9. Sınıf Kimya Akıllı Defter.pdf

Bu defter, siz öğretmenlerimize özel olarak boşlukları doldurulmuş bir şekilde basılmıştır. Mavi renkli, italik yazılar, öğrencilerinize yazdırabilmeniz amacı ile öğrenci defterinde boş bırakılmıştır.

Bu ürünün bütün hakları ÇÖZÜM DERGİSİ YAYINCILIK SAN. TİC. LTD. ŞTİ.ne aittir. Tamamının ya da bir kısmının ürünü yayımlayan şirketin önceden izni olmaksızın fotokopi ya da elektronik, mekanik herhangi bir kayıt sistemiyle çoğaltılması, yayımlanması ve depolanması yasaktır.

Çözüm Yayınları Grafik Birimi

Çözüm Yayınları Dizgi Birimi

2015, Ankara

Yorum Matbaacılık (0312) 395 2112

Değerli Öğretmenim,

FATİH Projesi ile ülkemizdeki hemen hemen tüm okullarımıza "akıllı tahtalar" yerleştirildi ve siz değerli öğretmenlerimizin kullanımına sunuldu. Akıllı tahtalar doğru bir şekilde kullanıldığında öğrenme süreçlerini hızlandıran, öğrenme düzeyini artıran etkili bir eğitim aracıdır. Akıllı tahtaların etkili bir şekilde kullanılabilmesi için seçilecek içerik büyük önem taşımaktadır. Çözüm Yayınları, akıllı tahta ile ders işleme sistemini Türkiye'de ilk uygulayan kuruluştur. Bünyesinde barındırdığı tüm dershanelerde bu sistem günümüze kadar başarı ile kullanılmıştır. Bu teknolojiyi kullanmanın getirdiği tecrübe ile hem öğrenci hem de öğretmeni aktif bir şekilde derste tutacak, öğrenme becerilerini maksimum düzeye çıkaracak içerikleri üretmek, Çözüm Yayınlarının kültüründe yer alan önemli bir birikimdir. Şu an kullandığınız bu eser, bu birikim ve tecrübenin bir ürünüdür. Uygulamalar sonucunda her yıl geliştirilerek bugünkü hâlini almıştır. Bu ürünün tamamlayıcısı olan "Akıllı Tahta Programı"mız ile öğretmenlerimiz tahtada dersini anlatırken öğrencilerimiz basılı bir materyal olan akıllı defterlerinden dersi takip edecek ve sizin tahtaya yazdığınız bilgileri defterlerine not edeceklerdir. Yeni bir yaklaşımda bulunarak Öğretmenler İçin Özel Akıllı Defter hazırladık. Öğretmenlerimiz için hazırladığımız bu defterde, öğrencilerimizde bulunan Akıllı Defterlerdeki not almak için bırakılan boşluklar dolduruldu. Öğrenci defterinde olmayan ancak öğretmen defterinde yer alan kısımlar farklı bir renk ile belirtilmiştir.

1) Dalton Atom Modeli (1803) Mavi renkli italik yazılar öğrenci defterinde yer almamaktadır. Öğretmenlerimiz bu bilgileri öğrencilerine yazdıracaktır.

Atomu ve atomun yapısını bilimsel anlamda ilk inceleyen kişi İngiliz kimyacı John Dalton’dur. Dalton atom modeline göre,  Bilinen en küçük tanecik atomdur.  Atom içi dolu küredir.  Bir elementin tüm atomları aynıdır.  Atom parçalanamaz.  Bileşikler birçok atomun bir araya gelmesiyle oluşur.  Aynı iki elementten oluşan bileşikler arasında katlı oran vardır.

Öğretmenlerimiz için özel hazırlanan bu akıllı defter sayesinde, akıllı tahta olmadan da öğretmenlerimiz ders işleyebilir. Derslerden önce, anlatacakları konuları gözden geçirebilir. Ders anlatımı sırasında kullanacakları ek materyallerin notlarını defterlerine alabilirler. Birlikte başarmak dileğiyle… Çözüm Yayınları

1. BÖLÜM: Kimya Bilimi.......................................................................5 2. BÖLÜM: Atom ve Periyodik Sistem.................................................. 20 3. BÖLÜM: Kimyasal Türler Arası Etkileşimler....................................... 40 4. BÖLÜM: Maddenin Halleri.............................................................. 60

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM Kimya Bilimi Kimya Biliminin Gelişimi

Kimya biliminin nasıl ortaya çıktığını anlayabilmek için insanlık tarihinin kökenine inmek gerekir. İlkel insanlar öncelikle maddeleri gözlemleme, tutma ve kullanma becerisi kazanmıştır. Bu sayede uygun taş ve sopalardan av aletleri yaparak avlanmaya başlamış ve böylece daha iyi beslenmişlerdir. İnsanların çeşitli aletler bulmaları ve kullanmaları medeniyet tarihinde önemli yer tutar. Ancak bundan daha önemli olan, ateşin bulunması ve kullanılmasıdır. Aslında insanlar ateşi, volkanlardan, doğal gaz yatakları ve orman yangınlarından dolayı çok eski tarihlerde biliyorlardı. Fakat ateşi kontrol altına almaları ve gerektiğinde kullanmaları çok sonra olmuştur.

Kimya biliminin temeli ateştir. İnsanların ateşi keşfetmesi önce simyanın, sonra da kimya biliminin doğmasına neden olmuştur.

Bazılarının eski çağların kimyası dediği simyanın uğraş alanı, geçmiş zaman insanının ha-

not

yali ile ilgilidir.

Simyacıların en büyük iki amacı, – Değersiz metalleri altına veya gümüşe çevirmek. – Bütün hastalıkları iyi edecek ve insanı ölümsüz yapacak ilaç bulmak şeklindedir. Yani felsefe taşını ve hayat iksirini bulmaktır. Simyanın teorik temelleri yoktur. Deneme-yanılmaya dayalı çalışmaları içerir. Bu nedenle sistematik bilgi birikimi sağlayamamıştır.

Simya bilim değildir. Simya, kimya biliminin gelişimini hızlandırmıştır.

Simya, felsefe ve astrolojiyle yakından ilişkilidir. Bu nedenle elementleri gezegenler ile eşleştirmişlerdir. Güneş



Altın

Ay



Gümüş

Venüs



Bakır

Merkür



Civa

Mars



Demir

Jüpiter



Kalay

Satürn



Kurşun

9. Sınıf / Kimya / Akıllı Defter

5

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM

Orta çağda simyacılar pratik anlamda günümüzde de kullanmakta olduğumuz bazı kimyasalların nasıl üretildiğini keşfetmişlerdir.

Simyanın Kimyaya Katkıları – Bitkilerden ilaç yapılması – Damıtma, özütleme gibi ayırma teknikleri – Laboratuvar malzemeleri geliştirme – Bazı kimyasalların keşfedilmesi – Çeşitli alaşımların eldesi – Barut, cam, boya gibi maddelerin keşfedilmesi – Yiyeceklerin kurutulup saklanması – Esans üretimi Bazı Simyacılar ve Kimyaya Katkıları, Simyacı

Kimyaya Katkı – İmbiği geliştirerek damıtma tekniğinin kullanımı

Cabir İbn-i Hayyan

– HNO3 ile H2SO4 çözeltilerini karıştırıp kral suyunu elde etmiş, altın ve platini çözmüştür.

El-Biruni

– Laboratuvarda kullanılan cam kaplar, geliştirmiştir.

Al-Khazini

– El kantarı ve su terazisinin geliştirilmesi

Simyacıların Uğraş Alanları – Madenlerin işlenmesi

– Mürekkep

– Boyar maddeler

– Kozmetik

– Barut

– Seramik

– Sabun

– Esans üretimi

– Cam

– Metallerin karıştırılması

Simyacılar tarih boyunca doktor, kahin, filozof, hatta büyücü olarak kabul edilmiştir.

Simyacılar maddenin 4 elementten oluştuğunu kabul etmiş. Bunlar, Hava, Su, Ateş, Toprak şeklindedir.

6


not

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM Bu elementler birbirine dönüşmektedir. Buna Aristo Döngüsü denir.

Ateş

So ğu k

Hava

Toprak

Sı

ca k

ru Ku

k la

Is

Su

Simya döneminde, – Din – Metalurji – Felsefe – Tıp – Astroloji kavramlarından kaç tanesi vardır?

Simya döneminde din, metalurji, felsefe, tıp, astroloji alanlarında çalışılmıştır.

Antik çağlarda insanlar dış görünüşlerini değiştirmek için, I. Avladıkları hayvan kürklerini II. Bitkileri I II. Tuzu hangilerini kullanmamışlardır? A) Yalnız III

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve III

Dış görünüşleri için insanlar hayvan kürklerini ve bitkileri kullanmışlardır. Fakat tuz kullanmamışlardır.


7

1. BÖLÜM

Kimya Bilimi

– Yiyeceklerin kurutulup uzun süre saklanması – Karışımların ayrıştırılması – Metallerin karıştırılması – Seramik üretimi – Esans üretimi – Cam Yukarıda verilenlerden kaç tanesi simyanın, kimyaya katkıları arasında yer alır? Verilen çalışmaların hepsi simyanın kimyaya katkıları arasındadır.

– İbn-i Sina – Dalton – Cabir İbn-i Hayyan – Aristo – El-Razi Yukarıda verilen isimlerden hangileri simyacı değildir? Dalton bir kimyacıdır. Atomu bulan bilim insanıdır.

Kimya Nedir? Ne işe Yarar? Kimya, maddeyi neden-sonuç ilişkisi içinde inceleyen, deneye ve gözleme dayalı bilimsel yöntemleri kullanan bilimdir. Kimya ile uğraşan bilim insanlarına kimyager denir. Kimyanın uğraş alanı çok geniştir. Maddenin var olduğu her yerde kimya söz konusudur. Bunlardan bazıları, – İlaç sanayi – Gıda –Petrokimya – Boya sanayi – Polimer – Tekstil şeklindedir.

8


Kimya Bilimi

1. BÖLÜM

Kimyacılar çalışmalarında bilimsel yöntemler kullanırlar ve bilimsel yöntem basamaklarına dikkat ederler. Bilimsel yöntem basamakları, 1) Problemin belirlenmesi

6) Kontrollü deney

2) Gözlem

7) Gerçek

3) Veri toplanması

8) Teori

4) Hipotezin kurulması

9) Kanun

5) Tahmin şeklindedir.

Teori, deneyler ile doğruluğu büyük ölçüde kanıtlanmış hipotezlerdir. Çürütülebilirler. Günümüzde hala kullanılan sisteme göre;

Kanun, doğruluğu bütün bilimciler ile kabul edilmiş hipotezlerdir.

1.

Kimyanın Sembolik Dili

Her element bir ya da iki harften oluşan bir simge ile ifade edilir. Bu simgenin ilk harfi her zaman büyük yazılır.

Örnek: H, Li, K, He gibi

Element – Sembol:

2.

Simgelerde sıklıkla İngilizce ya da Latince adının ilk harfi kullanılır. Örnek: H (Hydrogen), B (Borium), C (Carbon) gibi

3.

Eğer elementin baş harfi ile simgelenen başka bir element varsa, bu elementin simgesinde baş harfin yanına İngilizce adının ikinci harfi de eklenir.

Daha sonraları simyacılar yeni elementler keşfettikçe tüm elementlerin altına dönüşeceğini düşünerek altına güneşin simgesini, diğerlerine ise gezegenleri deği- 4. şik sembollerle göstererek elementlerle eşleştirmişlerdir.

Örnek: He (Helium), Ca (Calcium) gibi

Elementlerin sembolle gösterilmeleri simya dönemine kadar dayanmaktadır. Simyacılar Aristo’nun 4 elementini

Toprak

Ateş

Hava

Su

şeklinde sembolik olarak göstermişlerdir.

Güneş Altın

Ay

Gümüş

Merkur Civa

Venüs Bakır

Mars

Demir

Kimyanın bilim olma sürecine girdikten sonra Dalton simyacıların sembolerine benzer biçimde o güne kadar bulunan 36 elementi belirli sembollerle gösterdi. 1813 yılında John Jakop Berzelius elementleri belirli bir sistem içerisinde simgelemiştir.

Eğer elementin İngilizce adının ilk iki harfi, bir diğer elementle aynıysa, simgesinde baş harfin yanına bu kez baş harften sonraki ilk ortak olmayan sessiz harf getirilir.

Örnek: CI(Chlorine), Cr(Chromium) gibi

5.

Bazı elementlerin simgelerinde de bu elementlerin Latince ya da eski dillerdeki adları temel alınmıştır. Bu elementin simgeleri ve adları şöyledir;

Na (Natrium), K (Kalium), (Stannum), Cu (Cuprum), (Argentum) gibi.

Sn Ag


9

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM

Aşağıda verilen tablodaki boşlukları doldurunuz? Sembol

Element

Na

Sodyum

K

Potasyum

S

Kükürt

P

Fosfor

Al

Alüminyum

Farklı türde atomların kendi kimyasal özelliklerini kaybederek ve belirli bir

oranda birleşerek oluşturdukları tek tür

taneciğe bileşik denir. Bileşikler formülle gösterilirler, bileşenlerine kimyasal yolla

Elementler ile ilgili,

ayrılabilirler.

I. Tek cins atom içerirler.

Bileşikler temel olarak iyonik ve kovalent

II. Semboller ile gösterilirler.

bileşikler olmak üzere iki sınıfa ayrılır. İyonik bileşikler katıdırlar, katyon ve an-

III. Semboller iki harfli ise ilk harf büyük ikinci harf küçük yazılır.

yonlardan oluşur. Metal ametal arasında

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

elektron alışverişi gerçekleşir.

C) I ve III

Kovalent bileşikler; ametaller arasında

elektron ortaklaşması ile oluşur. Katı, sıvı

Elementler tek cins atom içeren sembollerle gösterilen saf maddelerdir. Semboller iki harften oluşur ise ilk harf büyük ikincisi küçük olur.

ve gaz halinde bulunabilirler.

Bileşikler adlandılırıken belirli kuralları vardır. Adlandırma yapılırken önemli bazı elementlerin ve bazı önemli köklerin adlarının bilinmesi gerekmektedir.

Bileşik – Formül Bazı Önemli Elementler; H: Hidrojen

Be: Berilyum

C: Karbon

O: Oksijen

Li: Lityum

B: Bor

Na: Sodyum

Al: Alüminyum

S: Kükürt

K: Potasyum Mg: Magnezyum

N: Azot P: Fosfor

F: Flor CI: Klor Ca: Kalsiyum

Bazı Önemli Kökler; OH–: Hidroksit

2–

SO4 : Sülfat

3–

PO4 : Fosfat

–

NO 3 : Nitrat

2–

CO3 : Karbonat

+

NH 4 : Amonyum

Bazı bileşiklerin adlandırılmasını incelersek; NaCI: Sodyum klorür

KNO3: Potasyum nitrat

NO2: Azot dioksit

H2O: Dihidroje nmonoksit

CaO: Kalsiyum oksit

MgCO3: Magnezyum karbonat

Bazı bileşiklerin sistematik adları yanında yaygın isimleri de vardır. Bunlardan bazıları; H2O: Su, NH3: Amonyak, C2H5OH: Etil alkol, CH3COOH: Sirke asidi, KNO3: Güherçile, NaCI: Yemek tuzu, CaO: Sönmemiş kireç, Ca(OH)2: Sönmüş kireç

10


Kimya Bilimi

1. BÖLÜM

Bazı bileşiklerin adlandırılmasında element isimleri kullanılmaz. Örneğin: CH3COOH: Asetik asit NH3: Amonyak H2O: Su

not

Aşağıda verilen tablodaki boşlukları doldurunuz.

Madde

Element

Bileşik

Sembol

Ag





Fe





NaOH



Ca



H 2O

Formül

 





O2







N2







P





K





Ca(OH)2





Aşağıda verilen tablodaki boşlukları doldurunuz. Madde

Adlandırma

CO2

Karbon dioksit

He

Helyum

HNO3

Nitrik asit

Ag

Gümüş

Zn

Çinko

Pb

Kurşun

Cu

Bakır


11

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM Kimyanın sembolik dilinin sağladığı yararlar ve kolaylıklar vardır. Bu kolaylıklar, – Uluslararası kimya dili oluşmuştur. – Tepkimeler daha kısa şekilde ifade edilmiştir. – Maddelerin karıştırılması engellenmiştir. – Yazım kolaylığı sağlamıştır. – Bileşik formüllerinin yazımı kolaylaşmıştır. – Elementler basit ve anlaşılır bir şekilde ifade edilmiştir. şeklinde söylenebilir.

I. Gümüş

a. CO2

II. Çinko

b. NaCl

III. Baryum

c. Ag

IV. Karbondioksit

d. Zn

V. Sofra tuzu

e. Ba

Yukarıda verilenleri uygun şekilde eşleştiriniz. I-c, II-d, III-e, IV-a, V-b şeklinde eşleşmelidir.

• Demir • Su • Sodyumklorür • Nitrik asit • Helyum • Oksijen • Kalsiyum • Kükürt • Amonyak Yukarıda verilenleri element ve bileşik olarak gruplandırınız. Element: Demir, Helyum, Oksijen, Kalsiyum, Kükürt Bileşik: Su, Sodyum klorür, Nitrik asit, Amonyak

12


1. BÖLÜM

Kimya Bilimi

Güvenlik ve Kimya Kimyasal maddelerin insan sağlığına ve çevreye etkileri – Toprak kirletici – Su kirletici – Hava kirletici – Yanıcı – Tahriş edici – Radyoaktif – Zehirli – Patlayıcı – Solunum yolu üzerine etkili – Kanser yapıcı şeklinde sıralanabilir. Bu etkilerden dolayı laboratuvarlarda, uyulması gereken kurallar ve kullanılması gereken güvenlik işaretleri vardır.

Laboratuvar Kuralları, – Deney aletlerini ve masaları temiz tutunuz. – Deney yapılış sırasını değiştirmeyiniz. – Kimyasalların tadına bakmayınız. – Isıtılmış cam maddenin soğuması için yeterince bekleyiniz. – Laboratuvarda herhangi bir şey yiyip içmeyiniz. – Laboratuvarda kimyasalları şaka amaçlı kullanmayınız. – Kullanılan kimyasallara göre eldiven, gözlük kullanınız. – Çözelti şişelerini etiketleyip saklayınız. – Katı kimyasalları alırken temiz spatül kullanınız. – Laboratuvarda plan ve program dahilinde çalışınız. – Güvenlik sembollerini görünür yerlere asınız. – Güvenlik sembollerinin ne anlama geldiğini tüm çalışanlara öğretiniz. – Acil yardım telefonlarını görülebilecek yerlere asınız. – Hiç bir zaman kuvvetli asit üzerine su eklemeyiniz.


13

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM Güvenlik işaretleri GÜVENLİK LOGUSU

AÇIKLAMA Bu sembol, açık alev etrafında tedbir alınması gerektiğinde görülür. Bu sembol deriye dokunması hâlinde yakıcı veya zehirleyici olabilen ayrıca cisimlere temas ettiğinde aşındırıcı etkisi olan kimyasal maddeler kullanılırken görülür. Bu sembol yapılacak deneylerde kullanılacak cam malzemelerin kırılabilecek türden olduğunu gösterir.

Bu sembol, gözler için tehlike olduğunu gösterir. Bu sembol görüldüğünde koruyucu gözlük takılmalıdır.

Bu sembol, yanlış kullanımdan dolayı patlamaya sebep olacak kimyasal maddeleri gösterir.

Cilde zararlı bazı kimyasal maddelerle çalışırken eldiven kullanılması gerektiğini hatırlatan uyarı işaretidir.

Bu sembol, kesme ve delme tehlikesi olan keskin cisimler olduğu zaman görülür.

Bu sembol, zehirli maddeler kullanılırken görülür.

Bu sembol, yakıcı ve kolay tutuşabilir maddeler etrafında tedbir alınması gerektiğinde görülür.

Bu sembol, elbiseyi lekeleyecek veya yakacak maddeler kullanırken görülür.

Bu sembol, elektrikli aletler kullanlırken dikkat edilmesi gerektiğinde görülür.

Bu sembol, yüksek radyasyon alanlarında görülür.

14


Kimya Bilimi

1. BÖLÜM Laboratuvarlarda Kullanılan Bazı Kimyasallar ve Özellikleri Amonyak: Formülü NH3‘tür. Gözü ve solunum yollarını tahriş eder. Göze kaçtığında bol su ile yıkayınız, soğuk yerde muhafaza ediniz.

Eter: Çok kolay alev alır. Patlayıcı peroksite dönüşebilir. İyi havalandırılmış yerde muhafaza ediniz. Lavabolara dökmeyiniz.

Hidroklorik Asit: Formülü HCl dir. Yakıcıdır. Dumanı nefes yolunu tahriş eder. Göze ve cilde temas ettiğinde bol su ile yıkayınız. Kimya laboratuvarlarında kullanılan bazı araç-gereçler,

Mezur

Erlenmayer

Deney tüpü

Damıtma Düzeneği

Beher

Balon Jole

Damlalık


15

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM

Kimya laboratuvarlarında uyulması gereken kurallar ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Havalandırmaya dikkat edilmelidir. B) Uygun kıyafetler ve koruyucular kullanılmalıdır. C) Tüm atıklar aynı yerde toplanmalıdır. D) Kimyasalların kullanım koşullarına dikkat edilmelidir. E) Asit çözeltisi hazırlamak için su üzerine damla damla asit eklenmelidir.

Kimya laboratuvarlarında tüm atıklar aynı yerde toplanmamalıdır. Atıkların türüne göre toplanmalıdır.

Laboratuvarlarda yapılacak çalışmalar ile ilgili; I. Uygun güvenlik logoları kullanılmalıdır. II. Deneylerde temizliğe dikkat edilmelidir. III. Kimyasal atıklar lavabolara dökülmelidir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) I ve II

E) I, II ve III

D) II ve III

C) I ve III

Laboratuvarda uygun güvenlik logoları kullanılmalı, deneylerde temizliğe dikkat edilmelidir. Fakat kimyasal atıklar lavabolara dökülmemelidir.

Simya dönemi ile ilgili; I. Deney-gözlem yöntemi kullanılmıştır. II. Birçok madde tesadüfen keşfedilmiştir. III. Element kavramının kullanımında hatalar yapılmıştır. yargılarından hangileri yanlıştır? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve III

Simya döneminde deney gözlem kullanılmamıştır. Deneme yanılma yoluyla bir-

çok madde tesadüfen keşfedilmiştir. O dönem element kavramları hatalı kavramlardır.

16


Kimya Bilimi

1. BÖLÜM Aşağıda verilen maddelerden hangisi diğerlerinden farklıdır? A) Fe

B) Na

C) CO

D) Co

E) S

CO bileşik diğerleri ise elementtir.

Karbon Su

Hidrojen Elementtir.

Çinko

Amonyak Kalsiyum

Kavram haritasında verilenlerden kaç tanesi doğrudur? Karbon, hidrojen, çinko, kalsiyum elementtir. Amonyak ve su ise bileşiktir. Öyleyse verilenlerden 4 tanesi doğrudur.

Zn H2

Bileşik Çift atomlu N2 3

4

H2O He

CO

Tek atomlu C H 2O 2

Element

Molekül

Bileşik

1

Cu 5

N2

H 2O

Fe

6

7

Verilen terimlere uygun örnek seçilip ok yönünde ilerlendiğinde hangi rakama ulaşılır?

Verilen bilgiler doğru takip edildiğinde 4 rakamına ulaşılır.


17

Kimya Bilimi

1. BÖLÜM

I. NH3 II. CO2 III. H2O Yukarıda verilen bileşiklerden hangilerinin yaygın adlarında element isimleri kullanılmaz? A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve III

NH3; amonyak, H2O: su şeklinde yaygın olarak adlandırılır. Element isimleri bu

bileşiklerde kullanılmaz. CO2 ise; Karbon dioksit olarak adlandırılır.

Element ve bileşikler için, I. Saf maddedirler. II. Farklı cins atom içerirler. III. Tek cins tanecik içerirler. özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız II

B) Yalnız III

D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve III

Element ve bileşikler tek cins tanecikler içeren saf maddelerdir. Bileşiklerde farklı tür atom var iken elementler tek tür atomdan oluşur.

Aşağıda verilen elementlerin sembollerini, sembollerin de adlarını yazınız. =

Pb

Civa

=

Hg

H =

Hidrojen

Alüminyum =

Al

Demir

=

Fe

Li =

Lityum

Kalsiyum

=

Ca

Çinko

=

Zn

P =

Fosfor

Argon

=

Ar

Fosfor

=

P

Cu =

Bakır

Potasyum =

K

Silisyum =

Si

C =

Karbon

Sodyum

=

Na

Galyum =

Ga

S =

Kükürt

Kükürt

=

S

Brom

Br

Na =

Sodyum

Kurşun

18


=


19

Atom ve Periyodik Sistem

2. BÖLÜM Atom ve Yapısı

Atomun yapısının anlaşılması, bir çok elektriksel deneyler ile mümkün olmuştur. Maddenin elektriksel yükü, antik dönemdeki insanlar tarafından bilinmekteydi. Kehribar taşının (fosilleşmiş ağaç reçinesi) yüne sürtülmesi ile küçük cisimleri çektiği gözlemlenmiştir. Madde elektriksel yük ile yüklenebildiğine göre, yapısında hareket edebilen yükler bulunmalıdır.  Aynı cins maddeler aynı yoldan elektriklenirse birbirlerini iterler.  Farklı cins maddeler (ebonit, cam) aynı yoldan elektriklenirse birbirlerini çekerler.  1970 yılında Benjamin Franklin camın yüküne (+), ebonitin yüküne (–) işaretini kullanmıştır.  Faraday’ın yaptığı deneyler atomun yapısının açıklanması yönünden çok önemlidir.

Atom: Maddenin ortak özelliklerini gösteren en küçük yapı taşına atom denir. Atomun Temel Tanecikleri Proton: Atomun çekirdeğinde bulunur. +1 yüklüdür. Nötron: Atomun çekirdeğinde bulunur. Yüksüzdür. Elektron: Çekirdeğin etrafındaki katmanlarda bulunur –1 yüklüdür. Tanecik

Kütle (g)

Yük birimi

Elektron (e–)

9,1095.10-28

-1

Proton (p)

1,672.10-24

+1

Nötron (n)

1,674.10-24

0

Görüldüğü gibi proton ve elektronun yükü birbirine eşit ve zıt işaretlidir. Elektronun kütlesi çok küçüktür.

Atomun temel tanecikleri proton, nötron ve elektrondur. Ancak atomda farklı bir çok tanecik vardır. Örneğin kuarklar ve leptonlar.

 Atom elektron alış-verişi yapabilir.  Elektron aldığında anyon,(–) yüklü iyon oluşur.  Elektron verdiğinde katyon, (+)yüklü iyon oluşur.

20


not

2. BÖLÜM


– Atom elektron alış-verişi yaptığında, – Elektron sayısı – Kimyasal özellik – Fiziksel özellik – Atom hacmi gibi özellikleri değişebilir. – Proton sayısı – Kütle numarası – Nötron sayısı gibi özellikleri değişmez. Bir atomun sembolünde tanecik sayıları K.N

Yük

n.s

p.s

e.s

şeklinde gösterilir.  Proton sayısı – Atom numarası – Çekirdek yükü şeklinde de ifade edilebilir.  Kütle numarası (K.N), – K.N = p.s + n. s – Nükleon sayısı – Atom kütlesi şeklinde de ifade edilir.

(–3) yüklü iyonunda 18 elektron bulunan taneciğin çekirdek yükü kaçtır?

15

3–

X 18

Çekirdek yükü = Atom numarası = Proton sayısı = 15


21


2. BÖLÜM

Proton sayısı 12 olan (+2) yüklü iyonda nötron sayısı elektron sayısından 2 fazladır. Buna göre nötr atomda toplam tanecik sayısı kaçtır? 12 12

2+

X 10

p . s + n . s + e– . s = toplam tanecik sayısı 12 + 12 + 12 = 36

Bir x atomunun (–3) ve (+5) yüklü iyonlarının toplam elektron sayısı 28 dir. Buna göre, x atomunun çekirdek yükü kaçtır?

p

3–

X p+3

p

5+

X p-5

p + 3 + p – 5 = 28 2p = 30 ⇒ p = 15

Atom Çeşitleri 1) İzotop atomlar ve özellikleri Proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı olan atomlardır. 12 6

C

14 6

Proton sayısı

C

Nötr ve aynı yüklü izotop atomların kimyasal özellikleri aynı, fiziksel özellikleri farklıdır.

Nötron sayısı

2) İzoton atomlar ve özellikleri Proton sayıları farklı, nötron sayıları aynı olan atomlardır. 24 12 12

Mg

23 12 11

Proton sayısı

Na

İzoton atomların kimyasal ve fiziksel özellikleri farklıdır.

22


Nötron sayısı

2. BÖLÜM


3) İzobar atomlar ve özellikleri Proton ve nötron sayıları farklı, kütle numaraları aynı olan atomlardır. 59 27

Co

59 28

Proton sayısı

Ni

İzobar atomların kimyasal ve fiziksel özellikleri farklıdır.

Nötron sayısı

ATOMUN TARİHSEL GELİŞİMİ Atom ile ilgili bilimsel çalışmalar 1800 li yıllarda başlamıştır ve ileri sürülen atom modelleri ile günümüzde kullanılan modern atom teorisine ulaşılmıştır.

1) Dalton Atom Modeli (1803) Atomu ve atomun yapısını bilimsel anlamda ilk inceleyen kişi İngiliz kimyacı John Dalton’dur. Dalton atom modeline göre,  Bilinen en küçük tanecik atomdur.  Atom içi dolu küredir.  Bir elementin tüm atomları aynıdır.  Atom parçalanamaz.  Bileşikler birçok atomun bir araya gelmesiyle oluşur.  Aynı iki elementten oluşan bileşikler arasında katlı oran vardır.  Bir elementin atomları diğer element atomlarından farklıdır. Modelin yanlış ve eksiklikleri  Atomun büyük bölümü boşluktur.  Bir elementin tüm atomları özdeş değildir. (izotop atomlar)  Maddenin en küçük yapı taşı atom değildir.  Atomlar parçalanabilir.  Atomlar, atom altı parçacıklardan oluşur.

2) Thomson Atom Modeli (1903)  Atom içinde (+) ve (–) yükler homojen dağılmıştır. (Üzümlü kek modeli)  Nötr atomda proton sayısı elektron sayısına eşittir.  Elektronun kütlesi ihmal edilecek kadar küçüktür.  Atomun kütlesini protonlar oluşturur.  Atom yarıçapı 10–8 cm olan pozitif küredir.


23


2. BÖLÜM Modelin Eksik ve Yanlışları

 Atomda elektron ve protonlar bir arada bulunmaz. Elektronlar çekirdek çevresinde belirli enerji bölgelerinde bulunur.  Atom pozitif yüklü bir küre değildir.  Elektronlar atomda rastgele dağılmamıştır.  Nötrondan söz edilmemiştir.

3) Rutherford Atom Modeli (1911) 4

4

Rutherford alfa (2a, 2 He+2) ışınları ile yaptığı deneyde 10-4 cm inceliğindeki altın levha üzerine a ışınlarını göndermiş ve ışınların saçılmasını incelemiştir.

Rutherford, levhaya çarpan alfa taneciklerinin büyük bir kısmının aynen geçtiğini, bir kısmının ise geri yansıdığını tespit etmiştir. Rutherford yaptığı deney sonucunda atom ile ilgili bazı teoriler ileri sürmüştür.  Atomda pozitif yükün tamamı çekirdek adı verilen küçük bir bölgede toplanmıştır.  Çekirdek atom hacminin çok küçük kısmını oluşturur.  Atom kütlesinin yaklaşık yarısını protonlar oluşturur..  Proton sayısı elektron sayısına eşittir.

Atom çekirdeğini Rutherford kanıtlamıştır. Çekirdekte pozitif yüklü tanecik kadar yüksüz tanecik olduğundan bahsetmiş ancak ispatlayamamıştır.

Rutherfordun ulaştığı yüksüz taneciklerin varlığını 1932 yılında Chadwick kanıtlamış ve bu taneciğe nötron adı verilmiştir.

not

Atomun çapı, çekirdek çapının yaklaşık 104 katıdır. Yani elektronlar daha büyük hacim kaplar.

24


not

2. BÖLÜM


4) Bohr atom Modeli Niels Bohr 1913 yılında hidrojen atomunun elektronik yapısını açıklamak için; hidrojenin çizgi spektrumunu ortaya koymuştur. Bohr atom kuralına göre, –

Hidrojen atomunun elektronu belirli küresel yörüngelerde bulunabilir. Bu yörüngelere enerji düzeyi ya da katman denir. Bu katmanlar K, L, M, N, O, P, Q veya 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 şeklinde belirtilir.

–

Atomdaki elektronların çekirdeğe en yakın olduğu duruma temel hal denir. Atomlar ısıtıldığında temel halde bulunan elektron bir üst enerji katmanına çıkabilir. Bu duruma uyarılmış hal denir.

–

Uyarılmış halde bulunan atomda elektron temel hale dönerken ışımalar yapar. Bu ışımalarda açığa çıkan enerji iki enerji düzeyi arasındaki fark kadardır.

Bohr atom modelinin eksikliği; –

Birden fazla elektron içeren atom ve iyonların spektrumlarını açıklamada yetersiz kalmıştır.

–

Elektronlar çekirdek etrafında belirli katmanlarda bulunmaz, bulunma olasılıklarının en yüksek olduğu bölgeler vardır.

–

Bohr elektronun ikili doğasını hesaba katmamıştır.

5) Modern Atom Teorisi Heisenberg’in belirsizlik ilkesine göre otamda bulunan elektronlar yörüngelerde değil alt enerji seviyelerinde bulunur. Orbital adı verilen bu alt enerji seviyeleri elektronların bulunma olasılığının en yüksek olduğu konumu ifade eder.

Atomun temel taneciklerinden proton, nötron ve elektronların yüklerini ve kütlelerini karşılaştırınız.

Proton ve nötronun kütlesi birbirine yaklaşık olarak eşittir. Elektronunki ise ihmal edilebilecek kadar küçüktür.

Proton +1, elektron –1 yüklü nötron ise yüksüzdür.


25


2. BÖLÜM I. Rutherford II. Bohr III. Thomson IV. Dalton

atom modellerini atomun tarihsel gelişimine göre sıralıyınz. IV – III – I – II şeklindedir.

Tanecik

Atom

Kütle

Elektron

Nötron

Numarası

Numarası

Sayısı

Sayısı

–

23

11

–

–

–

10

12

13

27

–

–

X Y

+2

+3

Z

Tabloya göre X, Y+2 ve Z+3 tanecikleri ile ilgili aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) X’in çekirdek yükü kaçtır? b) Hangileri izoelektroniktir? c) Y’nin nötr halinde toplam tanecik sayısı kaçtır? d) Z+3 iyonunun elektron ve nötron sayısı kaçtır? a) 11 b) Y2+ ve Z3+ c) 12 + 12 + 12 = 36 d) Z3+ iyonunun e–s = 10

n . s = 14

Dalton atom modeline ait, I. Atom parçalanamaz. II. Aynı elementin tüm atomları özdeştir. I II. Atomlar birleşerek molekül oluşturur. yargılarından hangileri izotop atomların keşfedilmesi ile geçerliliğini yitirmiştir?

İzotop atomların keşfi ile geçerliliğini yitiren özellik aynı elementin tüm atomları özdeştir. Yani cevap yalnız II olur.

26



2. BÖLÜM

2n+1 nX

ve

2n+2 –1 n+1 Y

tanecikleri ile ilgili,

I. Elektron sayıları farklıdır. II. İzotondurlar. III. Atom hacimleri Y–1 > X dir. yargılarından hangileri doğrudur? X in p.s = n, n.s = n + 1 , e–.s = n

Y–1 in p.s = n + 1, n.s = n + 1, e–.s = n + 2 Buna göre verilen 3 öncülde doğru olur.

Proton sayısı nötron sayısına eşit olan (+2) yüklü iyonda toplam tanecik sayısı 34 olduğuna göre çekirdek yükü kaçtır? p + n + e– = 34 a a

2+

X a-2

a + a + a – 2 = 34 3a + 36 a = 12 öyleyse p . s = 12 olur.

I. Proton II. Elektron Taneciklerinin yükleri hangi bilim adamının yaptığı hangi ışınlar ile bulunmuştur? Rutherfordun yapmış olduğu deneyde a ışınları kullanılarak protunun + yüklü olduğunu bulmuştur.

Elektron ile ilgili, I. Negatif yüklüdür. II. Dalga davranışı gösterir. III. Atom kütlesine katkısı çok azdır. yargılarından hangileri doğrudur? Elektron negatif yüklüdür ve kütlesi çok küçüktür. Elektron ikili davranış gösterir.


27


2. BÖLÜM Atomun kimyasal özelliği, I. Proton II. Elektron III. Nötron hangi tanecikler değiştiğinde değişir?

Atomun kimyasal özelliği proton ve elektron sayısına bağlıdır. Nötron sayısına bağlı değildir.

PERİYODİK SİSTEM Periyodik Sistemin Tarihçesi Periyodik tablo, bilinen tüm elementleri belirli bir düzene göre içeren ve incelemeyi kolaylaştıran bir sistemdir. Altın, gümüş, kalay, cıva, kurşun ve bakır gibi elementler antik çağlardan beri biliniyordu. İlerleyen yıllarda bir çok element keşfedilmiştir. 1800’lü yılların ilk çeyreğinden Johann Döbereiner benzer kimyasal özelliklere sahip üçlü gruptaki elementlerden ortadaki elementin ağırlığı diğer ikisinin toplamının yarısıdır. Buna Triadlar kuralı denir. 1864 de John Newlands bilinen elementleri atom kütlelerine göre sıralamış ve sekiz element sonra özelliklerin benzerliği ile karşılaşmıştır. Buna Oktavlar kuralı denir. 1869 da Lother Meyer ve Dimitri Mendeleyev birbirinden bağımsız elementleri atom kütlelerine göre sıralamışlardır. 1913 yılında Henry Moseley X-ışınları ile çalışma yaptı. Bu çalışma sonucunda elementleri periyodik sisteme artan atom numaralarına göre dizmiştir. Daha sonra 1940 yıllarında Glenn Seaborg yaptığı çalışmalar ile lantanit ve aktinitleri periyodik sisteme yerleştirdi. Böylelikle bugün kullandığımız periyodik sistem oluşmuştur.

Modern Periyodik Sistem Grup:

Periyodik sistemde düşey sütunlara grup denir. 8 tane A, 10 tane

B grubu vardır.

Periyot: Periyodik sistemde yatay sıralara periyot denir. 7 tane periyot vardır. 8A

1A

3B

2B

18. grup 1. grup 2. grup

28


2. BÖLÜM


Modern periyodik sistemin özellikleri  7 periyottan oluşur.  8 tane A, 10 tane B olmak üzere 18 gruptan oluşur.  s, p, d ve f olmak üzere 4 bloktan oluşur.  Aynı gruplarda kimyasal özellikler genellikle benzerdir.  Atomların katman sayısı periyot numarasını verir.  Değerlik elektron sayısı grup numarasını verir.  Atomların artan atom numaralarına göre hazırlanmıştır.

A grubu elementlerine baş grup elementleri B grubu elementlerine yan grup elementleri denir.

Periyodik sistem ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Birinci periyotta 2 element bulunur. B) 2. ve 3. periyotta 8’er element bulunur. C) 6A grubu 6. gruptur. D) 7 periyot, 18 gruptan oluşur. E) A gruplarına baş grup denir. 6A 16. grup olarak ifade edilir.

Periyodik sistem ile ilgili, I. Meyer II. Mendeleyev III. Döberiener IV. Newlands bilim adamlarından hangileri çalışmalar yapmıştır?

Verilen 4 bilim insanı da periyodik sistem üzerinde çalışmıştır.


29


2. BÖLÜM

Periyodik sistemde yer alan periyotları kısa, orta ve en uzun periyot olarak sınıflandırınız. 1. periyot 2 gruptan oluştuğu için kısa, 2. ve 3. periyot 8. gruptan oluştuğu için orta, diğer periyotlar ise 18 gruptan oluştuğu için uzun periyottur.

Lantanit ve aktinit serisindeki 28 elemente iç geçiş elementleri adı verilir. Bunların bir kısmı yapay olarak çekirdek tepkimeleri ile elde edilmiştir.

Elementlerin Periyodik Sistemde Yerlerinin Bulunması Elementelerin periyodik sistemde yerleri nötr halde katman elektron dağılımından bulunur. Katman elektron dağılımında son yörüngedeki elektron sayısına değerlik elektron sayısı denir. Baş grup elementlerinde değerlik elektron sayısı grup numarasına eşittir. Katman sayısı periyot numarasına eşittir. İlk 20 element için katman elektron dağılımında 1. katmana en fazla 2, 2. ve 3. katmana 8, 4. katmana 2 elektron yerleştirilir. Katmanlar tam doldurulmadan diğer katmana geçilmez.

 ilk 20 element için. 2

8

8

2

5B, 9F, 12Mg, 16S

ve 19K elementlerine ait katman elektron dağılımlarını çiziniz.

5B

9F

2

3

16S

2

7

2

8

2

19K

2

30

12Mg

8

6


8

1

8

2


2. BÖLÜM

Aşağıda verilen elementlerin periyodik sistemde yerlerini bulunuz.

1

H

1. periyot

1A grubu

2

He =

1. periyot

8A grubu

3

Li =

2. periyot

1A grubu

4

Be =

2. periyot

2A grubu

5

B=

2. periyot

3A grubu

6

C=

2. periyot

4A grubu

7N

=

2. periyot

5A grubu

8O

=

2. periyot

6A grubu

9F

=

2. periyot

7A grubu

10Ne

=

2. periyot

8A grubu

11Na

=

3. periyot

1A grubu

12Mg

=

3. periyot

2A grubu

13Al

=

3. periyot

3A grubu

14Si

=

3. periyot

4A grubu

15Pi

=

3. periyot

5A grubu

=

3. periyot

6A grubu

=

3. periyot

7A grubu

3. periyot

7A grubu (17. Grup)

3. periyot

8A grubu

4. periyot

1A grubu

4. periyot

2A grubu

16S 17Cl

17Cl =

2 8 7 18Ar 19K

=

=

20Ca

=

İyonların Katman Elektron Dağılımı ve Periyodik Sistemde Yerlerinin Bulunması Periyodik sistemde iyon bulunmaz. bu nedenle iyonların yerlerini bulmak için nötr haldeki katman elektron dağılımı düşünülmelidir.

Nötr halde elektron sayısı proton sayısına eşittir.


31


2. BÖLÜM

(–2) yüklü iyonunda 18 elektron bulunan atomun periyodik sistemde yerini bulalım. -2

 p . s = 18 – 2 = 16

X

18

16

X:

3. periyot 6A grubu (16. grup)

2 8 6

-2

x+2, Y ve Z+3 taneciklerinin elektron sayıları eşittir. 10

Buna göre X, Y ve Z atomlarının periyodik sistemde yerlerini bulunuz?

12

2+

X 10

8

2–

Y 10

3+

Z 10

13

12X

8Y

2

8

2

3. periyot 2A grubu

13Z

2

6

2

2. periyot 6A grubu

8

3

3. periyot 3A grubu

Periyodik sistemde bazı grupların özel adları vardır. 1A grubu, Alkali metaller 2A grubu, Toprak alkali metaller 3A grubu, Toprak metalleri

not

7A grubu, Halojenler 8A grubu, Soygazlar

Alkali metaller ile ilgili; I. 1. periyot hariç her periyotta bulunurlar. II. Değerlik elektron sayıları 1 dir. III. 1A grubunda bulunurlar. yargılarından hangileri doğrudur? 1. periyotta bulunan H ametaldir. 1. periyot hariç diğerleri alkali metaldir. Değerlik elektron sayısı 1 dir ve 1A grubudur. Üç öncül de doğrudur.

Periyodik Sistemde Bazı Grupların Genel Özellikleri Alkali Metaller  1A grubudur.

 Değerlik elektron sayısı 1 dir.

 H hariç tüm periyotlarda bulunur.

 Bileşiklerinde +1 değerliğini alır.

32


 B ulunduğu periyodun en aktif metallleridir.

 Doğada elementel halde bulunmazlar.

2. BÖLÜM


Toprak Alkali Metaller 

2A grubudur.



Değerlik elektron sayısı 2 dir.



Bileşiklerinde +2 değerlik alır.



1. periyotta 2A grubu yoktur.

Toprak Metalleri 

3A grubudur.



İlk üyesi bor (B) yarı metaldir.



Değerlik elektron sayısı 3 tür.

Halojenler 

7A grubudur.



Tamamı ametaldir.



Bileşiklerinde –1 ile +7 arasında değerlik alırlar.



Değerlik elektron sayısı 7 dir.



Elektronegatifliği bulunduğu periyodun en yükseğidir.



P bloğunda yer alır.



Flor daima –1 değerlik alır.

Soygazlar 

8A grubudur.



Helyum hariç değerlik elektron sayısı 8 dir. (He = 2)



Bileşik oluşturma eğilimi yoktur.



Kararlı yapıdadır.



P bloğunda yer alır.

B Grupları 

Geçiş elementleridir.



10 tane gruptan oluşur.



Tamamı metaldir.



d bloğunda yer alır.



4. periyottan sonra başlar.


33


2. BÖLÜM Periyodik Sistemde Özelliklerin Değişimi

Metalik özellik artar.

Ametallik özellik artar.

1) Metalik ve Ametalik Özellikler

Metalik özellik artar. Ametallik özellik artar. Metalik özellik; metallerin elektron verme isteğidir. Atom çapı arttıkça metalik özellik artar. Ametalik özellik; ametallerin elektron alma isteğidir. Atom çapı azaldıkça ametalik aktiflik artar.

Metallerin Özellikleri 

Bileşiklerinde sadece pozitif değerlik alır.



Isı ve elektriği iletirler.



Oda koşullarında civa hariç katıdırlar.



Kendi aralarında bileşik oluşturmaz, alaşım oluştururlar.



Ametallerle iyonik bağlı bileşik oluştururlar.



Erime ve kaynama noktaları yüksektir.



Oksitleri bazik özellik gösterir.



Atom çapı arttıkça metalik aktiflik artar.

Ametallerin Özellikleri 

Bileşiklerinde pozitif ve negatif değerlik alır.



Grafit hariç ısı ve elektriği iletmezler.



Oksitlerinin çoğu asidik özellik gösterir.



Oda koşullarında katı, sıvı ve gaz hallerinde bulunur.



Kendi aralarında kovalent bağlı bileşik oluşturur.



Metallerle iyonik bağlı bileşik oluşturur.



Yüzeyleri mattır.



Atom çapı azaldıkça ametalik aktiflik artar.

34



2. BÖLÜM

Metal ve ametaller için, I. Pozitif değerlik alma II. A gruplarında yer alma III. B gruplarında yer alma özelliklerinden hangileri ortaktır? Metaller sadece pozitif değerlik alırken, ametaller hem pozitif hem de negatif değerlik alır. Metaller A ve B gruplarında yer alabilirken, ametaller sadece A gruplarında bulunur. Cevap I ve II olur.

I. Periyodik sistemde aynı grupta yukarı doğru metalik özellik azalır. II. Aynı periyotta soldan sağa doğru ametalik özellik artar. III. Aynı grupta yukarıdan aşağı doğru ametalik özellik artar. Yukarıda verilen yargılardan hangileri doğrudur? Aynı grupta yukarıdan aşağı doğru ametalik özellik azalır.

2) Atom Hacmi Atomların katman sayısı arttıkça hacimleri de artar. Yani periyot numarası

arttıkça atom hacmi artar. Aynı periyotta grup numarası azaldıkça atom hacmi artar.

12X, 18Y

ve 20Z atomlarının hacimlerini kıyaslayınız.

12X

18Y

2

8

2

20Z

2

8

8

Z>X>Y 2

8

8

2

3) İyonlaşma Enerjisi Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için gerekli enerjiye birinci iyonlaşma enerjisi denir. Atom çapı azaldıkça iyonlaşma enerjisi artar.


35


2. BÖLÜM

Bir atomun nötr halindeki elektron sayısı kadar iyonlaşma enerjisi vardır. En > ----- E3 > E2 > E1

12

X, 14Y ve 18Z atomlarının birinci iyonlaşma enerjilerini kıyaslayınız.

12

X: 3. periyot 2A,

16

Y: 3. periyot 4A,

18

not

Z: 3. periyot 8A

Z>Y > X

4) Elektron İlgisi Nötr bir atomun elektron alması sırasında açığa çıkan enerji elektron ilgisidir. X(g) + 1e– → X– + Enerji Atom çapı azaldıkça elektron ilgisi artar.

6C

9F

2

4

11Na

2

C = 2. periyot 4A grubu 6C, 9F

F = 2. periyot 7A grubu

ve 11Na atomları için

a) Elektron ilgilerini kıyaslayınız.

Na = 3. periyot 1A grubu

b) Birinci iyonlaşma enerjilerini kıyaslayınız.

a) F > C > Na

c) Atom hacimlerini kıyaslayınız.

b) F > C > Na c) Na > C > F

5) Elektronegatiflik Atomların bileşiklerdeki elektronları çekebilme kabiliyetidir. Atom çapı azaldıkça elektronegatiflik artar.

Elektron ilgisi ve elektronegatiflik birbiri ile ilişkilidir, ancak farklı kavramlardır. Elektron ilgisi izole bir atomun ek bir elektronu çekme yeteneği, elektronegatiflik ise bağ elektronları çekme isteğidir. Ayrıca elektron ilgisi deneysel olarak ölçülebilirken, elektronegatiflik ölçülemeyen hesaplanan bir değerdir.

not Elektron ilgisi en büyük olan atom Cl, elektronegatifliği en büyük olan atom F dur.

36


7

2

8

1


2. BÖLÜM

X+2 ve Y-2 iyonlarının elektron sayıları eşittir ve Y elementi 3. periyodun 16. grubundadır. Buna göre X ve Y atomlarının atom çaplarını kıyaslayınız. Y nin atom numarası 16 olur.

20

2+

X 18

20

16

2–

Y 18

X

16

2

8

8

X > Y olur.

Y

2

2

8

6

X : 3. periyot 7A grubu Y : 3. periyot 8A grubu Z : 4. periyot 2A grubu Periyodik sistemde yerleri verilen X, Y ve Z atomları için, I. Değerlik elektron sayısı Y > X > Z dir. II. Birinci iyonlaşma enerjileri Y > X > Z dir. III. Atom hacimleri Z > X > Y dir. yargılarından hangileri doğrudur? Verilen 3 öncülde doğrudur.

X

Y

Z

Yerleri belirtilen X, Y ve Z atomları ile ilgili, I. Elektron alma isteği X > Z > Y dir. II. Elektron ilgisi Z > X > Y dir. III. Atom çapları Y > Z > X dir. yargılarından hangileri doğrudur? Elektron ilgisi X > Z > Y şeklinde olmalıdır. Cevap: I ve III


37


2. BÖLÜM

Y

X Z

Periyodik sistemden alınan yukarıdaki kesitte yer alan atomlar ile ilgili,

Atom hacimleri Z > X > Y dir. Fakat Y soy-

I. Atom hacimleri Z > X > Y dir.

gaz olabileceğinden dolayı elektronegatiflik

II. Elektronegatiflikleri Y > X > Z dir.

sıralaması belirsizdir.

III. Değerlik elektron sayıları Y > X = Z dir.

Değerlik elektron sayıları Y > X = Z şeklinde

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?

olur. Cevap I ve III tür.

Ayın periyotta ve farklı A gruplarında yer alan iki atom için, I. Değerlik elektron sayıları farklıdır. II. Metaldirler. III. Katman sayıları eşittir. yargılarından hangileri doğru olabilir? Verilen üç öncül de doğrudur.

Aynı grupta

Aynı periyotta I II

Yukarıda verilen ok yönlerinde, I. için iyonlaşma enerjisi II. için atom hacmi özellikleri nasıl değişir? I

II

A) Değişmez

Artar

B) Artar

Azalır

C) Artar

Artar

D) Azalır

Artar

E) Azalır

Azalır

38


İyonlaşma enerjisi çap azaldıkça artar. Atom hacmi çap arttıkça artar.

1. BÖLÜM

Fiziğin Doğası


39

Kimyasal Türler Arası Etkileşimler

3. BÖLÜM KİMYASAL TÜRLER Kimyasal türler dört grupta incelenir. Bunlar,  Atom  Molekül  İyon  Radikal şeklindedir.

Atom Bir çekirdek ve elektronlardan oluşan nötr yapılardır. Sembol ile gösterilir. Atomların Lewis elektron yapıları gösterilirken değerlik elektronları (son yörüngedeki elektronlar) kullanılır. Atomlar bağ yaparken son yörüngelerini dublet ya da oktete tamamlamak isterler. Bazı atomların Lewis yapıları aşağıda gösterilmiştir.

1H

 H•

: 1

3Li

 Li•

7N

2 1

:

8O

:

C

⇒

N



⇒

O

⇒

F

2 5

• •B• 8O

2 3 6C : 7N

⇒ 2 4

:

5B :

6C

2 6 9F

9F :

2 7

Molekül Birden fazla atomun elektronlarını ortaklaşa kullanarak meydana getirdikleri nötr yapılı atomlar topluluğudur. Örneğin, H2, Cl2, H2O, CO2 gibi.

İyon Atom ya da moleküllerin elektron alış verişi yapması ile oluşan yapılardır. Li• Enerji Li+1 + e– –

•• • F • +e– • ••

•• • F • + Enerji • •••

Birden fazla atom içeren iyonlara kök denir. –2

–2

+

Örneğin, OH–, SO4 , CO3 , NH4 gibi

40



3. BÖLÜM Radikal

• •

Oktedini tamamlamamış, bir ya da daha fazla ortaklanmamış elektron çifti içeren kimyasal türleridir. H • •• •• • • Cl , H C , O •• • • • gibi. • • • •• • H

Radikallerin Özellikleri,  Yüksek enerjili, kararsız yapılardır.  Tek başlarına bulunmazlar.  Bir bileşiğin parçalarından biridir.  Besinlerin bozunmasında rol alırlar.  Ömürleri çok kısadır.  Ozonun bozunmasına katkı sağlar.

•

H•

•

OH–

•

CH4

•

CH3•

•

NO

•

CO

•

CO2

Yukarıda verilen kimyasal türleri iyon, radikal, molekül olarak gruplandırınız.

Radikal: H , CH3 İyon: OH– Molekül: NO, CO, CO2, CH4 Türler Arası Etkileşimler

Güçlü Etkileşimler İyonik Bağ

Zayıf Etkileşimler

Metalik Bağ Kovalent Van der Waals Bağ bağları London kuvvetleri

Hidrojen bağı

İyon–dipol etkileşimleri

Dipol–Dipol etkileşimleri


41

3. BÖLÜM


Bağ Enerjileri Kimyasal türler arasında çekim kuvveti, itme kuvvetinden büyük olduğunda bağ oluşur ve enerji açığa çıkar. Açığa çıkan enerjiye bağ enerjisi denir. Bağ oluşurken açığa çıkan enerji bağı koparmak için gerekli enerjiye eşittir.

Bağ kopması endotermik, bağ oluşumu ekzotermiktir.

Bağ enerjisi ne kadar yüksek ise bağ o kadar sağlamdır.

H2

(g)

I2

(g)

+ 436 kj 2 H(g)

+ 151 kj 2 I(g)

Tepkimelerine bakıldığında H – H bağı, I – I bağından daha sağlamdır.

Bağ enerjisi 40 kj/mol ya da daha büyük olan etkileşimler güçlü etkileşim, 40 kj/mol’den küçük olan etkileşimler zayıf etkileşim olarak kabul edilir.

Güçlü Etkileşimler  Atomlar arası bağ  Molekül içi bağ  Kimyasal bağ olarak da ifade edilebilir.

Zayıf Etkileşimler  Yoğun fazdaki bağ  Moleküller arası bağ  Fiziksel bağ olarak da ifade edilebilir.

42


not


3. BÖLÜM I. H – bağı II. Kovalent bağ III. London kuvvetleri

Yukarıda verilen bağlardan hangileri fiziksel bağlardandır? A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve III

Kovalent bağ kimyasal bağdır. H bağı ve London kuvvetleri moleküller arası etkileşim olup fiziksel bağ olarak adlandırılır.

I. CH4 molekülleri arası bağ II. N2 de azot atomları arası bağ III. H2O ve NH3 molekülleri arası bağ Yukarıda verilen bağlardan hangileri güçlü etkileşimlerdendir? A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve III

Güçlü etkileşim atomlar arası etkileşimdir.

GÜÇLÜ ETKİLEŞİMLER 1) İyonik Bağ Tanım: Zıt yüklü katyon ve anyonun birbirini çekmesiyle oluşan bağa iyonik bağ denir. Zıt yüklü iyonlar birbirlerini elektrostatik çekim kuvvetiyle çekerler. Elektrostatik çekim kuvvetinin bağıntısı F=k

q1.q2 r2

şeklindedir. Formülden de anlaşılacağı gibi iyonlar arasındaki çekim kuvveti (bağın sağlamlığı) üç faktöre bağlıdır. – Pozitif yüklü iyonun yükü – Negatif yüklü iyonun yükü – İyonlar arasındaki uzaklık


43


3. BÖLÜM

Zıt yüklü iyonların yükseltgenme basamakları arasındaki fark büyüdükçe iyonik bağ sağlamlığı artar. İyonlar birbirine yaklaştıkça aralarındaki elektrostatik çekim kuvveti artar. İyon çapı küçüldükçe iyonik bağ sağlamlığı artar.

not

İyon

İyon yarıçapı (pm)

Na+

95

F–

133

Cl–

181

Yukarıda verilen bilgilere göre NaF ve NaCl bileşiklerini inceleyelim.

Na+

Na+

–

F

228 pm

Cl

–

276 pm

NaF bağı uzunluğu NaCl bağı uzunluğundan kısa olduğu için NaF bağı daha sağlamdır. Bağ sağlamlığı ile iyonik bileşiklerin erime noktası artar.

Y

En

ik iyon

X

44


şik

bile


3. BÖLÜM

T Z Y X Periyodik sistemde yerleri belirtilen atomlardan oluşan XT, YT, ZT2 bileşiklerinde, I. İyonik karakter II. Aynı ortamda erime noktası özelliklerini karşılaştırınız.

I. XT > YT > ZT2 II. XT > YT > ZT2

İyonik Bağın Lewis Gösterimi

11Na,

17Cl

Na

11Na

2 8 1

Na+

Cl

Ca2+2

F

2Al3+3

O

–

Cl

17Cl

2 8 7

20Ca,

9F

Ca

20Ca

2 8 8 2

–

9F

2 7

13Al,

8O

13Al

2 8 3

2–

8O

2 6


45


3. BÖLÜM İyonik Bileşiklerin Özellikleri –

İyonlar arasında elektrostatik çekim kuvveti vardır.

–

Erime ve kaynama noktaları yüksektir.

–

İyonik kristaller kırılgan yapılıdır.

–

Genellikle polar çözücülerde çözünür.

–

Katı halde elektrik akımını iletmez.

–

Sıvı halleri ve sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.

–

Metal ve ametalin aktifliği arttıkça bağın iyonik karakteri de artar.

İyonik bağ ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Elektron alış-verişi ile oluşur. B) (+) ve (–) yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik çekim kuvvetidir. C) İyonik bağ içeren bileşikler oda sıcaklığında gaz halindedir. D) Metal ile ametal atomları arasında oluşur. E) İyonik bağ içeren bileşik sıvı halde elektriği iletir.

İyonik bağlı bileşikler oda koşullarında katı haldedirler.

20Ca

ve 17Cl atomları arasında oluşan bileşik ve bağ ile ilgili,

I. Formülü CaCl2 dir. •• – dir. II. Lewis yapısı Ca+2 •• F •• •• 2 III. Sıvı halde ve sulu çözeltisinde iletkendir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Verilen 3 öncül de doğrudur.

46


C) I ve III


3. BÖLÜM

•

H 2S

•

KNO3

•

LiF

•

Na2SO4

•

H 2O

Yukarıda verilen bileşiklerden kaç tanesi iyonik bağ içerir? A) 5

B) 4

C) 3

D) 2

E) 1

KNO3, LİF ve Na2SO4 iyonik bağ içerirler.

13Al

ve 8O atomları arasında oluşan bileşiğin Lewis yapısını gösteriniz.

13Al

2Al3+3

2 8 3

O

2–

8O

2 6

2) Kovalent Bağ

İki atom arasında elektronların ortaklaşa kullanılması ile oluşan bağa kovalent bağ denir. İki atom arasında oluşan bağı göstermek için atomlar arasına çizgi (–) çekilir. Gerçekte atomlar arasında bir bağ yoktur. Yalnız çekim kuvveti vardır. Molekül kavramının ilk ortaya çıkışı 17. yy. gitse de, kimyacılar moleküllerin oluşumunun nasıl ve neden oluştuğunu 20. yy. başlarına kadar anlayamamıştır. Bu konuda ilk büyük öneri Gilbert Lewis’in bir kimyasal bağın elektron ortaklaşması ile gerçekleşebileceğini açıklamasıdır. Lewis H2 deki kimyasal bağı şu şekilde açıklamıştır.

H• + •H  H••H  H – H

Paylaşılan bu bir çift elektronu iki atom çekirdeğide çeker. Bu çekim H2 molekülünde iki atomu bir arada tutar.

H

H

 H2 nin molekül modeli

Atomlar arasında oluşan bağın karakteri bağı oluşturan atomların elektronegatiflik değerlerine bağlıdır. Atomların elektronegatiflikleri arasındaki fark 2 ya da daha fazla ise elektron alış-verişi ile iyonik bağ, 2’den küçük ise elektron ortaklığı ile kovalent bağ oluşur.


47


3. BÖLÜM

Aşağıdaki periyodik sistemde Pauling tarafından hesaplanan elektronegatiflik değerleri verilmiştir.

Elementlerin elektronegatiflikleri geçiş metallerinde belirgin bir düzen yoktur.

Bir bağ %100 iyonik karakter içermez.

Kovalent bağı iki kısımda incelenebilir. Apolar kovalent bağ ve polar kovalent bağ.

Apolar Kovalent Bağ Ortaklaşa kullanılan elektronların eşit kuvvette çekildiği bağlara apolar kovalent bağ denir. Aynı ametal atomları arasında elektronegatiflik farkı olmadığı için bu atomlar arası oluşan bağlar apolar kovalenttir. Örneğin; H2, O2, F2, Cl2 H

H Apolar kovalent bağ

48



3. BÖLÜM Polar Kovalent Bağ

Farklı ametal atomları arasında elektronegatiflik farkı olduğu için atomlar arasında oluşan bağa polar kovalent bağ denir. Ortaklaşa kullanılan elektronlar elektronegatifliği büyük olan atoma yakın olur. Örneğin; HF +δ

H–F

–δ

Apolar kovalent bağ

F : negatif yük merkezi H : pozitif yük merkezi

Ortaklaşa kullanılan her elektron çifti bir çizgi (–) ile gösterilir. İki atom arasında en fazla 3 lü bağ (≡) oluşabilir. İki atom arasında oluşan ilk bağ sigma, ikinci ve üçüncü bağlar pi bağıdır. İki atom arasında bağ sayısı arttıkça bağ boyu kısalır, bağ kuvveti artar.

not PCl3 molekülü ile ilgili, I. 3 tane polar kovalent bağ içerir. ••

l şeklindedir. II. Lewis yapısı C ••P••Cl Cl III. Bağ elektronları bağın Cl ucuna daha yakındır. yargılarından hangileri doğrudur? (15P, 17Cl) A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

15P

⇒

3 bağ yapar.

17Cl

CI–P–CI –

2 8 5

C) I ve III

⇒

1 bağ yapar.

CI

2 8 7 Verilen 3 öncülde doğrudur.


49


3. BÖLÜM

Atomlar arası bağlar ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Elektronlar aracılığı ile oluşur. B) Kimyasal bağlardır. C) Elektron ortaklaşması ile oluşanlar kovalent bağdır. D) En güçlüsü kovalent bağdır. E) Kimyasal olaylarda oluşur ya da kırılırlar. Atomlar arası bağların en kuvvetlisi iyonik bağdır.

12X, 7Y

ve 17Z atomları ile ilgili,

I. X ve Z arasında oluşan iyonik bileşiğin formülü XZ 2dir. II. Y ile Z arasında elektron ortaklaşması ile YZ3 bileşiği oluşur. •• – III. XZ 2 bileşiğinin Lewis formülü X+2 •• Z •• şeklindedir. •• 2 yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Verilen 3 öncülde doğrudur.

C) I ve III

Cevap: E

3) Metalik Bağ Bilim adamları metallerin özelliklerini metalik bağ adı verilen bağ türü ile açıklamaya çalışmışlardır. Metaller serbest hareket edebilen elektronlara sahiptirler. Bu elektronlar yalnız kendi atom çekirdekleri etrafında değil komşu atom çekirdeği etrafında da dolaşırlar ve adeta bir elektron denizi oluştururlar. Elektron denizinde yüzen metal iyonları ile elektronlar arasında oluşan çekim kuvvetine metalik bağ denir.

Metalik bir kristalin kesiti Daire içindeki (+) lar metal atomların çekirdeğini ve kendi iç elektronlarını gösterir. Pozitif metal iyonu etrafındaki gri bölge elektron denizini gösterir.

50



3. BÖLÜM

Metallerin Fiziksel Özelliklerinin Metalik Bağ ile Açıklanması Metalik bağ metal ve alaşım atomlarını bir arada tutan kuvvettir. Metal atomunun çapı arttıkça metalik bağ kuvveti azalır, erime ve kaynama noktası düşer. Metallerin ısı ve elektriği iyi iletmesi, şekillendirilebilmesi gibi metalik özellikleri değerlik elektronlarının az olması ve bu elektronların boş değerlik orbitallerinde serbest hareket etmesiyle açıklanır.

ZAYIF ETKİLEŞİMLER Bu etkileşimler güçlü etkileşimlerde olduğu gibi yeni maddelerin oluşmasına neden olmaz. Fiziksel etkileşimlerdir. Moleküller arası bağlar olarak da isimlendirilebilir. Maddelerin erime ve kaynama noktalarını etkilerler.

Moleküllerin Polarlığı ve Apolarlığı Moleküllerin polar ya da apolar olması bağın polar ya da apolar olmasından biraz daha farklıdır. Molekül içi bağlar polar olduğu halde molekül apolar olabilir. Yük merkezi çakışmayan yani dipol momenti sıfırdan farklı olan moleküller polardır. Yük merkezi çakışan yani dipol momenti sıfır olan moleküller apolardır. Örnek olarak HF, H2 ve CO2 moleküllerini inceleyelim. +δ –δ H–F

Dipol moment sıfırdan farklı molekül polar.

H–H

Dipol moment sıfır. Molekül içi bağlar ve molekül apolar.

O=C=O

Dipol moment sıfır. Molekül içi bağlar polar olduğu halde molekül apolar.


51


3. BÖLÜM

Zayıf Etkileşimler

Van der Waals bağları London kuvvetleri

Dipol-Dipol etkileşimi

Hidrojen bağı İyon-dipol etkileşimi

Van der Waals Bağları London Kuvvetleri Apolar moleküller ve soygazlar arasındaki tek etkileşim türüdür. Tüm moleküller arasında London etkileşimi vardır. London etkileşimi en zayıf etkileşim türüdür. Üç sınıfa ayrılır. İyon - İndüklenmiş dipol; İyonik bir bileşik tarafından apolar bir bir molekülün geçici olarak polar hale getirilmesidir. Örneğin; NaCI – CH4 Dipol - İndüklenmiş dipol: Polar bir molekül tarafından apolar bir molekülün indüklenmesidir. Örneğin; HCI – CO2 İndüklenmiş dipol - İndüklenmiş dipol: Apolar moleküllerin birbirini indüklemesidir. Örnek: CO2 – CH4

Dipol-Dipol Etkileşimleri Polar moleküller arası etkileşim türüdür. Örneğin, HCI molekülleri arası etkileşimi inceleyelim;

→

+δ –δ +δ –δ H–CI . . . . H–CI Dipol dipol

52



3. BÖLÜM İyon-Dipol Etkileşimleri

İyonik bir bileşik ile polar bir molekül arasındaki etkileşim türüdür. Dipol-dipol den genellikle daha kuvvetlidir. Kalıcı dipol olarak da adlandırılır. Örneğin NaCI – H2O etkileşimi inceleyelim; –δ O

Na+

H +δ ...... CI–

+δ H

Hidrojen Bağı Hidrojenin flor, oksijen ve azot (F, O, N) atomlarıyla bağ oluşturduğu moleküller arası etkileşim türüdür. Dipol - dipol etkileşimden daha kuvvetlidir. Örnek olarak HF, H2O, NH3, CH3OH gibi moleküller verilebilir.

Hidrojen bağı

H– bağı –δ O +δ H

→

→

+δ –δ +δ –δ H–F . . . . . H–F

H +δ

H +δ

H +δ

N–δ → H +δ H– bağı


53


3. BÖLÜM

Moleküller arası bağ kuvveti arttıkça maddenin erime ve kaynama noktası artar. Bağ kuvvetleri arasında İyonik bağ > H – bağı > Dipol-dipol etkileşimi > London kuvvetleri ilişkisi vardır.

I. NaCl II. H2O III. HCl IV. CH4 Maddelerinin aynı ortamda kaynama noktalarını sıralayınız.

I > II > III > IV

Aşağıda verilen tabloyu doldurunuz. Madde

54

Güçlü etkileşim

Zayıf etkileşim

CH4

Kovalent bağ

London

HF

Kovalent bağ

H-bağı

C 3H 8

Kovalent bağ

London

PCl3

Kovalent bağ

Dipol-dipol



3. BÖLÜM

Aşağıda verilen tabloyu doldurunuz. Madde çiftleri

Etkileşim Türleri

HCl – H2S

Dipol-dipol

H2O – CH3OH

H–bağı

NaCl – H2O

İyon-dipol

F2 – CH4

London

Aşağıda verilen ifadeleri doğru-yanlış olarak cevaplayınız. D 

Moleküldeki atomları birarada tutan kuvvet kimyasal bağdır.



Moleküller arası etkileşimler maddelerin erime noktasını etkilemez.



İyonik katılar kristal yapıya sahip olduklarından katı halde elektriği iletmezler.

Y

  



Bağ oluşumu ekzotermiktir.





Bağ enerjisi ile bağ kuvveti artar.





Metallerin atom çapları arttıkça bağ enerjileri artar.



CO2, CH4, Cl 2 mol ekül l er i apol ar dır .



C3H8 molekülünde atomlar arası bağların tamamı polar kovalenttir.





HCN molekülünde yoğun fazda H–bağı bulunur.



 

Aynı ortamda, I. CH2 – OH CH2 – OH II. C2H5 – OH III. KCl IV. HCl maddelerinin kaynama noktalarını kıyaslayınız. III > I > II > IV


55

3. BÖLÜM


FİZİKSEL VE KİMYASAL TEPKİMELER Fiziksel Değişim Maddenin iç yapısında olmayıp sadece dış yapısında meydana gelen değişimlerdir. Moleküller arası etkileşimler kopar fakat atomları bir arada tutan kuvvetler değişmez. Yani maddenin kimyasal özelliği değişmez. Örnek olarak; camın kırılması, kağıdın yırtılması, yoğurttan ayran eldesi, tuzun suda çözünmesi, buzun erimesi, suyun buharlaşması... verilebilir.

Kimyasal Değişim Maddenin iç yapısında meydana gelen değişimlerdir. Bu değişimler sırasında

atomlar arası bağlar kopar. Bu değişim sonucunda yeni bir madde oluşur. Ayrıca kimyasal değişime uğrayan maddenin fiziksel özelliği de değişir.

Örneğin, etin pişmesi, demirin paslanması, üzümden sirke eldesi, sütten yoğurt eldesi, fotosentez, elektroliz... verilebilir.

56



3. BÖLÜM

Kimyasal değişimlerde atomlar arası ve moleküller arası bağlar oluşur ya da kırılır. Fiziksel değişimlerde yalnız moleküller arası bağlar oluşur ya da kırılır.

Bazı Kimyasal Tepkime Türleri 1) Yanma Tepkimeleri Maddelerin oksijenle (O2) vermiş olduğu tepkimelere yanma tepkimesi denir. Metallerin oksijenle verdiği tepkimelere alevsiz yanma denir. C + O2 → CO2, CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, 2Fe + O2 → 2FeO Azotun yanması hariç yanma tepkimeleri ekzotermiktir.

2) Sentez Tepkimeleri Küçük yapılı maddelerin birleşerek daha büyük yapılı maddelere dönüşmesine sentez (birleşme) tepkimesi denir. N2 + 3H2 → 2NH3, H2 + Cl2 → 2HCI

3) Analiz Tepkimeleri Bir bileşiğin bileşenlerine ayrışması tepkimesine analiz (ayrışma) tepkimesi denir. KClO3 → KCI +

3 O , 2 2

CaCO3 → CaO + CO2

4) Asit–Baz Tepkimeleri Asitlerin bazlarla vermiş olduğu tepkimelere asit-baz tepkimeleri denir. Tepkime sonucunda tuz ve su oluşursa bu tepkimelere nötrleşme tepkimesi denir. HCI

Asit HNO3

Asit

+

NaOH

→

NH3

→

Baz

+

Baz

NaCl Tuz

+

NH4NO3 Tuz

H2O Su

(Nötrleşme tepkimesi değildir.)


57

3. BÖLÜM


5) Çözünme – Çökelme Tepkimeleri İki farklı iyonal çözeltinin karıştırılması sonucu çözünürlüğü az olan iyonik bir katının oluştuğu tepkimelere çözünme çökelme tepkimeleri denir. AgNO3(suda) + NaCl(suda) → AgCl(k) + NaNO3(suda) Net iyon tepkimesi; Ag+ + Cl– → AgCl(k)

Aşağıda verilen olaylardan hangisinde yalnız moleküller arası etkileşimler değişir? A) H2 ve O2 moleküllerinden H2O oluşması B) CH4 molekülünün yanması C) Ca ve Cl2 atomlarından CaCl2 oluşması D) Şeker molekülünün suda çözünmesi E) HCl ile NH3 moleküllerinden NH4Cl oluşması

Şeker molekülünün suda çözünmesi fiziksel bir değişimdir.

Aşağıda verilen değişimlerden hangisi diğerlerinden farklıdır? A) Gökkuşağı oluşumu B) Kibritin yanması C) Metallerin asitte çözünmesi D) Sütten yoğurt yapılması E) Tuzlu suyun elektriği iletmesi

Gökkuşağı oluşum ışığın kırılması olayıdır, fiziksel değişim meydana gelir. Diğer verilen değişimler kimyasal değişimlerdir.

58


1. BÖLÜM

Fiziğin Doğası


59

4. BÖLÜM

Maddenin Halleri

MADDENİN HALLERİ Maddenin dört fiziksel hali vardır. Katı, sıvı, gaz ve plazmadır. Ancak madde üç temel halde bulunur. Katı, sıvı ve gaz.

1) GAZLAR Bizler, hacimce bileşimi %78 N2, %21 O2, %1 CO2 ile diğer gazlardan oluşan atmosferin en alt tabakasındaki havada yaşıyoruz. 1990 lı yıllarda çevre kirliliğin zararlı etkilerinden dolayı bu gaz karışımı büyük ilgi kaynağı olmuştur. Bu bölümde genellikle normal atmosfer koşullarında gaz halindeki maddelerin davranışları işlenecektir. Normal atmosfer koşullarında 11 element gaz halinde bulunmaktadır. Bunlar H2, N2, O2, F2, Cl2, He, Ne, Ar, Kr, Xe ve Rn dir. Bir de O3 molekülüdür.

Gazların Genel Özellikleri  Molekül ve atomların birbirinden en uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.  Gaz molekülleri arasında etkileşim yok denecek kadar az olduğundan moleküller birbirinden bağımsız hareket eder.  Sıkıştırıldıklarında sıvılaşırlar.  Birbirleriyle her oranda ve homojen karışırlar.  Yoğunlukları katı ve sıvılara göre daha düşüktür.  Tanecikleri titreşim, dönme ve öteleme hareketi yapar.  Tanecik hacimleri tanecik boşlukları yanında ihmal edilecek kadar küçüktür.  Bulundukları kabın şelini ve hacmini alırlar.

İdeal Gaz ve Gerçek Gaz Kavramları Tanecikler arası etkileşimlerin yok kabul edildiği gazlara ideal gaz denir. Gerçek gazlarda tanecikler arası etkileşimin olduğu gazlardır. Yüksek sıcaklık ve düşük basınçta gazlar ideale yaklaşır.

Kinetik Teori Gaz davranışlarını ve özelliklerini açıklamak için kinetik teoriden yararlanılır.  Gazlar birbirinden bağımsız gelişigüzel hareket ederler.  Gazlar esnek çarpışmalar yapar.  Tanecikler arası çarpışmalar sırasında oluşan zayıf çekim kuvvetleri vardır.  Aynı sıcaklıkta gazların yayılma hızı mol kütlesinin kare köküyle ters orantılıdır.  Aynı sıcaklıkta bulunan gazların ortalama yayılma hızları eşittir. Bu varsayımlara uyan gazlara ideal gaz denir.

60


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM Gaz Difüzyonu ve Gaz Efüzyonu Difüzyon Gazların birbiri içerisinde yayılmasına difüzyon denir. X(g)

Y(g)

Efüzyon Gazların boş ortamda yayılmasına efüzyon denir. X(g)

Boş

Gazları Nitelemek İçin Gerekli Büyüklükler Basınç Kapalı bir kaptaki gazın, kabın iç yüzeylerine çarpması sonucu oluşturduğu büyüklüğe basınç denir. Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça atmosfer basıncı (dış basınç) azalır.

Atmosfer Basıncı Atmosferi oluşturan maddeler diğer maddeler gibi yer çekiminin altındadır.

Atmosfer yer yüzü yakınlarında yükseklere göre daha yoğundur. Yoğunluk yer yüzüne doğru arttıkça uyguladığı basınç artar. Atmosfer basıncını ölçen aletlere barometre denir. Kapalı kaplardaki basıncı ölçen aletlere manometre denir.

1 atm = 76 cm Hg = 760 mm Hg = 760 torr 1 atm = 101325 Pa = 101,325 kpa 1 bar = 105 pascal

not 9. Sınıf / Kimya / Akıllı Defter

61

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

Açık hava basıncı, deniz seviyesinden itibaren yükseldikçe her 10,5 m için yaklaşık 1 mm düşer. Bu düşme yükseklere çıkıldıkça yavaşlar. Örneğin, Everst’te (8882 m) atmosfer basıncı sıfır olmayıp 250 mm Hg dolayındadır. Bu basınçta suyun kaynama noktası 70°C dir.

Hacim (V) Maddenin boşlukta kaplamış olduğu yere hacim denir. Hacim birimi genelde m3,

dm3, cm3, L ve mL şeklindedir.

1 m3 = 1000 dm3 = 1000 L

1 dm3 = 1000 cm3 = 1000 mL

1 dm3 = 1 L

1 cm3 = 1 mL

Mol Sayısı (n) Avogadro sayısı kadar taneciğe 1 mol denir. 1 mol = 6,02 . 1023 tane N = Avogadro sayısı = 6,02 . 1023

Sıcaklık (T) Bir maddenin sahip olduğu ortalama kinetik enerjinin bir ölçüsüdür. Termometre ile ölçülür. Birimi Fahrenheit (F), Reaumur (R), Celcius (°C) ve Kelvin (K) şeklindedir. Bu sıcaklık değerleri arasında K = °C + 273

°C F − 32 = 100 180

ilişkisi vardır.

Gazlarda mutlak sıcaklık ifadesi kullanılırsa bu Kelvin sıcaklığı demektir.

62


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

Aşağıda verilen ifadeleri doğru-yanlış olarak işaretleyiniz. D

Y



Gazlar için genleşme katsayısı ayırt edicidir.



Gaz moleküllerinin belirli bir şekli yoktur.



Gaz tanecikleri sadece titreşim hareketi yapar.





Paskal, atm, mmHg hacim birimleridir.





Gazlar akışkandır.



Gazlar sıkıştırılamaz.





Gaz basıncı gazın bulunduğu kabın şekline bağlıdır.





Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça atmosfer basıncı azalır.



Gazların basıncı yüksek, sıcaklığı düşük tutulursa ideale yaklaşırlar.

 

 



Aynı kapta bulunan gazların hacimleri ve ortalama kinetik enerjileri eşittir. Açık hava basıncı barometre ile ölçülür.

   

Gaz Yasaları Bu bölümde basınç, hacim, sıcaklık ve gaz miktarı ilişkisini inceleyeceğiz. Özellikle değişkenlerden ikisi sabitken diğerlerinin birbiri ile nasıl değiştiğini inceleyeceğiz. Bu ilişkilerden hepsine birden basit gaz yasaları denir.

a) Basınç – Hacim İlişkisi (Boyle Yasası) Mol sayısı ve sıcaklık sabitken basınç ve

P

hacim ters orantılıdır. P . V = Sbt

P1V1 = P2V2 = P3V3 ....

(T ve n sbt)

V


63

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

b) Sıcaklık – Hacim İlişkisi (Charless ve Gay Lussac Yasaları) Sabit basınç ve miktarda gazların hacimleri sıcaklıkla doğru orantılıdır. V1 T1

=

V

V2 T2

Sıcaklık (°C)

–273

V

Sabit

hacim

ve

miktarda

gazların basınçları sıcaklıkla doğru orantılıdır. P1 T1

=

P2 T2 Sıcaklık (K)

c) Hacim – Miktar İlişkisi (Avogadro Yasası) Sabit basınç ve sıcaklıkta gazların hacimleri ve mol sayıları doğru orantılıdır. V1 n1

=

V2 n2

. . .

Normal koşullarda 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar.

Bu gaz yasalarının sonucunda ideal gaz denklemi ortaya çıkar. P . V = nRT R = İdeal gaz sabiti =

22.4 atm.L atmL = 0, 082 273 mol.K mol.K

not 64


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

İdeal piston X(g)

Şekildeki kapta bulunan X gazının hacmi sabit sıcaklıkta 2 katına çıkarılıyor. Buna göre, I. Özkütlesi yarıya iner. II. Basınç 2 katına çıkar. III. Ortalama kinetik enerjisi değişmez. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II

B) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve III

Sabit sıcaklıkta hacim 2 katına çıkarsa basınç yarıya iner, özkütle yarıya iner. Ortalama kinetik enerji sadece sıcaklıkla değişir.

M

X(g)

V

Boş

V

Şekildeki sistemde M musluğu açılıyor ve mutlak sıcaklık 2 katına çıkarılıyor. Buna göre X gazı için, ı. Basınç II. Kinetik enerji III. Hacim IV. Özkütle niceliklerinden hangileri azalır?

Yalnız IV azalır.


65

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

İdeal piston

O2(g)

O2 gazının bulunduğu kapta piston serbestken mutlak sıcaklık 3 katına çıkarılıyor. Buna göre O2 gazının başlangıç özkütlesinin (d1) son özkütlesine (d2) oranı kaçtır?

V1 T1

=

V2 T2

⇒

V T

=

V2 3T

d1 = ⇒

m V

V2 = 3V d1 d2

,

d2 =

m 3V

m =

V m

=3

3V

Sabit hacimli kapta bulunan He gazının mutlak sıcaklığı 2 katına çıkarılıyor. Buna göre He gazı için; I. Özkütle II. Kinetik enerji III. Basınç IV. Hacim nicelikleri nasıl değişir? II ve III

Basınç

Yandaki grafik aynı sıcaklıkta bir gaz örneğine uygulanan I. ve II. işlemler ile basınç-hacim değişimini göstermektedir.

I II

Buna göre I. ve II. işlemlerde gaz mol sayısı nasıl değişmektedir? Hacim

PV = nRT I. de P sabit V artıyor, öyleyse mol sayısı da artar. II. de V sabit P azalıyor, öyleyse mol sayısı da azalır.

66


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM Dalton’un Kısmi Basınçlar Yasası

Aynı sıcaklık ve hacimde gazların basınçları mol sayılarıyla doğru orantılıdır. Bir gaz karışımındaki gazlardan birinin aynı koşullarda tek başına yapmış olduğu basınca o gazın kısmi basıncı denir. X(g) Y(g)

PX nX

=

PY nY

PT

=

nT

⇒

V, T

PX =

PY =

nX nT nY nT

. PT

. PT

2 mol He 3 mol Ne 1 mol Ar

PT = 24P

Yukarıdaki kapta her bir gazın kısmi basıncı kaç P dir?

PHe = PNe =

2 6 3 6

. 24P = 8P PAr = . 24P = 12P

1 6

. 24P = 4P

Su Üzerinde Toplanan Gazlar Su üzerinde toplanan gazlar için toplam basınç hem gaz basıncı hem de sıvının buhar basıncının toplamıdır. Hacim değişimi gaz basıncını değiştirir, fakat buhar basıncı değişmez. Buhar basıncı sadece sıcaklığa bağlıdır.


67

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

M 2V

He(g) H2O(s) 2V, T

T

Sabit sıcaklıkta M musluğu açıldığında kapta basınç 54 cmHg dir. Buna göre başlangıçta He gazının basıncı kaç mmHg dir? (T sıcaklığında suyun buhar basıncı = 24 cmHg dir.)

PT = Pgaz + PBB ⇒ 54 = Pgaz + 24 Pgaz = 30 cm Hg P1V1 = P2V2 P1 . 2V = 30 . 4V P1 = 60 cm Hg

Joule– Thomson Olayı Sıcaklık ile gazların kinetik enerjisi doğru orantılıdır. Soğutulan gazların molekülleri daha yavaş hareket eder. Gazlar yalıtılmış bir kapta genleştirildiklerinde moleküller birbirinden uzaklaşır ve ortalama hızları düşer. Genleşen gaz, molekülleri arası çekim kuvvetini yenmek için enerjiye ihtiyaç duyar. Sistem ısıca yalıtılmış olduğundan gerekli enerjiyi kendi öz ısılarını kullanarak karşılarlar. Bundan dolayı hızla genleştirilen gazlar soğur. Bu olaya Joule – Thomson olayı denir.  Bu genleşme sırasındaki sıcaklık değişimi ne kadar küçük ise, gaz ideale o kadar yakındır.  Bu yöntemle havadaki azot, oksijen sıvılaştırılarak elde edilir.  Günlük hayatta bu yöntem buzdolaplarında, ev ve araba klimalarında soğutma amaçlı kullanılır.  Bisiklet tekerinin şişirilmesi sırasında bisikletin sibobundaki soğuma Joule – Thomson olayı ile ilgilidir.

Gazların Sıvılaştırılması Gazlar yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta idealden saparlar ve sıvı hale geçerler. Bir gazın sıcaklığı arttıkça sıvılaşması zorlaşır ve sıvılaşması için gerekli basınç da o kadar yüksek olur. Tüm gazlar için farklı olan öyle bir sıcaklık değeri vardır ki bu sıcaklık değerinin üstünde bir sıcaklıkta gaz basınç ne olursa olsun sıvılaştırılamaz. Bu sıcaklık gazlar için ayırt edici özellik olan kritik sıcaklık (Tk) tır.  Bir gazın basınç uygulanarak sıvılaştırılabileceği en yüksek sıcaklığa kritik sıcaklık denir.  Bir gazı kritik sıcaklığında sıvılaştırmak için gerekli minumum basınca kritik basınç denir.  Gaz moleküllerinin birleşerek sıvı oluşturduğu sıcaklık sıvılaşma sıcaklığıdır.

68


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM Madde

Tk(Kritik sıcaklık °C)

K.N (°C)

F2

–129

–188,1

Cl2

144

–34,6

Br2

311

58,3

He

–267,8

–268,6

H2

–240,01

–252,75

N2

–146,8

–195,79

O2

–118,2

–182,82

CO2

31,2

–78

H2O

374,3

100

NH3

132,4

–33,4

Bazı maddelerin kritik sıcaklıkları ve kaynama noktaları  Maddeler kritik sıcaklığın altındaki değerlerde buhar, üstündeki sıcaklık değerlerinde gaz halindedirler.

Bir gazın kritik sıcaklığı o gazın moleküller arası çekim kuvvetinin bir ölçüsüdür. Moleküller arası çekim kuvveti zayıf ise maddenin kritik sıcaklığı da düşüktür.

Atmosfer ve Biz İklimi meydana getiren hava olayları atmosfer içinde gerçekleşir. Bu nedenle atmosfer ve özelliklerini iyi bilmek gerekir. Yerin etrafı çeşitli gazlardan oluşan bir tabaka ile çevrilidir. Yerin katı ve sıvı yüzeyini kaplayan bu tabakaya atmosfer adı verilir. Atmosfer içinde bulunan gazlar canlıların yaşayabilmesi için ihtiyaç duyulan gazlardır. Bu gazların büyük bir bölümünün atmosfer içindeki oranları değişmez. Ancak miktarları değişebilir. N2 gazı %78, O2 gazı %21, Asal gazlar (He, Ne, Ar, Kr, v.b.) %0,96 Ayrıca atmosferde oranları ile miktarları yere ve zamana göre değişen su buharı, CO2 ve O3 gibi bazı gazlarda yer alır. Bunlar içinde iklim açısından en önemli olan su buharıdır. Atmosfer içinde atmosfer kirleri de denilen toz, is, kimyasal tuzlar ve bazı mikroorganizmalarda bulunur. Atmosferde bulunan O2, yanma ve canlıların solunum olaylarını gerçekleştirir. Azot, bitkiler aracılığı ile toprakta tutularak, bitkilerin beslenmesinde temel madde görevini üstlenir.


69

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

CO2, hem bitkilerin fotosentezinde kullanılması, hem de ısıyı tutması açısından son derece önemlidir. Yağışların oluşması, atmosferin ısıyı tutması, alt katların ısınması, ısının uzaya kaçmasının engellenmesi gibi olaylarda su buharı sayesinde gerçekleşir.

Atmosferin Etkileri  O2 , canlı yaşamına olanak sağlar.  İklim olayları meydana gelir.  Yer yuvarlağının aşırı ısınma ve soğumasını engeller.  Yer yuvarlağı ile birlikte dönerek sürtünmeden dolayı oluşacak yanmayı engeller.  Güneşten gelen zararlı ışınları engeller.  Uzaydan gelen meteorları parçalar.  Gölgelerin tam karanlık olmasını engeller.  Işığı, sesi ve ısıyı dağıtarak iletimlerini sağlar.  Isının dengeli dağılımını sağlar.

Bağıl Nem

Azot; protein ve DNA’nın bileşenlerinden-

Havanın su buharı içeriği bağıl nem ile ifade edilir. Bağıl nem, su buharı kısmi basıncının aynı sıcaklıkta suyun buhar basıncına oranının 100 ile çarpımıdır. Yani belli bir sıcaklıkta havadaki buharlaşma ve yoğunlaşma dengesidir. Bağıl nem %100 ise su, buharı ile dengede, %100 den küçük ise buharlaşma,%100 den büyük ise yoğunlaşma gerçekleşir.

Bağıl nem =

Su buharının kısmi basıncı Suyun buhar basıncı

⋅ 100

Atmosferde madde döngüleri söz konusudur. Bunlar; 1) Azot döngüsü

2) Su döngüsü Su moleküllerinin, güneş enerjisi ve yerçekiminin etkisi ile yeryüzü ve atmosfer arasındaki hareket etmesiyle oluşan büyük sisteme su döngüsü ya da su çevrimi denir. Su döngüsü; Yeryüzündeki su buharlaşır. Buharlaşan su nem halinde yoğunlaşıp bulut oluşturur. Bulutlar yoğunlaşıp yağmur oluşturur. Bir yağmur damlası yıl içinde birçok defa buharlaşıp yoğunlaşır ve yeryüzüne döner. Su döngüsünde, denizler, okyanuslar, göller, bitkiler rol oynar.

70


dir. Toprak verimi azot miktarına bağlıdır. Atmosferde %78 oranında azot bulunur. Doğada azotun dolaşımı; Atmosferde yıldırım ve volkanik faaliyetler sonucu azot, oksijenle birlikte nitrit ve nitrata dönüşür. Nitrit ve nitratlar yağışla toprağa döner. Bazı bakterilerle azot toprağa bağlanır. Toprakta ve bazı bitki köklerinde bulunan azot bağlayıcılar nitratları alır ve yapılarına katarlar. Besin zincirleri ile azot bitkilerden otçullara, otçullardan etçillere geçer. Ölen bitki ve hayvan ayrıştırıcılar tarafından parçalanır. Mikroorganizmalar azotu nitrat ve nitrite çevirir ve azot döngüye katılmış olur.

4. BÖLÜM

Maddenin Halleri

3) Karbon döngüsü Karbon atomları canlı dokularını meydana getiren bileşikler oluşturması nedeniyle tüm yaşamın temel taşıdır. Doğada 4 büyük karbon aynağı vardır. Bunlar; Kara (litosfer): kömür, kireç taşı, petrol, volkanlar Su (Hidrosfer): Karbondioksit, bikarbonatlar Canlılar (Biyosfer): Organik moleküller

Hava (Atmosfer): Karbondioksit şeklindedir Karbon döngüsü atmosfer - litosfer - biyosfer ve hidrosfer arasında oluşur.

2) SIVILAR Gaz maddesi kaynama noktasının altında bir sıcaklığa soğutulduğunda molekülleri yavaşlar ve tanecikler arasındaki ortalama uzaklık azalır. Tanecikler arasındaki çekim kuvveti artar ve madde sıvılaşır.

Sıvıların Özellikleri  Sıvı halde tanecikler arasındaki uzaklık az, etkileşim fazladır.  Akışkandır.  Sıkıştırılamaz.  Belirli hacimleri vardır.  Belirli şekilleri yoktur, bulunduğu kabın şeklini alır.  Tanecikleri titreşim ve öteleme hareketi yapar.  Sıcaklık arttıkça genellikle genleşir ve hacimleri artar.  Taneciklerinin yayılma hızı gazlardan düşüktür.

Sıvıların Yüzey Gerilimi Madde sıvı hale geçtiğinde tanecikleri arası etkileşim artar.

Şekilde görüldüğü gibi sıvıların iç kısımında bulunan moleküllere her yöne doğru bir çekim uygulanır. Bu nedenle sıvı içindeki moleküllere etkiyen kuvvetler birbirini dengeler. Yüzeydeki moleküller için böyle bir denge yoktur ve içe doğru yönelirler. Sıvı damlalarının küre şeklinde olmasının nedeni budur. Sıvı yüzey alanını büyütmek yani yüzeydeki molekül sayısını artırmak için içteki moleküllerin yüzeye doğru hareket ettirilmesi gerekir. Bunun için gerekli enerjiye yüzey gerilimi denir. Birimi Nm-1 dir.


71

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM Yüzey Gerilimini Etkileyen Faktörler

 Sıvının sıcaklığı artırıldığında sıvı genleşir, moleküller arası çekim kuvveti azalır ve yüzey gerilimi azalır.  Sıvı içerisinde çözünmediği sıvıyla temas ettiği yüzey gerilimi azalır.  Sıvı üzerinde gaz yoğunluğu arttığında yüzey gerilimi azalır.  Kohezyon kuvvetlerinin çok az olduğu kritik sıcaklıkta en küçük değerini alır.  Yüzey aktif maddeler yüzey gerilimini düşürürler.

Adhezyon ve Kohezyon Kuvvetleri Farklı moleküller (cam - su) arasındaki çekim kuvvetine adhezyon, sıvının kendi molekülleri arasındaki çekim kuvvetine kohezyon kuvveti denir. Adhezyon kuvvetleri kohezyon kuvvetlerinden büyük sıvılar cam tüp içerisinde iç bükey şekil alır ve sıvı temas ettiği yüzeyi ıslatır. Kohezyon kuvvetleri adhezyon kuvvetlerinden büyük ise sıvı dış bükey şekil alır ve temas ettiği yüzeyi ıslatmaz.

Kapiler Etki

X sıvısı

Y sıvısı

Adhezyon kuvvetlerinin büyük olduğu sıvılar kılcal tüplerde yükselir. Buna kapiler etki denir.

X sıvısında adhezyon kuvveti > kohezyon kuvveti Y sıvısında kohezyon kuvveti > adhezyon kuvveti

Adhezyon kuvvetleri, kohezyon kuvvetlerinden büyük ise sıvı yüzeyi ıslatır ve temizlikte kullanılabilir.

72


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM Viskozite Sıvıların akyama karşı gösterdiği dirence viskozite denir.

Viskoziteyi etkileyen faktörler  Sıcaklık arttıkça sıvıların viskozitesi genellikle azalır.  Mol kütlesi ve molekül şekli viskoziteyi etkiler.  Moleküller arası etkileşim arttıkça viskozite artar.  Yüzey gerilimine karşı direnç göstermeyen akışkan ideal akışkan olarak adlandırılır.

“Ocak ayında pekmez kadar yavaş” deyimi viskozite ile ilgilidir.

Aşağıdaki ifadelere doğru-yanlış olarak cevap veriniz. D Sıvıların dar boruda yükselmesi kapiler etkidir.

Y



Yüzey aktif maddeler yüzey gerilimini artırır.



Sıcaklık ile yüzey gerilimi azalır.



Sıcaklık ile viskozite artar.



Özkütle ile sıvının viskozitesi artar.



Hal Değişimleri Madde katı, sıvı, gaz ve plazma halinde bulunur. Bunlardan katı, sıvı ve gaz halini molekül, atom ya da iyonlar oluştururken plazma halini bu türlerin hepsi ile birlikte çekirdek ve serbest elektronlar oluşturur. Özellikler

Katı

Sıvı

Gaz

en fazla

az

en az

Şekilleri

var

yok

yok

Hacim

var

var

var

Öteleme

yok

var

var

Dönme

yok

var

var

Akışkanlık

yok

var

var

Sıkıştırabilme

yok

var

var

Tanecikleri arası çekim kuvveti


73

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM Maddenin hal değiştirmesi fiziksel bir olaydır.

Kırağılaşma Yoğunlaşma

Donma Katı

Sıvı

Erime

Buharlaşma

Gaz

Süblimleşme

Katı

Sıvı

Gaz

Gaz

Sıvı

Katı



Genelde hacim artar



Genelde hacim azalır.



Kütle sabittir.



Kütle sabittir.



Kimyasal özellik değişmez.



Kimyasal özellik değişmez.



Özkütle genellikle azalır.



Özkütle genellikle artar.



Taneciklerarası boşluk artar.



Tanecikler arası boşluk azalır.



Enerji artar (Endotermik)



Enerji azalır (Ekzotermik)



Düzensizlik artar



Düzensizlik azalır

Saf bir katının sabit basınç altında hal değişim grafiği aşağıdaki gibidir. Sıcaklık (°C)

T2 T1 I

II

III

IV

V Isı (kal)

I. Bölge: Madde katı halde Q = m . Ck . ∆T

II. Bölge: Madde katı + sıvı halde Q = m.Le

III. Bölge: Madde sıvı halde Q = m . Cs . ∆T

IV. Bölge: Madde sıvı + gaz halde Q = m.Lb

V. Bölge: Madde gaz halinde Q = m . Cg . ∆T

Erime ve Erime Noktasını Etkileyen Faktörler Saf katı maddeler belirli basınç altında ısıtıldığında tanecikleri arası çekim kuvveti azalır ve sıvılaşmaya başlar. Bu olaya erime adı verilir. Erime noktası; madde miktarı ısıtıcı şiddeti, sıcaklığına bağlı değildir. Sıvıların cinsi, safsızlık ve dış basınç erime noktasını etkiler.

74


4. BÖLÜM

Maddenin Halleri

Kaynama ve Kaynama Noktasını Etkileyen Faktörler Sıvılar her sıcaklıkta, sıvı yüzeyinden buharlaşırlar ve buharlaşan moleküller sıvı buhar basıncına sebep olur. Sıvı buhar basıncı sıcaklık ile artar. Artan buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklığa kaynama noktası denir. Kaynama noktası; sıvının cinsine bağlıdır. Moleküller arası çekim kuvveti, dış basınç ve safsızlık ile doğru orantılıdır. Sıcaklık, madde miktarı, yüzey alanı ve ısıtıcının şiddetine bağlı değildir.

Buhar Basıncı ve Buhar Basıncını Etkileyen Faktörler Bir sıvının yüzeyinden kinetik enerjisi yüksek olan sıvı taneciklerinin gaz fazına geçmesine buharlaşma denir. Buharlaşan taneciklerin kendi sıvısına yapmış olduğu basınca buhar basıncı denir. Buhar basıncı; sıcaklık ile artar, safsızlık ile azalır. Sıvının cinsine bağlıdır. Dış basınca madde miktarına bağlı değildir.

Buharlaşma Hızı ve Buharlaşma Hızını Etkileyen Faktörler Sıvıların birim zamanda buharlaşan miktarı buharlaşma hızını verir. Buharlaşma hızı, sıvı yüzey alanı, ısıtıcı gücü, rüzgar artışı ile artar. Safsızlık, dış basınç, moleküller arası çekim kuvveti artışı ile azalır. Ayrıca buharlaşma hızı sıvının cinsine de bağlıdır.


75

Maddenin Halleri

4. BÖLÜM Buhar basıncı (cmHg) X

Y

Z

Sıcaklık (°C)

Yukarıda verilen grafiğe göre X, Y ve Z sıvıları için aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) Kaynama noktalarını büyükten küçüğe sıralayınız. b) Aynı sıcaklıkta buhar basınçları arasındaki ilişki nedir? c) Aynı ortamda kaynarken buhar basınçları arasındaki ilişki nedir? a) Z > Y > X b) X > Y > Z c) X = Y = Z

Madde

E.N (°C)

K.N (°C)

X

–18

54

Y

20

83

Z

2

110

Yukarıdaki tabloda X, Y ve Z maddelerinin erime ve kaynama noktaları verilmiştir. Buna göre deniz seviyesinde H2O’nun sıvı olduğu sıcaklık aralığında X, Y ve Z maddeleri hangi fiziksel hallerde bulunabilirler?

0°C – 100°C arası H2O sıvı haldedir. X : sıvı, gaz Y: katı, sıvı, gaz Z: katı, sıvı

76


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

Deniz seviyesinde X ve Y maddeleri için, ● 20 °C de X sıvı, Y katıdır. ● 80 °C de X gaz, Y sıvıdır. bilgileri veriliyor. Buna göre, I. Aynı sıcaklıkta buharlaşma hızları X > Y dir. II. Erime noktaları X > Y’dir. III. Moleküller arası çekim kuvveti Y > X dir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II

D) II ve III

B) I ve II

E) I, II ve III

C) I ve III

Y’nin erime ve kaynama noktası X inkinden büyüktür. Öyleyse X in buharlaşma hızı daha büyüktür. Y nin kaynama noktası daha büyük olduğu için moleküller arası çekim kuvveti de büyük olur.

Saf sıvıların buhar basıncı ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Kaynama sırasında değişmez. B) Sıcaklık artırıldığında azalır. C) Sıvılar için ayırt edici özelliktir. D) Madde miktarına bağlı değildir. E) Sabit sıcaklıkta dış basınç ile değişmez.

Sıvıların buhar basıncı sıcaklıkla doğru orantılıdır. Sıcaklık arttıkça buhar basıncı artar.

3) KATILAR Doğada bulunan tüm maddelerin sıcaklıkları yeteri kadar düşürüldüğünde katıya dönüşür.

Katılar

Kristal Katılar a) İyonik Kristal

b) Moleküler Kristal

c) Kovalent Kristal

Amort Katılar d) Metalik Kristal


77

4. BÖLÜM

Maddenin Halleri

1) Kristal Katılar Atom, iyon veya moleküllerin belirli bir geometrik kalıba göre istiflenmesiyle

oluşan katılara kristal katı denir. Kararlı bir yapıya sahiptirler. Kristal katılar

serttirler. Kristaller; iyonik, moleküler, kovalent, metalik şeklinde sınıflandırılabilir.

a) İyonik Kristaller İyonik bileşikleri oluşturan iyonların belirli bir düzene göre dizilmesiyle oluşan kristal yapılardır. Tekrarlanan yapısal birimlere birim hücre denir. Örnek olarak NaCI, CaO gibi bileşikler verilebilir.

b) Moleküler Kristaller Moleküler kristaller Van der Waals kuvvetleri veya hidrojen bağları tarafından bir arada tutulan atom ya da moleküllerce oluşturulurlar. Moleküler kristallere dipol-dipol etkileşiminin etkin olduğu katı SO2 verilebilir. Ayrıca I2, P4, S8, H2O gibi katılar da moleküler kristallere örnek olarak verilebilir.

c) Kovalent Kristaller Kovalent kristallerde atomlar, kovalent bağlarla üç boyutlu ağ yapısında bir arada bulunmaktadırlar. En iyi bilinen kovalent kristal karbonun allotropları olan elmas ve grafittir.

d) Metalik Kristaller Metal atomlarının oluşturduğu kristal yapıya metalik kristal denir. Kristaldeki her örgü noktası aynı metal atomu tarafından işgal edildiğinden, metalik kristallerin yapısını incelemek diğer kristal yapılara göre daha kolaydır.

2) Amorf Katılar Kristal katılar katıların en kararlı halleridir. Katı çok hızlı bir şekilde oluşmuşsa

atom ya da moleküllerinin çoğu düzgün bir kristal oluşturamadan olduğu konumda kilitlenir. Oluşan bu düzensiz bir şekilde istiflenmiş katıya amorf katı adı verilir. Cam, plastik, tereyağı amorf katılara örnek verilebilir. Kristal katılar belirli bir sıcaklıkta erirken, amorf katılar belirli sıcaklık aralığında yumuşayarak

akıcılık kazanır. Yumuşamanın başladığı sıcaklığa camsı geçiş sıcaklığı adı verilir.

78


Maddenin Halleri

4. BÖLÜM

• Şeker Moleküler

• Zn Metalik

• Cam Amorf

• Cam Amorf

Moleküler

• I2

• Plastik Amorf

• Grafit Kovalent • H2 O

• Tereyağ Amorf

Moleküler

• NaCl İyonik

• Fe Metalik

• Elmas Kovalent

Yukarıda verilen katıları uygun şekilde sınıflandırınız.

I. NaCl II. H2O III. Elmas Yukarıda verilen katıların aynı ortamda erime noktalarını artışına göre sıralayınız.

II, III, I

Kılcal boruda alçalan bir X sıvısı ile ilgili, I. Temizlikte kullanılmaz. II. Kohezyon kuvvetleri adhezyon kuvvetlerinden büyüktür. III. Sıvı H2O olabilir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) I ve II

E) I, II ve III

D) II ve III

C) I ve III

Kılcal boruda alçalan sıvılarda kohezyon kuvveti adhezyon kuvvetinden büyük olur ve bu sıvılar temas ettiği yüzeyi ıslatmaz. Öyleyse bu sıvı su olamaz.


79

1. BÖLÜM

80


Fiziğin Doğası

9. Sınıf Kimya Akıllı Defter.pdf

Recommend Documents