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
Komisyon ÖABT SINIF ÖĞRETMENLİĞİ KİMYA KONU ANLATIMLI ISBN 978-605-318-202-3 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 0312 342 22 08 Yayıncı Sertifika No: 14749 Matbaa Sertifika No: 30233 İletişim Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA Yayınevi: 0312 430 67 50-430 67 51 Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60 Dağıtım: 0312 434 54 24-434 54 08 Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38 Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60 İnternet: www.pegem.net E-ileti: pegem@pegem.net
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 pegem@pegem.net adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz. Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle... Başarılar...
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 % 80 1-40 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 % 12 % 8 Alan Eğitimi Testi % 20 41-50 Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2014-2015 ÖABT Sınıf Öğretmenliği Sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.
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...25 2. 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...42 3. 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
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...81 5. 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...98 6. BÖLÜM: MOL KAVRAMI A. Mol Kavramı...103 B. Avogadro Sayısı ve Mol Sayısı...103 C. Bağıl Kütle ve Mol Sayısı...105 D. Molar Hacim...107 E. Avogadro Hipotezi...108 Çözümlü Test...109 Çözümler...112 7. BÖLÜM: STOKİYOMETRİ A. Kimyasal Yasalar...117 B. Kimyasal Hesaplamalar...121 C. Miktarlı Geçiş Problemleri...122 D. Artan Madde Problemleri...123 E. Karışım Problemleri...124 F. Basit ve Molekül Formülü Bulma Problemleri...126 G. Verim Problemleri...128 H. Saflık Problemleri...128 I. Birbirini İzleyen Reaksiyonlar...129 Çözümlü Test...130 Çözümler...133
vii 8. BÖLÜM: GAZLAR A. Gazlarin Genel Özellikleri...139 B. Kinetik Gaz Teorisi...139 C. Gazların Difüzyonu...140 E. Gazlarda Basınç, Hacim, Mol Sayısı ve Sıcaklık İlişkisi...141 F. Gaz Yasaları...147 G. Kismi Basınç...154 H. Genel Gaz Denklemi...155 I. Tepkimeli Gaz Problemleri...157 İ. Su Üstünde Toplanan Gaz Basıncı...160 Çözümlü Test...162 Çözümler...165 9. BÖLÜM: ÇÖZELTİLER A. Çözeltiler...171 B. Çözelti Türleri...171 C. Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler...172 D. Çözünme Hızı...175 E. Derişim (Konsantrasyon)...176 F. Çözeltiler Arası Tepkimeler...182 G. Koligatif Özellikler...186 Çözümlü Test - 1...192 Çözümlü Test - 2...195 Çözümler - 1...196 Çözümler - 2...200
ALAN BİLGİSİ
1. BÖLÜM MADDE
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, 000027 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.
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 1 0 +4 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. Örnek 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. Örnek 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. Örnek 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.
7 Örnek 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. Örnek 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. Örnek 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. Örnek 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