ÖABT FEN BİLİMLERİ FEN ve TEKNOLOJİ

Transkript

1 KPSS 2017 önce biz sorduk 50 Soruda 32 soru ÖABT FEN BİLİMLERİ FEN ve TEKNOLOJİ KİMYA Eğitimde 30. yıl

2 KOMİSYON ÖABT Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği 2. Kitap (Kimya) 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. 6. Baskı: Kasım 2016, Ankara Proje-Yayın: Seher Reyhani Dizgi-Grafik Tasarım: Hilal Sultan Coşkun Türkçe redaksiyon: Seher Reyhani Kapak Tasarımı: Gürsel Avcı Baskı: Vadi Grup Ciltevi A.Ş. İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105 Yenimahalle/ANKARA ( ) Yayıncı Sertifika No: Matbaa Sertifika No: İletişim Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA Yayınevi: Yayınevi Belgeç: Dağıtım: Dağıtım Belgeç: Hazırlık Kursları: İnternet: E-ileti: pegem@pegem.net

3 ÖN SÖZ Sevgili Öğretmen Adayları, ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ konu anlatımlı setimiz dört kitap hâlinde düzenlenmiştir. "Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji 2. Kitap" adlı yayınımız Alan Bilgisi (Fizik, Kimya, Biyoloji, Yer Bilimi, Astronomi, Çevre Bilimi) ve Alan Eğitimi bölümlerini kapsamaktadır ve Kamu Personeli Seçme Sınavı (KPSS) Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki kimya sorularını 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 hedeflenmistir. 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 da önemli konulara dikkat çekilmiştir. Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitapla ilgili görüş ve önerilerinizi pegem@pegem.net adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz. Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle... Başarılar...

4 FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMENLİĞİ, 50 sorudan oluşmakta ve Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi (Fizik, Kimya, Biyoloji, Yer Bilimi, Astronomi, Çevre Bilimi) ve Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir. Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği 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. Fizik b. Kimya c. Biyoloji d. Yer Bilimi e. Astronomi f. Çevre Bilimi % 24 % 22 % 22 % 4 % 4 % Alan Eğitimi Testi % Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

5 İÇİNDEKİLER 1. BÖLÜM: MADDE ALAN BİLGİSİ 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 Ayırt Edici Özellikleri...12 Maddenin Sınıflandırılması Saf (Arı) Maddeler...18 Elementler...18 Bileşikler Karışımlar (Saf Olmayan Maddeler)...20 Homojen Karışımlar (Çözeltiler) Çözeltilerin Sınıflandırılması Heterojen Karışımlar Karışımları Ayırma Yöntemleri C. MADDELERİN HÂL DEĞİŞİMİ D. MADDELER ARASI ISI ALIŞVERİŞİ 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 C. IŞIK Elektromanyetik Dalga Modeli Işığın Dalga Modeli Madde-Işık Etkileşimi Dalga Mekaniği Atom Modeli (Modern Atom Kuramı)... 49

6 vi D. ATOMLARIN ELEKTRON DAĞILIMI Küresel Simetri İyonların Elektron Dağılımı Değerlik Orbitalleri ve Değerlik Elektronları Temel Hâl - Uyarılmış Hâl Kuantum Sayıları ve Atomik Dalga Fonksiyonları E. ATOM TÜRLERİ...61 İzotop Atomlar...61 İzobar Atomlar İzoton Atomlar İzoelektronik Atomlar Allotrop Atomlar 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 Genel 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 Mineraller Cevher Kavurma İndirgeme E. ALAŞIMLAR Örgü Boşluğu Alaşımları Metaller Arası (intermetalik) Bileşikler Süper Alaşımlar ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER... 96

7 vii 4. BÖLÜM: KİMYASAL BAĞLAR A. KİMYASAL TÜRLER Atom İyon Molekül Radikal B. KİMYASAL TÜRLER ARASINDA ETKİLEŞİM Kimyasal Türler Arasında Bağ Oluşumu Güçlü Etkileşimler Zayıf Etkileşimler Kimyasal Bağ Kavramı Lewis Yapılarının Yazılması Formal Yük Rezonans Hibritleşme (Melezleşme) Molekül Geometrisi ve VSEPR Kuramı 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 Kovalent Bağlı Bileşiklerin Yazılması ve Adlandırılması Bileşiklerin Sınıflandırılması ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: KİMYASAL TEPKİMELER A. KİMYASAL TEPKİMELER Basit Denklem Denkleştirme B. KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ Homojen Tepkime Heterojen Tepkime Endotermik Tepkime Ekzotermik Tepkime Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri Sentez (Birleşme) Tepkimeleri

8 viii 7. Yanma Tepkimeleri Yer Değiştirme Tepkimeleri Çökelme Tepkimeleri İndirgenme-Yükseltgenme (Redoks) Tepkimeleri Nötrleşme Tepkimeleri Metallerin Asit, Baz ve Su ile Tepkimeleri ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: MOL KAVRAMI 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 Verim Problemleri Saflık Problemleri Birbirini İzleyen Reaksiyonlar ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER

9 ix 9. 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 Gazlarda Basınç-Hacim İlişkisi (n-t sabit) (Boyle-Mariotte Yasası) Gazlarda Basınç-Mol Sayısı İlişkisi (V ve T sabit Gazlarda Basınç-Sıcaklık İlişkisi (V-n sabit) (Gay Lussac Yasası Gazlarda Hacim-Sıcaklık İlişkisi (P-n Sabit) (Charles Yasası) Gazlarda 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 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

10 x E. DERİŞİM (KONSANTRASYON) Kütlece % Derişim Hacimce % Derişim Molalite ppm ve ppb Molarite (Molar Derişim) F. ÇÖZELTİLER ARASI TEPKİMELER Çökelme Tepkimeleri Nötrleşme Tepkimeleri Kimyasal Tepkimelerde Molarite Hesabı G. KOLİGATİF ÖZELLİKLER Buhar Basıncı Clausius-Clapeyron Denklemi Kaynama Noktası Yükselmesi Donma Noktası Alçalması (Kriyoskopi) Ozmotik Basınç ve Ozmos Olayı Viskozite Aktiflik Katsayısı ve İyonik Şiddet Analiz İle İlgili Temel Kavramlar Ayarlama ve Ayarlı Çözelti Birincil (Primer) ve İkincil (Sekonder) Standart Sistematik Belirli Hata ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER BÖLÜM: RADYOAKTİFLİK A. RADYOAKTİFLİK (ÇEKİRDEK TEPKİMELERİ) Alfa Işıması Beta Işıması 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

11 xi Radyoaktif Işık Absorblaşmış 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) Born - Haber Çevrimi Bağ Enerjileri Kalorimetre Kabı İstemlilik Termodinamiğin 2. Kanunu Termodinamiğin 3. Kanunu Gibbs Serbest Enerjisi Serbest Enerji ve Kimyasal Denge 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

12 xii 4. 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 Reaksiyonların Hız Denklemi ve Yarılanma Ömrü İkinci Dereceden Reaksiyonların Hız Denklemi Sıfırıncı Dereceden Reaksiyonların 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 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

13 xiii 15. 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 K çç 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 Oluşturması ve Çözünürlük Kompleks İyonları Oluşturan Bir Çözeltiden Çökelek Oluşması ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: SULU ÇÖZELTİLERDE ASİT - BAZ DENGESİ A. ASİT-BAZ TANIMLARI 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 Sulu Çözeltilerde Zayıf Asit ve Baz Dengeleri Zayıf Asitlerde ve Bazlarda ph ve poh Poliprotik Asitler ve ph İyonlaşma Yüzdesi B. NÖTRLEŞME Tam Nötrleşme Kısmi Nötrleşme Tampon Çözeltiler Hidroliz C. TİTRASYON Asit veya Bazların Titrasyon Eğrileri İndikatörler ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER

14 xiv 17. 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 C. ELEKTROLİZ Erimiş NaCI Tuzunun Elektrolizi NaCI Çözeltisinin Elektrolizi Kaplamacılık Elektrolizin Nicel Yönü ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER BÖLÜM: ORGANİK KİMYA A. ORGANİK BİLEŞİKLER VE ÖZELLİKLERİ Hidrokarbonlar Alkanlar (Parafinler) Alkanların Adlandırılması İzomer Maddeler B. ALKANLARIN ELDESİ Würtz Sentezi Grignard Bileşiklerinin Hidrolizi Karboksilli Asit Tuzlarının Dekarboksilasyonu Alkil Halojenürlerin İndirgenmesi Doymamış Hidrokarbonların İndirgenmesi Sikloalkanlar C. DOYMAMIŞ HİDROKARBONLAR Alkenler Alkadienler Siklo Alkenler Alkenlerde İzomeri

15 xv D. STEREOİZOMERİ Cis-trans izomerliği (E) ve (Z) Adlandırma Sistemi Chan-Ingold-Prelog Öncelik Sıralama Sistemi Halkalı Bileşiklerde Geometrik İzomeri E. ALKENLERİN TEPKİMELERİ Yanma Tepkimeleri Katılma Tepkimeleri Alkenlerin Yükseltgenme Tepkimesi Alkenlerin Yükseltgenmeli Bölünmesi Polimerleşme Tepkimeleri Alkenlerin Elde Edilme Tepkimeleri F. ALKİNLER Alkinlerin Adlandırılması Alkinlerin Tepkimeleri Alkinlerin Yükseltgenmeli Bölünmesi Alkinlere Katılma Tepkimeleri Özet Alkinlerin Elde Edilme Tepkimeleri G. ALKOLLER, ETERLER, ALDEHİTLER VE KETONLAR Alkoller Alkollerin Adlandırılması Eterler Aldehitler ve Ketonlar H. 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 I. 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

16 xvi İki Kiral Karbon Atomlu Bileşiklerde (R) ve (S)Sistemi Diastereomerler ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLÜ TEST ÇÖZÜMLER ÇÖZÜMLER KAYNAKLAR