teknikleri ANLAMLI ÖĞRENME PROBLEME DAYALI ÖĞRENME Problem Çözmede Kullanılan Teknikler Argümantasyon Temelli Öğretim Yönteminde Kullanılan Teknikler PROJE TABANLI ÖĞRENME ARAŞTIRMAYA (AÇIK-SORGULAYICI) DAYALI ÖĞRENME Araştırmaya Dayalı Öğrenme Tipleri KUANTUM ÖĞRENME TAM ÖĞRENME AKTİF ÖĞRENME ÇOKLU ZEKÂ KURAMI BEYİN TEMELLİ ÖĞRENME İNFORMAL ÖĞRENME İnformal Öğrenmenin Güçlü Yönleri İnformal Öğrenmenin Sınırlılıkları Çözümlü Test Çözümler...672

22 xxii 5. BÖLÜM: KİMYA ÖĞRETİMİNDE LABORATUVAR YAKLAŞIMLARI A. LABORATUVAR YAKLAŞIMLARI B. DENEY ÇEŞİTLERİ Kapalı Uçlu Deney Açık Uçlu Deney Teknikleri Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: KİMYA ÖĞRETİM YÖNTEM VE TEKNİKLERİ A. KİMYA ÖĞRETİMİNDE EN ÇOK KULLANILAN YÖNTEMLER B. KİMYA ÖĞRETİMİNDE SIKÇA KULLANILAN TEKNİKLER Mikro Öğretimin Faydaları Mikro Öğretimin Sınırlıkları Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: KAVRAM ÖĞRETİMİ VE KAVRAM YANILGILARININ TESPİTİ KAVRAMLARIN ÖZELLİKLERİ Algılanan Kavramlar Betimlemeli Kavramlar Kurumsal Kavramlar Kavram Öğretimi ve Kavram Yanılgıları Kavram Öğretimi Kavram Yanılgılarının Tespitinde Kullanılan Yöntemler Kavram Ağları Kavram Haritaları Kavram Karikatürleri Kavramsal Değişim Metinleri Çözümlü Test Çözümler...698

23 xxiii 8. BÖLÜM: ÖLÇME TÜRLERİ; KİMYA ÖĞRETİMİNDE KULLANILAN ÖLÇME YÖNTEMLERİ VE BLOOM TAKSONOMİSİ A. ÖLÇME B. ÖLÇME TÜRLERİ C. BLOOM'UN TAKSONOMİSİNE UYGUN ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Bilişsel Alana Göre Ölçme Bilgi Düzeyindeki Davranışların Ölçülmesi Kavrama Düzeyindeki Davranışların Ölçülmesi Uygulama Düzeyindeki Davranışların Ölçülmesi Analiz Düzeyindeki Davranışların Ölçülmesi Sentez Düzeyindeki Davranışların Ölçülmesi Değerlendirme Düzeyindeki Davranışların Ölçülmesi DUYUŞSAL ALANA GÖRE ÖLÇME PSİKOMOTOR (DEVİNİMSEL) ALANA GÖRE ÖLÇME GELENEKSEL VE ALTERNATİF DEĞERLENDİRME TÜRLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI DEĞERLENDİRME NEDİR? ALTERNATİF ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME YAKLAŞIMLARI Ürün/Gelişim Dosyası (Portfolyo) Değerlendirme Dereceli Puanlama Yönergesi Anahtarı (RUBRIC) Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: KİMYA ÖĞRETİMİNDE LABORATUVAR GÜVENLİĞİ LABORATUVAR GÜVENLİĞİNİN ÖNEMİ Laboratuvar Güvenliğini Bozan Etmenler Fiziksel Ortam Kazaların Meydana Gelme Nedenleri Laboratuvar Güvenliği İçin Neler Yapılmalıdır? Bazı Güvenlik ve Uyarı İşaretleri Kimyasalların Riskleri Kimyasal Maddelerin Depolanması Çözümlü Test Çözümler Kaynakça

24 ALAN BİLGİSİ

25 1. BÖLÜM MADDE

26 5 A. KİMYA BİLİMİ Kimya bilimi maddeyi incelemektedir. Kimya, maddenin yapısını, özelliklerini, bileşimini, etkileşimlerini ve tepkimelerini araştıran bilim dalıdır. Genel bir ifadeyle Kimya maddenin özellikleriyle, sınıflandırılmasıyla, atomlarla, atom teorisiyle, kimyasal bileşiklerle, kimyasal tepkimelerle, maddenin hâlleriyle, molekül içi ve moleküller arası çekim kuvvetlerle, kimyasal bağlarla, tepkime hızıyla ve kimyasal dengenin prensipleriyle ve benzeri konularla ilgilenir. Kimyanın ana bilim dalları ise; 1. Analitik kimya, 2. Anorganik kimya, 3. Organik kimya, 4. Fizikokimya, 5. Biyokimya şeklinde sınıflandırılabilir. Aslında bu ana bilim dallarına ülkemizde ve yabancı ülkelerde yeni eklemeler yapılmıştır. Örnek Polimer Kimyası, Nanoteknoloji, Biyoteknoloji, Yüzey Kimyası, Biyoorganik Kimya vb. Ancak kitabımızın içeriğinde biyokimya ve yukarıda örnekler verdiğimiz ana bilim dallarına değinmeyeceğiz. Ayrıca ana bilim dalları ayrı başlıklar altında incelenmeyecek, konular bütüncül bir anlayış içerisinde verilmeye çalışılacaktır. İsterseniz önce Kimyanın temel bir bilim dalı olma sürecini birlikte inceleyelim. Kimya biliminin temelini Simya oluşturmaktadır. Simyadan Kimya bilimine geçişin tarihsel sürecini şöyle özetleyebiliriz: Kimyanın bugün bulunduğu nokta yaklaşık 3 bin yıllık bir bilgi birikiminin sonucudur. Doğada süre giden olayların nedenlerini araştırmak, bunlara anlamlı açıklama bulmak tarih kadar eski bir olaydır. Bütün öteki bilim dalları gibi kimya da insanın yararlandığı basit buluşlarla gelişmiştir. İnsanları yeni maddeler keşfetmeye yönelten ihtiyaçları aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz. 1. Beslenme ihtiyacı: Önce hayatta kalabilmek için doğadaki yenilebilir maddeleri keşfetmekle işe başladılar. 2. Barınma ve korunma ihtiyacı: Sonra yıldırımlardan ve vahşi hayvanlardan korunmak için kendilerine uygun barınaklar hazırlamakla işe devam ettiler. Mağaralar ve değişik barınma yerleri inşaat ettiler. 3. Savunma ve avlanma ihtiyacı: Hayatta kalabilmek ve hayatı kolaylaştırmak için değişik aletler ürettiler. 4. Isınma ihtiyacı: Ateşi kullanmayı öğrendiler. 5. Günlük hayatını kolaylaştırma ihtiyacı: Demire ve bakıra şekil vermeyi keşfettiler. 6. Giyinme ihtiyacı: Avladıkları hayvanların derilerinden elbiseler ürettiler. 7. Dış görünüşünü değiştirme çabası: Güzelleşmek ve dış görünüşlerini daha güzel göstermek için değişik boyaları ürettiler ve kullandılar. 8. Değişik tatları kullanma ve gıdalarını daha uzun saklama ihtiyacı: Tuzu buldular. 9. Hastalıkları ve yaraları tedavi etme ihtiyacı:yaralarını iyileştirmek için değişik bitkilerden elde ettikleri maddeleri ilaç olarak kullandılar. MÖ 2000 yıllarından beri Mısır daki kimyacılar basit ilaçların yapımı ve bunların üretimi ile ilgilenmişlerdir. Sınama yanılma yöntemiyle bazı bitkilerin öz sularının iyileştirici, bazılarının ise zararlı etkileri olduğunu görmüşlerdir. Bu dönemde kimyanın büyü ve tılsımla eşdeğer tutulduğu da söylenebilir. Eldeki bilgiler Mısırlıların bakır, kurşun ve civayı cevherlerinden ayırabildiklerini, cam yapımı, boyacılık ve altın saflaştırma konularında oldukça fazla deneyimleri olduğunu göstermektedir. Mısır uygarlığı kimyadan geniş ölçüde yararlanmış olmasına rağmen işin daha çok pratik yönü ile ilgilendikleri, teorik yönü ile ilgilenmedikleri anlaşılmaktadır. Yunan filozofları ise Mısırlıların tersine işin teorik yönü ile ilgilenmişler, deneysel yönü ile pek ilgilenmemişlerdir. Yunan Felsefesine Göre Kimya Yunan filozoflarının bir kısmı bütün maddelerin belli bir ana maddesi olduğunu ileri sürmüşlerdir. Bir başka ifadeyle doğadaki çeşitli görünümlerdeki maddelerin belli bir ortak özelliği, yapısı vardır. Empedokles (MÖ ) ana maddenin dört unsurdan (elementten) oluştuğunu ileri süren ilk düşünürdür. Empedokles e göre ana madde hava, su, toprak ve ateş olmak üzere dört elementten meydana gelmektedir. Bu dört elementten biri katı (toprak), biri sıvı (su), biri ise gaz (hava) dır. Ateş de havadan daha hafif bir çeşit gaz olarak kabul edilmektedir. Bu görüşe göre bir cisim yandığı zaman kendini oluşturan elementlerine ayrışmaktadır. Mesela odun karmaşık bir maddedir. Yandığında ateş açığa çıkar. Duman (hava) yükselir. Yanma sırasında suyun kaynadığı görülebilir. Yanma sonunda kalan kül ise toprağı belirtir. Bu nedenle hava, su, toprak ve ateşin birleşerek odunu oluşturduğuna inanılır. Leukippos (MÖ 5. yüzyıl) ve onun öğrencisi olan Demokritos (MÖ ) atom kavramını ilk ortaya atan bilginlerdir. Bunlar maddenin en küçük parçasına, Yunancadaki bölünemez anlamına gelen atomos adını vermişlerdir. Atomların sürekli hareket hâlinde olduğunu söyleyen Demokritos tur.