Genel Müdür Temel Ateş Genel Koordinatör Akın Ateş Eğitim Koordinatörü Nevzat Asma Dizgi, Grafik, Tasarım Esen Dizgi Servisi Görsel Tasarım Muhteber Bozbaş Bu kitabın tüm hakları yazarına ve Esen Basın Yayın Dağıtım Limitet Şirketi ne aittir. Kitabın tamamının ya da bir kısmının elektronik, mekanik, fotokopi ya da herhangi bir kayıt sistemiyle çoğaltılması, yayımlanması ve depolanması yasaktır. İsteme Adresi ESEN BASIN YAYIN DAĞITIM LTD.ŞTİ. Bayındır 2. Sokak No.: 34/11-12 Kızılay/ANKARA Telefon: (0312) 417 34 43 417 65 87 Faks: (0312) 417 15 78 ISBN : 978 975 6913 52 5 Baskı Bahçekapı Mah. 2460. Sok. Nu.:7 06369 Şaşmaz / ANKARA Tel : (0312) 278 34 84 (pbx) www.tunamatbaacilik.com.tr Sertifika No: 16102 Baskı Tarihi 2013 VIII www.esenyayinlari.com.tr
Değerli öğretmen ve sevgili öğrencilerimiz, 9. Sı nıf Kim ya Yar dım cı Ders Ki ta bı ola rak ha zır la nan bu ki tap ta; 9. Sı nıf Kim ya prog ra mı nın be lirle di ği müf re dat içe ri sin de, te mel kav ram lar ve ril miş; kav ram lar, ör nek ler ve et kin lik le des tek len miş tir. Üniteler, bölümlere ayrılmıştır. Her bölümün sonuna okula yönelik çözümlü testler ve alıştırmalar eklenmiştir. Bun dan mak sat öğ ren ci nin kı sa dev re ler le test çö ze bil me im ka nı na sa hip ol ma sı ve tek rar eder ken kısa bö lüm le ri tek rar ede bil me si dir. Ki ta bı mı zın bu özel li ği, öğ ren ci le ri mi zin test çöz me si ve öğ ret men le rimi zin ödev ve re bil me si için tüm ko nu nun bit me si ni bek le me zo run lu lu ğu nu or ta dan kal dır mak ta dır. Aynı za man da öğ ren ci le ri miz ek sik lik le ri ni be lir ler ken ve ek sik lik le ri ni ta mam lar ken tüm ko nu yu de ğil, ko nunun bir bö lü mü ile il gi len me im ka nı nı sağ la mak ta dır. Öğ ren ci le ri mi zin bi rey sel ça lış ma la rı na yö ne lik olarak çö züm lü test ler ve ril miş tir. Alış tır ma test le ri öğ ret men le ri mi zin ödev ver me si ne ve ta kip et me si ne de yö ne lik tir. Ünitelerin so nun da ise test ler bü tün lü ğü sağ la ya cak şe kil de ha zır lan mış tır. Test ler YGS, LYS ve ben ze ri sı nav la ra yö ne lik tir. Bu ki tap bir kay nak ki tap özel li ği ni ta şı dı ğı için müf re datın esa sı na uyul ma sı na kar şın kap samı biraz ge niş le ti le rek öğ ren ci ve öğ ret men le ri mi ze su nul muş tur. Her öğ ren ci nin ra hat lık la ya rar la na bi le ce ği bir kay nak ki tap tır. Bu ki tap la il gi li eleş ti ri, öne ri ve dü şün ce le ri ni zi kayaramazan@hotma il.com.tr ve ramazankaya. com.tr ad res leriyle ya za rı na ulaş tı ra bi lir si niz. Kat kı la rı nız ve il gi le ri niz için şim di den te şek kür ede rim. Kitabın yayına hazırlanmasında emeğini esirgemeyen eşim Nimet KAYA ya teşekkür ederim. Bu ki ta bın öğ ren ci le ri mi ze ya rar lı ola ca ğı bi lin ciy le, öğ ret men le ri mi ze ve öğ ren ci le ri mi ze ba şa rı lar di le rim. Say gı la rım la... Ra ma zan KA YA www.ramazankaya.com.tr
1. ÜNİTE : KİMYA BİLİMİ 1. BÖLÜM : Kimya Nedir?... 7 2. BÖLÜM : Kimya Ne İşe Yarar?... 25 3. BÖLÜM : Kimyanın Sembolik Dili... 41 4. BÖLÜM : Güvenliğimiz ve Kimya... 57 2. ÜNİTE : ATOM VE PERİYODİK SİSTEM 1. BÖLÜM : Atom Kavramının Gelişimi... 91 2. BÖLÜM : Atom Modelleri... 113 3. BÖLÜM : Periyodik Sistem... 129 3. ÜNİTE : KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİMLER 1. BÖLÜM : Kimyasal Tür Nedir?... 167 2. BÖLÜM : Kimyasal Türlerin Arası Etkileşimlerin Sınıflandırılması... 183 3. BÖLÜM : Güçlü Etkileşimler... 195 4. BÖLÜM : Zayıf Etkileşimler... 215 5. BÖLÜM : Fiziksel ve Kimyasal Değişimler... 229 4. ÜNİTE : MADDENİN HALLERİ 1. BÖLÜM : Maddenin Fiziksel Halleri... 259 2. BÖLÜM : Gazlar... 273 3. BÖLÜM : Sıvılar... 325 4. BÖLÜM : Katılar... 341
1. ÜNİTE : KİMYA BİLİMİ 1. BÖLÜM : KİMYA NEDİR? 1.1. İNSAN MADDE İLİŞKİSİNİN TARİHÇESİ a) Eski Çağlarda Keşfedilen Maddeler b) Simya 1.2. MODERN ÇAĞDA MADDEYE BAKIŞ AÇISI a) Kimya b) Madde 2. BÖLÜM : KİMYA NE İŞE YARAR? 2.1. KİMYANIN UĞRAŞ ALANLARI 2.2. BAŞLICA KİMYA DİSİPLİNLERİ 2.3. KİMYANIN SANAYİDEKİ YERİ a) İlaç b) Gübre c) Petrokimya d) Polimer e) Arıtım f) Ahşap İşleme g) Boya-tekstil İşlemleri 3. BÖLÜM : KİMYANIN SEMBOLİK DİLİ 3.1. ELEMENT KAVRAMININ TARİHSEL GELİŞİMİ 3.2. ELEMENTLER 3.3. BİLEŞİKLER 4. BÖLÜM : GÜVENLİĞİMİZ VE KİMYA 4.1. KİMYASAL MADDELERİN İNSAN SAĞLIĞI VE ÇEVREYE ZARARLI ETKİLERİ 4.2. GÜVENLİK AMAÇLI TEMEL İŞARETLER 4.3. LABORATUVAR GÜVENLİĞİ
Basit madenleri altına çevirmek ve ölümsüzlük iksirini keşfetmek için gösterilen çabaların tümüne simya denir. Simya bilim değildir. Bilimlere katkı sağlamıştır. Sınama yanılma yöntemi kullanılır. Teorik temelleri yoktur. Bilgi birikimi yapmamıştır. Felsefi yönü bulunmamaktadır. Evrenin dört ögeden (toprak, su, hava ve ateş) oluştuğunu kabul eder. Kimya bir bilimdir. Kimya, maddenin ve dönüşümlerinin bilimidir. Kimyaya göre madde, kütlesi olan ve uzayda yer kaplayan her şeydir. Bütün maddelerin 116 atom çeşidinden meydana geldiğini kabul eder. Kimya, bilimin diğer birçok alanıyla ve insanın uğraştığı bir çok alanla ilişkili olduğu için temel bilim olarak bilinir. Kimya günlük hayata yaptığımız işlerin çoğu ile ilgilenir. Kullandığınız bir çok malzeme ve araçlar kimyanın çalışmalarının ürünüdür. Kimya bir çok bakımdan herkesi ilgilendirir. Çevre sorunların çoğu kimyasal kökenli olmasına rağmen, bu sorunları kontrol eden ve ortadan kaldıracak olan yine kimyadır. Organik kimya, fizikokimya, biyokimya, Analitik kimya, anorganik kimya gibi alt bilim dalları bulunmaktadır. Kimyanın sembolik dilinde elementlerin sembolleri esas alınmaktadır. Eski çağlarda elementler fiziksel özelliklerine göre simgelenmiştir. Elementlerin bugünkü sembolleri ile gösterimi ilk defa kimyacı Berzelius tarafından, elementlerin baş harfleri veya ilk iki harfleri kullanılarak yazılmıştır. Bileşikler ise formüllerle gösterilir.
1. BÖLÜM : KİMYA NEDİR? 1.1. İNSAN MADDE İLİŞKİSİNİN TARİHÇESİ a) Eski Çağlarda Keşfedilen Maddeler b) Simya 1.2. MODERN ÇAĞDA MADDEYE BAKIŞ AÇISI a) Kimya b) Madde Basit madenleri altına çevirmek, ölümsüzlük iksirini keşfetmek, bütün hastalıkları iyileştirmek ve felsefe taşını keşfetmek için gösterilen tüm çalışmalara simya (alşimi), bu çalışmaları yürüten alimlere ise simyacı (alşimist) denir. Daha sonra kimya alanında veya diğer bilim alanlarında çalışarak kendisine yer edinen bir çok alim simyacıdır. Bunlara Isaac Newton, Robert Boyle, Roger Bucon, Yahudi Maria, Zozimos, Aristo, Helmond, Glauber, Johann Becher, George Ernest Stahl gibi örnek verilebilir. Türk-İslam ve arap simyacılara ise Cabir Bin Hayyan, Ebubekir el Razi, İbn-i Sina, Lokman Hekim, Ebu Reyhan el Biruni gibi örnek verilebilir. Orta Çağ da en önemli kimyacı Cabir Bin hayyan dır. Cabir Bin Hayyan ilk defa modern anlamdakilere benzeyen deney araçları keşfetmiş ve birçok deney yapmıştır. Destilasyon ve kristalizasyon metotlarını geliştirmiştir. Cabir Bin Hayyan ın çalışmalarını Ebubekir El Razi devam ettirmiştir. Cabir Bin Hayyan kimyanın babası olarak adlandırılır. Simya nın teorik temelleri yoktur. Sınama yanılma yöntemi ile çalışır. Sistematik bilgi birikimi yapmamıştır. Fizik, kimya, tıp, metalurji gibi bilimlere katkılar sağlayan simya bilim kabul edilmemektedir. Simyacılar kendi laboratuvarlarını gözden uzak bölgelerde yine kendileri kurmak zorundadır. Deney araçlarını kendi yapmak zorundadır. Damıtma, su banyosu, karıştırma, süzme, kaynatma, kavurma, mayalandırma, katılaştırma, akıcılaştırma, süblimleştirme gibi teknikleri kullanan simyacılar, bu tekniklerin bir çoğunu ve geliştirdikleri araçları kimyaya bırakmışlardır. Simyacılara göre madde birdir. Farklı şekillere dönüşebilir. Simyacılara göre dört element vardır. Ateş, hava, su ve toprak. Diğer tüm maddeler bu dört elementin çeşitli şekillerde karışması ve ayrılması ile oluşur. 17. yüzyılda Robert Boyle ve 18. yüzyılda A. Lavoisier, kimya biliminin bilim olma sürecine katkıda bulunan önemli çalışmalar yapmışlardır. Rönesans döneminde elementleri daha basit maddelere dönüşmeyen saf maddeler olarak tanımlayan Robert Boyle, Aristo nun element kavramını sonlandırmıştır. Modern kimyanın babası olarak adlandıranlar vardır. Lavoisier yanma olayını bugünkü anlamda tanımladı. Metal oksitlerin oksijen ile metallerin yaptığı bileşikler olduğunu kanıtladı. Rönesans döneminin simyacılarından hakim Paracelsus göre tuz, kükürt ve cıva var olan herşeyin temel yapı taşı olan beden, can ve ruhun karşılığıdır. Bu dönemin simyacılarından Helmond ve Glauber önemli çalışmalar yapmışlardır. Helmond çeşitli süreçlerde gaz üretimini gerçekleştirmiş. İlk kez deneylerinde terazi kullanmıştır. Glauber yemek tuzunu sülfürik asitle parçalayarak tuz asidi ve sodyum sülfat elde etmiştir. Tüm bu çalışmalara ilave olarak Lavoisier, Proust, Dalton, Gay-Lussac, Avogadro gibi bilim adamlarının çalışmaları kimya bilimine geçişi sağlamıştır. Kimya maddenin bileşimi ve özellikleri ile ilgilenen bilim dalıdır. Bilimsel yöntemi kullanır. Lavoiser, Dalton, Proust, Gay-Lussac, Avogadro, Scheele, Mendeleev, Moseley, Cavendish, Priestly ve Thomson gibi kimyacılar bilimin gelişmesine katkı sağlamışlardır. Kimyanın maddeye bakış açısına göre, madde boşlukta yer tutan, kütle denilen özelliğe sahip ve eylemsizliği olan her şeydir.
Kimya Bilimi 1.1. İNSAN MADDE İLİŞKİSİNİN TARİHÇESİ İnsanoğlu var olduğu günden bu yana yaşamını devam ettirmek ve kolaylaştırmak için daima uğraş içerisinde olmuştur. Kendini koruma, yaşamını sürdürebilme ve yaşamını kolaylaştırma çabaları insanoğlunun gelişimine katkıda bulunmuştur. a) Eski Çağlarda Keşfedilen Maddeler Beslenme için ihtiyaç duyulan gıdalar doğal yetişen sebze ve meyveler ile avlanma sonucu elde ettikleri hayvanlardan sağlanmıştır. Avlanma maksatlı uğraşlarda demir, bakır, kalay ve altın gibi metaller keşfedilmiştir. Beslenme amaçlı olarak elde edilen yiyeceklerin lezzetlendirilmesi, saklanması ve korunması için yemek tuzu, baharatlar, kükürt gibi maddeler keşfedilirken, yiyeceklerin konulması ve saklanması için kap kacak geliştirilmesi aşamasında kil, cam gibi maddeler ile tanışmışlardır. Tesadüfen keşfedilen tuz önemli bir madde idi. Gıdaların lezzetlendirilmesinde, gıdaların bozulmalarını engellemede, geciktirmede ve yaraların iyileştirilmesinde kullanıldı. Eski çağlarda insanlar, temel ihtiyaçlarını karşılamak, kendini korumak ve süslenmek için sınama yanılma yoluyla bir çok madde keşfetmiştir. Eski çağ insanlarının ihtayçları barınma, korunma, giyinme, gıda, ısınma ve süslenme olarak tanımlanabilir. Isınma maksadıyla ateşi kullandılar. Ateşin varlığını şimşekler ve yanardağlardan anlayan eski çağ insanları, taşları birbirine sürterek buldukları ateşi; yiyecekleri pişirme, maddeleri eritme, ısınma ve çamurdan elde ettikleri kap kacakları sağlamlaştırma amaçlı kullandılar. Barınma için mağaralar, dev ağaç kabukları ve kaya sığınakları kullanılmıştır. Daha sonraları taşlardan yapılan yapılara dönüşmüştür. Korunma için barınma yerlerini kullanmanın yanında vahşi hayvanların saldırılarını bertaraf etmek maksadıyla silahlar geliştirmiştir. Giyinme maksadıyla avladıkları hayvanların derileri ve yünleri kullanılmıştır. Bu maksatla deri sepilemeyi ve yünleri boyamayı geliştirmişler. Sınama yanılma ile malahit, kurşun (II) sülfür, antimon (II) sülfür, bakır (II) oksit, alizarin, şap, kıbrıs taşı ve bitkierden elde edilen boyar maddeler keşfedilmiştir. Boyar maddeleri elde etmek için armut ağacının yaprakları, asma yaprağı, ayva kabuğu, ebegümeci yaprakları, meyan kökü, şeftali ağacının yaprakları ve safran gibi bitkiler kullanılmıştır. Hastalıklarlardan korunma ve tedavi amacıyla tuz, göztaşı [bakır (II) sülfat, CuSO 4 ] ve şap [potasyum alüminyum sülfat, KAl (SO 4 ) 2. 12H 2 O] gibi kimyasalların yanında bitkilerde kullanılmıştır. Rezene, maydanoz, çam, terebentin, kendir, safran, ısırgan otu, limon, limon kabuğu, nane gibi bitkiler ilaç yapımında, hastalıkların tedavisinde kullanılmıştır. Bitkileri, hastalıkları tedavi için kullanılan insanlar, elde ettikleri ürünlerin dayanıklılığını artırmak ve uzun süre bozulmadan saklamak için de çareler aramışlardır. Kükürt buharı ile ağartma ve bandırma gibi çeşitli yöntemler kullanmışlardır. 8
Kimya Bilimi ÖRNEK Aşağıdakilerden hangisi eski çağ insanlarının, sınama yanılma yoluyla yararını keşfettiği madde örneklerden değildir? Aristo, Isaac Newton, Robert Boyle, Rocer Bucon, Ebu Musa Cabir Bin Hayyan, Ebubekir El Razi, İbn-i Sina, Al-Kindi, Al-Tusi, Ebu Reyhan El Burini önemli simyagerlerdir. A) Kıbrıs taşı B) Göz taşı C) Tiner D) Şap E) Altın ÇÖZÜM Cabir Bin Hayyan Batı simyası her zaman, kökenleri ünlü simyacı Hermes Trismegistus a uzanan ve bir felsefe sistemi olan Hermetizm le yakından bağıntılı olmuştur. b) Simya (Alşimi) Sim ya doğanın ilkel yollarla araştırılmasıdır. İnsanların temel ihtiyaçlarını karşılamak için sınama yanılma yoluyla doğayı keşfetme uğraşlarıdır. Simya zamanla gelişerek felsefi bir özellik kazanmıştır. Simya; kimya, metalurji, fizik, tıp, astroloji, semiotik, mistisizm, sipiruatualizm ve sanatı içinde barındırır. Simyanın, simya ile uğraşan kişilerin amaçları: Basit madenleri altına çevirmek, Bütün hastalıkları iyileştirmek ve gençleşmek, Hayatı sonsuz biçimde uzatacak ölümsüzlük iksirini bulmak, Felsefe taşını bulmak, Maddenin özünü açığa çıkarmak, İnsanın özünü açığa çıkarmak olarak özetlenebilir. Orta Çağ dan itibaren Avrupalı simyacılar, hem madenleri altına çevirmek hem de ölümsüzlük iksiri (pencea) yaratılmasında kullanılacak efsanevi bir madde varsaydıkları felsefe taşı nın bulunması için çaba sarfettiler. Sim yager simya ile uğraşan kişilere verilen ünvandır. Simyagerlere alşimist de denir. Simyager doğanın metotlarına göre laboratuvarında maddelerin ayrıştırılması, arındırılması ve bir araya getirilmesi işleminin uygulayıcısıdır. Laboratuvarını kendisi kurmak durumandadır. Simya teorik temelleri olmayan sınama yanılmaya dayanan yöntem ve teknikler kullanmıştır. Sistematik bilgi birikimi sağlamamıştır. Bu nedenlerden dolayı bilim dalı kabul edilmemektedir. Buna rağmen bir çok madde, araç ve gereç simyacılar tarafından keşfedilmiş ve kimyaya aktarılmıştır. Boyar maddeler, barut, deri boyama, seramik, cam, esans, üzümden şarap elde etme, sabun üretimi, arpadan bira üretimi ve maddelerin işlenmesi simyadan kimyaya geçmiştir. Alman Johann Joachim Becher maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu fikrini gözden geçirerek Terra Pinguis olarak adlandırılan ateş elementinin yanma sırasında kaçıp giden bir nesne olduğunu varsaymıştır. Daha sonra bu nesne filojiston olarak adlandırılmıştır. İlk tanımlamaya göre yanıcı olan cisimler ve yanıcı olmayan filojiston yanma olayını oluşturmaktadır. Becher e göre metal oksitler birer element, metaller ise kül ve filojistondan oluşan birer bileşiktir. Metal oksitlerin oksijen ve metallerden oluştuğunu, yanma ve oksitlenmenin günümüzdeki tanımını yaparak kimyanın gerçek bilimsel niteliğine kavuşmasını sağlayan Antoine Laurent Lavoisier dir. Antoine Laurent Lavoisier 9
Kimya Bilimi Simya bilim dalı olarak kabul edilmemektedir. Ancak simyanın çeşitli bilim dallarına (kimya, tıp, metalurji gibi) katkıları olmuştur. Orta Çağ simyacıları demir (II) sülfatın damıtılmasından sülfürik asit (zaç yağı), demir (II) sülfat ve yemek tuzunun damıtılmasından hidroklorik asit (tuz ruhu), demir (II) sülfat ve potasyum nitratın birlikte damıtılmasından ise nitrik asit (kezzap) elde etmişlerdir. Orta Çağ da sülfürik asit iki ayrı yöntemle elde edilmiştir. Birincide vitirol veya şap kil kaplarda ısıtılarak elde edilirken, ikincide Hint güherçilesi (KNO 3 ) ile kükürt karıştırılıp su dolu bir kapta yakılarak elde edilmiştir. Sülfürik asit, simyacılar tarafından bulunan, birçok kullanım alanı olan bir maddedir. Simyacılar farklı anorganik maddelerin elde edilmesini öğrenmişlerdir. Teknik alanda ilerlemeye karşın, maddenin yapısı konusunda Aristo ve onun izleyicilerinin görüşleri egemen olmuştur. Simyacılar, tarihsel süreç içerisinde maddenin işlenmesi, kozmetik, boya üretimi, giysi ve derilerin boyanması gibi çalışmalar; barut, cam, mürekkep, seramik, esans, zaç yağı, kezzap ve tuz ruhu gibi buluşlarla bugünkü kimya biliminin temellerini oluşturmuştur. 1.2. MODERN ÇAĞDA MADDEYE BAKIŞ AÇISI Modern çağda madde boşlukta yer tutan, kütle denen bir özelliğe sahip ve eylemsizliği olan her şeydir. Çevremizde gördüğümüz tüm nesneler madde kapsamına girer. Atmosferdeki gazlar, gözle görülmeseler bile birer maddedir. Çünkü bunlarda boşlukta yer kaplarlar ve birer kütleleri vardır. Çağımızın maddeye bakış açısını anlamak için kimya bilimini anlamak gerekir. ÖRNEK I. Teorik temelleri olmayan sınama yanılmaya dayalı çalışmalar içerir. II. Deney ve laborutavar çalışmaları sonucunda elde edilen sistematik bilgi birikimini sağlamıştır. III. Bilimsel yöntemle yapılan çalışmalara dayanır. Yukarıdaki verilen yargılardan hangileri simya için doğrudur? D) I ve II E) I ve III ÇÖZÜM a) Kimya Kimya maddelerin ve madde dönüşümlerinin bilimidir. Maddenin yapısını, özelliklerini, maddesel değişimleri ve bu değişimlerdeki kuralları inceler. Dünyada yer alan canlı ve cansız tüm varlıklar kimyanın inceleme alanına girer. Kimya bizi ve etrafımızdaki her şeyi içeren maddenin incelenmesidir. Bilim adamlarının sorunlara çözüm uyguladıkları yönteme bilimsel yöntem denir. Bilimdeki ilerleme bilim adamlarının çalışma şekillerine bağlıdır. Doğru soruların sorulması, doğru yanıtların verilmesi için doğru deneylerin tasarlanması ve buluşların mantıklı açıklamalarla yorumlanmasıdır. Buna bilimsel yöntem denir. Bilimsel yöntem adımlar dizisi olarak tanımlanabilir. İlk adım ise belirlenmiş bir probleme yönelik seçilen ve incelenmek istenilen materyali temsil eden küçük bir örnek üzerinde ölçümler yaparak veri toplamaktır. Gözlem ayrıntılara dikkatli bir yaklaşım gerektirir. Veri dizilerinde gözlenen düzenlilikler bilimsel kural olarak formüle edilir. Bu gözlemlerin iyice sınırlandırılmış bir özetidir. Örneğin yerçekimi kanunu, kütleleri farklı cisimler üzerine yerçekiminin etkisiyle ilgili öçümlerin bir özetidir. 10
Kimya Bilimi İkinci adımda hipotez geliştirilir; bu da en temel kavramlardan yararlanarak, kuramın mümkün olan açıklamalarıdır. Hipotez geliştirmek önsezi, hayal gücü ve yaratıcılık ister. Bir hipotez geliştirildikten sonra, bu hipotezi kanıtlayacak deneyler yapılır ve dikkatlice kontrol testleri uygulanır. Deneyler çoğunlukla yaratıcılık ve bazen de iyi bir şans gerektirir. Eğer tekrarlanan deneylerin sonuçları hipotezi destekliyorsa, bu defa da teori olarak formüle edilir. Bir teori bazen bir model yardımıyla açıklanabilir; model incelenen şeyin basite indirgenmiş şeklidir. Teori ve modeller deneyler ile test edilir ve deney sonuçlarına uymayan kesimlerinde gerekli düzeltmeler yapılır. ÖRNEK Kimya ile ilgili; I. Kimya maddenin bileşim ve özellikleri ilgilenen bilim dalıdır. II. Kimya bizi ve etrafımızdaki her şeyi içeren maddenin incelenmesidir. III. Kimyanın yöntemi sınama yanılmadır. IV. Kimya ile uğraşanlara simyacı denir. V. Antoine Laurent Lavoisier bir kimyacıdır. Yukarıda verilen ifadelerden kaç tanesi doğrudur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 ÇÖZÜM b) Madde Teori evrensel boyutta geçerliliğini sürdürüyorsa ve hiçbir şekilde çürütülemiyorsa kanun adını alır Varılan sonuçlar rapor haline getirilerek diğer bilim adamlarıyla paylaşılır. Kimya deneysel bir bilimdir. Bilimsel yöntemi kullanır. Kimya ile uğraşanlara kimyager veya bilim adamı denir. Kimyanın amacı diğer bilimlerle aynı olup, insanoğlunun hayat standardını artırmaktır. Kimyada element; tek tür atomdan oluşan saf maddeler olarak tanımlanmaktadır. Kimya; fizikokimya, biyokimya, analitik kimya, organik kimya, anorganik kimya, polimer kimya ve çevre kimyası gibi bir çok disiplinlere ayrılmıştır. Kimya maddenin bileşim ve özellikleri ilgili bilim dalıdır. Bu tanım madde, bileşim ve özellik terimlerini içermektedir. Madde boşlukta yer tutan, kütle denilen özelliğe sahip ve eylemsiz olan herşeydir. Çevremizde gördüğümüz tüm nesneler madde kapsamına girer. Atmosferdeki gazlar, su, toprak, sabun, deterjan, egzoz gazı gibi nesneler maddedir. Güneş ışığı, ısı ise madde değildir. Işık, ısı birer enerji şeklidir. Bileşim bir madde örneğinin bileşimlerini ve bunların madde içindeki bağıl oranlarını ifade eder. Yemek tuzu, iki basit maddenin (sodyum ve klor) sabit oranlardaki bileşimidir. Kimyacıya göre tuzun bileşimi kütlece %39,32 sodyum ve %60,68 klordür. Özellikler, bir madde örneğini başka madde örneklerinden ayıran niteliklerdir. Bazı durumlarda özellikler gözle görülebilir. Renk, saydamlık, sertlik ve akışkanlık gibi özellikler görülebilir. Özellikler, genellikle, fiziksel ve kimyasal özellikler diye iki grupta toplanabilr. 11
Kimya Bilimi Fiziksel Özellikler Fiziksel özellikler maddenin bileşimini değiştirmeyen özelliklerdir. İşlenebilirlik, sertlik, esneklik, miktar, özkütle, kırılganlık, erime noktası, bir metalin elektriği iletebilmesi, saydamlık gibi özellikler örnek verilebilir. Bazen bir madde örneği fiziksel değişime uğrayarak, fiziksel görünümünü değiştirebilir. Fiziksel değişimlerde maddenin bazı fiziksel özellikleri değişir. Fiziksel değişimlerde maddenin bileşimi değişmez. Kimyasal özelliklerinin değişmediği anlamına gelmektedir. Kimyasal Özellikler Yapısal değişim sırasında gözlenebilen veya tespit edilebilen özelliklerdir. Bir maddenin belli koşullarda, bileşiminde değişme meydana getirebilmesi ya da getirememesi yeteneğidir. Yanabilirlik, asit ya da bazla tepkime verebilirlik, su ile tepkime verebilirlik, paslanabilirlik, hidrojen iyonunu indirgeyebilirlik gibi örnekler verilebilir. Kimyasal değişimlerde bir ya da daha fazla madde çeşitli farklı bileşimlerde yeni madde örneklerine dönüşür. Kimyasal değişime, maddenin bileşiminde meydana gelen değişmedir. Maddenin Sınıflandırılması Fiziksel yöntemlerle daha basit maddelere ayrılmayan homojen maddelere saf maddeler denir. Saf maddeler elementler ve bileşiklerden oluşmaktadır. Tek bir atom çeşidinden oluşan maddelere element denir. Günümüzde 116 çeşit atom dolayısıyla 116 çeşit element bilinmektedir. Bütün maddeler bu 116 atom atom çeşidinden meydana gelmiştir. Bileşikler iki ya da daha fazla farklı element atomunun birleşmesiyle oluşan maddelerdir. Bileşikler aynı cins mokelüllerden oluşur. Molekül, bileşiğini oluşturan atomları, bileşikteki ile aynı oranda içeren en küçük birimdir. Bileşikler kimyasal işlemlerle parçalanabilirken elementler parçalanamaz. İki ya da daha fazla maddeden oluşan ve fiziksel işlemlere bileşenlerine ayrılabilen maddelere karışım denir. Verilen bir örneğin bileşim ve özellikleri her tarafında aynı ise bu tür karışımlara homojen karışımlar ya da çözelti denir. Deniz suyu, hava, şekerli su gibi maddeler örnek verilebilir. Verilen bir örneğin her tarafında bileşimi ve özellikleri aynı olmayan karışımlara heterojen karışımlar denir. Buna göre, heterojen karışımın bir yerinden diğerine bileşim ve fiziksel özellikleri değişebilir. Kum ve su karışımı, mayonez, bir beton parçası, bir bitki yaprağı heterojendir. Maddenin miktarına bağlı özelliklerine ortak özellikler denir. Kütle, hacim, eylemsizlik gibi. Maddenin miktarına bağlı olmayan ve maddenin cinsine bağlı olan özelliklerine ayırt edici özellikler denir. Fiziksel ve kimyasal özellikler ayırt edici olabilir. Özkütle, özhacim, öz ısı, çözünürlük, esneklik katsayısı ısı ile genleşme katsayısı, erime noktası, kaynama noktası, donma noktası, yoğunlaşma noktası, gibi özellikler ayırt edicidir. ÖRNEK I. Kimya, madde ve dönüşümlerinin bilimidir. II. Madde, kütlesi olan ve uzayda yer kaplayan herşeydir. III. Dokunabildiğimiz herşey bir maddedir. IV. Dokunamadığımız şeyler madde değildir. V. Bir alevin bileşenleri madde değildir. Kimya ve madde ile ilgili yukarıda verilen ifadelerden kaç tanesi doğrudur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 ÇÖZÜM 12
ÖRNEK Kimya büyük ölçüde deneysel bir bilimdir ve laboratuvar araflt rmalar ndan sa lanan büyük bir önemi vard r. I K MYA III II Kimya ve kimya ile ilgili konular n çal fl lmas üç aflamal d r; gözlem, temsil ve yorum. Kimya alan ndaki de iflimlerin izlenmesinde bilimsel yöntemi uygular. Kimya Bilimi ÖRNEK Aynı ortamda bulunan Fe (k) ve Fe 2 O 3(k) maddelerinden eşit kütleler alınıyor. Buna göre; I. İletkenlik, II. Hacim, III. Erime sıcaklığı özelliklerinden hangileri bu katıları birbirinden ayırt etmek için kullanılabilir? Yukarıdaki kavram haritasında kimya ile ilgili verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM ÇÖZÜM 13
KİMYA BİLİMİ ÇÖZÜMLÜ TEST 1 1. I. Eski çağ insanları barınma ihtiyacı için mağara, ağaç kovukları ve kayalıkları kullandılar. II. Eski çağ insanları beslenme ihtiyacı için bitkiler ve avladıkları hayvanları kullandılar. III. Eski çağ insanları besinleri saklamak için topraktan yaptıkları çanak, çömlek gibi kap kacakları kullandılar. IV. Eski çağ insanları taşları birbirine sürterek buldukları ateşi; yiyecekleri pişirme, maddeleri eritme, ısınma ve çamurdan yaptıkları kap kacakları sağlamlaştırmada kullandılar. V. Eski çağ insanları doğada buldukları metal filizlerinden bakırı, demiri, altın ve cıvayı elde edebildiler. Eski çağ insanlarının yapabildikleri veya kullanabildikleri ile ilgili yukarıda verilenlerden kaç tanesi doğrudur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 4. I. Hastalıktan korunma ve tedavi amacıyla bitkileri kullanma, II. Avladıkları hayvanların kürkleri ile vücutlarını örtme, III. Temel ihtiyaçlarını karşıladıktan sonra dış görünümlerine önem verme ve yüzlerini madensel ve bitkisel boyalarla boyama Yukarıda verilenlerden hangileri eski çağ insanlarının gösterdikleri davranışlara örnek verilebilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II 5. D) II ve III E) I, II ve III K br s tafl 5 1 2 Maddeler 3 fiap 2. I. Tuz (sodyum klorür) II. Göz taşı (Bakır (II) sülfat) III. Vernik (koruyucu yağ-reçine karışımı) Yukarıdakilerden hangileri eski çağ insanlarının sınama yanılma yoluyla keşfettikleri maddelerdendir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III Petrol Kömür 4 Göztafl Yukarıda eski çağ insanlarının yoğun olarak kullandıkları maddeler ile ilgili kavram haritası verilmiştir. Buna göre, kutucuklarda yer alanlardan hangileri eski çağ insanlarının yoğun olarak kullandıkları maddelerdendir? A) Yalnız 1 B) Yalnız 5 C) 3 ve 4 D) 1, 2 ve 4 E) 1, 2 ve 5 3. Aşağıdaki maddelerden hangisi kumaşları, yünden yapılan giysileri boyama amaçlı kullanılmamıştır? A) Ceviz kabuğu ve yaprağı B) Turp kabuğu C) Meyan kökü D) Ihlamur ağacı kabukları E) Ayva kabuğu ve çekirdekleri 6. Aşağıdakilerden hangisi eski çağda insanoğlu için ateşi kullanma nedenlerinden biri değildir? A) Yemek tuzunu sodyum ve klor gazına ayrıştırmak için B) Yiyecekleri pişirmek için C) Bazı maddeleri eritip karıştırmak için D) Topraktan yaptıkları kapların daha dayanıklı olmasını sağlamak için E) Isınmak ve hayvanlardan korunmak için 14
Kimya Bilimi 7. Simyacılar, çalışmaları sırasında günümüz kimyasının da temelini teşkil eden bazı yöntemler kullanmışlardır. Buna göre; I. Elektroliz II. Süzme III. Damıtma yukarıda verilen yöntemlerden hangileri kimyaya, simyacılar tarafından kazandırılmıştır? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 10. I. Daha önceleri keşfedilmiş, damıtmada kullanılan imbiği geliştirmiş ve büyük oranda esans damıtılmasında kullanmışlardır. II. Demir (II) sülfatın damıtılmasından sülfürik asit elde etmişlerdir. III. Demir (II) sülfat ve potasyum nitratın birlikte damıtılmasından nitrik asit elde etmişlerdir. Arap alimlerinin yaptığı çalışmalara örnekler verilmiştir. Buna göre, bu örneklerden hangileri Arap alimleri için doğrudur? D) I ve II E) II ve III 8. Simyanın bilim olarak kabul edilmemesinde; I. Teorik temellerinin bulunmayışı II. Bilimsel yöntemlerle çalışmalar yapması III. Sistematik bilgi birikimin sağlayamaması yukarıdakilerden hangileri sebep sayılmaktadır? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 11. D Alt n, c va ve gümüfl ölümsüz ifade eden de eri oldu una inan lan simya dönemi elementlerindendir. Atefl, toprak ve su simya elementi hava ise kimya elementidir. Y Rönesans döneminde bir madde element ise daha küçük parçalara bölünmez. D Y D Y 1 2 Modern dönemde; Aristo ya göre element tek tür element, düflünceye atomdan oluflan dayal bir saf maddedir. madde alg s d r. D Y D Y 3 4 5 6 9. Atomlar n kontrol alt nda parçalanarak farkl elementlere dönüflebilece ini söylemifltir. I III II lk defa modern anlamdakilere benzeyen deney araçlar keflfetmifl bir çok deney yapm flt r. Element kavramının tarihsel gelişimi ile ilgili verilen ifadelerin doğru (D) ya da yanlış (Y) olduğuna karar verilerek ilgili yönde ilerlendiğinde hangi çıkış noktasına ulaşılır? A) 1 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6 Filojiston kavram n gelifltirerek aç klamaya çal flm flt r. Yukarıdaki kavram haritasında İslam alimlerinden biri olan Cabir Bin Hayyan ile ilgili bilgiler verilmiştir. Buna göre, bu bilgilerden hangileri yanlıştır? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 12. I. Şap II. Göz taşı III. Kükürt Yukarıdaki maddelerden hangileri eski çağ insanlarının sınama yanılma yoluyla yararını keşfettiği maddelere örnektir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 15
KİMYA BİLİMİ ÇÖZÜMLÜ TEST 1 ÇÖZÜMLERİ 1. 4. 5. 2. 3. 6. 16
Kimya Bilimi 7. 10. 8. 11. 12. 9. 17
KİMYANIN GELİŞİMİ ALIŞTIRMALAR 1 Aşağıdaki soruları cevaplayınız. Cevabınızın nedenini kısa bir şekilde açıklayınız. 1. Aşağıdakilerden hangisi simyanın bilim sayılmamasıın nedenlerinden biri değildir? A) Sistematik bilgi birikimi sağlamaması B) Sınama yanılma yoluyla çalışması C) İhtiyaca yönelik olması D) Bulgularını deneylerle desteklemesi E) Teorik bir temele dayanmaması Açıklama : 2. Simyacılar ile ilgili; I. Sonsuz zenginliğe ulaşmayı hedeflemişlerdir. Farklı madenleri karıştırarak altın elde etmeye çalışmışlardır. II. Çalışmaları teorik bilgi birikimine dayalı deneysel çalışmalardır. III. Amaçları felsefe taşını keşfetmektir. Felsefe başı bütün maddelerin başı ve sonu olarak görülmektedir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 3. Madde ve özellikleri ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) İnsanoğlunun maddeye bakış açıları değişime uğrayarak gelişmiştir. B) İnsanların antik çağlarda maddeye bakış açıları ile modern zamanlarda maddeye bakış açıları aynıdır. C) Modern çağlardaki bakış açısına göre madde miktarına bağlı olmayan özelliklere ayırt edici özellikler denir. D) Antik çağlardaki bakış açısına göre madde toprak, ateş, hava ve su olmak üzere dört ana elementten oluşmaktadır. E) Modern çağlardaki bakış açısına göre maddeler 116 atom çeşidinden oluşmaktadır. Açıklama : Açıklama : 4. Kökleri eski çağlara dayanan dört element teorisinin sunulması Eski Yunan da olmuştur. Daha sonra bu teori Plato ve Aristo tarafından geliştirilmiştir. Buna göre, aşağıdakilerden hangisi Arito nun element kavramında yer almaz? A) Gümüş B) Toprak C) Ateş D) Hava E) Su Açıklama : 18
Kimya Bilimi 5. I. Eski çağ insanlarının sınama yanılma yoluyla keşfettiği maddelerden biri tuzdur. Eski çağda tuz yalnızca yemeklerin lezzetlendirilmesinde kulanılmıştır. II. Sabun, kauçuk, deterjan gibi maddeler çok eski çağlardan beri insanların günlük yaşamlarında kullandıkları maddelerdir. III. Hastalıklardan korunma ve tedavi amacıyla rezene, maydanoz, terebentin, kendir, safran, ısırgan otu gibi bitkiler de kullanılmıştır. Eski çağ insanlarının yaşamlarında kullandıkları maddeler ile ilgili yukarıda verilenlerden hangileri doğrudur? D) I ve III E) II ve III Açıklama : 6. Açıklama : Teflon tava Kauçuk silgi Plastik flifle Yukarıdakilerden hangileri eski çağ insanlarının kullandıkları maddelerden değildir? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 7. Eski çağ insanları sınama yanılma yoluyla, elde ettikleri deneylerini kullanarak yaşamlarını şekillendirmişlerdir. Bu sınama yanılma deneyimlerinde; I. Sıvılaştırılmış petrol gazı eldesi, II. İmbiğin kullanılarak esans damıtılması, III. Vitriyolun damıtılarak zaç yağı eldesi işlemlerinden hangilerini yapmış olamazlar? D) I ve II E) I ve III Açıklama : 8. İnsanoğlu var olduğu günden beri hep arayış içindedir. Bu arayış kendini koruma, yaşamını sürdürebilme ihtiyacından doğmuş ve insanlığın gelişimine katkıda bulunmuştur. Bugün yüzlerce kullanım alanı keşfedilmiş olan bir çok madde ilk defa yüzyıllarca önce simyacılar tarafından kullanılmıştır. Başka bir ifade ile simyanın kimya biliminin temellerini oluşturmada katkıları olmuştur. Buna göre, aşağıdakilerden hangisi eski çağ insanlarının sınama yanılma yoluyla yararını keşfettiği madde örneklerinden değildir? A) Zaç yağı B) Tendürdiyot C) Göz taşı D) Sünmüş kireç E) Kıbrıs taşı Açıklama : 19
Kimya Bilimi NOTLARIM 24