ÖABT KİMYA SINIF ÖĞRETMENLİĞİ KPSS Eğitimde

Transkript

1 ÖABT SINIF KPSS 2016 Pegem Akademi Sınav Komisyonu; 2015 KPSS ye Pegem Yayınları ile hazırlanan adayların, 40'ın üzerinde soruyu kolaylıkla çözebildiğini açıkladı. ÖĞRETMENLİĞİ KİMYA Eğitimde 29. yıl

2 Komisyon ÖABT SINIF ÖĞRETMENLİĞİ KİMYA KONU ANLATIMLI 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. 2. Baskı: 2015, Ankara Proje-Yayın: Neslihan Gürsoy Dizgi-Grafik Tasarım: Hilal Sultan Coşkun Kapak Tasarımı: Gürsel Avcı Baskı: Korza Yay. Basım San. Tic. A.Ş. Yenice mah. No: 3 Esenboğa - 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 Sınıf Öğretmenliği kapsamına giren Kimya dersi konu anlatımlı kitap hâlinde düzenlenmiştir. "Sıınf Öğretmenliği Kimya" adlı yayınımız Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Sınıf Öğretmenliği Alan Bilgisi Dersi Kimya bölümündeki 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 da 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 SINIF ÖĞRETMENLİĞİ ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER ÖABT SINIF ÖĞRETMENLİĞİ, 50 sorudan oluşmakta ve Sınıf Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Temel Matematik, Genel Biyoloji, Genel Fizik, Genel Kimya, Türk Dili, Cumhuruyet Dönemi Türk Edebiyatı, Çocuk Edebiyatı, Uygarlık Tarihi, Türk Tarihi ve Kültürü, Genel Coğrafya, Türkiye Coğrafyası ve Jeopolitiği) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir. Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Sınıf 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) Temel Matematik b) Genel Biyoloji c) Genel Fizik d) Genel Kimya e) Türk Dili f) Cumhuriyet Dönemi Türk Edebiyat g) Çocuk Edebiyatı h) Uygarlık Tarihi i) Türk Tarihi ve Kültürü j) Genel Coğrafya k) Türkiye Coğrafyası ve Jeopolitiği % 12 % 6 % 6 % 6 % 12 % 6 % 6 % 6 % 6 % 6 % 8 Alan Eğitimi Testi % Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler ÖABT Sınıf Öğretmenliği Sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

5 İÇİNDEKİLER ALAN BİLGİSİ 1. BÖLÜM: MADDE A. Maddenin Ortak Özellikleri...5 B. Maddenin Ayırt Edici Özellikleri...5 C. Maddenin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri...12 D. Maddenin Sınıflandırılması...13 E. Homojen Karışımlar (Çözeltiler)...15 F. Heterojen Karışımlar...16 G. Karışımları Ayırma Yöntemleri...17 H. Maddelerin Hâl Değişimi...19 I. Maddeler Arası Isı Alış-Verişi...20 Çözümlü Test...22 Çözümler BÖLÜM: ATOM VE YAPISI A. Statik (Durgun) Elektrik...29 B. Atom Modelleri...29 C. Atomların Elektron Dağılımı...30 D. Küresel Simetri...32 E. İyonların Elektron Dağılımı...33 F. Değerlik Orbitalleri ve Değerlik Elektronları...34 G. Temel Hâl - Uyarılmış Hâl...34 H. Atom Çeşitleri...37 Çözümlü Test...40 Çözümler BÖLÜM: PERİYODİK ÇİZELGE A. Periyoduk Tablonun Tarihsel Gelişimi...47 B. Periyodik Tablo ile İlgili Temel Kavramlar...47 C. Periyodik Cetvelde Yer Bulma...48 D. Gruplarin Özellikleri...50 E. Elementlerin Periyodik Cetvelde Değişen Özellikleri...54 Çözümlü Test...61 Çözümler...64

6 vi 4. BÖLÜM: BİLEŞİKLER A. Bileşikler...69 B. İyonik Bağlı Bileşiklerin Formüllerinin Yazılması...69 C. Bileşiklerin Adlandırılması...70 D. Değerlik Bulma...73 E. Bileşiklerin Sınıflandırılması...74 Çözümlü Test...79 Çözümler BÖLÜM: KİMYASAL TEPKİMELER A. Kimyasal Tepkime...85 B. Basit Denklem Denkleştirme...85 C. Denklem Kat Sayılarının Yorumlanması...86 D. Kimyasal Tepkime Türleri...87 E. Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi...91 Çözümlü Test...96 Çözümler BÖLÜM: MOL KAVRAMI A. Mol Kavramı B. Avogadro Sayısı ve Mol Sayısı C. Bağıl Kütle ve Mol Sayısı D. Molar Hacim E. Avogadro Hipotezi Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: STOKİYOMETRİ A. Kimyasal Yasalar B. Kimyasal Hesaplamalar C. Miktarlı Geçiş Problemleri D. Artan Madde Problemleri E. Karışım Problemleri F. Basit ve Molekül Formülü Bulma Problemleri G. Verim Problemleri H. Saflık Problemleri I. Birbirini İzleyen Reaksiyonlar Çözümlü Test Çözümler...133

7 vii 8. BÖLÜM: GAZLAR A. Gazlarin Genel Özellikleri B. Kinetik Gaz Teorisi C. Gazların Difüzyonu E. Gazlarda Basınç, Hacim, Mol Sayısı ve Sıcaklık İlişkisi F. Gaz Yasaları G. Kismi Basınç H. Genel Gaz Denklemi I. Tepkimeli Gaz Problemleri İ. Su Üstünde Toplanan Gaz Basıncı Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: ÇÖZELTİLER A. Çözeltiler B. Çözelti Türleri C. Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler D. Çözünme Hızı E. Derişim (Konsantrasyon) F. Çözeltiler Arası Tepkimeler G. Koligatif Özellikler Çözümlü Test Çözümlü Test Çözümler Çözümler

8 ALAN BİLGİSİ

9 1. BÖLÜM MADDE

10 5 A. MADDENİN ORTAK ÖZELLİKLERİ Bütün maddelerde olması gereken özelliklere ortak özellikler denir. Bunları şöyle sıralayabiliriz: Hacim Maddenin uzayda kapladığı yere hacim denir. Hacim birimi cm 3 ve katlarıdır. 1 Litre ise +4 C ve 760 mmhg basınç altındaki 1 kilogram saf suyun hacmidir. 1 Litre 1000 ml ve 1000,027 cm 3 tür veya 1 ml = 1, cm 3 tür. Kütle Bir maddenin hacmini dolduran madde miktarına kütle denir. Kütle, madde miktarının bir ölçüsüdür ve herhangi bir cismin kütlesi o cismin uzaydaki konumuna göre değişmez. Kütlenin birimi kg ve katlarıdır. Paris yakınlarında Sevres teki uluslararası ölçü ve tartılar müzesinde bulunan %90 platin ve %10 iridyumdan yapılmış olan bir silindirin kütlesi 1 kilogram olarak kabul edilmiştir. Bir cisme etki eden yerçekimi kuvvetine ağırlık denir. Ağırlık bir kuvvet olup kg kuvvet, g kuvvet, dyn ve newton birimleri ile ifade edilir. 1 kg kuvvet = 1000 g kuvvet = 9,81 newtondur. 1 g kuvvet = 981 dyn dir. Ağırlık, kuvvet ölçen aletlerle yani dinamometrelerle ölçülür. Ağırlık ve kütle, farklı iki kavramdır ve farklı birimlerle ölçülür. Kütle ile ağırlık kavramları arasında bir bağıntı mevcuttur. Ağırlık W, kütle m, yerçekimi ivmesi g ile gösterilirse bu bağıntı: W = m g şeklinde ifade edilir. Eylemsizlik Maddenin sahip olduğu durumu koruma isteğidir. Başka bir ifadeyle eylemsizlik; duran bir cismin durmak istemesi, hareketli olan bir cismin de hareket etme eğiliminde olmasıdır. Eylemsizliğin birimi yoktur. Tanecikli Yapı Bütün maddeler atom denilen küçük taneciklerden yapılmıştır. Atomlar da proton, nötron ve elektron gibi küçük taneciklerden yapılmıştır. Bütün bu tanecikler arasında boşluklar vardır. Onun için maddede boşluklu ve tanecikli yapı esastır. Elektrikli Yapı Bütün maddelerin yapısında + ve yükler mevcuttur. Bu nedenle bütün maddeler elektrikli yapıdadır. Maddenin ortak özellikleri madde miktarına bağlıdır. Kapasite ve Şiddet Özelliği Maddenin özellikleri extensif (kapasite) ve intensif (şiddet) olmak üzere ikiye ayrılır. Her ikisi de fiziksel özelliklerdir. Kapasite özellikleri kütle ve hacim gibi maddenin büyüklüğüne (miktarına) bağlı olan özelliklerdir. Şiddet özellikleri madde büyüklüğünden bağımsız olup yoğunluk, erime noktası ve kaynama noktası gibi özelliklerdir. B. MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ Madde miktarına bağlı değildir. a) Özkütle (Yoğunluk) Bir maddenin birim hacminin kütlesine denir. kütle g g g Özkütle = =, veya hacim ml cm3 L m Özkü tle: d = form üü l yle ifade edilir. V Özkütle (d) ayırt edici özellik olduğu için maddenin kütlesine ve hacmine bağlı değildir. Özkütle (d) Kütle (m) T ve P sabit Özkütle (d) Hacim T ve P sabit Sabit sıcaklık ve basınçta madde miktarı artırılırsa kütle ve hacim aynı oranda artar. Dolayısıyla özkütle değişmez. Saf bir maddenin katı ve sıvı hâllerinin özkütlesi sıcaklığa, gaz hâlinin öz kütlesi ise hem sıcaklığa hem basınca bağlıdır. Kütle (m) P Sabit Sıcaklık ( o C) Hacim (V) P Sabit Sıcaklık ( o C) Özkütle (d) P Sabit Sıcaklık ( o C) Sabit basınç altında bir maddenin sıcaklığı artırılsa kütle değişmez. Fakat hacim artar, dolayısıyla özkütle azalır. Özkütle maddenin katı, sıvı ve gaz hâlleri için ayırt edici özelliktir.

11 6 Suyun özkütlesinin sıcaklıkla değişim grafiği diğer maddelerden farklıdır. d (g/ml) Hacim (ml) NOT b) Özhacim Bir maddenin birim kütlesinin hacmine denir. 1 1 V Özhacim = = = d m m V Sıcaklık ( o C) 0 +4 Sıcaklık ( o C) Suyun +4 C özkütlesi en büyük değeri olan 1'e ulaşır, bu sıcaklıkta suyun hacmi en küçüktür. Soru Özkütle X Y Z Kütle Özkütle kütle grafiği yukarıdaki gibi olan X, Y ve Z maddeleri aynı koşuldadır. Buna göre eşit kütlelerdeki X, Y ve Z maddelerinin hacimleri büyükten küçüğe doğru nasıl sıralanır? A) X > Y > Z B) Z > X > Y C) Y > X > Z D) Z > Y > X E) Y > Z > X Çözüm Maddelerden eşit kütlelerde alındığında maddelerin özkütleleri X > Y > Z şeklinde sıralanır. m d = formülüne göre hacimle özkütle ters oranlı olduğundan hacim sıralaması Z > Y > X V şeklindedir. Cevap D Özhacim maddenin katı, sıvı ve gaz hâli için ayırt edici özelliktir. c) Öz ısı (Isınma Isısı) 1 gram maddenin sıcaklığını 1 o C artırmak için verilmesi gereken ısıya denir. Öz ısı c ile sembolize edilir. Q = m. c. Tt Q : Alınan ya da verilen ısı (kalori yada kal) m: kütle (gram) T t = sıcaklık farkı ( o C) c :ö z ý s kal ýf g : o p C Öz ısı maddenin katı, sıvı ve gaz hâli için ayırt edici özelliktir. Her saf maddenin kendine özgü ısınma ısısı vardır. Saf bir madde hâl değiştirildiğinde öz ısısı da değişir. cbuz 05, kal/ g. oc, csu 1kal/ g. oc d) Çözünürlük Sabit sıcaklık ve basınçta belirli miktar çözücüde (genelde 100 g. 100 ml veya 100 cm 3 su) çözünebilen maksimum madde miktarına denir. 20 o C'da 100 g suda KNO 3 ün çözünürlüğü 32 g'dır. Çözünürlük; Çözücü ve çözünenin türüne, Sıcaklığa, Basınca, Ortak iyon etkisine, Yabancı iyon etkisine bağlı olarak değişir. Birim zamanda çözünen tanecik sayısına çözünme hızı denir. Çözünme hızı aşağıdaki faktörlere bağlı olarak değişir. Temas yüzeyi Karıştırmak Sıcaklık Çözünürlük maddenin katı, sıvı ve gaz hâlleri için ayırt edici özelliktir.

12 7 Soru Günlük yaşamda karşılaşabilen aşağıdaki olaylardan hangisi, gazların çözünürlüğüyle ilgili değildir? A) Gazoz dolu şişenin çok ısındığında kapağının atması B) Gazoz dolu şişenin buzlukta bırakıldığında çatlaması C) Gazoz dolu şişenin kapağı açıldığında gaz kabarcıklarının oluşması D) Serin sularda sıcak sulara göre daha fazla balık yaşaması E) Denizde derine inen dalgıçların kanlarında azot miktarının artması Çözüm Gazların çözünürlüğü sıcaklıkla ters, basınçla doğru orantılı olarak değişir. Gazoz dolu şişe ısındığında gazın çözünürlüğü azalır. Kapağa basınç yapar, kapağı atar (A ilgili). Buzluğa bırakılan gazoz şişesinin hacmi artacağından (içindeki sudan dolayı) şişe çatlar. Bu durum çözünürlük değil, genleşmedir (B ilgili değil). Kapağı açılan gazoz dolu şişede basınç azaldığından gazın çözünürlüğü azalır, kabarcıklar çıkararak çözeltiyi terk eder (C ilgili). Serin sularda sıcaklık düşük olduğundan suda çözünmüş oksijen gazı miktarı daha fazladır. Bu yüzden daha çok balık yaşar (D ilgili). Denizde derine indikçe, dış basınç artacağından, dalgıçların kanında çözünmüş azot miktarı da artar (E ilgili). Saf bir katının erime noktası ile o maddenin sıvı hâlinin donma noktası aynıdır. Saf buz 0 o C'de erir, saf su 0 o C'de donar (1 atm dış basınçta). Aralarındaki en önemli fark, erime endotermik; donma ekzotermik dönüşümdür. Bu nedenle erime noktasını etkileyen faktörler aynı zamanda donma noktasını da etkiler. Erime noktasını etkileyen faktörler: Maddenin türü: Her saf katının belirli bir erime noktası vardır. Cıva (Hg) 38 o C'de, buz 0 o C'de, demir (Fe) ise 1535 o C'de erir. Maddenin Saflığı: Saf bir sıvının içinde bir madde çözünürse sıvının donma noktası (katısının erime noktası) düşer. 1atm dış basınç altında saf su 0 o C'de donarken suyun içinde bir miktar tuz ya da şeker çözünürse suyun donma noktası 0 o C'nin altına düşer. Kışın arabaların radyatörüne antifiriz konulması, buzlu yollarda tuz atılması, suyun donma noktasını düşürmek için yapılır. 25 Sıcaklık ( o C) Saf su(1atm) 25 Sıcaklık ( o C) Tuzlu su(1atm) Cevap B 0 Zaman 0 t Zaman e) Erime Noktası Saf suyun soğuma eğrisi Tuzlu suyun soğuma eğrisi Katı bir maddenin sıvısıyla dengede olduğu sıcaklığa denir. Erime noktası katılar için ayırt edici özelliktir. Saf bir katı madde ısıtıldığında sabit bir sıcaklıkta erir ve erirken sıcaklık değişmez. E.N. Sıcaklık Katı Katı Sıvı Zaman (Isı) Saf X katısının ısınma eğrisi D.N Sıcaklık Sıvı Sıvı Katı Zaman (Isı) Saf X katısının soğuma eğrisi Dış Basınç: Dış basıncın erime noktasına etkisini inceleyebilmek için maddenin üçlü faz diyagramına bakılması gerekir. Maddenin belirli bir sıcaklık ve basınçtaki fiziksel hâlini gösteren diyagrama üçlü faz diyagramı denir. O noktası: Üçlü nokta (Maddenin üç hâlinin de dengede bulunduğu nokta) BO eğrisi: Katı buhar (süblimleşme) denge eğrisidir. Maddenin katı ve gaz hâllerini sınırlayan basınç ve sıcaklık değerlerini gösterir. Basınç (atm) A B katı sıvı O gaz Sıcaklık ( o C) Saf suyun üçlü faz diyagramı

13 8 OA eğrisi: Katı sıvı (donma ve erime) denge eğrisidir. OC eğrisi: Sıvının buhar basıncı eğrisidir. Bu eğri üzerindeki noktalar değişik basınçlarda maddenin kaynama ya da yoğunlaşma değerlerini gösterir. Yalnız üçlü faz diyagramı su, antimon (Sb) ve bizmut (Bi) için özel bir durum gösterir. 1 0,006 A Basınç (atm) KATI 0 B SIVI O GAZ 0,01 C Donarken hacmi büyüyen maddelerin üçlü faz diyagramı (Suyun faz diyagramı) Basınç (atm) B A KATI O SIVI GAZ Sıcaklık ( o C) Sıcaklık ( o C) C Donarken hacmi küçülen maddelerin üçlü farz diyagramı Suyun faz diyagramı incelendiğinde suyun katı hâli üzerindeki basınç arttıkça erime noktasının düştüğü gözlenir. Donarken hacmi büyüyen maddelerin üzerine basınç uygulandıkça erime noktaları düşer. Donarken hacmi küçülen maddelerin üzerine basınç uygulandıkça erime noktaları yükselir. Kışın işlek caddelerdeki kar ara sokaklardakine göre daha çabuk erir. Soru Bir X maddesinin basınç ve sıcaklığa bağlı olarak katı, sıvı gaz hâlleri aşağıdaki grafikte gösterilmiştir. Basınç (mm Hg) Çözüm Grafiğe göre: Basınç (mm Hg) KATI D 90 C B 100 Sıvı GAZ 130 E A Sıcaklık ( o C) Basınç (mm Hg) Sıcaklık ( o C) Fiziksel Hâli A) Gaz B) Katı C) Katı D) Katı E) Sıvı Cevap A f) Kaynama Noktası Sıvı bir maddenin buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklığa denir. Kaynama noktasının daha iyi anlaşılabilmesi için öncelikle buharlaşma ve buhar basıncının kavranması gerekir. Bir maddenin sıvı hâlden gaz hâle geçmesine buharlaşma denir. Sıvılar her sıcaklıkta buharlaşır. Açık bir kaba konulan su bir süre sonra biter, nedeni ise buharlaşmadır. Buharlaşma endotermik (ısı alan) bir olaydır. Denizden çıkan yüzücünün üşümesi, elimizi ve yüzümüzü yıkadığımızda serinlik hissi vermesi, testideki suyun soğuk kalması bu duruma örnek verilebilir. Buharlaşma Hızı: Birim zamanda buhar fazına geçen tanecik sayısına denir. Buharlaşma hızına etki eden faktörler: Sıvının türü: Her sıvının kendine özgü buharlaşma hızı vardır. Aynı koşullarda saf eterin buharlaşma hızı, saf sudan daha fazladır. Sıcaklık: Buharlaşma hızı sıcaklıkla doğru orantılıdır Sıcaklık Dış basınç: Buharlaşma hızı dış basınçla ters orantılıdır. Rakımla (deniz seviyesinden yükseklik) doğru orantılıdır. Buna göre, aşağıdaki basınç ve sıcaklık değerlerinin hangisinde X maddesi gaz hâlinde bulunur? Sıvının saflığı: Saf bir sıvıda uçucu olmayan bir katı (tuz, şeker) çözünürse buharlaşma hızı azalır. Uçucu olan bir sıvı (alkol) çözünürse buharlaşma hızı artar. Basınç (mm Hg) Sıcaklık ( o C) A) B) C) Saf suyun aynı koşullarda buharlaşma hızı tuzlu sudan fazladır. D) E) Sıvının yüzey alanı: Sıvının yüzey alanı büyüdükçe buharlaşma hızı artar.

14 9 Buharlaşma her sıcaklıkta ve sıvının yüzeyinde gerçekleşir. Buharlaşma hızı sıvı miktarına bağlı değildir. Buhar Basıncı Uyarı Kapalı bir kaba bir miktar su konulduğunda su sabit sıcaklıkta sabit bir hızla buharlaşır. Yalnız oluşan buhar kabı terk edemediğinden yoğunlaşma başlar ve zamanla yoğunlaşma hızı artar. Buharlaşma H 2 O (g) H 2 O (s) Yoğunlaşma Hız Buharlaşma hızı Yoğunlaşma hızı Zaman Buharlaşma hızı yoğunlaşma hızına eşit olduğu bir anda bir denge kurulur. Kurulan bu dengeye sıvı buhar dengesi denir. Sıvısıyla dengede olan buharın sıvı yüzeyine yapmış olduğu basınca denge buhar basıncı denir. Buhar basıncına etki eden faktörler: Sıvının türü: Aynı koşullarda her sıvının kendine özgü buhar basıncı vardır. Buhar basıncı saf sıvılar için ayırt edici özelliktir (aynı şartlarda). Bir sıvıyı oluşturan tanecikler arasındaki çekim kuvveti ne kadar az ise buhar basıncı o kadar fazladır. Buhar basıncı büyük olan sıvılara aynı zamanda uçucu sıvılar da denir. Buhar basınçları: saf etanol > saf su (25 C'da) Aynı sıcaklıkta sıvıların buhar basınçları; Aseton > etanol > saf su şeklinde sıralanır. Kaynama noktaları; Saf su > etanol > aseton şeklinde sıralanır. Moleküller arası çekim kuvveti büyük olan sıvının buhar basıncı düşük, kaynama noktası yüksektir. Uyarı Bir sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklığa kaynama noktası denir. Aynı şartlarda kaynama noktası saf sıvılar için ayırt edici özelliktir. Kaynama sabit bir sıcaklıkta, sıvının her tarafında ve buharlaşmaya göre daha hızlı gerçekleşir. Dış basıncın 1 atm olduğu ortamda ölçülen kaynama sıcaklığına normal kaynama noktası denir. Saf bir sıvının aynı dış basınç altında kaynama noktası ile yoğunlaşma noktası birbirine eşittir. Kaynama noktasına etki eden faktörler: Sıcaklık: Sıvıların buhar basınçları sıcaklıkla doğru orantılıdır. Yandaki Buhar basıncı grafik; bazı sıvıların (atm) buhar basıncı sıcaklık değişimlerini gös- 1 termektedir. Aynı zamanda grafiğe bakılarak sıvıların kaynama noktaları bulunabilir. Buhar basınçları ve kaynama noktaları karşılaştırılabilir. Uyarı Sıvının türü: Her sıvının sabit basınç altında belli bir kaynama noktası vardır. 56 Aseton 78 Etanol Saf su 100 Sıcaklık ( o C) Aseton, etanol ve saf suyun buhar basıncı sıcaklık değişimleri Sıvının saflığı: Sıvı içerisinde uçucu olmayan bir katı çözünürse sıvı buhar basıncı azalır. Sıvı içerisinde daha uçucu başka bir sıvı çözünürse karışımının buhar basıncı, ilk sıvının buhar basıncından daha büyük olur. Dietil eter Etil Alkol Saf su KN: 38 o C (1atm basınç altında) KN: 78 o C ( 1 atm basınç altında) KN: 100 o C (1atm basınç altında) Suyun içinde tuz ya da şeker çözünürse buhar basıncı azalır, saf alkol çözünürse alkollü suyun buhar basıncı saf sudan daha fazla olur. Sıvının saflığı: Bir sıvının kaynama noktası saflığıyla ters orantılıdır. Sıvı ne kadar saf ise kaynama noktası o kadar düşüktür. Saf bir sıvının içinde uçucu olmayan bir katı çözündüğünde buhar basıncı ve uçuculuğu azalırken kaynama noktası artar.

15 Sıcaklık ( o C) Sıcaklık ( o C) 1 atm dış basınç altında saf suyun sıcaklık zaman grafiği Zaman 100+a atm dış basınç altında tuzlu suyun sıcaklık zaman grafiği I. Saf su (25 o C, 1 atm) II. Doymuş şekerli su çözeltisi (25 o C, 1 atm) III. Doymamış şekerli su çözeltisi (25 o C, 1 atm) Kaynama noktaları II > III > I Buhar basınçları I > III > II Zaman Dış basınç: Bir sıvının yüzeyine etki eden dış basınç arttıkça kaynama Buhar basıncı noktası artar. Buhar (atm) basıncı dış basınca bağlı değildir. Kaynama, 1 0,9 buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklıkta gerçekleştiğine göre saf suyun Sıcaklık ( o C) Saf suyun buhar basıncının sıcaklıkla değişimi dış basıncın 0,9 atm olduğu ortamda kaynama noktası 98 o C, 1 atm olduğu ortamda ise 100 o C'dir. 0,9 atm 1 atm Deniz seviyesi Kaynama noktasındaki 1 mol sıvıyı tamamen gaz hâline getirmek için gerekli ısıya ise molar buharlaşma ısısı denir. Bir sıvının moleküller arası çekim kuvveti ne kadar büyük ise buharlaşma ısısı o kadar büyük olur. Molar buharlaşma ısısı, saf sıvılar için ayırt edici özelliktir. Bir sıvının molar buharlaşma ısısı ne kadar büyükse kaynama noktası da o kadar yüksektir. Soru Buharlaşma Isısı Sıvı (kkal/mol) X 6 Y 7 Z 10 Yukarıdaki tabloda buharlaşma ısıları verilen aynı koşullardaki X, Y ve Z sıvıları ile ilgili; I. Denge buhar basıncı en yüksek olan X'tir. II. Kaynama noktası en yüksek olan Z'dir. III. X'in tanecikleri arası çekim kuvveti Y'ninkinden daha büyüktür. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III Çözüm Bir sıvının molar buharlaşma ısısı ne kadar büyükse tanecikler arası çekim kuvveti o kadar büyükdür. X, Y ve Z sıvılarının molar buharlaşma ısıları X < Y < Z olduğundan tanecikler arası çekim kuvveleri de X < Y < Z'dir. Kaynama noktası, tanecikler arası çekim kuvveti ile doğru orantılı olduğundan kaynama noktaları X < Y < Z'dir. Z' nin kaynama noktası en yüksektir. Bir sıvının tanecikler arası çekim kuvveti ne kadar fazla ise denge buhar basıncı o kadar düşüktür. Tanecikler arası çekim kuvveti X < Y < Z olduğundan, sıvıların uçucukları Z < Y < X'dir. Cevap C Aynı ortamda kaynamakta olan sıvıların buhar basınçları birbirine eşittir. Uyarı Kaynama noktası, sıvının miktarına, bulunduğu kabın şekline, sıvının ilk sıcaklığına ve ısıtıcı kaynağının gücüne bağlı değildir. g) Buharlaşma Isısı Kaynama noktasındaki 1 gram sıvıyı, tamamen gaz hâline geçirebilmek için verilmesi gereken ısı miktarına buharlaşma ısısı denir. L B ile gösterilir, birimi kal/g'dır. h) Esneklik Esneklik katı bir cisme basınç uygulandığında cismin şeklinin değişmesi, basınç ortadan kalktığında ise şeklini yeniden almasına denir. Esneklik katılar için ayırt edici özelliktir. ı) Genleşme Isıtılan cisimlerin hacminde, boyunda ve yüzeyinde meydana gelen değişmeye denir. Genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici özelliktir, gazlar için ayırt edici özellik değildir. Çünkü gazların sıcaklığı

16 11 1 o C arttırıldığında bütün gazlar aynı oranda genleşir. Bir maddenin 1cm 3 ünün sıcaklığı 1 o C artırıldığında gerçekleşen hacim artışına genleşme katsayısı (λ) denir. i) İletkenlik Soru Açık hava basıncının sabit olduğu bir ortamda bulunan ağzı açık bir kaptaki arı sıvıyla ilgili I, II, III grafikleri verilmiştir. İletkenlik katı ve sıvılar için ayırt edici özelliktir. Elektrik iletkenliği serbest elektronlar ya da iyonlar yardımıyla gerçekleşir. I Yoğunluk II Kaynama Sıcaklığı Metaller serbest elektron içerdiklerinden hem katı hem de sıvı hâlde elektriği iletirler. Metaller ısıtıldıklarında dirençleri arttığı için iletkenlikleri azalır, yarı metallerde ise iletkenlik artar. Sıvı miktarı Sıvı miktarı Grafit dışındaki ametaller elektrik akımını iletmezler. Grafite elektrik iletkenliğini sağlayan π bağları ya da π elektronlarıdır. (Sabit sıcaklık) Hacim III İyonik bağlı bileşikler katı hâlde elektriği iletmez. Eritildiklerinde ya da suda çözündüklerinde, iyonları ayrıştırdıkları için elektriği iletirler. + NaCI( sv ý ý) " Na + ( sv ý ý) CI( sv ý ý) + NaCI( suda) " Na + ( suda) CI( suda) İyonik bağlı bileşiklerin eriyiklerinin ya da sulu çözeltilerinin sıcaklığı artırıldığında iletkenlikleri artar. Şeker (C 6 H 12 O 6 ya da C 11 H 22 O 11 ) ve alkol [C 2 H 5 OH (etanol)] gibi suda moleküler olarak çözünen maddelerin sulu çözeltileri elektrik akımını iletmez. Asitler ve bazlar suda çözündüklerinde iyonlara ayrıştıkları için sulu çözeltileri elektrik akımını iletir. Sıvı miktarı (Sabit sıcaklık) Bu grafiklerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I, II ve III Çözüm Yoğunluk ve kaynama noktası ayırt edici özellik olduğudundan madde miktarına bağlı değildir. Miktarı artırılan bir sıvının kaynama sıcaklığı ve yoğunluğu değişmez (I. ve II. grafik doğru). Hacim; ortak özellik olup madde miktarına bağlıdır. Miktarı artırılan sıvının hacmi de artar (III. grafik doğru). Cevap E + HCI( suda) " H + ( suda) CI( suda) + KOH( suda) " K + ( suda) OH( suda)

17 12 Soru Aşağıdaki tablo bazı özelliklerin, maddelerin katı, sıvı ve gaz hâllerinin hangilerinde ayırt edici olduğunu (+) hangilerinde ayırt edici olmadığını ( ) göstermek amacıyla hazırlanmıştır. Maddelerin fiziksel hali Ayırt Edici Özellikler Katı Sıvı Gaz Erime noktası + Donma noktası + Kaynama noktası + Sıcaklıkla genleşme + + Çözünürlük Tabloda bu özelliklerden hangisinin ayırt ediciliği yanlış işaretlenmiştir? A) Erime noktası B) Donma noktası C) Kaynama noktası D) Sıcaklıkta genleşme E) Çözünürlük Çözüm Erime noktası katılar için ayırt edici özelliktir. Donma ve kaynama noktası sıvılar için ayırt edici özelliktir. Çözünürlük maddenin katı, sıvı ve gaz hâlleri için ayırt edici özelliktir. Sıcaklıkla genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici özelliktir, gazlar için değildir. Cevap D C. MADDENİN FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ Maddenin dış yapısıyla ilgili olan bir başka ifadeyle bileşimiyle ilgili olmayan özelliklere fiziksel özellik denir. Maddenin bileşiminin değişmediği; sadece özkütle, elektrik iletkenliği, şekil gibi fiziksel özelliklerinin değiştiği değişmelere fiziksel değişmeler denir. Fiziksel Özellik Erime Kaynama Çözünme Fiziksel Değişme Buzun Erimesi Suyun Kaynaması NaCl'ün Suda Çözünmesi Maddenin bileşimi (iç yapısı) ile ilgili olan özelliklere kimyasal özellik denir. Yanıcı olup olmaması, asidik ya da bazik özellik göstermesi, oksitlenebilmesi vb. Maddenin bileşiminde (iç yapısında) gerçekleşen değişiklikler kimyasal değişimdir. Kağıdın yanması, hidrojen ve oksijenin birleşerek su oluşturması, demirin paslanması vb. Kimyasal Özellik Yanma Paslanma Çözünme Kimyasal Değişme Metan gazının yanması Demirin paslanması Çinko metalinin HCl çözeltisinde çözünmesi Maddelerin hâl değişimleri birer fiziksel değişimdir. Maddelerin fiziksel hâllerini inceleyelim. Maddenin Hâlleri Madde doğada katı, sıvı, gaz ve plazma olmak üzere dört farklı fiziksel hâlde bulunur. Maddenin Fiziksel Hâli Maddeyi oluşturan taneciklerin (atom, molekül, iyon) en düzenli; en sık istiflendiği yapıya maddenin katı hâli denir. Maddenin Katı Hâli 1. Tanecikler arası etkileşim kuvvetleri en büyüktür. 2. Maddenin en düzenli ve en kararlı hâlidir. 3. Tanecikler yer değiştirme hareketleri yapmaz. 4. Sıkıştırılamaz. 5. Taneciklerin yayılma (difüzyon) özelliği yoktur. 6. Belirli bir hacim ve şekilleri vardır. 7. Maddenin en az enerjili hâlidir. Maddenin Sıvı Hâli 1. Tanecikler arası etkileşim kuvvetleri katılara nazaran küçüktür. 2. Düzensizlik katılardan, büyük gazlardan küçüktür. 3. Tanecikler hareket ederken ortalama uzaklıkları değişmez. 4. Sıkıştırılamaz. 5. Yayılma özellikleri vardır fakat gazlara göre difüzyonları yavaştır. 6. Bulundukları kabın şeklini alır. 7. Katılara göre enerjileri fazladır. Maddenin Gaz Hâli 1. Tanecikler arası çekim kuvveti yok denilecek kadar azdır. 2. Tanecikler arası boşluk ve kapladığı hacim en fazladır. 3. Yoğunluğu en azdır. 4. Taneciklerin enerjisi en fazladır.