kimya SORU BANKASI İsmail GÜRDAL LYS KONU ALT BÖLÜM TESTLERİ GERİ BESLEME TESTLERİ KONU ÖZETLERİ Öğrenci Kitaplığı
kimya SORU BANKASI LYS EDAM Öğrenci Kitaplığı 37 EDAM ın yazılı izni olmaksızın, kitabın tümünün ya da bir kısmının elektronik, mekanik ya da fotokopi yoluyla basımı, yayımı, çoğaltılması ve/veya dağıtımı yapılamaz. Dizi Editörü Süleyman ERTEKİN sertekin@edam.com.tr Yazar İsmail GÜRDAL Kapak Tasarım Nevzat ONARAN Grafik Tasarım ve Uygulama Semih EDİS ISBN: 978-605-4919-06-2 1. Basım: Nisan 2014, İstanbul Baskı ve Cilt Limit Ofset Litros Yolu, 2. Matbaacılar Sitesi, A Blok, ZA 13, Topkapı / İstanbul - Tel: +90 212 613 8737 eğitim danışmanlığı ve araştırmaları merkezi Ferah Mah. Ferah Cad. Bulduk Sok. No:1 34692 Üsküdar - İstanbul / Türkiye Tel./Fax: +90 216 481 30 23 www.edam.com.tr egitim@edam.com.tr
ÖN SÖZ Sevgili Öğrenciler, Elinizdeki kitap TAM TEŞEKKÜLLÜ BİR SORU BANKASIDIR. LYS-Kimya adına tüm aradıklarınızı bulabileceğiniz tek kitaptır. Konu Özet Anlatım kısımlarıyla öz olarak konuları öğrenin. Konu Alt Bölüm Testleriyle konuları pekiştirin. Unutmayı engellemek için Geri Besleme Testleriyle tekrar yapın. LYS-Kimya Soru Bankasını çalışırken bu sıralamayı tekrar ederek eksiklerinizi giderebilirsiniz. Kitaba olan katkılarından dolayı Sinem ÇAVUŞ a teşekkür ederiz. LYS-Kimya Soru Bankası kitabının sınavdaki başarınızda olumlu etkiler oluşturması temennisiyle... EDAM
İçindekiler KONU ADI SAYFA NO ATOMUN YAPISI... 6 PERİYODİK CETVEL... 18 GERİ BESLEME TESTİ 1-2... 28 KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİMLER... 30 GERİ BESLEME TESTİ 3-4... 38 MOL KAVRAMI... 42 GERİ BESLEME TESTİ 5-6... 48 KİMYASAL HESAPLAMALAR... 52 GERİ BESLEME TESTİ 7-8... 62 MADDENİN HALLERİ... 66 GERİ BESLEME TESTİ 9-10... 80 KARIŞIMLAR... 84 GERİ BESLEME TESTİ 11-12... 94 KİMYASAL REAKSİYONLAR ve ENERJİ... 98 GERİ BESLEME TESTİ 13-14... 108 REAKSİYON HIZI... 112 GERİ BESLEME TESTİ 15-16... 122
KİMYASAL DENGE... 124 GERİ BESLEME TESTİ 17-18... 132 ASİTLER ve BAZLAR (Sulu Çözeltilerde Denge)... 136 GERİ BESLEME TESTİ 19-20... 146 ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ (Sulu Çözeltilerde Denge)... 150 GERİ BESLEME TESTİ 21-22... 158 ELEKTROKİMYA... 162 GERİ BESLEME TESTİ 23-24... 172 ÇEKİRDEK KİMYASI... 176 GERİ BESLEME TESTİ 25-26... 182 ORGANİK KİMYAYA GİRİŞ... 186 GERİ BESLEME TESTİ 27-28 - 29-30... 196 ORGANİK REAKSİYONLAR... 204 GERİ BESLEME TESTİ 31-32 - 33-34... 214 ORGANİK BİLEŞİK SINIFLARI... 222 GERİ BESLEME TESTİ 35-36 - 37-38 - 39-40... 242 PERİYODİK CETVEL... 254
Atom ve Elektrik Antik dönemde insanlar elektrik yükü ile ilk kez, kehribar taşının yünlü ya da ipek kumaşa sürtüldüğünde küçük cisimleri çekmesi ile gözlemlemiştir. Yüne sürtülen ebonit çubuk (-) yük, ipeğe sürtülen cam çubuk (+) yükle yüklenir. Yüklü cam ebonit çubuk kağıt ve musluk suyunu kendisine doğru çeker yani maddeler elektrikli bir yapıya sahiptir. Elektriğin tanecikli yapıdan (elektronlardan) oluştuğunu Micheal Faraday elektroliz deneyi ile ispatlamıştır. Elektrik ve kimyasal değişme arasındaki nicel ilişkiyi bulan Faraday şu sonuçları ortaya çıkarmıştır: Devreden geçen elektrik yük miktarı (C, coulomb) ile elektrodlarda toplanan madde miktarı(m) doğru orantılıdır. Atomlar belirli miktarda ya da bu miktarın katları kadar elektrik yükü taşıyabilir. Atomun yapısında negatif yüklü tanecikler vardır. AgNO 3 çözeltisinden 1,118 mg Ag açığa çıkaran elektrik yük miktarına 1 C (coulomb) denir. Faradayın deneyinde, elektrodlarda toplanan madde miktarı formülüyle katot da toplanan kütlenin, metalin atom kütlesine (A), değerliğine (d) ve devreden geçen elektrik yük miktarına (Q) bağlı olduğu anlaşılmaktadır. Elektronun Keşfi -- 1808 de Humpry Davy elektrik akımını kullanarak K, Na, Ca, Sr, Ba elementlerini saf olarak bileşiklerinden ayırarak keşfetti. -- 1833 de M. Faraday bir atomda ancak belli miktarda veya bu miktarın belli basit katları kadar elektrik yükünün (elektron) taşındığını, elektrik yükünün parçacıklar halinde taşındığını ve taşınan bu yük parçacığının tüm atomlarda aynı olduğu sonucuna varmıştır. -- 1891 de George Johnstone Stoney atomlarda bulunan elektrik yüklü birimlere elektron adını verdi. -- 1870 de William Crooks elektronun varlığına ait ilk deneyi yaptı. Crooks tüpleri televizyon tüplerinin öncüsüdür. Bu deneyle Crooks; Vakumlu tüpteki gazların elektrikle etkileşimi sonucu ortaya çıkan davranışları inceledi. -- Katottan anoda doğru hareket eden KATOT IŞINLARI elektronlardır. -- Katot ışınları tüp içindeki gazın ve elektrotların cinsine bağlı değildir. Elektronun Yük/kütle (e/m) oranı 1858 de Julius Plucker, katot tüpüne mıknatıs yaklaştırıp ışınların yön değiştirmesini ve manyetik alandaki davranışlarını ilk kez incelemiştir. Katot ışınlarının (elektronların) sapma açısının, elektron yükü ile doğru, kütlesi ters olduğu sonucuna varmıştır. Plucker in deneyini dikkate alan J. J. Thomson, katot ışınlarının elektriksel ve manyetik alandaki sapmalarını gözlemleyip, elektron un yük/kütle oranını, e/m= -1,7588.1011 C.Kg-1 olarak hesaplamıştır. Elektronun Yükünün Bulunması (Millikan Yağ Damlası Deneyi) Robert Andrews Millikan (1909) elektronun yükünü ve kütlesini ölçmüştür. Millikan elektronun yükünü e= - 1, 6022.10-19 C olarak hesaplamıştır. Thomson un hesapladığı e/m oranından elektronun yükü yerine konulduğunda elektronun kütlesi m elektron = 9,1096.10-31 kg olarak bulunur. Protonun Keşfi Crooks tüpünde katot ışınları (elektronlar) anoda hareket ederken H 2(g) taneciğine çarparak H + (proton) oluştururlar. Bu H + iyonlarının katot arkasına çekilerek katot ışınlarına ters yönde floresan yüzeyinde ikinci bir ışıldama görülür. Bu ışınlara pozitif ışınlar ya da kanal ışınları denir. Bu ışınlar ilk kez Evgen Goldstein tarafından bulunmuştur. Elektrona benzer şekilde, kanal ışınlarının da elektriksel ve manyetik alandaki davranışlarını W. Wien ve J. J. Thomson incelemiş ve pozitif iyonların e/m değerlerini hesaplamışlardır. Protonun (H + ) yük/kütle oranı (e/m)= 9.5791.10 4 C.g -1, yükü 1,6022.10-19 C ve kütlesi 1,673.10-27 kg dır. Nötronun Keşfi E. Rutherford (1911), atom çekirdeğinde pozitif taneciklere (proton) eşit kütlede yüksüz taneciklerin varlığından bahsetmiştir. James Chadwick (1932) nötronun kütlesini m=1,675.10-24 gram olarak hesaplamıştır. Atom Modelleri 1. DALTON Atom Modeli Her element atom adı verilen ve bölünemeyen çok küçük taneciklerden oluşmuştur. Bir elementin tüm atomlarının kütlesi ve diğer özellikleri özdeştir. Ancak bir elementin atomları, diğer bütün elementlerin atomlarınınkinden farklı özelliklere sahiptir. İki veya daha çok sayıda elementin belirli bir oranda birleşmesi sonucunda bileşikler oluşur. Atomlar, içi dolu yüksüz kürelerdir. Bu model proton, nötron ve elektronlardan bahsetmemiştir. İzotoplardan söz etmemiştir. 2. THOMSON Atom Modeli Atomlar yarıçapı yaklaşık 10-8 cm olan pozitif yüklü kürelerdir. Atomun içerisinde negatif yüklü tanecikler (elektronlar) bulunmalıdır. Atom dışarıya karşı yüksüz olduğu için negatif yükleri dengeleyen pozitif yüklü tanecikler bulunmalıdır. Atomdaki pozitif yükler bir bulut şeklinde olmalı ve elektronlar bu pozitif yük bulutu içinde homojen dağılmış olmalıdır (Üzümlü kek modeli). 6
Bu modelin eksikleri şöyledir: Atom pozitif yüklü küre değildir. Elektronlar atomda rastgele dağılmamıştır. Nötronlardan bahsedilmemiştir. 3. RUTHERFORD Atom Modeli Atomun kütlesinin çok büyük bir bölümü ve atomdaki tüm pozitif yük, atomun merkezinde çok küçük bir bölgede yoğunlaşmıştır. Bu bölgeye çekirdek adı verilir. Çekirdeğin hacmi, atomun hacmi içinde çok küçüktür. O halde atomun büyük bir kısmı boş bir uzay parçasıdır. Çekirdekteki yük miktarı, bir elementin tüm atomlarında aynı olmakla birlikte farklı elementlerin atomlarında farklıdır. Çekirdeğin dışında, çekirdekteki pozitif yüke eşit sayıda elektron bulunmaktadır. Rutherford atomun kütlesinin çekirdekteki protonların kütlesinin yaklaşık iki katı kadar olduğunu görmüş ve çekirdekte yüksüz ama kütlesi olan taneciklerin olduğunu tahmin etmişti. Çekirdekte yoğunlaşmış olan pozitif yüklü taneciklere proton adı verilmiştir. Elektromanyetik Işın (Radyasyon) Işık, elektromanyetik ışımanın gözle görülen kısmıdır. Elektromenyetik ışımanın hem dalga hem de tanecik (parçacık) özelliği vardır. 1. Dalga Boyu (λ) Ardı ardına gelen benzer iki dalga üzerindeki benzer noktalar arasındaki uzaklıktır. Birimi metre (m)dir. 2. Genlik (Amplitüd, A) Bir dalganın maksimum yüksekliği veya derinliğidir. Işımanın şiddeti genliğin karesiyle doğru orantılıdır. 3. Işık hızı (c) Bir dalganın birim zamanda aldığı yoldur. Boşlukta ve maddesel ortamlarda farklı hareket eden elektromanyetik dalgalardır. Işık hızı havada 3.10 8 m/s, suda 2,25.10 8 m/s camda 2.10 8 m/s hızla yayılır. 4. Frekans (υ) Belli bir noktadan bir saniyede geçen dalga sayısıdır. Birimi herts (Hz)dir. Belli bir ışıma için dalga boyu ile frekansın çarpımı, 1 saniyede alınan yola eşittir. Yani elektromanyetik bir dalganın hızı: Hız = Dalga boyu.frekans ya da c = λ.υ Elektromanyetik dalganın özellikleri: Dalga boyu ile frekans ters orantılıdır. Dalga boyu küçüldükçe enerji artar, frekans yükselir Elektrik ve manyetik alanda sapmazlar. Boşlukta yayılabilen enine dalgalardır. Bir doğru boyunca ışık hızı ile yayılırlar. Yansıma, kırılma, girişim gibi ışık olaylarını ispatlar. Elektromanyetik Dalga Spektrumu Bütün frekansları kapsayan elektromanyetik ışın dizisine elektromanyetik dalga spektrumu denir. Spektrum, elektromanyetik ışının frekansı veya dalga boyuna göre gruplandırılır. Görünür ışık dalga boyları 380 nm ile 760 nm arasındaki ışınları içerir. Görünen her renk, belirli bir dalga boyundaki ışıktan oluşur. Işık elektromanyetik dalganın görünen kısmıdır. Tek bir dalga boyuna sahip ışığa monokromatik ışın (tek renkli ışın), dalga boyları farklı birden fazla ışığa polikromatik ışın (renkli ışın) denir. Örneğin güneş ışığı (beyaz ışık) polikromatik ışığa, kırmızı, sarı, mor, mavi, yeşil, turuncu renkli cisimlerden gelen ışık ise monokromatik ışığa örnek verilebilir. Planck; Işık enerjisi için ortaya attığı kuantum kuramına göre ışık enerjisinin belli miktarlarda soğurulacağını (absorbsiyon) ya da yayınlanacağını (emisyon) ileri sürmüştür. Belli büyüklükler halinde alınıp verilen bu enerjiye KUANTUM, ışıma enerjisine de KUANTLAŞMIŞ enerji denir. Işımayı oluşturduğu ve ışık hızıyla hareket ettiği kabul edilen bu kuantumlara ya da kuantlara foton denir. Tek bir kuantın (enerji paketinin) enerjisi Planck eşitliğiyle hesaplanır. Formül E= h. c dır λ Işığın İkili Doğası ( Dalga-Tanecik Özelliği) Işık dalga özelliği gösterir. Işık tanecik özelliği gösterir. İspatlayan Olay Işığın kırılması Yansıma, saçılma Thomas Young ın girişim deneyi Kırınım olayı Fotoelektrik olay Siyah cisim ışıması Compton olayı Üzerine gelen bütün ışınları emebilen (soğuran) cisimlere siyah cisim denir. Siyah cismi ısıtıldığında delikten çıkan ışınlar her çeşit dalga boyunda ışık oluşturur. Siyah cisim ışıması sıcaklığa bağlı, madde miktarına bağlı değildir. Sıcaklık arttıkça ışıma yüksek enerjili ve kısa dalga boylu olur. Fotoelektrik Olay Bir metal yüzeyine, elektromanyetik ışın göntderilirse bu ışın tarafından metal yüzeyindeki elektronların koparılması olayına fotoelektrik olay denir. Işığın şiddeti (parlaklığı), genlik değerinin karesiyle doğru orantılıdır. Frekans sabit, ışıma şiddeti artarsa metal yüzeyden aynı hızla daha fazla elektron kopar.gönderilen elektromanyetik ışığın frekansı artırılırsa kopan elektron sayısı değişmez, ancak hızı artar. 7
Atom Spektrumları Spektrum; kesiksiz (sürekli) ve kesikli (çizgi) spektrum olarak ikiye ayrılır: Kesiksiz (sürekli Spektrum; Güneş ışığı (beyaz ışık) kesiksiz (sürekli) spektrum oluşturan, görünür bölgedeki tüm dalga boylarını içeren çeşitli ışınlardan oluşur. Kesikli (çizgi) Spektrum; Yüksek sıcaklıkta gaz halde bulunan elementlerin yaptığı ışıma prizmadan geçirilirse kesikli (çizgi) spektrumu verir. Hidrojen Atomunun Spektrumu J. Balmer ve J. Rydberg hidrojenin görünür bölge yayınma spektrumundaki en uzun dalga boylu üç çizginin (kırmızıyeşil-mavi) dalga boylarını Rydberg eşitliği olarakbilinen şu formülle hesaplamışlardır. 1 λ = R. 1 2 2 1 n 2 Raydberg sabiti (R)= 1,0974.10 7 m -1 (n " 3,4,5...) Bohr Atom Modeli Elektronun üzerinde hareket edebileceği yörüngeler tanımlanmış yörüngeler olup elektron üzerinde bulunduğu yörüngenin enerjisine sahiptir. Bu temel enerji düzeyleri K, L, M, N, O gibi harflerle veya n = 1, 2, 3, gibi tamsayılarla tanımlanır. Elektron n = 1 de (yani çekirdeğe en yakın yörüngede) bulunduğunda buna atomun temel hâli denir. (Temel hâl, en düşük enerjili hâl demektir.) Elektron, yörünge üzerinde bulunduğu sürece enerjisi değişmez. Çekirdeğe yakın olan bir yörüngeden tanımlanmış daha üst bir yörüngeye enerji alarak, üst bir yörüngeden tanımlanmış daha alt bir yörüngeye ise enerji vererek geçer (Uyarılmış atom özelliği) Elektronun çekirdekten tamamen uzaklaşmış hâlindeki (n = ) enerji, sıfır olarak kabul edilir (Bu durumda, pozitif yüklü iyon oluşmuştur). Yörüngelerin enerjileri, çekirdeğe yaklaştıkça azalır. Bohr Atom Modeli nin en zayıf noktası, sadece bir elektron içeren taneciklere uygulanışıdır. ( 1 H, 2 He +, 3 Li +2,...). Çok elektronlu atomlar için daha gelişmiş atom modeli kullanılmalıdır. Herhangi bir temel enerji seviyesindeki bir elektronun potansiyel enerjisi; E n = 2,18.10-18.Z 2 j.atom -1 (Z= Atom no) n 2 formülüyle bulunur. (n = 1,2,3...) Tek Elektronlu Taneciklerde Enerji Değişimi 1 H, 2 He+ ve 3 Li 2+ gibi tanecikler tek elektronlu taneciklerdir. Bu taneciklerde elektron dış yörüngeden iç yörüngeye geçtiğinde, İki enerji düzeyi arasındaki enerji farkı (ΔE) ile bulunur. O halde iki enerjiyi düzeyleri arasındaki geçişlerde spektrum çizgilerinin frekansı: Kuantum Mekaniği (- Louis de Broglie Teorisi) E=h.υ (Planck denklemi) Kuant enerjisi Bu iki denklem eşitlendiğinde; E=m.c 2 (Einstein denklemi) Fotonun enerjisi Işık hızı (c) yerine bir taneciğin hızı da (v) alınabilir. Kuantum Sayıları 1. Baş Kuantum Sayısı (n) Elektron katmanının çekirdeğe olan uzaklığını ve temel enerji düzeylerini gösterir. Bohr atom modelinde olduğu gibi n=1,2,3,4, gibi değerler alır ya da K,L,M,N,O, gibi sembollerle de gösterilebilir. 2. Açısal Momentum (ikincil, yan) Kuantum Sayısı (l) Her temel enerji düzeyleri (n), alt enerji (ikincil) düzeyleri ( ) içerir. Bunlara orbital de denir. değeri 0 dan (n-1) e kadar sayı değerlerini alır. değeri elektron bulutlarının şekillerini (orbital türlerini) ve şekil farkı nedeniyle oluşan enerji seviyelerindeki değişmeleri belirtmekte kullanılır. 0 1 2 3 4 5 6 Sembol s p d f g h i Bir ana enerji katmanındaki alt enerji sayısı, baş kuantum sayısı kadardır. n 1 2 3 4 0 (1s) 0 1 (2s)(2p) 0 1 2 (3s) (3p) (3d) 0 1 2 3 (4s)(4p)(4d)(4f) 3. Manyetik Kuantum Sayısı (m l ) Her alt enerji düzeyi, bir ya da daha fazla orbitalden oluşur. Manyetik kuvvet etkisiyle s,p,d,f,g, gibi orbitaller de farklı enerjilere ayrılabilirler. Alt enerji düzeyindeki her bir orbit yuvası manyetik kuantum sayısı ile gösterilir. Manyetik kuantum sayısı den + ye kadar bütün değerleri alır. Bir katmandaki orbital sayısı 2 +1 bağıntısıyla bulunur. 8
= 0 m = 0 s de 1 orbital = 1 m = + 1, 0, -1 p de 3 orbital = 2 m = +2, +1, 0, -1, -2 d de 5 orbital = 3 m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 f de 7 orbital Örneğin; P 3 için; - - - -. - 4. Spin Kuantum Sayısı (m s ) Elektronun kendi ekseni etrafında dönüş yönünü gösteren kuantum sayısıdır. Elektronlar birbirlerine zıt yönde hareket ederek oluşan manyetik alanlarını yok ederler. Elektronların dönme yönü, saat yönü ise saat yönü tersi ise Orbital Türleri s orbitali: Küresel bir şekle sahiptir. Birinci enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde bir tane s ortibali bulunur. p orbitali: İkinci enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde vardır. p orbitalleri, p x, p y ve p z olmak üzere üç çeşittir. d orbitali: Üçüncü enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde vardır. Beş çeşit d orbitali vardır. Aynı enerji düzeyindeki beş orbitalin enerjileri birbirine eşittir. f orbitali: Dördüncü enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde enerjileri birbirine eşit yedi tane f orbitali vardır. Modern Atom Teorisi Elektronların çekirdek çevresinde bulunma ihtimalinin yüksek olduğu hacimsel bölgelere orbital denir. Her temel enerji düzeyinde teorik olarak baş kuantum sayısı (n) kadar türde orbital bulunur. Orbital türleri s, p, d, f, şeklinde gösterilir. Bir temel enerji düzeyindeki maksimum orbital sayısı n 2, maksimum elektron sayısı da 2n 2 bağıntısı ile bulunur. (n = temel enerji düzey sayısı) Çekirdekten uzaklaştıkça orbitallerin potansiyel enerjisi büyür, bu orbitallerdeki elektronların dönme hızları düşer. Elektron Dizilişleri 1.Elektronlar orbitallere atomun enerjisini en aza indirecek şekilde yerleşir. Buna göre orbitallerin enerjilerine göre sıralaması 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p " Potansiyel enerji artar. 2. Pauli İlkesi Bir atomda herhangi iki elektronun bütün kuantum sayıları aynı olamaz. Dört kuantum sayısından (n,, m, ms) en az biri farklı değer alır. Bu nedenle bir orbitalde dönme yönleri birbirine zıt yalnızca iki elektron bulunabilir. Dönme yönlerinin zıt olması oluşan manyetik alanların birbirini yok etmesini sağlar. 3. Hund Kuralı Elektronlar eş enerjili orbitallere birer birer yerleştirilir. Sonra kalan elektronlar, tek elektron içeren (eşleşmemiş elektronlar) orbitallerdeki elektron sayısını iki yapacak şekilde yerleştirilir. 4. Aufbau Kuralı Atomların temel hal elektron dizilişinde elektronlar, en düşük enerjili orbitalden başlayarak orbitallere yerleştirilir. Aufbau kuralı temel hal için geçerlidir ve orbitallerin enerjileri hakkında bilgi verir. Buna göre; 1. Orbital enerjileri (n+ ) değerinin artmasıyla yükselir (Kletchkowski-Madelung İlkesi) 2. n+ değeri aynı ise n sayısı büyük olan orbitalin enerjisi de yüksek olur. Küresel Simetri Elektron dağılımında, elektron bulunduran en yüksek enerjili orbitallerin yarı dolu ya da tam dolu olması durumunda atom ve iyonlar küresel simetrik elektron dizilişine sahiptir. Temel hâl elektron dizilişi s 1, s 2, p 3, p 6, d 5, d 10, f 7, f 14 ile biten atomlar küresel simetrik elektron dizilişine sahiptir. Bu tür atomlar diğerlerine göre daha düşük enerjili olup kararlı yapıdadır. Küresel simetri nedeniyle 24 Cr ve 29 Cu atomlarının beklenen elektron dağılımı gerçekleşemez. s orbitalindeki elektron d orbitaline geçerek atom kararlı yapıya ulaşır. Buna göre, 24 Cr ve 29 Cu nun şeklinde gerçekleşen nötr temel hâl elektron dağılımı vardır. Uyarılmış Hâl Temel enerji düzeyinde bulunan bir değerlik elektronu dışarıdan enerji alarak daha yüksek enerji düzeyine çıkabilir. Bu duruma atomun uyarılmış hâli denir. Uyarılmış atom kararsız olup aldığı ısıyı dışarı vererek (temel hâle dönerken) enerji açığa çıkarır (Isı ve ışık yayar) Uyarılmış atom ile uyarılmamış atomun kimyasal özellikleri aynıdır. Ancak fiziksel özellikler (elektron başına düşen çekim kuvveti, atom çapı, elektronun çekirdeğe olan ortalama uzaklığı vb) farklıdır. Değerlik Elektronları Element atomlarının kimyasal tepkimeye girerken aldıkları, verdikleri veya ortaklaşa kullandıkları çekirdekten en uzak yörüngelerdeki elektronlara değerlik elektronları denir. Elementlerde genel olarak değerlik elektron sayısı = grup numarası eşitliği vardır. 9
Değerlik elektron sayısı bulunurken elektron dağılımı yazılır ve en büyük baş kuantum sayısının arkasına çizgi çekilir. İyonların Elektron Dizilişi Genellikle negatif ya da pozitif yüklü bir iyonun elektron dizilişi yazılırken iyonun sahip olduğu elektronlar en düşük enerjili orbitallerden başlamak üzere orbitallere yerleştirilir. Elektron önce baş kuantum sayısı en büyük atomun en yüksek enerji düzeyindeki s orbitalinden, sonra da d orbitallerinden koparılır. Çünkü 4s orbitalleri ortalama olarak çekirdekten 3d orbitaline göre daha uzaktadır. Ancak 4s orbitalinin potansiyel enerjisi 3d orbitalinkinden daha düşüktür. 26 Fe, 26 Fe +2 ve 26 Fe+3 nin elektron dağılımı, İzoelektronik Hâl Elektron dizilişleri ve elektron sayıları aynı olan taneciklere (atom ya da iyonlara) izoelektronik tanecikler denir. İzoelektronik taneciklerde proton sayısı büyük olanın çapı küçük olup elektron koparmak zordur. Bu taneciklerin kimyasal özellikleri farklıdır. Atom Sembolünde Taneciklerin Sayısının Gösterilişi Bir atomda Atom numarası (Z) = Proton sayısı (p) = Çekirdek yükü eşitliği vardır. Atom numarası eşit olan atomlar aynı elemente ait atomlardır. Yüksüz (nötr) atomlarda, proton sayısı elektron sayısına eşittir. Atom çekirdeğini oluşturan proton ve nötron sayılarının toplamına kütle numarası ya da nükleon sayısı denir.kütle numarası (A) = proton sayısı (p) + nötron sayısı (n) Proton sayısı farklı atomlar kesinlikle farklı elemente aittirler. İyonlar Pozitif (+) ya da negatif (-) yüklü atom ya da atom gruplarına iyon denir. İyon yükü (q) = proton sayısı (p) elektron sayısı (e) Katyon Nötr atom katyona dönüşürken; Dışarıdan ısı alır, elektron verir, yörünge sayısı değişebilir, çekirdek çekim gücü değişmez. Elektron başına düşen çekirdek çekimi artar, tanecik çapı küçülür, fiziksel ve kimyasal özellikler değişir. Pozitif yük kazanır, yükseltgenir, İNDİRGEN etki yapar. İki taneciğin kimyasal özelliklerinin aynı olması için hem proton hem de elektron sayılarının aynı olması gereklidir. Elektron ya da proton sayısından biri farklı olduğunda kimyasal özellikleri farklı olur. Farklı maddelerin hem fiziksel hem de kimyasal özellikleri farklıdır. Anyon Anyonlar negatif (-) yüklü iyonlardır. Nötr atom anyona dönüşürken; Dışarı ısı verir, elektron alır, yörünge sayısı değişmez. Çekirdek çekim gücü değişmez, tanecik çapı büyür. Elektron başına düşen çekirdek çekimi azalır. Fiziksel ve kimyasal özellikler değişir. Negatif yük kazanır, indirgenir, YÜKSELTGEN etki yapar. İzotop Atomlar Proton sayıları aynı nötron sayıları farklı ya da atom numaraları aynı kütle numaraları farklı atomlara izotop atomlar denir. 23 11 Na ve 24 11Na gibi... İzotop atomların kimyasal özelliklerini atom numarası ve elektron sayısı belirlediğinden kimyasal özellikleri aynı, ancak nötron sayıları farklı olduğundan bazı fiziksel özellikleri farklıdır. Aynı şartlarda, izotop atomların aynı elementle oluşturdukları aynı formüle sahip bileşiklerin proton sayıları, elektron sayıları ile kimyasal özellikleri aynıdır. Ancak bu bileşiklerin kütlece yüzde bileşimleri ve mol kütleleri gibi fiziksel özellikleri farklıdır. Ortalama atom kütlesi; kütle numaraları ile doğada bulunma yüzdelerinin çarpımlarının toplamına eşittir. İzobar Atomlar Kütle numarası aynı, nötron ve proton sayıları farklı atomlara izobar atomlar denir. Farklı elementlerin atomları olduklarından, fiziksel ve kimyasal özellikleri farklıdır. 40 19K ve 40 20Ca gibi... İzoton Atomlar Nötron sayıları aynı, proton sayıları farklı atomlara izoton atomlar denir. Proton sayıları farklı olduğundan, farklı elementlere ait atomlardır. Bu nedenle kimyasal ve fiziksel özellikleri vardır. 23 11Na ve 24 12Mg gibi... Allotropi Bir elementin aynı cins atomlarının farklı dizilişinden dolayı oluşturduğu farklı kristal veya molekül şekillerinin her birine o elementin allotropu, olaya da allotropi denir. C nun allotropları : Elmas - Grafit Allotropların bağ yapıları ve molekül geometrileri farklı olduğundan kimyasal tepkimeye girme eğilimleri (aktiflikleri) farklıdır, allotropların fiziksel özellikleri (erime ve kaynama noktası, özkütle, elektrik iletkenliği, renk, saydamlık, sertlik vb ) farklı, kimyasal özellikleri aynıdır, allotropların başka elementlerle oluşturduğu bileşikler aynıdır. 10
TEST NO: 1 1. I. R. A. Millikan yağ damlası deneyi ile elektronun yükünü ve kütlesini bulmuştur. II. Kanal ışınları pozitif yüklü ışınlardır III. Güneş ışığı polikromatik ışığa örnektir IV. Radyo dalgalarının frekansı X ışınlarınkinden küçüktür V. Mavi renkli ışığın enerjisi kırmızı renkli ışığın enerjisinden büyüktür Yukarıdaki ifadelerden kaç tanesi doğrudur? 5. Katot ışınları için, I. Crooks tüpünde bulunan gazın cinsine bağlıdır. II. Negatif yüklüdürler III. Elektrondur yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1 2. I. Görüntülemede kullanılan X ışınları (röntgen ışınları) II. Ses ve müzik ileten radyo dalgaları III. Beyaz ışık Yukarıdakilerden hangileri elektromanyetik ışındır? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III 6. enerji n = 3 n = 2 n = 1 Yukarıda bir atomun çeşitli enerji düzeylerindeki elektronların geçişleri a ve b ile gösterilmiştir. Buna göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? b a 3. Aşağıda kimyaya katkısı olan bilim adamları ve buldukları değerler karşısına yazılmıştır. Buna göre aşağıda verilen eşleştirmelerden hangisi yanlıştır? Bilim Dalı A) Thomson e/m değeri B) Millikan e - nun yükü Bulduğu Değerler C) J. Chadwick Nötronun varlığı D) Dalton Kütlenin korunumu kanunu E) Rutherford Atom çekirdeğinin varlığı 4. Dalga boyu 200 A 0 olan ışığın enerjisinin frekansına oranı kaçtır? (h = 6.10-34 j.s, c = 3.10 8 m.s -1 ) A) 9.10-19 B) 6.10-34 C) 2.10-7 D) 6.10 34 E) 1,5.10 15 A) Elektron a yönünde fotonlar halinde ışık enerjisi yayar. B) Elektron b yönünde yüksek enerji düzeyine çıkarsa atom uyarılmış olur. C) Enerji düzeyleri arasındaki ilişki E 3 < E 2 <E 1 dir. D) E ışın = E 3 - E 1 = h.υ formülüyle bulunur. E) Atomun en düşük enerji seviyesine (n = 1) temel hal denir. 7. I. Frekansı 2.10 14 Hz, (1/s) olan ışığın enerjisi 1,324.10-19 Joule dır. II. Dalga boyu 3.10-21 nm olan ışığın frekansı 10-38 Hz. dir. III. Görünür bölge 380-760 nm aralığında dalga boyuna sahip ışınlardan oluşur. Yukarıdaki açıklamalardan hangileri doğrudur? (c = 3.10 8 m.s -1, h = 6,62.10-34 j.s) A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II 12
8. I. Elektronlar 2 boyutlu olarak hareket etmektedir. II. Elektronlar sabit bir çizgisel yörüngede hareket eder. III. Çekirdek atom merkezinde çok küçük bir hacimde toplanmıştır. Yukarıdaki ifadelerden hangileri Bohr atom modelinin yetersizliklerinden biri değildir? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II TEST NO: 1 11. 3 Li2+ iyonundaki elektron 4. enerji seviyesinden 1. enerji seviyesine düştüğünde açığa çıkan enerji kaç jouledir? (A = 2.10-18 joule) A) 16,75.10-18 B) 1,675.10-18 C) 1,37.10-18 D) 2,7.1.10-18 E) 2,7.10-18 12. Dalga boyu 600 nm olan bir ışığın frekansı kaç Hz dir? (c = 3.10 10 cm.s -1 ) A) 5.10 15 B) 3.10 14 C) 1,2.10-14 D) 6.10-14 E) 1,8.10 16 9. 6,62 kilogram kütleye sahip madde ışık hızının beşte biri hızla hareket ederse dalga boyu kaç metre olur? (c = 3.10 8 m.s -1, h = 6,62.10-34 J.s) A) 6.10-41 B) 2.10-41 C) 10-27 D) 1/6.10-41 E) 1/3.10-42 13. Atom spektrumları ile ilgili, I. Elementler, gaz veya buhar halinde iken yüksek sıcaklığa kadar ısıtıldığında yaydıkları ışınlar prizmadan geçirildiğinde kendilerine özgü kesikli (çizgi) spektrumları verir. II. Beyaz ışığın yayılma spektrumuna kesiksiz (sürekli) spektrum denir. III. Elementlerin yayılma ve soğurma spektrumları karakteristiktir. yargılarından hangileri doğrudur? 10. n = n = 6 n = 5 n = 4 n = 3 n = 2 n = 1 Enerji Düzeyi X: Lyman serisi Z: Brackett serisi Y: Paschen serisi W: Pfund serisi T: Balmer serisi Hidrojen atomunda elektron geçişleri, enerji düzeyi ve spektrum çizgileri grafikte verilmiştir. Buna göre, spektrum çizgi adlarından hangileri yanlış yazılmıştır? A) Yalnız X B) X ve Y C) Z ve W D) Y, Z ve T E) X, Z ve W UV A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II 14. Modern Atom Teorisine göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? A) Elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu enerji katmanlarına orbital denir. B) 4. temel enerji düzeyinde enerjisi en küçük olan orbital t orbitalidir. C) l = 2 için manyetik kuantum sayısı (ml) -2, -1, 0, +1, +2 değerlerini alır. D) Atomların temel haldeki elektron dizilişi en düşük enerjili orbitalden başlayarak yerleştirlir. E) Elektronlar eş enerjili orbitallere birer birer yerleşir. 15. Temel halde bulunan bir atomda n = 3 ve l = 2 değerlerine sahip en fazla kaç elektron bulunabilir? A) 2 B) 4 C) 6 D) 10 E) 14 1. A 2. E 3. D 4. B 5. D 6. C 7. E 8. B 9. E 10. D 11. A 12. A 13. E 14. B 15. D 13
1. Elektronların en düşük enerji seviyeli orbitalden başlanarak orbitallere dağıtılmasına...i... denir. Elektronlar eş enerjili orbitallere birer birer yerleştirildikten sonra kalan elektronların tek elektron içeren orbitalleri iki elektrona tamamlayacak şekilde yerleştirilmesine II denir. Bir atomda iki elektronun aynı anda aynı enerji seviyesinde bulunamayacağını ifade eden prensibe III denir. Yukarıdaki boşluklara gelecek uygun kelimeler aşağıdaki şıklardan hangisinde doğru olarak verilmiştir? I II III A) Hund Kuralı Aufbau Kuralı Pauli ilkesi B) Pauli ilkesi Hund Kuralı Aufbau Kuralı C) Aufbau kuralı Hund Kuralı Pauli ilkesi D) Pauli ilkesi Aufbau Kuralı Hund Kuralı E) Aufbau Kuralı Pauli ilkesi Hund Kuralı 4. Aşağıda elektron dağılımları verilen atomlardan hangisi uyarılmıştır? A) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 B) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 4p 1 C) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 D) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 E) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 5. Atom numarası 23 olan bir atomdaki herhangi bir elektronla ilgili, I. Kuantum sayıları n = 3 ve m = -2 olabilir. II. Elektron p orbitalinde bulunabilir. III. n = 4 ve l = 0 ise m = 0 olabilir. TEST NO: 2 ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 2. (+2) yüklü iyonunda 22 tane elektron bulunan X atomu için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) X +2 iyonunun elektron dizilimi 3d 2 ile biter. B) Nötr halde küresel simetri özelliği gösterir. C) s orbitallerinde toplam 8 tane elektron vardır. D) Nötr halde en son orbitalinin baskuant sayısı 4 tür. E) Değerlik orbitalleri s ve p dir. 6. Temel halde bulunan bir atomun 2. temel enerji seviyesinin açısal momentum kuantum sayısı 1 olan orbitaldeki iki elektronun gösterimi aşağıdakilerin hangisi gibi olamaz? A) B) C) D) E) 3. X atomunun elektronu 3. enerji düzeyindedir. Bu elektronun alabileceği olası kuantum sayılarıyla ilgili olarak I. l = 0 ve ml = 0 II. l = 1 ve ml = -1 III. l = 2 ve ml = 5 olabilir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II 7. Birbirlerinin allotropu olan X ve Y maddeleriyle ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? A) X elmas ise Y grafit olabilir. B) Kimyasal tepkimeye girme istekleri farklıdır. C) Aynı element ile oluşturdukları bileşiklerin formülleri aynıdır. D) Tüm bağları özdeştir. E) Aynı basınçta erime noktaları farklıdır. 14
8. 4s, 3d ve 3p orbitallerinin enerjileri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) 4s > 3d > 3p B) 3d > 3p > 4s C) 3d > 4s > 3p D) 3p > 4s > 3d E) 4s > 3p = 3d 12. I. 11 X : 1s2 2s 2 2p 6 4s 1 TEST NO: 2 II. 24 Y : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 III. 31 Z : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 Yukarıda elektron dizilimi verilen atomlardan hangileri ısı ya da ışık yayabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 9. 4 2 X, 24 12 Y ve 12 6Z element atomlarıyla ilgili, I. Nötron/proton oranları II. Kimyasal özellikler III. Elektron diziliminde son orbital türleri değerlerinden hangileri aynıdır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I ve III 13. Temel hal elektron dizilimi 3d 5 ile sonlanan atomla ilgili, I. Atom numarası 25 tir. II. III. Spin kuantum sayısı +1/2 olan 5 elektronu vardır. Küresel simetri özelliği gösterir. yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III 10. 24 X = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 m n k r Elektron dağılımı gösterilen X elementine ait aşağıda verilenlerden hangisi yanlıştır? A) k nın n + l değeri 3 tür. B) m değeri 4s 1 dir. C) n de yarı dolu orbital sayısı 5 tir. D) n nin başkuantum sayısı r nin başkuantum sayısına eşittir. E) +1 yüklü iyonunda n değeri 3d 4 tür. D) I ve III E) II ve III 14. s orbitalleri için, I. Sınır yüzey diyagram gösterimi şeklindedir. II. Küreseldir. III. Her biri en fazla zıt spinli iki elektron bulundurur. açıklamalarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve III 11. X : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Y : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 1 Z : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3d 1 Yukarıda elektron dizilimleri verilen elementlerle ilgili, I. Y ve Z, X in uyarılmış halleridir. II. III. Kimyasal özellikleri aynıdır. X in Y ya da Z ye dönüşmesi endotermiktir. açıklamalarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 15. Bir atomun aynı p orbitalinde bulunan iki elektronla ilgili aşağıdakilerden hangisi kesinlikle yanlıştır? A) Baş kuantum sayıları aynıdır. B) Spin kuantum sayıları aynıdır. C) Açısal momentum kuantum sayıları farklıdır. D) Enerjileri farklıdır. E) Hızları aynıdır. 1. C 2. B 3. C 4. B 5. E 6. E 7. D 8. C 9. A 10. E 11. E 12. A 13. C 14. E 15. D 15
1. Periyodik cetvelde 18. grupta bulunan elementler için; I. Kolaylıkla elektron alırlar. II. Açısal momentum kuantum sayıları 0 ya da 1 olabilir. III. Oda koşullarında gaz halde bulunurlar. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II 5. 4. enerji düzeyinde, I. 16 tane orbital bulunur. TEST NO: 3 II. ml = 0 kuantum sayılarına sahip maksimum 10 elektron bulunur. III. Orbitallerinin enerjileri arasındaki ilişki 4s < 4p < 4d < 4f dir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve III 2. Aşağıdaki orbitallerin hangisinde n = 4, l = 2 ve m = +1 kuantum sayılarına sahip olan bir elektron bulunabilir? A) 3s B) 3p C) 3d D) 4p E) 4d 3. 19K element atomunun manyetik kuantum sayısı ml = 0 olan toplam kaç tane elektron bulunur? A) 8 B) 9 C) 10 D) 11 E) 12 6. Nötr bir atomun temel halde 6 tane tam, 1 tane de yarı dolu orbitali bulunmaktadır. Buna göre, I. Küresel simetri özelliği gösterir. II. III. Atom numarası 13 tür. Bileşiklerinde +3 iyon yüküne sahiptir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve III 4. Atom numarası 33 olan X atomunun en yüksek enerjili orbitalinin kuantum sayıları aşağıdakilerden hangisi gibi olabilir? n l m A) 2 0 0 B) 3 1-1 C) 3 2 +2 D) 4 1 +1 E) 4 2-1 7. X +3 iyonunun elektron dizilişi 3d 10 ile sonlandığına göre, Buna göre, I. X in atom numarası 31 dir. II. X atomu küresel simetri özelliği gösterir. III. Atom numarası 33 tür. yargılarından hangisinin doğruluğu kesin değildir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 16