K MYA 9 ORTAÖ RET M DERS K TABI MEB Talim ve Terbiye Kurulunun 10.1.010 tarih ve 7 say l kararlar yla 011-01 ö retim y l ndan itibaren 5 (befl) y l süreyle Ders Kitab olarak kabul edilmifltir. Dr. avva DEM RELL Dr. Nusret KAVAK MEGA YAYINCILIK SAN. ve TİC. LTD. Ş Sağlık 1 Sok. Nu.: 31/13 06410 Sıhhiye - ANKARA tel.: 431 50 71-431 5 81 belgeç: 433 04 57 www.megayayincilik.com
er hakk sakl d r. MEGA Yay nc l k San. ve Tic. Ltd. fi ne aittir. ISBN - 978-975 - 819-31 - 1 SERT F KA NUMARASI: 1811 Editör Dil Uzman Görsel Tasar mc Ölçme-De erlendirme Uzman Program Gelifltirme Uzman Rehberlik Uzman : Nam k Berker : Selahattin Dost : smail Aktuna : smail fiener : Dr. Cemalettin Maden : Nazan Ak n Bask : Ankara
Korkma, sönmez bu flafaklarda yüzen al sancak; Sönmeden yurdumun üstünde tüten en son ocak. O benim milletimin y ld z d r, parlayacak; O benimdir, o benim milletimindir ancak. ST KLÂL MARfiI Bast n yerleri "toprak!" diyerek geçme, tan : Düflün alt ndaki binlerce kefensiz yatan. Sen flehit o lusun, incitme, yaz kt r, atan : Verme, dünyalar alsan da, bu cennet vatan. Çatma, kurban olay m, çehreni ey nazl hilâl! Kahraman rk ma bir gül! Ne bu fliddet, bu celâl? Sana olmaz dökülen kanlar m z sonra helâl... akk d r, akk'a tapan, milletimin istiklâl! Ben ezelden beridir hür yaflad m, hür yaflar m. angi ç lg n bana zincir vuracakm fl? fiaflar m! Kükremifl sel gibiyim, bendimi çi ner, aflar m. Y rtar m da lar, enginlere s mam, taflar m. Garb n âfâk n sarm flsa çelik z rhl duvar, Benim iman dolu gö süm gibi serhaddim var. Ulusun, korkma! Nas l böyle bir iman bo ar, "Medeniyet!" dedi in tek difli kalm fl canavar? Arkadafl! Yurduma alçaklar u ratma, sak n. Siper et gövdeni, dursun bu hayâs zca ak n. Do acakt r sana va'detti i günler akk' n... Kim bilir, belki yar n, belki yar ndan da yak n. Kim bu cennet vatan n u runa olmaz ki fedâ? fiühedâ f flk racak topra s ksan, flühedâ! Cân, cânân, bütün var m als n da uda, Etmesin tek vatan mdan beni dünyada cüdâ. Ruhumun senden, lâhi, fludur ancak emeli: De mesin mabedimin gö süne nâmahrem eli. Bu ezanlar-ki flahadetleri dinin temeli- Ebedî yurdumun üstünde benim inlemeli. O zaman vecd ile bin secde eder-varsa-tafl m, er cerîhamdan, lâhi, boflan p kanl yafl m, F flk r r ruh- mücerred gibi yerden na'fl m; O zaman yükselerek arfla de er belki bafl m. Dalgalan sen de flafaklar gibi ey flanl hilâl! Olsun art k dökülen kanlar m n hepsi helâl. Ebediyen sana yok, rk ma yok izmihlâl: akk d r, hür yaflam fl, bayra m n hürriyet; akk d r, akk'a tapan, milletimin istiklâl! Mehmet Âkif ERSOY 3
ATATÜRK ÜN GENÇL E TABES Ey Türk gençli i! Birinci vazifen, Türk istiklâlini, Türk cumhuriyetini, ilelebet, muhafaza ve müdafaa etmektir. Mevcudiyetinin ve istikbalinin yegâne temeli budur. Bu temel, senin, en k ymetli hazinendir. stikbalde dahi, seni, bu hazineden, mahrum etmek isteyecek, dahilî ve haricî, bedhahlar n olacakt r. Bir gün, istiklâl ve cumhuriyeti müdafaa mecburiyetine düflersen, vazifeye at lmak için, içinde bulunaca n vaziyetin imkân ve fleraitini düflünmeyeceksin! Bu imkân ve flerait, çok nâmüsait bir mahiyette tezahür edebilir. stiklâl ve cumhuriyetine kastedecek düflmanlar, bütün dünyada emsali görülmemifl bir galibiyetin mümessili olabilirler. Cebren ve hile ile aziz vatan n, bütün kaleleri zapt edilmifl, bütün tersanelerine girilmifl, bütün ordular da t lm fl ve memleketin her köflesi bilfiil iflgal edilmifl olabilir. Bütün bu fleraitten daha elîm ve daha vahim olmak üzere, memleketin dahilinde, iktidara sahip olanlar gaflet ve dalâlet ve hattâ h yanet içinde bulunabilirler. attâ bu iktidar sahipleri flahsî menfaatlerini, müstevlilerin siyasî emelleriyle tevhit edebilirler. Millet, fakr u zaruret içinde harap ve bîtap düflmüfl olabilir. Ey Türk istikbalinin evlâd! flte, bu ahval ve flerait içinde dahi, vazifen; Türk istiklâl ve cumhuriyetini kurtarmakt r! Muhtaç oldu un kudret, damarlar ndaki asîl kanda, mevcuttur! 4
MUSTAFA KEMAL ATATÜRK 5
Ç NDEK LER 1. ÜN TE: K MYANIN GEL fi M 15 1. ÜN TE K MYANIN GEL fi M. ÜN TE B LEfi KLER 15 53 1. BÖLÜM: NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES........................17 1.1. Bilim akk nda Bildiklerimizi at rlayal m...............................18 1.. Eski Ça larda nsan...............................................19 1.3. Element Kavram n n Tarihsel Geliflimi..................................5. BÖLÜM: K MYANIN TEMEL KANUNLARI................................9.1. Dalton Atom Teorisi akk nda Bildiklerimizi at rlayal m...................30.. Kimyan n Bilim Olma Süreci.........................................31.3. Kütlenin Korunumu Kanunu........................................3.4. Sabit Oranlar Kanunu ve Dalton Atom Teorisi...........................34.5. Dalton Atom Teorisi ve Katl Oranlar Kanunu............................36.6. Dalton Atom Teorisi ve Gazlar.......................................37 3. BÖLÜM: K MYASAL BA KAVRAMININ GEL fi M.........................43 3.1. Kimyasal Ba lar akk nda Bildiklerimizi at rlayal m.......................44 3.. Kimyasal Ba Kavram n n Tarihsel Geliflimi..............................45 3.3. Maddelerin âlleri ve Kimyasal Ba lar.................................47 3.4. Baz Atomlar Neden Kimyasal Ba Yapmaz?............................48 3.5. Elektriksel Çekme ve tme Kuvvetleri..................................49 1. ÜN TE DE ERLEND RME SORULARI....................................51. ÜN TE: B LEfi KLER 53 1. BÖLÜM : B LEfi K FORMÜLLER N N YAZILMASI...........................55 1.1. Madde akk nda Bildiklerimizi at rlayal m.............................56 1.. Elementlerin Elektron Alma-Verme-Ortaklaflma E ilimleri...................57 1.3. Elementlerin Elektron Alma ya da Verme E ilimiyle Metalik ve Ametalik Özellikleri...60 1.4. Ana Grup Elementlerinden Oluflan yonlar..............................61 1.5. Bilefliklerde Geçifl Elementlerinin ve Ametallerin Ald De erlikler................63 1.6. yonik Bilefliklerin De erlik Elektronlar yla Simgelendirilerek Gösterilmesi: Lewis Simgeleri.. 64 1.7. Anyonu ya da Katyonu Atom Grubu Olan Bileflikler.......................66 1.8. yonik Bilefliklerin Adlar ve Formülleri.................................68. BÖLÜM: YON K B LEfi KLER N ÖRGÜ YAPISI............................73.1. yonik Bileflikler akk nda Bildiklerimizi at rlayal m.......................74.. yonik Yap l Bilefliklerde Örgü Tipleri..................................75.3. yonik Yap l Bileflik Molekül liflkisi...................................76.4. yonik Bileflikler Neden ep Kat d r?...................................77.5. yonik Bilefliklerin Suda Çözünmeleri..................................77 3. BÖLÜM: KOVALENT B LEfi KLER NASIL OLUfiUR?.........................81 3.1. Moleküller akk nda Bildiklerimizi at rlayal m..........................8 3.. Kovalent Ba....................................................83 3.3. angi Elementler Kovalent Bileflik Oluflturur?............................84 3.4. Moleküllerin Ba Yap s : Lewis Simgeleri...............................86 3.5. Kovalent Bilefliklerin Adlar ve Formülleri...............................88 6
3.6. Kovalent Bilefliklerin Yap s..........................................90 4. BÖLÜM: KOVALENT BA LARDA POLARLIK..............................93 4.1. Kovalent Ba akk nda Bildiklerimizi at rlayal m........................94 4.. Ametallerin Ba Elektronlar na Sahip Ç kma E ilimleri.....................95 4.3. Moleküllerin Polarl..............................................97 4.4. Moleküllerin Polarl ve Moleküller Aras Etkileflimler......................99 5. BÖLÜM: ORGAN K B LEfi KLER.......................................103 5.1. Bileflikler akk nda Bildiklerimizi at rlayal m...........................104 5.. Organik ve Anorganik Bileflikleri Ay rt Edelim...........................105 5.3. idrokarbonlar ve Yayg n Organik Bileflikler............................106 5.4. Organik Moleküllerin idrofil ve idrofob Bölümleri......................111 5.5. Polarl n Çözünmedeki Etkisi......................................113. ÜN TE DE ERLEND RME SORULARI..................................116 3. ÜN TE: K MYASAL DE fi MLER 119 1. BÖLÜM: REAKS YON NED R?........................................11 1.1. Kimyasal De iflim akk nda Bildiklerimizi at rlayal m....................1 1.. Kimyasal Tepkime Nedir?.........................................13 1.3. Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerle Kimyasal De iflim........................14 1.3.1. Fiziksel Özellikler...........................................15 1.3.. Kimyasal Özellikler..........................................16 1.4. Kimyasal De iflimler ve Enerji.......................................130. BÖLÜM: REAKS YON T PLER........................................137.1. Kimyasal De iflimlerin Tan nmas akk nda Bildiklerimizi at rlayal m........138.. Çözünme-Çökelme Tepkimeleri.....................................139.3. Nötralleflme Tepkimeleri..........................................143.4. Çözünme-Çökelme ve Nötralleflme Tepkimelerinin Ortak Özellikleri..........146.5. Yükseltgenme- ndirgenme Tepkimeleri................................146.5.1. Yayg n Yükseltgen Maddeler..................................150 3. BÖLÜM: POL MERLEfiME VE DROL Z................................155 3.1. Organik Maddeler akk nda Bildiklerimizi at rlayal m...................156 3.. Polimerleflme Tepkimeleri.........................................157 3..1. Kat lma Tepkimeleri.........................................157 3... Kondenzasyon Tepkimeleri...................................160 3.3. Polimerleflme Tepkimelerinin Canl lar çin Önemi........................164 3.4. idroliz Tepkimeleri..............................................167 3. ÜN TE DE ERLEND RME SORULARI...................................171 4. ÜN TE: KARIfiIMLAR 173 1. BÖLÜM: KARIfiIMLARIN SINIFLANDIRILMASI...........................175 1.1. Kar fl mlar akk nda Bildiklerimizi at rlayal m..........................176 1.. Saf Maddeden Kar fl ma..........................................177 1.3. Kar fl mlar S n fland ral m..........................................179 1.3.1. omojen Kar fl m...........................................180 1.3.. eterojen Kar fl m..........................................180 1.3.3. eterojen Kar fl mlar n S n fland r lmas...........................18 1.4. Çözeltiler......................................................183 3. ÜN TE K MYASAL DE fiimler 119 7
4. ÜN TE KARIfiIMLAR 173 1.4.1. Çözünen Madde Miktar na Göre Çözeltilerin S n fland r lmas..........184 1.5. Çözünürlük....................................................185 1.5.1. Çözünürlü e S cakl n Etkisi..................................188 1.5.. Çözünürlü e Bas nc n Etkisi...................................19 1.5.3. Maddelerin Çözünürlüklerini Bilmek Neden Önemlidir?..............194 1.6. Kar fl mlar n Fiziksel Özellikleri......................................195 1.6.1. Kar fl mlar n Yo unlu u......................................195 1.6.. Kar fl mlar n Donma S cakl n n De iflimi.........................196 1.6.3. Kar fl mlar n Kaynama S cakl n n De iflimi........................197. BÖLÜM: KARIfiIMLARIN AYRILMASI..................................03.1. Kar fl mlar n Ayr lmas akk nda Bildiklerimizi at rlayal m.................04.. Kar fl mlar n Bileflenlerine Ayr lmas...................................05.3. Tanecik Boyutu Fark ndan Yararlanarak Ay rma.........................05.3.1. Ay klama.................................................05.3.. Eleme...................................................06.3.3. Süzme...................................................07.3.4. Diyaliz...................................................08.4. Yo unluk Fark ndan Yararlanarak Ay rma.............................10.4.1. Çöktürme................................................10.4.. Aktarma (Dekantasyon)......................................11.4.3. Yüzdürme................................................1.5. Çözünürlük Fark ndan Yararlanarak Ay rma............................13.5.1. Kristallendirme............................................14.5.. Özütleme................................................15.6. Kaynama S cakl klar Fark ndan Yararlanarak Ay rma.....................17.6.1. Dam tma.................................................17.7. kiden Fazla Bileflen çeren Kar fl mlar n Ayr lmas........................19 4. ÜN TE DE ERLEND RME SORULARI...................................7 5. ÜN TE AYATIMIZDA K MYA 31 5. ÜN TE: AYATIMIZDA K MYA 31 1. BÖLÜM: TEM ZL K MADDELER......................................33 1.1. Temizlik Maddeleri akk nda Bildiklerimizi at rlayal m...................34 1.. Temizlik Malzemelerinin Kimyas....................................35 1.3. Sabun ve Deterjan...............................................36 1.4. Kir Nedir?.....................................................38 1.5. Sabun ve Deterjan Kirlerin Ortamdan Uzaklaflt r lmas nda Neden Etkilidir?.....39 1.6. Çamafl r Sodas.................................................40 1.7. Çamafl r Sodas Kirleri Nas l Ç kart r?.................................41 1.8. Çamafl r Suyu..................................................41. BÖLÜM: YAYGIN MALZEMELER......................................45.1. Yap Malzemeleri akk nda Bildiklerimizi at rlayal m....................46.. Kireç.........................................................47..1. Kireç Üretimi..............................................47... Kirecin Sertleflmesi..........................................48.3. Yap Malzemesi arc n Yap s ve Sertleflme Süreci.......................48.4. Pencere Cam n n Üretimi.........................................49 8
.4.1. Ana Bileflenler.............................................50.4.. Eriticiler..................................................50.4.3. Sabitlefltiriciler.............................................50.4.4. Yard mc Bileflenler.........................................51.5. Cam Türleri ve Kullan m Alanlar....................................51.5.1. Soda-Kireç Cam...........................................5.5.. Kurflun Cam (Kristal Cam)....................................5.5.3. Borosilikat Camlar..........................................5.5.4. Alüminosilikat Cam.........................................53.5.5. Silisyum Camlar...........................................53.6. Sanayinin Önemli am Maddesi: Kil.................................54.6.1. am Maddesi Kil Olan Ürünler................................55.7. Boya ve Bileflenleri...............................................57.8. Alafl mlar......................................................59 3. BÖLÜM: B YOLOJ K S STEMLERDE K MYA..............................65 3.1. Sistemler akk nda Bildiklerimizi at rlayal m..........................66 3.. Fotosentez....................................................67 3.3. Bitkilerde Solunum..............................................67 3.4. nsanlarda Solunum..............................................68 3.5. Sindirim.......................................................70 3.6. Amino Asitlerden Protein Oluflumu..................................7 3.7. Do ada Oksijen ve Karbon Dioksit Döngüsü...........................73 4. BÖLÜM: ÇEVRE K MYASI............................................77 4.1. Çevre akk nda Bildiklerimizi at rlayal m.............................78 4.. Sanayi Devrimi ve Kimyasal Maddelerdeki Art fl.........................79 4.3. Zararl Madde Kaynaklar..........................................81 4.4. Kimyasal Maddeler ve ava Kirlili i..................................8 4.4.1. Tozlar...................................................83 4.4.. Kükürt Dioksit.............................................84 4.4.3. Azot Oksitler..............................................85 4.4.4. Karbon Monoksit...........................................86 4.4.5. Karbon Dioksit.............................................87 4.4.6. Ozon....................................................88 4.4.7. Ozon Tabakas na Zarar Veren Gazlar............................89 4.4.8. idrokarbonlar............................................89 4.5. Kimyasal Maddeler ve Su Kirlili i....................................90 4.6. Kimyasal Maddeler ve Toprak Kirlili i.................................9 4.7. angi Kimyasal Maddeler Kirletici Olarak S n fland r l r?...................93 4.8. Çevre -Sanayi-Enerji liflkisi.........................................94 5. ÜN TE DE ERLEND RME SORULARI...................................99 CEVAP ANATARLARI................................................301 PROJE VE SUNU DE ERLEND RME ÖLÇE...............................310 BAZI MADDELER N ÇÖZÜNÜRLÜKLER...................................311 SÖZLÜK............................................................31 D Z N.............................................................317 KAYNAKLAR........................................................319 9
ORGAN ZASYON fiemasi 1. ÜN TE: K MYANIN GEL fi M ÜN TEN N AMACI 1. Sizler ilkö retim fen ve teknoloji dersinde maddelerin atomlardan olufltu unu; ayn tür atom içeren saf maddelerin element, farkl tür atom içeren saf maddelerinse bileflik olarak adland r ld n ; ayr ca iyonik ve kovalent ba kavramlar n ö rendiniz. Ortaö retim kimya dersine girifl olan bu ünitede, ilkö retimde ö rendi iniz bilgilere ek olarak özellikle kimyan n neden bilim say ld n, simyan n neden bilim say lmad n, kimyan n bilim olma süreci ve geçmifl zamanla günümüzdeki madde fikrini karfl laflt racaks n z. Buradan hareketle bilimsel yöntem basamaklar n kavrayacaks n z. Ünite, üç ana bölümden oluflmaktad r. Bu bölümlerin bafll klar ve bölümlerde odaklan lan ana kavramlar afla da listelenmifltir. Bu kavramlar inceleyerek kavramlar hakk nda neler bildi inizi arkadafllar n zla tart fl n z ve tart flma sonuçlar n defterinize yaz n z. 1. BÖLÜM: NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES Simya Element Kimyasal Element Atom. BÖLÜM: K MYANIN TEMEL KANUNLARI ÜN TE K MYANIN GEL fi M 15 16 Katl Oranlar Kanunu Sabit Oranlar Kanunu Kütlenin Korunumu Kanunu Dalton Atom Teorisi Birleflen acim Oranlar Avogadro ipotezi 3. BÖLÜM: K MYASAL BA KAVRAMININ GEL fi M Kimyasal Ba Oktet Dublet yonlar Aras Ba Moleküller Aras Ba Elektriksel Çekme - tme Bilimsel Yöntem Ünite girifl sayfalar : Kimya 9 dersi befl üniteden oluflmaktad r. er bir ünite yukar daki gibi bir girifl sayfas yla bafllamakta, bu sayfan n devam nda ise ünitenin amac ve anahtar kavramlar listelenmektedir. Ünite bafllamadan önce defterinize o üniteyle ilgili neler ö renmek istedi inizi yaz n z. Ünitedeki bölümleri iflledikten sonra isteklerinizin karfl lan p karfl lanmad n ö retmeninizle ve arkadafllar n zla tart fl n z. 1. İ lk çağlardan beri insanlar yaşamlarını sürdürebilmek için ihtiyaç duydukları araç gereçleri tasarlamış ve üretmeye çalışmışlardır. Bunun için gerekli olan maddelerin özelliklerini incelemiş, yararlı olanları belirlemişlerdir. Çakmak taşının keşfi bunun bir örneğidir. Peki, ilk insanlar çakmak taşını nasıl keşfetmiştir? İnsanlar eski çağlarda kullandıkları maddelerin özelliklerini nasıl keşfedip belirlemiştir? Bu bölümde öncelikle ilk çağlarda insanların maddeleri nasıl keşfettiği irdelenecek, daha sonra simya ve simyanın kimya açısından önemi üzerinde durulacaktır. Bölüm sonunda elementlerin tarihsel gelişimi irdelenecektir. BÖLÜM NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES KONULAR 1.1.Bilim akk nda Bildiklerimizi at rlayal m 1.. Eski Ça larda nsan 1.3. Element Kavram n n Tarihsel Geliflimi Bölüm girifl sayfalar : Kitaptaki her bir ünite birden fazla alt bölümden oluflmaktad r. Bölüm girifl sayfalar nda; bölümün genel içeri i, bölümle ilgili bir görsel, ifllenilecek konular n listesi ve birkaç haz rl k çal flmas yer almaktad r. Genel aç klamay, konu bafll klar n ve görseli inceleyip haz rl k çal flmalar n yaparak bölümde hangi konu ya da kavramlara odaklan laca n düflününüz. az rl k çal flmalar na verdi iniz cevaplar arkadafllar n zla da tart fl n z. az rl k Çal flmalar 1. Simya, kimya, simyac ve kimyac kelimelerinin anlamlar n araflt r n z.. bni Sina n n hayat n ve yapt çal flmalar araflt rarak simyaya yapt - katk lar defterinize yaz n z. 17 10
l l Kimya 9 Program n n odakland yaklafl mlara uygun olarak haz rlanan kitab n z n organizasyonuyla ilgili bilgiler afla da verilmifltir. Bu bilgiler fl nda ders kitab n z n özelliklerini bilerek kullanman z sizlerin yarar na olacakt r. Ön bilgilerin hat rlat lmas : Yeni ö retim programlar ndaki ö renme yaklafl mlar na göre de ö renmeye etki eden en önemli faktör, bilgi ve deneyimlerimizdir. Bizler, ön bilgilerimizle düflünmekte, bir ö renme ortam ndan ön bilgi ve deneyimlerimize uygun olanlar seçerek almaktay z. Dolay s yla herhangi bir konuyu ö renmeye bafllamadan önce o konuyla ilgili ön bilgi ve deneyimlerimizi gözden geçirmemiz önemlidir. Bu yüzden kitab n z n her bölüm giriflinde ön bilgi ve deneyimlerinizi hat rlaman za yard mc olacak kavram haritalar verilmifltir. Bu kavram haritalar n inceleyip defterinize kavramlarla ilgili bir metin yazman z, konuyu daha iyi ve kal c olarak ö renmenize yard mc olacakt r. 1 3. ÜN TE: K MYASAL DE fi MLER 1.1. Kimyasal De iflim akk nda Bildiklerimizi at rlayal m örne idir. Ekflime Daha önceki s n flarda maddelerde meydana gelen de iflimlerin nas l s n fland r ld n ö renmifl, kimyasal de iflimler hakk nda bilgiler edinmifltik. Bu bilgilerin baz lar afla daki kavram haritas nda gösterilmifltir. Kavram haritas n dikkatlice inceleyerek defterinize buradaki kavramlar içeren bir metin yaz n z. Yazd n z metni s n fta arkadafllar n zla paylafl n z. ile kimlik de ifltirir. Kimyasal de iflim örne idir. Yanma olabilir. örne idir. Bozunma Madde geçirebilir. De iflim ile farkl d r. olabilir. örne idir. Kaynama ile görünüm de ifltirir. Fiziksel de iflim örne idir. Erime örne idir. Ezilme Yeni bilgilerin keflfedilmesi: Kitab n z n içeri i haz rlan rken dikkate al nan ö renme yaklafl mlar na göre yap lan araflt rma, tart flma, deney, gezi, gözlem vb. etkinliklerle keflfedilen bilgiler daha kal c ve özgündür. Bu nedenle kitab n zda çok farkl tipte etkinlik verilmifltir. Bu etkinliklerden baz lar tart flma, araflt rma, tahmin vb. nitelikteki etkinliklerdir. Bunlar n sa üst köflesinde kitap sembolü bulunmaktad r. Deney türü etkinliklerin ise sa üst köflesinde büyüteç sembolü görülmektedir. Deneysel etkinlikler yap l rken dikkat edilmesi gereken uyar - lar sembollerle gösterilmifltir. Bu sembollere dikkat ederek etkinli i yapman z sizler için çok önemlidir. Sembollerin anlamlar kitab - Kullan m alanlar araflt r l rsa boyalar n, binalar n iç ve d fl yüzeylerinin kaplanmas, resim yap m, pencere ve kap lar n metal ve ahflap k s mlar n n boyanmas gibi pek çok alanda kullan ld görülebilir. Boyalar n bu gibi alanlarda uygulanmas n n temel nedeni, estetik görünüm vermek ve maddeleri d fl etkenlerden korumaya çal flmakt r. Örne in duvarlar plastik boyayla boyad m zda odam z daha estetik ve temiz görülmektedir..8. Alafl mlar Günlük yaflant m zda yayg n olarak kullan lan yap malzemelerinden biri de alafl mlard r. Çatal, kafl k gibi mutfak eflyalar n n üretiminde; yüzük, bilezik gibi tak larda, binalar m z ve arabalar m z n baz metal k s mlar nda alafl mlardan yararlan l r. Bu nedenle alafl mlar n özelliklerini bilmek önemlidir. Peki, alafl mlar nas l maddelerdir ve özellikleri nelerdir? Afla daki etkinli i yap n z. ETK NL K 5.4 Gerekli Malzemeler 3 Alt n ve gümüfl tak 3 Büyüteç 3 Beton çivisi Alafl mlar nceleyelim Amac : Alafl mlar n görünüm özelliklerini incelemek Etkinlikte zlenecek Yol. BÖLÜM: YAYGIN MALZEMELER Michelangelo (Mikalenjelo), resimlerinde kulland boyalar, renk macunlar n, kireci ve suyu kar flt rarak yapm flt r. Burada kireci, ba lay c olarak kullanm flt r. 3 Alt n ya da gümüfl tak lar dikkatlice inceleyerek üzerinde neler yazd n kontrol ediniz. 3 Büyüteçle alt n ya da gümüfl eflyay inceleyiniz. 3 Çiviyi görünüm yönünden inceleyip gözlemlerinizi defterinize kaydediniz. Sonuçlar De erlendirelim Alt n ya da gümüfl üzerinde yazan yaz lar n ne anlama geldi ini arkadafllar n zla tart fl n z. Görünüm özelliklerinden yararlanarak inceledi- iniz maddeleri homojen ya da heterojen olarak s n fland r n z. n z n 14. sayfas nda verilmifltir. 59 11
1. BÖLÜM: B LEfi K FORMÜLLER N N YAZILMASI p:9 n:10 p:9 n:10 Florun atom (F) modeli Florun iyon (F - ) modeli I A, II A ve III A da bulunan metal atomlar n n tersine VI A ve VII A da bulunan ametal atomlar elektron alma e ilimindedir. Bileflik olufltururken ametal atomlar n n alacaklar elektron say s sekizden grup numaras ç kar - larak hesaplan r. Örne in VI A da yer alan oksijenin alaca elektron say s, 8-6 = olur. Bir atom elektron ald nda 1 yüklü iyon, yani anyon oluflur. Katyonlar için yap lan genelleme anyonlar için de yap lacak olursa VII A (halojenler) grubundan oluflan iyonlar n 1, VI A grubundan oluflan iyonlar n ise yüklü olduklar söylenebilir. 3 de erlikli ametal iyonlar azd r. Sadece baz metal nitrürler, nitrür (N 3 ) iyonu içerir. F atomunun katman-elektron dizilimi incelenirse en son katmanda yedi elektron oldu u görülebilir. F atomu, bir elektron al p elektron düzenini asal gaz olan Ne a benzetir. Dolay s yla flor atomundan F iyonu oluflur. 1.5. Bilefliklerde Geçifl Elementlerinin ve Ametallerin Ald De erlikler Ana grup elementlerinin iyonik bilefliklerde alacaklar de erlikler gibi geçifl elementlerinin ve baz ametallerin bilefliklerde alacaklar de erlikler önceden tahmin edilebilir. Bunun için geçifl elementlerinin katman-elektron dizilimleri ile asal gazlar n katman-elektron dizilimlerini karfl laflt rmak gerekir. Etkinlik.4 ü yap n z. ETK NL K.4 Atomlar n katman-elektron dizilimlerini gösteren 58 ve 59. sayfalardaki periyodik cetvelden faydalanarak geçifl elementlerinin katman-elektron dizilimlerini inceleyiniz. Geçifl elementlerinin hangi de erlikleri alabileceklerini arkadafllar n zla tart fl n z. Klor atomunun de erlik katman nda toplam yedi elektron vard r (fiekil.5). Oktet kural na göre klor, bir elektron al p elektron düzenini asal gazlara benzetebilir. Bu yüzden genellikle bilefliklerde klorun alaca de erlik -1 dir. Ancak klor, bileflik olufltururken en son katman ndaki elektronlar n ortaklafla kullanabilir. Bu nedenle farkl pozitif yüklere sahip olabilir. Örne in ClO (hipokloröz asit) bilefli inde +1, ClO (kloröz asit) bilefli inde +3, ClO p:17 3 n:18 (klorik asit) bilefli inde ise +5 tir. Klor elementine benzer flekilde azot, brom, iyot gibi ametaller bilefliklerinde farkl pozitif yüklere sahip olabilir. Di er taraftan demir, bak r, mangan, c - va, kalay, kurflun gibi geçifl elementleri de bilefliklerinde farkl de erlikler alabilir. Bu elementlerin bilefliklerinde sahip olabilece i yükler Tablo.1 de gösterilnun katman-elektron fiekil.5 Klor atomumifltir. Tabloyu inceleyiniz. dizilimi 63 Aç klamalar: Ders kitab n zdaki etkinliklerden ç kar lmas gereken sonuçlar, bilim insanlar n n düflünceleri ve baz genellemeler göz önüne al narak aç klanm flt r. Aç klamalarda baz noktalara vurgu yapmak için çeflitli görsellerden ve konuflma balonlar ndan yararlan lm flt r. Verilen görselleri inceleyip konuflma balonlar ndaki yaz lanlar dikkatlice okuyarak arkadafllar - n zla tart fl n z. 1. BÖLÜM: KARIfiIMLARIN SINIFLANDIRILMASI Etkinlik 4.5 i yapt n zda da gördü ünüz gibi doymufl bir çözeltide çözünen madde miktar n n çözücünün madde miktar na oran her zaman sabittir. Belli s cakl k ve bas nçta çözünen miktar n n çözücü miktar na oran n n sabit oldu unu fark eden kimyac lar, çözünürlü ü afla daki flekilde tan mlam fllard r. Çözünürlük, 100 gram suda çözünen madde kütlesidir. Afla daki örne i inceleyiniz. ÖRNEK 4.1 Bir ö renci 0 o C ta ve deniz seviyesinde yapt deneyde 0 gram suda en fazla 5 gram Cu(NO 3 ) [bak r(ii) nitrat] kat s n n çözündü ünü gözlemlemifltir. Buna göre Cu(NO 3 ) n çözünürlü ünü hesaplayal m. Çözüm Ö renci, deneyini 0 gram su ile yapm flt r. Çözünürlük tan m na göre 100 gram sudaki en fazla Cu(NO 3 ) kütlesini hesaplay n z. Bunun için matematik derslerinde ö rendi imiz oran orant y kullanmam z gerekir. 0 gram suda 5 gram Cu(NO 3 ) çözünmüflse 100 gram suda X gram Cu(NO 3 ) çözünür. 5 x 100 X = 0 X = 15 g Cu(NO 3 ) /100 g su Afla daki al flt rmay defterinize yap n z. ALIfiTIRMA 4.1 Bir araflt rmac yeni keflfetti i bir maddenin 5 o C ve deniz seviyesinde, 50 gram suda en fazla 5 gram çözündü ünü bulmufltur. Buna göre maddenin çözünürlü ünü hesaplay n z. Afla daki örne i inceleyiniz. ÖRNEK 4. 0 o C ve deniz seviyesinde 87,3 gram N 4 Cl (amonyum klorür) kat s n çözmek için en az kaç gram suya ihtiyaç vard r? (0 o C ve deniz seviyesinde N 4 Cl ün çözünürlü ü 37, g/100 g sudur.) Çözüm Soruyu çözebilmemiz için öncelikle verilenleri yaz p bilinmeyeni belirlemeliyiz. Daha sonra orant kullanarak çözüme geçebiliriz. N 4 Cl ün kütlesi : 87,3 g Suyun kütlesi : X g Çözünürlük : 37, g N 4 Cl /100 g su 37, g N 4 Cl 100 g suda çözünüyorsa 87,3 g N 4 Cl X g suda çözünür. 87,3 x 100 X = 37, X = 34,7 g su gereklidir. Örnekler ve al flt rmalar: Kitab n zda, ö renilen yeni bilgilerin, karfl laflabilece iniz problemlere nas l uyguland konusunda farkl nitelikte örnekler verilmifltir. Bilgi ve becerilerinizin pekiflmesini, bunlar n daha kal c olmas n ve karfl laflabilece- iniz baz sorunlar n za çözüm yollar üretebilmenizi sa lamak amac yla verilen örnekleri inceleyip al flt rmalar yap n z. Al flt rmalar n çözümünde zorlan rsan z arkadafllar n zla tart fl n z, gerekiyorsa ö retmeninizden yard m al n z. 187 1
5. ÜN TE: AYATIMIZDA K MYA. ÜN TE: B LEfi KLER Ç k fl Bul Afla daki ifadeleri yukar dan bafllayarak okuyunuz. fadenin do ru mu yoksa yanl fl m oldu una karar veriniz. fade do ruysa D, yanl flsa Y yolundan ilerleyip kaç numaral ç k fltan ç k lmas gerekti ini belirleyiniz. Çevre kirlili i sanayi devriminden sonra artm flt r. Çizelgeyi Doldural m Kitab n z n 58 ve 59. sayfalar ndaki periyodik cetvelden yararlanarak afla - daki çizelgede verilen bilefliklerde belirtilen elementin yükseltgenme basama - n bulup katman-elektron dizilimini yaz n z. Yükseltgenme Bileflik Element Katman elektron dizilimi basama Na SO 4 S KClO 3 Cl Fe O 3 Fe D ava kirlili inin bafll ca nedeni, fosil kökenli yak tlar n kullan lmas d r. Y Toprak kirlili inin bafll - ca nedeni yapay gübreler ve tar msal mücadele ilaçlar d r. Mn O 7 Mn N O 5 N SO S Efllefltirelim Kitab n z n 58 ve 59. sayfalar ndaki periyodik cetvelden yararlanarak afla - daki bileflikleri iyonik ve kovalent bileflik olarak efllefltiriniz. I MgO II P 3 III CS a Kovalent Bileflik D Y D Y IV V NO FeO b yonik Bileflik VI CaS Kükürt dioksit asit ya murlar na neden olan bir gazd r. Karbon dioksit, sera etkisi yapan bir gazd r. Plastikler, toprak kirlili ine yol açar. Deterjanlar, topra kirletir. Çizelgeyi Doldural m Kitab n z n 58 ve 59. sayfalar ndaki periyodik cetvelden yararlanarak afla - da verilen bilefliklerin Lewis simgelerini yaz n z. Bileflik Lewis simgesi Bileflik Lewis simgesi D Y D Y D Y D Y Cl AlCl 3 O SO MgF CaO N 3 CO 1 3 4 5 6 7 8 CO KCl NaF MgO 98 117 De erlendirme: Kitab n z n her bölümünün ve ünitenin sonunda farkl tiplerde de erlendirme sorular verilmifltir. Bu sorular zaman nda yap p kendi kendinizi de erlendiriniz. E er baz konular anlayamad n z düflünüyorsan z ilgili bölümü kitaptan tekrar inceleyip eksikli inizi gideriniz. Bunu yapmazsan z sonraki konular anlamakta daha fazla zorlan rs n z. 3. BÖLÜM: POL MERLEfiME VE DROL Z do al kauçuk üretimini büyük oranda aflm fl durumdad r. Do al kauçuk üretimi daha çok Malezya, Endonezya, indistan gibi ülkelerde yap l rken yapay kauçuk üretimi Amerika, Japonya, Almanya, ngiltere gibi ülkelerdeki lastik fabrikalar n n tekeline girmifltir. R.. Petrucci, W. S. arwood, F. G. erring, (Çeviri Editörü: T. Uyar ve S. Aksoy), Genel Kimya lkeler ve Modern Uygulamalar, Palme Yay nc l k, Ankara, 00. (Kayna ndan yararlan larak yazarlar taraf ndan düzenlenmifltir.) Okuma metinleri: Kitab n zda, ö rendi iniz konular pekifltirmeniz amac yla pek çok okuma metni verilmifltir. Bu okuma metinlerini ve farkl kaynaklardan bulaca n z benzer metinleri okuyup inceleyerek arkadafllar n zla ve ö retmeninizle paylafl p tart fl n z. OKUMA METN Polimerlerin ayat m zdaki Yeri stekleri ve ihtiyaçlar hiç bitmeyen tek canl, insand r. ele bir de nüfusun sürekli artt dikkate al n rsa bu istek ve ihtiyaçlar n karfl lanmas nda kullan - lan ham maddelerin tükenece i düflünülebilir. flte bu gerçe i gören bilim insanlar do al ham maddelere alternatif sentetik maddeler üretmifllerdir. Bu sentetik ham maddelerin pek ço u polimerlerdir. Günlük hayat m zda en s k kulland m z polimerlerden biri, PET olarak k - salt lan polietilenteraftalatt r. Etilen glikolle teraftalik asidin tepkimeye sokulmas sonucu üretilen PET, sanayide pek çok alanda kullan lmaktad r. Farkl üretim teknikleriyle iplik hâline getirilebilen PET in en önemli kullan m alan tekstildir. Tekstil sanayinde PET in kullan ld pek çok ürün vard r. PET in di er bir önemli kullan m alan ysa ambalaj sanayidir. Biyolojik etkenlere karfl kusursuz bir direnç göstermesi nedeniyle PET, t p ve eczac l n vazgeçilmez ham maddesidir. Ayr ca fliflirme veya f flk rtma yöntemiyle içi bofl cisimler (flifleler) yap labildi i için PET, g da sektöründe içeceklerin ambalajlanmas nda ve korunmas nda tercih edilmektedir. Günlük hayat m zda önemli yeri olan di er bir polimer, polivinilklorürdür. Vinilklorür moleküllerinin radikalik kat lma tepkimesiyle oluflan bu polimer, halk aras nda PVC olarak bilinir. Üretim aflamalar n n sonunda PVC, asl nda günlük uygulama alanlar nda gördü ümüzün aksine toz fleklindedir. PVC tozlar yüksek s cakl k ve bas nç alt nda birlefltirilerek ya boru, hortum gibi ürünler elde edilir ya da daha sonra ifllenmek üzere levhalar haz rlan r. az rlanan bu levhalar günümüzde evlerin d fl cephe kaplamac l nda, kap ve pencere do ramac l nda ya da zemin döflemecili inde kullan lmaktad r. Günlük hayatta evlerimizde kulland m z di er bir polimer, politetrafluoroetilendir. Tetrafluoroetilen moleküllerinin radikalik kat lma tepkimesiyle üretilen bu polimerin yayg n ad teflondur. Teflon, aynen PVC gibi toz olarak üretilir. Teflon, özellikle neme göre de iflmeyen elektrik yal tkan oldu u için tecrit maddesi, yap flma özelli inin çok az olmas nedeniyle de destek maddesi olarak kullan l r. Teflonun evlerimizdeki en çok bilinen kullan m alan tencere veya tavalard r. Ancak bu tencere ve tavalar e er çizilecek olursa çok tehlikeli olabilir. Çünkü teflonun bozunma ürünleri son derece zehirlidir. Yazarlar 163 13
LABORATUVAR GÜVENL K SEMBOLLER ELB SEN N GÜVENL Bu sembol, elbiseyi lekeleyecek ya da yakacak maddeler kullan rken görülür. DUMAN GÜVENL Bu sembol, tehlikeli duman ya da buhar ç kabilen kimyasal maddelerle çal fl ld zaman görülür. ELD VEN Bu sembol, cilde zararl baz kimyasal maddelerle çal fl ld zaman görülür. GÖZ GÜVENL Bu sembol, gözler için tehlike oldu u ve koruyucu gözlük tak lmas gerekti i zaman görülür. KES C GÜVENL Bu sembol, kesme ve delme tehlikesi olan keskin cisimler oldu u zaman görülür. ISI GÜVENL Bu iflaret s cak cisimlerin tutulmas s ras nda önlem al nmas gerekti i zaman görülür. ELEKTR K GÜVENL Bu sembol, elektrikli aletler kullan l rken dikkat edilmesi gerekti inde görülür. YANGIN GÜVENL Bu sembol, aç k alev etraf nda önlem al nmas gerekti inde görülür. K MYASAL MADDE Bu sembol, deriye dokunmas hâlinde yak c ya da zehirleyici etkisi olan kimyasal maddeler kullan l rken görülür. KIRILAB L R CAM Bu sembol, yap lacak deneylerde kullan lacak cam malzemeler k r labilir oldu u zaman görülür. LABORATUVARDA UYULMASI GEREKEN KURALLAR Laboratuvarda deney malzemelerini ve masalar her zaman temiz tutunuz. Laboratuvara, yapaca n z deneyin uygulan fl n ve amac n ö renerek geliniz. Kimyasal maddeleri koklamay n z ve kesinlikle tad na bakmay n z. Kimyasal maddelere ç plak elle dokunmay n z. Kimyasal maddelerin ambalajlar n aç k b rakmay n z. Seyreltik asit çözeltilerini haz rlarken kaba önce su, daha sonra yavafl yavafl asit ekleyiniz. Çözelti haz rlama ifllemini ö retmeninizin gözetiminde yap n z. Vücudunuza ve elbisenize kimyasal madde temas ederse bu k sm hemen bol suyla y kay n z. 14
1. ÜN TE K MYANIN GEL fi M 15
1. ÜN TE: K MYANIN GEL fi M ÜN TEN N AMACI Sizler ilkö retim fen ve teknoloji dersinde maddelerin atomlardan olufltu unu; ayn tür atom içeren saf maddelerin element, farkl tür atom içeren saf maddelerinse bileflik olarak adland r ld n ; ayr ca iyonik ve kovalent ba kavramlar n ö rendiniz. Ortaö retim kimya dersine girifl olan bu ünitede, ilkö retimde ö rendi iniz bilgilere ek olarak özellikle kimyan n neden bilim say ld n, simyan n neden bilim say lmad n, kimyan n bilim olma süreci ve geçmifl zamanla günümüzdeki madde fikrini karfl laflt racaks n z. Buradan hareketle bilimsel yöntem basamaklar n kavrayacaks n z. Ünite, üç ana bölümden oluflmaktad r. Bu bölümlerin bafll klar ve bölümlerde odaklan lan ana kavramlar afla da listelenmifltir. Bu kavramlar inceleyerek kavramlar hakk nda neler bildi inizi arkadafllar n zla tart fl n z ve tart flma sonuçlar n defterinize yaz n z. 1. BÖLÜM: NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES Simya Element Kimyasal Element Atom. BÖLÜM: K MYANIN TEMEL KANUNLARI Katl Oranlar Kanunu Sabit Oranlar Kanunu Kütlenin Korunumu Kanunu Dalton Atom Teorisi Birleflen acim Oranlar Avogadro ipotezi 3. BÖLÜM: K MYASAL BA KAVRAMININ GEL fi M Kimyasal Ba Oktet Dublet yonlar Aras Ba Moleküller Aras Ba Elektriksel Çekme - tme Bilimsel Yöntem 16
1. BÖLÜM lk çağlardan beri insanlar yaşamlarını sürdürebilmek için ihtiyaç duydukları araç gereçleri ta- İ sarlamış ve üretmeye çalışmışlardır. Bunun için gerekli olan maddelerin özelliklerini incelemiş, yararlı olanları belirlemişlerdir. Çakmak taşının keşfi bunun bir örneğidir. Peki, ilk insanlar çakmak taşını nasıl keşfetmiştir? İnsanlar eski çağlarda kullandıkları maddelerin özelliklerini nasıl keşfedip belirlemiştir? Bu bölümde öncelikle ilk çağlarda insanların maddeleri nasıl keşfettiği irdelenecek, daha sonra simya ve simyanın kimya açısından önemi üzerinde durulacaktır. Bölüm sonunda elementlerin tarihsel gelişimi irdelenecektir. NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES KONULAR 1.1.Bilim akk nda Bildiklerimizi at rlayal m 1.. Eski Ça larda nsan 1.3. Element Kavram n n Tarihsel Geliflimi az rl k Çal flmalar 1. Simya, kimya, simyac ve kimyac kelimelerinin anlamlar n araflt r n z.. bni Sina n n hayat n ve yapt çal flmalar araflt rarak simyaya yapt - katk lar defterinize yaz n z. 17
1. ÜN TE: K MYANIN GEL fi M 1.1. Bilim akk nda Bildiklerimizi at rlayal m lkö retim fen ve teknoloji derslerinde, bilimsel çal flmalar n nas l yap ld hakk nda fikir edinmifl, bilimin do as yla ilgili bilgi sahibi olmufltunuz. Bu bilgilerin baz lar afla daki kavram haritas nda gösterilmifltir. Kavram haritas n dikkatlice inceleyerek defterinize buradaki kavramlar içeren bir metin yaz n z. Yazd n z metni s n fta arkadafllar n zla paylafl n z. Toplum etkiler. nsan etkiler. ürünüdür. Bilim Teknoloji etkiler. elde edilen bilgiler toplulu udur. etkiler. Süreç etkiler. Çevre 18
1. BÖLÜM: NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES 1.. Eski Ça larda nsan Kimya biliminin nas l ortaya ç kt n anlayabilmek için insanl k tarihinin kökenine inmek gerekir. Elimizde çok fazla veri olmamas na karfl n farkl kaynaklardan elde edilen bilgileri baz bilim insanlar n n yorumlamalar na göre ilkel insanlar öncelikle maddeleri gözlemleme, tutma ve kullanma becerisi kazanm flt r. Bu sayede uygun tafl ve sopalardan av aletleri yaparak avlanmaya ve böylece daha iyi beslenmeye bafllam fllard r (Resim 1.1). nsanlar n beslenme al flkanl ndaki de ifliklik, ö renme kapasitesinin artmas n ve bilgilerini di er kuflaklara aktarmas n sa lam flt r. nsan toplumlar nda bilgilerin, gelenek ve göreneklerin kuflaktan kufla a aktar lmas yla keflifler daha h zl yap lm flt r. Örne in atalar ndan kufl tüyleri, kemikleri ve derilerinin süs arac olarak kullan labilece ini ö renen insanlar s nama yan lma yoluyla kürklü derilerin so uk gecelerde s cak tuttu unu keflfetmifltir. Bu keflif yeni baz becerilerin ö renilmesini beraberinde getirmifl, insanlar hayvan derilerinden ayakkab yapm fllar ve elbise biçip dikerek yaflant lar n sürdürmüfllerdir (Resim 1.). Resim 1.1 Eski ça larda insanlar n avlanmas n n temsilî resmi Tüm araçlar n yap m ve kullan lmas uzun zamanda ö renilecek bir ifllemdir. Tafltan, basit el baltalar n n yap m bile hayli zorlu bir yontma ifllemini gerektirir. nsanlar n aletleri bulmalar ve bu aletlerin kullan labilece i yerleri keflfetmeleri medeniyet tarihinde çok önemli bir yer tutar. Ancak bunlardan daha da önemli olan, ateflin bulunmas ve kullan lmas d r. Asl nda insanlar ilk ça lardan beri volkanlardan, do al gaz yataklar ve ormanlardaki yang nlardan atefli bilmektedir. Fakat atefli kontrol alt na almalar ve gerekti inde kullanmalar çok sonra olmufltur. Resim 1. lkel insanlar n yaflant s n n temsilî resmi 19
1. ÜN TE: K MYANIN GEL fi M Pek çok bilim insan na göre fiziksel ve mekaniksel bilimlerin temeli alet ise kimya biliminin temeli de atefltir. nsanlar n atefli keflfetmesi ve kontrol alt na almas önce simyan n, sonra da kimya biliminin do mas na neden olmufltur. Felsefe tafl : K ymetli madenleri yapmaya yarayan ana madde. ayat iksiri: nsan hem hastal klardan kurtaracak hem de ölümsüz k lacak madde. Elimizdeki bulgulara göre simya ile ilk olarak Mezopotamya, Eski M s r, ran, indistan ve Çin'de u rafl lm flt r. Klasik Yunan döneminde Yunanistan'da, Roma mparatorlu u'nun hüküm sürdü ü co rafyada, önemli slam baflkentlerinde ve daha sonra 19. yüzy la kadar Avrupa'da simyaya ilgi duyulmufltur. Baz lar n n eski ça lar n kimyas dedi i simyan n u rafl alan, geçmifl zaman insan n n hayaliyle do rudan iliflkilidir. Simyac lar n en büyük iki amac, de ersiz maddeleri alt n veya gümüfle çevirebilmek ve bütün hastal klar iyi edecek, insan ölümsüz yapacak bir ilaç bulabilmektir. Bu bak mdan simya ile u raflanlar, bafll ca iki konu üzerinde çal flm fllard r. Bunlar felsefe tafl n yapmak ve hayat iksirini bulmakt r. Afla daki yeflil zeminli metinde simyac lar n felsefe tafl, ölümsüzlük iksiri ve madde ile ilgili aç klamalar ndan baz lar verilmifltir. Aç klamalar inceleyerek günümüzdeki bilgilerle çeliflip çeliflmedi ini tart fl n z. Simyac lar n baz aç klamalar Q Metallerdeki hastal k olarak nitelenen kir yok edilerek alt n ortaya ç kar labilir. Q nsanlar ölümsüz olabilir ve tüm hastal klardan korunabilir. Bunun için hayat iksirini içmek gerekir. Q Maddeler hava, su, toprak ve atefl elementlerinden oluflmufltur. Atefl havaya, hava suya, su topra a ve toprak atefle dönüflmekte olup bu olaylar devirsel flekilde sürmektedir. Simyan n teorik temelleri yoktur ve deneme yan lmaya dayal çal flmalar içerir. Bu nedenle sistematik bilgi birikimi sa lamamaktad r. Resim 1.3 Alt n cevheri Maddenin s nama yan lma yoluyla incelenmesi anlam na gelen simya, bafllang çtan itibaren felsefe ve astrolojiyle yak n iliflkiler içinde geliflmifltir. Bu yüzden simyac lar Günefl in alt n, Ay n gümüflü, Venüs ün bak r, Merkür ün c vay, Mars n demiri, Jüpiter in kalay, en uzak ve dolay s yla en so uk olan Satürn ün ise a r ve mat bir metal olan kurflunu temsil etti ini kabul etmifllerdir. Platon un felsefesinden etkilenen simyac lara göre metaller, asl nda tek tipti. Metallerin farkl tiplerde görünmesinin nedeni, metalin kirlenmesiydi. Simyac - lara göre metallerin ideali alt n olmakt (Resim 1.3). Bu düflünceden hareketle simyac lar farkl metallerden alt n yap labilece ini düflünmüfller ve bu alanda çal flmalara odaklanm fllard. O dönemin simyac lar, boyac l kta kullan lan tuz ruhunun metal yüzeylerine etki etti ini biliyordu. Bu yüzden s radan bir metale, sütün yo urt ile mayalanmas gibi maya niteli inde az c k alt n kat larak metalin baya l n n giderilece ini ve onun alt n n ruhsal niteli ine çevrilece ini savunuyorlard. Böylece herhangi bir metal, ideal flekli olan alt na dönüflmüfl olacakt. Simyac lar n felsefe tafl n ve ölümsüzlük iksirini bulma çabalar asl nda birçok pratik bilginin keflfedilmesine neden olmufltur. Örne in Avrupa n n karanl k ça olarak bilinen Orta Ça da bir slam bilgini olan Cabir bn-i ayyan, pek çok maddeyi ilk kez elde etmifltir. Bunlardan baz lar N 4 Cl [amonyum 0
1. BÖLÜM: NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES klorür, niflad r], AgNO 3 [gümüfl nitrat, cehennem tafl ], NO 3 [nitrik asit, kezzap], SO 4 [sülfürik asit, zaç ya ], KNO 3 [potasyum nitrat, güherçile]t r. Ayr ca Cabir bn-i ayyan, nitrik asit ve hidroklorik asidi kullanarak kral suyu ad verilen kar fl m elde etmifltir. ayyan bu kar fl m kullanarak alt n, platin gibi maddeleri çözmüfltür. Birçok bilim insan taraf ndan ustalar n ustas olarak an lan Cabir Ibn-i ayyan (Resim 1.4), Plâtoncu ve Aristocu görüflleri simya ile iliflkilendirmifl ve Kral n Kitab, afifli in Kitab, A rl n Kitab, C van n Kitab, gibi birçok kitap yazm flt r. Cabir Ibn-i ayyan, yazd eserlerle Çin den, Mezopotamya dan ve Antik Yunan dan toplad bilgileri gelecek nesillere aktarm fl ve bu sayede kimyan n temellerinin at lmas nda etkin rol oynam flt r. Cabir bn-i ayyan gibi yazd eserlerle kimya biliminin geliflmesine katk da bulunan di er slam simyac s uneyn Bin shak t r. uneyn Bin shak, yazd Aristo nun Tafllar Kitab adl eserinde metallerin nas l elde edildi- Resim 1.4 Cabir bn-i ayyan n temsilî resmi ini çok ayr nt l olarak ifllemifltir. Kitapta yetmifli aflk n minerali tüm özellikleriyle tan mlam fl ve baz kimyasal maddelerin tedavi amac yla kullan labilece ini; gümüfl, kurflun ve c van n kükürtle karard n ; bak r n ve pirinç alafl - m n n asitli yiyeceklerle bak r çal ya da bir tür malahit oluflturarak zehirleme etkisi yapt n anlatm flt r. uneyn Bin shak ayr ca manyetik demir tafl ndan bahsetmifl ve demir metalinin s t l p içine belirli maddelerin kat lmas yla çelik üretilebilece ini vurgulam flt r. 7 ile 11. yüzy llarda Türk ve slam simyac lar el yazmas kitaplar nda ilginç baz olgular tan mlam fllard r. Odun külüyle çak l tafl ndan potasyumlu su cam n n üretimi, kurflun oksit ve di er baz metal oksitlerden renkli emaye yap m bunlardan baz lar d r. bni Sina (Resim 1.5), T pta Kanun adl bir kitap yazarak çal flmalar sonunda elde etti i bulgular n burada toplam flt r. Bu kitap Orta Ça da dört yüz y l boyunca ders kitab olarak kullan lm flt r. Sonuç olarak Orta Ça da simyac lar pratik anlamda günümüzde de kullanmakta oldu umuz baz kimyasallar n nas l üretildi ini keflfetmifller, baz bitkisel ürünlerin ilaç olarak yararlar n fark etmifllerdir. Ayr ca dam tma, özütleme gibi ay rma tekniklerini gelifltirmifller ve yazd klar eserlerle eski ça larda var olan bilgilerin yeni nesillere aktar lmas na öncülük etmifllerdir. Günümüzde laboratuvarlarda kulland m z pek çok malzemeyi slam simyac lar gelifltirmifllerdir. Bunlardan baz lar Tablo 1.1 de verilmifltir. Tablo 1.1 Türk ve slam simyac lar n kimya bilimine sa lad katk lar Resim 1.5 bni Sina n n temsilî resmi Simyac Cabir bn-i ayyan El - Biruni Al - Khazini Kimyaya sa lad katk mbi i gelifltirerek dam tma ile ay rma tekni inin gelifltirilmesi Laboratuvarlarda kullan lan cam kaplar n üretilip gelifltirilmesi El kantar n n ve su terazisinin gelifltirilmesi 1
1. ÜN TE: K MYANIN GEL fi M Resim 1.6 Tuz üretimi lk ça larda insanlar n maddeye bak fl aç s bugünkünden çok farkl yd. O dönemlerde insanlar maddelerin özelliklerini ve yararlar n sistematik çal flmalar sonucunda de il, daha çok rastlant eseri keflfetmifllerdir. Örne in denizlerin ya da baz göl sular n n buharlaflmas yla oluflan yemek tuzunu (Resim 1.6) tesadüfen tatm fllar ve lezzetli oldu unu fark edip kullanmaya bafllam fllard r. Afla daki etkinli i yaparak insanlar n yarar n keflfetti i baz maddeleri inceleyelim. ETK NL K 1.1 Gerekli Malzemeler 3 Kavanoz 3 Kükürt tozu 3 Kevgir 3 Kay s, incir veya üzüm kurusu 3 Kibrit Maddelerin Rengini De ifltirelim Amac : Kükürt tozunun yarar n keflfetmek Etkinlikte zlenecek Yol 3 Kavanoza koydu unuz kükürt tozunu aç k havada yakarak kay s, incir veya üzüm kurusu koydu- unuz kevgiri, ç kan gazlar n üzerine tutunuz. 3 Kay s, incir veya üzüm kurusunun görünümünde meydana gelen de iflimleri defterinize not ediniz. Sonuçlar De erlendirelim l Kükürt tozunun yanmas yla oluflan gazlar kay - s, incir veya üzüm kurusuna nas l bir etki yapm flt r? Neden? Resim 1.7 lkel insanlar n bar naklar - n n temsilî resmi nsanlar taraf ndan keflfedilen ilk maddeler bar nma (Resim 1.7), beslenme, süslenme gibi ihtiyaçlar n n karfl lanmas nda kullan lan maddelerdir. Bu maddelerin keflfi tamamen rastlant veya s - nama yan lma yoluyla olmufltur. Örne in kap kacak yap m nda kullan lan bak r metali ve süslemede kullan lan alt n metali, alet yap - m için sert tafl ararken bulunmufltur. Daha sonra insanlar, bu metallere flekil verilebildi ini s nama yan lma yoluyla keflfetmifller ve günlük yaflamlar nda çeflitli araçlar için kullanmaya bafllam fllard r. Bu nedenle metal iflleyicili i ve kuyumculuk önemli bir zanaat olmufltur. lk dönemlerde metal iflleyicili i ve kuyumculuk gibi önemli olan di er bir zanaat da çömlekçiliktir. Çömlekçili in geliflmesi, metallerin bulunuflundan daha ilginçtir. Atefli keflfeden insan, bundan yararlanma yollar n araflt r rken suyu s t p besin maddelerini hafllamay denemifltir. Bu amaçla su, iç ve d fl k sm kille s vanm fl a aç dallar ndan yap lan sepetlerde kaynat lmaya
1. BÖLÜM: NSAN MADDE L fik LER N N TAR ÇES çal fl lm flt r. Bu denemeler s ras nda kilin ateflte sertleflti i fark edilmifl ve daha sonra sepet kullan lmadan sadece kil kullan larak çömlekler üretilmeye bafllanm flt r. Metal iflleyicilerinin, kuyumcular n ve çömlekçilerin s nama yan lmayla ö rendikleri pratik uygulamalardan baz lar, cevherden metal elde etme, kumafllar boyama ve metalleri minelemedir (Resim 1.8). Bu pratik uygulamalar sayesinde pek çok kimyasal madde keflfedilmifltir. Örne in o dönemlerde alt n, gümüfl, bak r, kalay, kurflun, c va, demir ve kükürt bulunmufltur. Metal iflleyicilerinin, kuyumcular n ve çömlekçilerin çal flmalar kimya aç s ndan incelenirse onlar n bugünkü anlamda birer kimyac olmad klar görülebilir. Çünkü elde ettikleri ürünlerin pek ço unu rastlant eseri ve bilimsel olmayan yollarla bulmufllard r. Örne in bak r alt na benzetmeye çal fl rken bak r içine çinko katm fllar ve pirinç alafl m n (Resim 1.9.a), mavi turkuaz veya lacivert tafl (azurit tafl ) yapmaya çal fl rken de cam keflfetmifllerdir (Resim 1.9.b). Resim 1.8 Cevherden metal elde etmenin temsilî resmi a Resim 1.9. a. Pirinç alafl m kap, b b. Cam eflya örnekleri Tablo 1. de, yararlar tesadüfen keflfedilen yemek tuzu, flap gibi baz madde örnekleri verilmektedir. nsanlar geçmiflte yemek tuzu, K br s tafl (FeSO 4 ), kil, flap, kükürt, alt n, bak r gibi do ada haz r bulunan kimyasallar n yararlar - n tesadüfen keflfetmifllerdir. Tablo 1. nsanlar n yarar n tesadüfen keflfetti i baz madde örnekleri Madde Yemek tuzu Kil fiap K br s tafl Bak r Alt n angi amaçla kullan ld Yemeklere lezzet katmada Çömlek yap m nda pliklerin boyanmas nda pliklerin boyanmas nda Mutfak eflyas yap m nda Süs eflyas yap m nda Sonuç olarak eski ça larda insanlar n ve özellikle simyac lar n bilgiye ulaflma yolu günümüz bilim insanlar ndan farkl d r. Eski ça larda bilgi, s nama yan lma yoluyla üretilirken günümüzde bilimsel süreç basamaklar izlenmektedir. Bilim insanlar gözlemler sonucunda elde ettikleri bilgileri karfl laflt r p s n fland rmakta, ön bilgi ve deneyimlerini kullanarak bir ç kar ma ulaflmaktad r. Daha sonra bu ç kar m test etmek için hipotez kurmakta ve deney tasarlay p veri toplamaktad r. 3