atom modellerinin tarihsel gelişimi
advertisement
Genel Müdür Temel Ateԭ Genel Koordinatör Akԩn Ateԭ Eԫitim Koordinatörü - Editör Nevzat Asma Eԫitim Koordinatör Yardԩmcԩsԩ Halit Bԩyԩk Dizgi, Grafik, Tasarԩm Esen Dizgi Servisi Görsel Tasarԩm Muhteber Bozbaԭ Bu kitabԩn tüm haklarԩ yazarԩna ve Esen Basԩn Yayԩn Daԫԩtԩm Limitet Ԭirketi’ne aittir. Kitabԩn tamamԩnԩn ya da bir kԩsmԩnԩn elektronik, mekanik, fotokopi ya da herhangi bir kayԩt sistemiyle çoԫaltԩlmasԩ, yayԩmlanmasԩ ve depolanmasԩ yasaktԩr. Ԩsteme Adresi ESEN BASIN YAYIN DAԪITIM LTD.ԬTԨ. Bayԩndԩr 2. Sokak No.: 34/11-12 Kԩzԩlay/ANKARA Telefon: (0312) 417 34 43 – 417 65 87 Faks: (0312) 417 15 78 ISBN : 978 – 975 – 6913 – 71 – 1 Baskԩ Bahçekapԩ Mah. 2460. Sok. Nu.:7 06369 Ԭaԭmaz / ANKARA Tel : (0312) 278 34 84 (pbx) www.tunamatbaacilik.com.tr Sertifika No: 16102 Baskԩ Tarihi 2012 – VIII www.eseny ayinlari.co m.tr 1. ÜNİTE ATOMUN YAPISI 1. BÖLÜM : ATOM VE ELEKTRİK 2. BÖLÜM : ATOM MODELLERİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ 3. BÖLÜM : KUANTUM MEKANİĞİNİN GELİŞİMİ 4. BÖLÜM : ATOMUN KUANTUM MODELİ 5. BÖLÜM : BAĞIL ATOM KÜTLESİ YAKLAŞIMI VE MOL KAVRAMI Nükleer atom modelinin geliştirilmesi bilimsel metoda, sistematik sürece ve bilimsel sorgulamaya iyi bir örnektir. Bilimsel metot, adımlar dizisi olarak ele alınabilir. İlk adım ise, incelemek istenilen metaryali temsil eden küçük bir örnek üzerinde ölçümler, gözlemler yaparak veri toplanmaktadır. Veri dizilerinde gözlenen düzenlilikler, bilimsel kanun olarak formüle edilebilir. Bu, gözlemlerin iyice sınıflandırılmış bir özetidir. İkinci adımda hipotez geliştirilir. Hipotezler, en temel kavramlardan yararlanarak, kanunların mümkün olabilen açıklamalarıdır. Gözlem, ayrıntılara dikkatli bir yaklaşım gerektirir; oysa hipotez geliştirmek, önsezi, hayalgücü ve yaratıcılık ister. Örneğin, Dalton atomları tek tek görmediyse de onları hayal edebildi ve atomların hakkındaki hipotezini formüle edebildi. Bu muhteşem bir önsezi idi ve diğer insanların dünyamızı yeni bir bakış açısı ile algılamasına yardımcı oldu. Bir hipotez geliştirildikten sonra bu hipotezi kanıtlayacak deneyler tasarlanır ve dikkatle kontrol edilen testler uygulanır. Deneyler çoğunlukla yaratıcılık ve bazen de iyi bir şans gerektirir. Eğer tekrarlanarak deneylerin sonuçları o konudaki hipotezi destekliyorsa, bu defada bir teori formüle edilir. ATOM VE ELEKTRİK 1. ELEKTRİKLENME DENEYLERİNDEN ATOMA 2. FARADAY ELEKTROLİZ DENEYLERİ VE ATOM ALTI PARÇACIKLARI 3. ELEKTRONUN KEŞFİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ 4. ELEKTRONUN KÜTLESİNİN VE YÜKÜNÜN BULUNMASI 5. ATOMDA ELEKTRONUN YÜKÜ İLE POZİTİF YÜKLER ARASINDAKİ İLİŞKİ 6. ATOMUN PROTON SAYILARININ DENEYSEL OLARAK BELİRLENMESİ M.Ö 460–370 yılları arasında yaşamış olan Democritus Maddenin daha küçük parçalara ayrılmasına kadar bölünebilir olduğu fikrini savunan düşünürdür. Democritus, maddenin bölünmez en küçük yapı taşlarının olduğuna inanıyordu. Bu parçacıklara bölünmez anlamında atomus adını verdi. Democritus’a göre, atomlar hiç yoktan oluşturulamaz, parçalanamaz ve yok edilemezelerdir. Democritus’a göre; ★ Madde, içinde atomların hareket ettiği uzay boşluğundan ibarettir. ★ Atomlar katı ve homojendirler, yok olmaz ve bölünmezler. ★ Farklı maddelerin atomlarının hacimleri ve şekilleri de farklıdır. Democritus’un atom hakkındaki görüşleri o zaman için kabul görmedi. Aristotales’in maddenin 4 temel ögeden oluştuğu fikri 2000 yıl kabul gördü. Maddenin hava, su, toprak ve ateşten oluştuğu düşüncesi 1700’lü yılların ortalarına kadar hüküm sürdü. 1. BÖLÜM Atomun Yapԩsԩ 1. ELEKTRԨKLENME DENEYLERԨNDEN ATOMA 2. FADARAY’IN ELEKTROLԨZ DENEYLERԨ Yünlü kumaԭa sürtülen bir ebonit çubuk ya da Atomun yapԩsԩnԩ anlamada yol alԩnmasԩnԩ saԫla- ipek kumaԭa sürtülen bir cam çubuk, saman çöpü, yan önemli çalԩԭmalardan biri maddenin elektirk yük- küçük kaԫԩt parçasԩ gibi hafif cisimler çekme özelliԫi lü parçacԩklardan oluԭtuԫunu gösteren deneylerdir. kazanԩr. Bu özelliԫi anlatmak için birbirine sürtülen ci- Bunlarԩn baԭԩnda Faraday’ԩn elektroliz deneyleri gelir. simler elektriklenmiԭtir ya da elektrik yüklenmiԭtir Michael Faraday 1830’larda kimyasal bileԭiklerin su- denir. Elektrik sözcüԫü kehribarԩn Yunanca adԩ olan lu çözeltisinden elektrik akԩmԩ geçirmiԭtir. Michael Fa- elektrondan türemiԭtir. raday sulu çözeltisinden elektrik akԩmԩ geçirilen maddenin kimyasal yapԩsԩnda deԫiԭiklik meydana geldi- Herhangi bir cismi baԭka bir cisme sürterek elek- ԫini saptamԩԭtԩr. Maddenin elektriksel yapԩsԩ hakkԩn- triklemek mümkündür. da ipuçlarԩ elde etmiԭtir. Michael Faraday, elektrik akԩmԩ uygulanan maddelerin bileԭenlerine ayrԩԭarak anot ve katot olarak nitelenen elektrotlarda toplandԩԫԩnԩ göstermiԭtir. Faraday bir elementin çeԭitli bileԭiklerinin, aynԩ kaplardaki çözeltilerinden, elektrik akԩmԩ geçirdiԫinde elektrotlarda toplanan madde miktarԩnԩn devreden geçen akԩma baԫlԩ olarak arttԩԫԩnԩ be- Saçlarԩmԩz kuru iken taradԩԫԩmԩzda, hem saçlarԩmԩzԩn hem de taraԫԩn elektriklendiԫine ԭahit oluruz. Özellikle naylon bir gömlek üzerine giyilen yün kazak çԩkarԩlԩrken, çԩtԩrtԩ sesleriyle birlikte, karanlԩkta ise çevreyi aydԩnlatacak ölçüde gömlekle kazak arasԩndaki kԩvԩlcԩm atlamalarԩna tanԩk olunur. Bu durum kazak çԩkarԩlԩrken yün ile gömleԫin sürtünmesinden ileri gelir. Bu örnekler çoԫaltԩlabilir. Yünlü kumaԭa sürtülen ebonit çubuԫun, küçük kaԫԩt parçalarԩnԩ önce ESEN YAYINLARI lirlemiԭtir. Diԫer taraftan, farklԩ elementlerin bileԭiklerinin çözeltisinden elektrik akԩmԩ geçirildiԫinde, toplanan elementlerin miktarlarԩ arasԩnda bir düzenlilik olduԫunu gözlemlemiԭtir. Bunun daha iyi anlaԭԩlmasԩ için elektroliz ve Faraday elektroliz yasalarԩ hakkԩnda bilginin olmasԩ gerekir. Elektroliz Teknikte birçok metal, elektrik enerjisi kullanarak elde edilir. Elektrik enerjisi kullanarak yapԩlan bile- uzaktan çekip tuttuԫu görülür. Sonra küçük kaԫԩt par- ԭikleri elementlerine ayrԩԭtԩrma iԭlemine elektroliz çalarԩ, çubuktan itilircesine uzaklaԭԩp giderler. Bu ve denir. Elektroliz edilecek madde sԩvԩ veya çözelti ha- buna benzer gözlem ve deneyler aԭaԫԩdaki sonuçla- linde olmalԩdԩr. En önemlisi ise elektroliz edilecek sԩ- ra götürmüԭtür; vԩ veya çözelti halindeki madde elektrik akԩmԩnԩ iletmelidir. Elektrolizde kullanԩlan iletken sԩvԩ veya çözelti halindeki maddelere elektrolit denir. Madde elek- 1. Maddelerin elektrikle yüklü hale gelmesi, trik akԩmԩnԩ iletmiyorsa bu özelliԫi kazandԩrmak için maddenin dolay›s›yla atomun yap›s›nda baԭka madde eklenir. Elektrolizde çözeltiye, genellik- elektrik yüklerinin oldu¤unu gösterir. 2. Maddenin yap›s›ndaki elektrik yüklerinin hareket etti¤ini gösterir. 3. Maddenin yap›s›nda iki tür elektrik yükünün oldu¤unu gösterir. le çözeltiden etkilenmeyen iki metal çubuk daldԩrԩlԩr. Elektrolit sԩvԩ veya çözeltilere daldԩrԩlan metal çubuklara elektrot denir. Güç kaynaԫԩnԩn artԩ ucuna baԫlanan elektrot anot, eksi ucuna baԫlanan elektrot ise katot olarak adlandԩrԩlԩr. 7 Atomun Yapԩsԩ Faraday’ԩn elektroliz deneyleri ve bu deneyler- – + den elde edilen sonuçlar bilim adamlarԩnԩ aԭaԫԩdaki Katot Anot Elektriԫin parçacԩklardan meydana geldiԫini, ‹ndirgenme Yükseltgenme sonuçlara götürmüԭtür; Katyonlar Maddenin yapԩsԩnda elektrik yüklerinin olduԫunu ve bu elektrik yüklerinin parçacԩklar halinde taԭԩnabileceԫi, Anyonlar Bir atomun ancak belirli bir miktar veya bu miktarԩn katlarԩ kadar elektrik yükü taԭԩyabileceԫi, Elektron ak›Á› + Bu elektrik yüklü parçacԩklarԩn bütün atomlarda – aynԩ olduԫunu, Ak›m kayna¤› Bir atomun bazen bir, bazen iki veya üç parçacԩk Katyonlar artԩ yüklü olduԫu için eksi yüklü olan taԭԩyabileceԫi, katot tarafԩndan çekilir. Katyonlar katoda gider. Ka- Atomlar, elektrik yüklerine sahip olduԫu için, totta toplanan artԩ yüklü iyonlar elektron alarak yük- elektriԫi oluԭturan taneciklerin atomun yapԩsԩnda süz hale gelir, nötrleԭirler. Saf element olarak açԩ- bulunmasԩ gerektiԫidir. ԫa çԩkmԩԭ olur. Açԩԫa çԩkan maddeler katԩ ise elektro- Tüm bu sonuçlardan hareket eden Faraday, Sto- da yapԩԭarak elektrodun kaplanmasԩnԩ saԫlarlar. Açԩ- ney, Crooks ve Hemholtz gibi bilim adamlarԩ atomun yapԩsԩnԩ anlamaya yardԩm eden en önemli çalԩԭmala- ler kapalԩ bir kapta su üzerinde toplanabilir. Anyon- rԩnԩ yapmԩԭlardԩr. lar eksi yüklü olduԫu için artԩ yüklü olan anot tarafԩndan çekilirler. Anyonlar anota gider. Anotta toplanan eksi yüklü iyonlar elektron vererek nötrleԭirler. Açԩԫa çԩkmԩԭ olurlar. Açԩԫa çԩkan maddeler genellikle gaz halinde olur. Bunun için kapalԩ bir kapta su üzerinde toplanmalarԩ saԫlanabilir. Faraday Elektroliz Kanunlarԩ Elektroliz ile ilgili Faraday kanunlarԩ aԭaԫԩdaki gibi özetlenebilir, ESEN YAYINLARI ԫa çԩkan madde gaz ise ortamԩ terk eder. Bu madde- Bu çalԩԭmalar sonucunda maddenin yapԩsԩnda elektrik yüklü parçacԩklarԩn varlԩԫԩ ispatlanmԩԭtԩr. Bu çalԩԭmalarԩn bazԩlarԩ devamԩndaki konu baԭlԩklarԩnda açԩklanacaktԩr. Katot ԩԭԩnlarԩ, kanal ԩԭԩnlarԩ, X–ԩԭԩnlarԩ, _ tanecikleri saçԩlmasԩ deneyleri gibi. 3. ELEKTRONUN KEԬFԨNԨN TARԨHSEL GELԨԬԨMԨ Faraday elektroliz deneylerinden sonra, havasԩ boԭaltԩlmԩԭ bir cam borunun iki ucuna bir doԫru akԩm üretici baԫlamԩԭ, negatif ucun baԫlԩ olduԫu elektroda katot, pozitif ucun baԫlԩ olduԫu elektroda da anot adԩnԩ vermiԭtir. Daha sonra tüp, düԭük basԩnçta bir gazla doldurup tüpe yüksek bir gerilim uygulandԩԫԩn- 1. Ayn› miktar elektrikle elektroliz edilen bir metalin farkl› bileÁiklerinden elde edilen metalin da, katottan çԩkan bir ԩԭԩnԩn bir parԩldama yaparak anoda doԫru hareket ettiԫini gözlemiԭtir. kütleleri aras›nda basit bir katl› oran vard›r. 2. Ayn› miktar elektrikle baÁka baÁka bileÁikler elektroliz edilirse elektroliz sonucu top- + Anot – – – – – – – Katot lanan maddelerin mol say›lar› aras›nda tek say›l› basit bir oran vard›r. 3. Herhangi bir elektroliz devresinden 1 Fara- 1850’lerde yapԩlan bu çalԩԭmalar diԫer bilim adam- dayl›k ak›m geçti¤i zaman her elektrotta larԩna temel teԭkil etmiԭtir. 1858’de Juilius Plucker, Fa- 1 eÁde¤er gram madde a盤a ç›kar. raday’ԩn kullandԩԫԩ bu tüpün yanԩna bir mԩknatԩs getirerek oluԭan ԩԭԩnlarԩ gözlemleyip bu ԩԭԩnlarԩn manyetik 8 Atomun Yapԩsԩ alandaki davranԩԭlarԩnԩ ilk kez inceleyen bilim adamԩ- Thomson yaptԩԫԩ deneylerden aԭaԫԩdaki sonuçla- dԩr. Bu deneme ile Plucker katot yakԩnlarԩnda gördü- rԩ çԩkarmԩԭtԩr. ԫü parlak yeԭil ԩԭԩk lekelerinin yerini mԩknatԩs kullanarak deԫiԭtirmeyi baԭarmԩԭtԩr. Fakat daha ileri seviyede inceleme yapamamԩԭtԩr. 1. IÁ›nlar tanecikli tabiattad›r. Elektriksel alanda 1870’lerde Sir William Crooks tarafԩndan detaylԩ (+) plaka taraf›ndan çekilmekte (–) plaka ta- olarak incelenmiԭtir. Geliԭtirdiԫi vakumlu tüp içerisin- raf›ndan itilmekte olduklar›ndan yükleri nega- de gazlarԩn elektrikle etkileԭimi sonucu ortaya çԩkan tiftir. Bu negatif yüklü taneciklere elektron davranԩԭlarԩnԩ inceledi. Tüpteki elektrotlara yüksek ad› verilmiÁtir. gerilim uyguladԩԫԩnda tüpün cam çeperinde sarԩ–yeԭil 2. Bu negatif yüklü tanecikler, boÁalma tüpünde fluoresan ԩԭԩk yansԩmasԩnԩ gözlemler. Tüpün ortasԩna bir nesne yerleԭtirdiԫinde ise bu nesnenin görüntüsü- bulunan elektrotlar›n ve gaz›n cinsine ba¤l› nün tüpün sonunda bir gölge olarak oluԭtuԫunu belir- de¤illerdir. Öyleyse tüm maddelerin yap›s›nda ler. Bunu tüp içinde bazԩ ԩԭԩnlarԩn oluԭmasԩna baԫlar. elektron bulunmaktad›r. Daha sonraki yԩllarda bu ԩԭԩnlara katot ԩԭԩnlarԩ adԩ ve- 3. Elektronun yükünün kütlesine oran›, rilir. W. Crooks tarafԩndan yapԩlan detaylԩ araԭtԩrmalar e/m, –1,758.108 kulon /g dir. sonucunda aԭaԫԩdaki sonuçlara varԩlԩr. Iԭԩnlarԩn hangi elektrottan oluԭtuԫunu anlamak Daha sonra elektron denen negatif yüklü evrensel anot tarafԩnԩn karanlԩk, katot tarafԩnԩn aydԩnlԩk olduԫu görülür. Katot ԩԭԩnlarԩ tüpünde, elektrotlar arasԩnda bir fԩrԩldak konulursa, anot tarafԩnda hareket ettiԫi tespit edilir. ESEN YAYINLARI için, iki elektrot arasԩ bir kartonla bölündüԫünde, taneciԫin yükü Millikan tarafԩndan, meԭhur yaԫ damlasԩ deneyi ile, –1,602.10–19 kulon olarak tayin edilmiԭtir. Bu deԫer e/m de yerine konduԫunda bir elektronun mutlak kütlesi 9,11.10–28g olarak bulunur. Bu kütle en hafif atom olan hidrojeninkinden 1840 defa daha küçüktür. Iԭԩnlar doԫrusal yolla yayԩlԩr. Tüpteki ԩԭԩnlar, bir mԩknatԩsԩn kutuplarԩ arasԩndan geçirilirse, mԩknatԩsԩn (+) kutbuna doԫru saparlar. O halde ԩԭԩnlar (–) elektrikle yüklüdürler. Faraday ve diԫer bilimi insanlarԩnԩn çalԩԭmalarԩn- 4. ELEKTRONUN KÜTLESԨNԨN VE YÜKÜNÜN BULUNMASI Ԩngiliz fizikçi J.J. Thomson, katot ԩԭԩnԩ tüpü ve dan hareket eden George Johnstone Stoney elektir- elektromanyetik kuram hakkԩndaki bilgi ve tecrübele- ԫin negatif taneciklerden ibaret olduԫunu bu tanecik- rini kullanarak, tek bir elektronun elektriksel yükünün lerin atom yapԩsԩnda da bulunduԫunu ileri sürmüԭ; kütlesine oranԩnԩ –1,758.108 C/g olarak belirlemiԭ- 1891’de bunlarԩ elektron olarak adlandԩrmԩԭtԩr. tir. Daha sonra, Amerikan Fizikçi R.A.Millikan, 1908– Bilim adamԩ J.J. Thomson 1897 yԩlԩnda bu ԩԭԩnlarԩn karakterini açԩklamak bakԩmԩndan, J. Plucker’i izleyerek ԩԭԩnlarԩn elektriksel ve manyetik alanlardaki davranԩԭlarԩnԩ inceledi. J.J. Thomson yaptԩԫԩ inceleme sonucunda ԩԭԩnlarԩ oluԭturan taneciklerin elektriksel alanda sapma miktarԩnԩn parçacԩԫԩn elektrik yükü ile doԫru orantԩlԩ, kütlesi ile ters orantԩlԩ olduԫunu tespit etti. Bu bilgilerden yararlanarak Stoney’in elektron dediԫi tanecikler için e/m deԫerini hesaplamԩԭtԩr. 1917 yԩllarԩ arasԩnda yaptԩԫԩ deneylerde, bir elektronun yükünün –1,6022.10–19C olduԫunu bulmuԭ ve bu verilerden bir elektronun kütlesi aԭaԫԩdaki gibi hesaplanmԩԭtԩr; Bir elektronun kütlesi = me = yük yük/kütle –1, 6022.10 –19 C e & me = e/m –1, 758.10 8 C/g me = 9,11.10–28 g 9 Atomun Yapԩsԩ 5. ATOMDA ELEKTRONUN YÜKÜ ԨLE POZԨTԨF deԫer, tüpte hidrojen gazԩ kullanԩldԩԫԩnda elde edil- YÜKLER ARASINDAKԨ ԨLԨԬKԨ miԭtir. H+ iyonlarԩ yani protonlar için yük +1,6.10–19 kulon, kütle 1,67.10–24 gramdԩr. Bu kütle bir elektron Elektronlar, üreteçten elde edilirler. O halde üre- kütlesinin 1840 katԩdԩr. 1910 yԩlԩnda, Ernest Rut- teçte, negatif yüklü elektronlar vardԩr. Atom sadece herford ve arkadaԭlarԩ atomun yapԩsԩnԩ incelemeye elektronlardan meydana gelseydi, iki taneceԫin bir- karar verdiler. Gerçekleԭtirdikleri _ tanecikleri saçԩl- birini itmesi gerekirdi. Oysa, atomlardan oluԭan mad- masԩ deneyinin sonuçlarԩndan yola çԩkarak; atomdaki deler nötrdür. artԩ yüklerin tümünün, atomun içinde yoԫun ve merMadde, dolayԩsԩyla maddeyi oluԭturan atomlarԩn, kezi bir çekirdekte odaklandԩԫԩnԩ önerdi. Çekirdekte ki elektrikçe nötr olduklarԩ göz önünde tutulacak olur- artԩ yüklü taneciklere proton adԩ verilir. sa, elektronlarla nötrleԭecek sayԩda pozitif elektrik Rutherford ve diԫer araԭtԩrmacԩlar atom çekirde- miktarԩnԩn atom içinde olmasԩ gerekir. Eԫer katot ԫinde, diԫer bir atom altԩ tanecik bulunmasԩ gerekti- ԩԭԩnlarԩ tüpünde üstünde delikler açԩlmԩԭ bir katot kul- ԫini düԭündüler. Bunun kanԩtԩ 1932’de Jamas Chad- lanԩlԩrsa, tüpün katot arkasԩnda kalan yüzeyinde ve wick tarafԩndan saԫlandԩ. Chadwick ince bir berilyum katot ԩԭԩnlarԩna ters yönde, ikinci bir ԩԭԩldama görülür. levhasԩnԩn _ tanecikleri ile bombardԩman ettiԫinde, Çünkü tüpte elektron akԩmԩ sԩrasԩnda katottan fԩrla- berilyum metali _ ԩԭԩnlarԩna benzeyen çok yüksek onlarԩn elektron kaybetmesine ve pozitif yüklü parçacԩklar haline gelmesine yol açarlar. Bu parçacԩklar katot tarafԩndan çekilir ve bir kԩsmԩ katot üzerindeki deliklerden geçerek, tüpün yüzeyine çarpԩp ԩԭԩldama yaparlar. Bunlara pozitif ԩԭԩnlar veya kanal ԩԭԩnlarԩ denir. Kanal ԩԭԩnlarԩ ilk defa 1886’da, Eugen Goldste- ESEN YAYINLARI yan elektronlar, nötral gaz atomlarԩ ile çarpԩԭarak, enerjili ԩԭԩnlar yayԩmladԩ. Daha sonraki deneyler, bu ԩԭԩnlarԩn protonun kütlesinden biraz daha büyük bir kütleye sahip, elektrik yükü taԭԩmayan nötr taneciklerden oluԭtuԫunu gösterdi. Chadwick bu taneciklere nötron adԩnԩ verdi. Atomda bulunan nötron, proton ve elektronlarԩn özelliklerinin belirlenmesi, atomun temel tanecikleri- in tarafԩndan gözlenmiԭtir. nin keԭfini tamamlamԩԭtԩr. Bu taneciklerin konumu ve birbiriyle olan iliԭkileri aydԩnlatmak için modeller geliԭ+ + Anot – + – – + – + + – tirilmiԭtir. J.J. Thomson bir model önerdi. + + + – Katot Kanal ԩԭԩnlarԩnԩn elektriksel ve magnetik alanda sapmalarԩ, W.Wien ve J.J. Thomson tarafԩndan incelenmiԭ ve pozitif tanecikler için e/m deԫerleri bulunmuԭtur. Tüp içinde kullanԩlan gazԩn türüne göre deԫiԭkenlik gösteren e/m deԫerleri içinde en önemli 10 Bilim çevrelerinde bu model Thomson’un üzümlü kek modeli olarak bilinir. Thomson, atomu içinde baԫԩmsԩz negatif yüklü elektronlarԩn dolaԭtԩԫԩ pozitif yüklü bir küreden ibaret gibi düԭündü. Atomun Yapԩsԩ 6. ATOMUN PROTON SAYILARININ DENEYSEL tin atom numarasԩ ile çizgi frekansԩnԩn karekökü ara- OLARAK BELԨRLENMESԨ sԩnda doԫru orantԩ olduԫunu belirledi. Baԭka bir ifade ile elementler, atom numarasԩ artԩԭԩna göre dizil- Ԩngiliz fizikçi Henry Gwyn Jeffreys Moseley ele- diԫinde spektrum çizgisine ait frekansԩn karekökünün mentlerin X-ԩԭԩnlarԩ spektrumlarԩ üzerinde bazԩ çalԩԭ- bir elementten diԫerine gittikçe sabit bir miktarda art- malar yapmԩԭtԩr. X-ԩԭԩnlarԩ kullanarak deԫiԭik element- tԩԫԩnԩ tespit etti. lerinin farklԩ X-ԩԭԩnlarԩ spektrumunu elde etmiԭtir. Her elementin sadece birkaç karakteristik spektral çizgi içeren X-ԩԭԩnlarԩ spekturumu olduԫunu görmüԭtür. 87 4.109 • Spektral çizgilere Fraunhofer denir. 75 3.109 • • Elde ettiԫi bu spektrumlarԩ atomlarԩn bilinen deԫerlerine göre sԩraladԩԫԩnda en uygun sԩralamanԩn •61 2.109 • çekirdekteki pozitif tanecik sayԩsԩna, yani proton sayԩsԩna göre olduԫunu görmüԭ ve elementlerin karak- • • 85 • •72 • 43 1.109 • teristik çizgilerinin proton sayԩlarԩnԩn bir fonksiyonu • 0 olduԫunu ortaya koymuԭtur. V Cr Mn ESEN YAYINLARI Ti • 20 • 30 • 40 • 50 • 60 • 70 • 80 • Z 90 Elementlerin atom numarasμ artμρμna göre spektrum Ca Sc • 10 çizgisi frekansμnμn karekökü ile deξiρimi Moseley, X-ԩԭԩnlarԩ spekturumuna dayanarak elementlerin atom numaralarԩnԩ doԫru bir ԭekilde belirledi. Fe Co Ni Cu Pirinç Moseley’in çalԩԭmalarԩna dayanԩlarak periyodik yasa, “Elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri atom numarasԩnԩn periyodik iԭlevidir.” ԭeklinde tekrar tanԩmlanmԩԭtԩr. X-μρμnlarμ analiz sonucu elde edilen bazμ elementlerin Moseley atomda bir elementten diԫerine gidil- fraunhofer çizgileri dikçe artan temel bir nicelik bulunduԫunu ifade ederek bu niceliԫin ancak merkezdeki artԩ yük- Ayrԩca spektrumda dikkat çeken bir nokta ikiden lü çekirdeԫin yükü olabileceԫini de belirledi. fazla çizginin görüldüԫü yerlerde örnek maddenin safsԩzlԩk içerdiԫi anlaԭԩlԩr. Bakԩr-çinko alaԭԩmԩ olan prinç, iki Cu için, iki de Zn için spektrum çizgileri göstermektedir. Atom numarasԩ 13 ile 79 arasԩnda olan 38 elementin X-ԩԭԩnlarԩ spekturumunu inceleyen Moseley, her element için o elemente karԭԩlԩk gelen karakteristik spektrum çizgilerini kullanmԩԭtԩr. Sonuçta elemen11 ATOM MODELLERİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ 1. THOMSON ATOM MODELİ 2. RUTHERFORD DENEYİ 3. ELEKTROMANYETİK IŞIMA 4. IŞIĞIN İKİLİ DOĞASI 5. ATOM SPEKTRUMLARI 6. BOHR ATOM MODELİ Teori, kanunun formal açıklamasıdır. Bir teori, bazen bir model yardımıyla açıklanabilir. Model, incelenen cismin basite indirgenmiş şeklidir. Teoriler ve modeller deneylerle test edilmeli ve deney sonuçlarına uymayan kesimlerde gerekli düzeltmeler yapılmalıdır. Günümüzde atom modeli, pek çok formülasyonların ve art arda yapılan düzeltmelerin sonunda olmuştur. Bugün ulaşılan bilgi birikimini bilim adamlarına borçluyuz. Bilim adamının sahip olması gereken özelliklerden biri akılcılıktır. Akılcılığı esas alan bilim adamı; peşin hükümlerden, şahsi görüşlerden uzak kalarak gerçekleri elde etmek için çalışır, gözlem ve deneye değer vererek hedefine adım adım ilerler ve yapıcı sonuçlara ulaşmaya çalışır. Aksi halde peşin hükümlerle hareket edenlerin bilim adamı dahi olsalar getirecekleri bir yenilik yoktur. Bilim adamı geniş düşüncelidir. Bulduğu verileri kullanarak yeni keşfedeceği şeylere kapı açar, ezbercilikten sıyrılır, sezgileri ile devreye girer. Bilim adamı sabit fikirli değildir. 2. BÖLÜM Atomun Yapԩsԩ 1. THOMSON ATOM MODELԨ J.J. Thomson’un bu “kuru üzümlü kek” benzeri atom modeli uzun yԩllar atom kuramԩ olarak kabul gör- Sir Joseph John Thomson (1856 - 1940) dü. Thomson atom modeli atomdaki (–) yüklerin oldu- Bilinen adμyla Joseph ԫunu göstermesi ve (+) yüklerin bulunmasԩ gerektiԫi- John Thomson νngiliz fi- ni öngörmesi bakԩmԩndan çok önemlidir. Ancak (–) ve zikçi. Elektronu, izotop- (+) yüklerin korunumunu doԫru tespit edememiԭtir. larμ ve kütle spektromet- Nötronlarԩn varlԩԫԩnԩ belirleyememiԭtir. resini keρfetmiρtir. Gazlarμn elektrik iletkenliοi 2. üzerine yaptμομ çalμρma- RUTHERFORD DENEYԨ 1895’te Wilhelm Rontgen katot ԩԭԩnlarԩnԩn, cam lardan dolayμ Nobel fizik ve metallerin doԫa dԩԭԩ ԩԭԩn yaymasԩna neden oldu- ödülünü almμρtμr. νçi gaz ԫunu gördü. Yayԩmlanan bu yüksek enerjili radyas- dolu cam tüp içerisin- yon maddenin içinden geçebiliyor, fotoԫraf filmi lev- den geçen elektrik akμ- halarԩnԩ karartԩyor ve çeԭitli maddelerin fluoresan ԩԭԩk mμ üzerinde çalμρμrken, yaymalarԩna neden oluyordu. μρμnlarμn tüpün negatif Bu ԩԭԩnlar bir mԩknatԩs etkisi ile saptԩrmadԩԫԩn- kutbundan geri geldiοini dan, katot ԩԭԩnlarԩ gibi yüklü tanecikler deԫildi. Rönt- görmüρ ve bunlara zerrecik adμnμ vermiρtir. Daha son- gen bu ԩԭԩnlara X - ԩԭԩnlarԩ adԩnԩ verdi. Röntgen’in bu ra zerreciklere elektron denmiρtir. ru üzümlü kek” benzeri atom modelini önerdi. J.J Thomson Atom Modeli özetlenirse aԭaԫԩdaki maddeler ortaya çԩkar. denin fluoresan özelliklerini incelemeye baԭladԩ. TaESEN YAYINLARI J.J. Thomson bilgi birikiminden yararlanarak “ku- buluԭundan hemen sonra, Antonie Becquerel, madmamen bir tesadüf sonucunda Becquerel, kalԩn kaԫԩtla sarԩlmԩԭ fotoԫraf filmi levhalarԩnԩn bir uranyum bileԭiԫinin etkisinde katot ԩԭԩnlarԩ olmadan da karardԩԫԩnԩ fark etti. Uranyum bileԭiԫinden kaynaklanan bu ԩԭԩnlar yüksek enerjili idi ve mԩknatԩs ile saptԩrԩlamԩ- 1. Atomlar (+) yükten oluÁmuÁ kürelerdir. Elek- yorlardԩ. Üstelik kendiliԫinden oluԭuyorlardԩ. Becque- tronlar bu kürenin içine homojen da¤›lm›Át›r. rel’in öԫrencilerinden Maria Curie, kendiliԫinden ta- 2. Bir küre Áeklinde olan atomun yar›çap› yaklaÁ›k 10–8 cm dir. 3. Atomda (+) yükü nötrleÁtirecek miktarda (–) yük bulunur. Atom nötrdür. J.J. Thomson’un tanԩmladԩԫԩ atom modelinin ԭekli çizilecek olursa aԭaԫԩdaki ԭekil ortaya çԩkar. – – – ԫinden radyasyon yayԩmlayan herhangi bir elemente radyoaktif element denir. Daha sonraki araԭtԩrmalar uranyum gibi radyoaktif maddelerin bozunmasԩ ya da parçalanmasԩ ile üç tür ԩԭԩn oluԭtuԫunu belirlediler. Bu ԩԭԩnlardan ikisi artԩ ve eksi yüklü levhalar tarafԩndan saptԩrԩlԩr. – – – necik veya ԩԭԩn yayԩmlamasԩ olgusunu belirtmek üzere radyoaktif terimini önerdi. Bu nedenle kendili- – KurÁun blok Eksi yük tüm küre üzerinde da¤›lm›Át›r. Thomson Atom Modeli – _ a ` Bu model “üzümlü kek” e benzer. Elektronlar homojen olarak pozitif yüklü küre içerisinde gömülmüρ gibidir. + Radyoaktif madde 13 Atomun Yapԩsԩ Ernest Rutherford (1871 - 1937) Alfa (_) ԩԭԩnlarԩ, alfa tanecikleri adԩ verilen artԩ yüklü taneciklerden oluԭmaktadԩr ve bu nedenle de artԩ yüklü levha tarafԩndan saptԩrԩlԩrlar. Beta (`) ԩԭԩnlarԩ, beta tanecikleri, elektronlar olup eksi yüklü levha tarafԩndan saptԩrԩlԩrlar. Üçüncü çeԭit radyoaktif ԩԭԩma, gama (a) ԩԭԩnlarԩ adԩ verilen yüksek enerjili ԩԭԩnlardan oluԭur. Gama ԩԭԩnlarԩ yüksüz olup, dԩԭsal bir elektrik veya manyetik alan tarafԩndan etkilenmezler. Thomson ile çalԩԭmԩԭ olan Ernest Rutherford, _ taneciklerini kullanarak atomun yapԩsԩnԩ incelemeye karar verdi. Meslektaԭԩ Hans Geiger ve öԫrencisi Ernest Marsden ile birlikte, Rutherford bir dizi deney yaptԩ. Bu deneylerde radyoaktif bir kaynaktan çԩkan _ taneciklerinin çarpacaԫԩ hedef olarak çok ince bir altԩn ve baԭka metal yapraklar kullandԩ. Yeni Zelandalμ – νngiliz Nükleer fizikçi. 1908 yμlμ Nobel Kimya Ödülü sahibi. Atomun çekirdeοini ve bir çok özelliοini ilk defa keρfeden bilim adamμdμr. Radyas- yon hakkμnda çalμρmalar yapmμρtμr. _, ` ve a sembollerini ilk olarak kullanan bilim adamμdμr. _ μρμmasμ- Alt›n yaprak nμn helyum çekirdeοi, ` μρμmasμnμn ise elektron içerdi- _ tanecikleri kayna¤› οini bulmuρtur. Bu çalμρmasμndan dolayμ Kimya Nobel Ödülünü almμρtμr. 1911’de atomun kütlesinin çoοunu Yar›k Görüntü ekran› Taneciklerin bir altμn yaprak tarafμndan saçμlmasμnμ ölçmek için Rutherford’un tasarladμξμ deney düzeneξi Deneylerinde _ taneciklerinin çoԫunun metal yapraklarԩn içinden sapmadan ya da çok az sapma yaparak geçtiԫini gördü. Fakat zaman zaman bazԩ _ taneciklerinin büyük bir açԩ ile sapma yaptԩԫԩnԩ da fark et- ESEN YAYINLARI içine alan çekirdek kavramμnμ ortaya attμ. Rutherford Atom Modeli Rutherford’un oluԭturduԫu modele atomun büyük bir kԩsmԩnԩn boԭluktan oluԭtuԫunu öneriyordu. Böyle bir yapԩda _ taneciklerinin çoԫu altԩn yapraԫԩnԩn içinden sapmadan ya da çok az sapma yaparak geçebilirdi. Rutherford atomundaki artԩ yüklerin tümünün, ti. Hatta bazen _ taneciԫi geldiԫi yöne doԫru geri te- atomun içinde yoԫun ve merkezi bir çekirdekte odak- piyordu. landԩԫԩnԩ önerdi. Böylece saçԩlma deneylerinde, herhangi bir _ taneciԫi bir atomun çekirdeԫine yaklaԭtԩԫԩnda büyük bir itici kuvvetle karԭԩ karԭԩya kalԩyor ve büyük bir sapma yapԩyordu. Ayrԩca, doԫrudan doԫruya bir çekirdeԫe doԫru hareket eden bir _ taneciԫi hareket yönünü tam tersine çevirecek kadar büyük bir itici güce maruz kalacaktԩ. Çekirdekteki artԩ yüklü taneciklere proton adԩ verilir. Altμn yapraξμn içinden geçen ve çekirdek tarafμndan saptμrμlan _ taneciklerinin büyütülmüρ görünümü _ tanecikleri saçԩlmasԩ deneyinin sonuçlarԩnԩ açԩklayabilmek amacԩyla, Rutherford atom yapԩsԩ için yeni model oluԭturdu. 14 Rutherford Atom Modeli özetlenecek olursa aԭaԫԩdaki maddeler ortaya çԩkar. Atomun Yapԩsԩ adԩnԩ verdi. Kütle oranlarԩndaki gizem artԩk açԩklanabiliyordu. Helyum çekirdeԫinde iki tane proton ve iki tane nötron vardԩr, fakat hidrojenin çekirdeԫinde sadece bir proton vardԩr ve hiç nötronu yoktur. Bu nedenle oran 4: 1 dir. Atomaltԩ, Taneciklerin Kütlesi ve Yükü; 1. Kütlenin büyük bir k›sm› ve pozitif yükler atomun merkezinde toplanm›Át›r. Buna atom çekirde¤i denir. (+) yüklü taneciklere ise proton denir. –13 2. Atom çekirde¤inin yar› çap› yaklaÁ›k 10 –8 cm, atom yar›çap› ise 10 cm oldu¤undan atomun hacminin büyük bir k›sm› boÁluktur. Elektronlar bu boÁlu¤a yay›lm›Át›r. 3. Çekirdekteki pozitif yük miktar› bir elementin bütün atomlar›nda ayn›, farkl› elementlerin atomlar›nda ise farkl›d›r. 4. Atomun nötrlü¤ünü sa¤lamak üzere proton say›s›na eÁit say›da elektron, çekirdek etraf›nda bulunur. Yük Tanecik Rutherford’un tanԩmladԩԫԩ atom modeli çizilecek – – – – – – çekirdek elektron Rutherford Atom Modeli Rutherford Atom Modeli elektronlarԩn varlԩԫԩndan bahsetmiԭtir. Çekirdek ve çekirdek çevresindeki boԭluktan bahsetmiԭtir. Ancak elektronlarԩn bu boԭluktaki daԫԩlԩmlarԩnԩ, elektronlarԩnԩn niçin çekirdek üzerine düԭmediklerini ve elektronlarԩn hareketini açԩklayamamԩԭtԩr. Rutherford’un atom modeli önemli bir baԭka sorunu çözümsüz bԩrakԩyordu. Rutherford’un zamanԩnda, en basit atom olan hidrojenin bir tane proton, helyum atomunun ise iki tane proton içerdiԫi biliniyordu. Bu nedenle, helyum atomunun kütlesi hidrojen atomunun kütlesinin 2 katԩ olmalԩydԩ. Oysa gerçekte 4 katԩ idi. Rutherford ve diԫer araԭtԩrmacԩlar atom çekirdeԫi diԫer bir atom altԩ tanecik bulunmasԩ gerektiԫini düԭündüler. Bunun kanԩtԩ 1932 de James Chadwick tarafԩndan saԫlandԩ. Chadwick ince bir berilyum levhasԩnԩ _ tanecikleri ile bombardԩman ettiԫinde, berilyum metali _ ԩԭԩnlarԩna benzeyen çok yüksek enerjili ԩԭԩnlar yayԩmladԩ. Daha sonraki deneyler, bu ԩԭԩnlarԩn protonun kütlesinden biraz daha büyük bir kütleye sahip, elektrik yükü taԭԩmayan nötr taneciklerden oluԭtuԫunu gösterdi. Chadwick bu taneciklere nötron ESEN YAYINLARI olursa, aԭaԫԩdaki ԭekil ortaya çԩkar. Kütle Coulomb Yük Birimi Elektron 9,10939.10–28 –1,6022.10–19 –1 Proton 1,67262.10–24 –1,6022.10–19 +1 Nötron 1,67493.10–24 0 0 Atomlar içerdikleri proton ve nötron sayԩlarԩ ile tanԩmlanabilirler. Bir elementin atomlarԩnԩn çekirdeklerinde bulunan protonlarԩn sayԩsԩna atom numarasԩ (Z) denir. Nötr bir atomda protonlarԩn sayԩsԩ elektronlarԩn sayԩsԩna eԭittir. Bu nedenle, atom numarasԩ aynԩ zamanda atomda bulunan elektron sayԩsԩnԩ da gösterir. Bir atomun kimyasal kimliԫi sadece atom numarasԩ ile belirlenebilir. Örneԫin, oksijenin atom numarasԩ 8 dir; bu da nötr bir oksijen atomunun 8 tane elektronu olduԫu anlamԩna gelir. Baԭka bir deyiԭle, evrende 8 tane proton içeren atomlarԩn hepsinin adԩ “oksijen” dir. Kütle numarasԩ (A) bir elementin atomlarԩnԩn çekirdeԫinde bulunan proton ve nötron sayԩsԩnԩn toplamԩdԩr. Bir proton içeren, nötron bulunmayan ve en yaygԩn olarak rastlanan hidrojenin dԩԭԩnda, tüm atomlarԩn çekirdeklerinde hem protonlar, hem de nötronlar vardԩr. Genel olarak kütle numarasԩ aԭaԫԩdaki gibi tanԩmlanabilir. Kütle numarasԩ = proton sayԩsԩ + nötron sayԩsԩ Çoԫu zaman belli bir elementin atomlarԩnԩn tümü aynԩ kütleye sahip deԫildir. Atom numaralarԩ aynԩ, ancak kütle numaralarԩ farklԩ olan atomlara izotop adԩ verilir. Oksijen elementinin iki izotopu vardԩr; 16 O 8 ve 17 O 8 Bir elementin kimyasal özelliklerini atomlardaki protonlar ve elektronlar belirler, normal koԭullarda nötronlar kimyasal deԫiԭimlerde rol oynamazlar. Bu nedenle, bir elementin izotoplarԩnԩn kimyasal özellikleri aynԩdԩr, yani kimyasal etkinlikleri ve oluԭturduklarԩ bileԭik türü aynԩdԩr. 15 ATOMUN YAPISI 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – I (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Aԭaԫԩda verilen ayԩrma yöntemlerinden han- 3. I. Dalton Atom Modeli gisi karԩԭԩmlarԩ bileԭenlerine ayԩrma yöntemi II. J.J. Thomson Atom Modeli deԫildir? III. Rutherford Atom Modeli A) Damԩtma B) Kristallendirme Yukarԩda verilen atom modellerinin hangile- C) Aktarma D) Süzme rinde çekirdek kavramԩ yoktur? E) Elektroliz A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 4. Atom yapԩsԩ ile ilgili; I. Proton ve elektronlar atomun çekirdeԫinde- 2. dir. Dalton Atom Modeline göre; I. Bütün maddeler, atom adԩ verilen bölünmez yԩlarԩnԩn toplamԩna eԭittir. taneciklerden oluԭmuԭtur. –8 II. Atom, yarԩçapԩ 10 cm olan bir küre ԭeklin- III. Bir elementin tüm atomlarԩ ԭekil, hacim ve kütle bakԩmԩndan aynԩdԩr. ifadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III 16 III. Nötr atomda proton sayԩsԩ elektron sayԩsԩna eԭittir. dedir. ÇÖZÜM II. Atomun kütle numarasԩ, proton ve nötron sa- ifadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM C) Yalnԩz III Atomun Yapԩsԩ 5. Bir nötr atomda, atom numarasԩ atomdaki; 7. X atomunun kütle numarasԩ 80 dir. X in nötron I. Proton sayԩsԩ sayԩsԩ, proton sayԩsԩndan 10 fazladԩr. II. Elektron sayԩsԩ Buna göre, III. Nükleon sayԩsԩ I. Çekirdek yükü +35 tir. niceliklerinden hangilerine eԭittir? II. Nükleon sayԩsԩ 45 tir. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II III. Elektron sayԩsԩ 45 tir. D) I ve III E) II ve III C) I ve II yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ÇÖZÜM A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 6. Bir elementin nötr atomlarԩ ile ilgili; I. Kütle numaralarԩ farklԩ olanlar birbirinin izotop atomlarԩdԩr. 8. II. Nükleon sayԩsԩ, proton ve nötron sayԩlarԩnԩn toplamԩna eԭittir. Atomun temel tanecikleri ile ilgili; I. Proton, nötron ve elektronlardan oluԭur. II. Atomun çekirdeԫi proton, nötron ve elektron- III. Proton sayԩsԩ, nötron sayԩsԩna eԭittir. larԩ içerir. ifadelerinden hangileri kesinlikle doԫrudur? III. Proton ve elektron yüklü, nötron yüksüzdür. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? D) I ve III E) II ve III C) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM ÇÖZÜM 17 Atomun Yapԩsԩ 9. 11. X elementinin nötr atomu bir elektron alԩyor. Buna göre, I. p / e oranԩ, II. p / n oranԩ, Kütle no Nötron say›s› I. 28 14 II. 30 16 III. 29 15 III. Elektron baԭԩna düԭen çekim kuvveti niceliklerinden hangileri azalԩr? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II Yukarԩda verilen tablodaki atomlardan hangileri ÇÖZÜM 28 X 14 atomunun izotop atomlarԩdԩr? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 10. Yüksüz X atomunun 30 elektronu, 35 nötronu bulunuyor. X atomu için; ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 12. I. 118 X 69 II. 116 Y 50 III. 119 Z 50 I. Atom numarasԩ 35’tir. Nötr atomunda 50 elektronu, 68 nötronu bulu- II. Kütle numarasԩ 65’tir. nan A atomu yukarԩda verilenlerden hangileri- III. Çekirdek yükü +30’dur. nin izotop atomudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz X B) Yalnԩz Y A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) Y ve Z E) X, Y ve Z D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM ÇÖZÜM 18 C) Yalnԩz Z Atomun Yapԩsԩ 13. Crooks, Stoney ve Thomson yaptԩklarԩ deney- 15. Sürtünme veya etki ile elektriklenmeden hare- lerde belirledikleri katot ԩԭԩnlarԩ ile ilgili; ketle; I. (+) yüklü ԩԭԩnlardԩr. I. Maddede elektrik yükleri vardԩr. II. Tüpün içindeki gazԩn cinsine baԫlԩ olarak de- II. Elektriklenme atom alԩԭ veriԭi sonucunda olu- ԫiԭirler. ԭur. III. Katottan çԩkԩp anoda giderler. III. Elektrik yükleri hareket etmektedir. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? sonuçlarԩndan hangilerine ulaԭԩlamaz? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III D) I ve III E) II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM C) Yalnԩz III ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 14. E. Goldstein yaptԩԫԩ deneyde belirlediԫi kanal ԩԭԩnlarԩ ile ilgili; I. Pozitif ԩԭԩnlar denir. II. Anot ԩԭԩnlarԩ denir. III. Elektrik alanda (+) kutba doԫru saparlar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 19 ATOMUN YAPISI ALIԬTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 1. 4. I. Dalton Atom Modelinin eksik yönleri nelerdir? yazԩnԩz. Atomun tüm kütlesi pozitif yüklü taneciklerinden oluԭmuԭtur. II. Bir elementin bütün atomlarԩ ԭekil, hacim ve kütle bakԩmԩndan aynԩdԩr. III. Pozitif yüklü tanecikler atomun merkezinde çekirdek diye tanԩmlanan küçük bir hacimde toplanmԩԭtԩr. yukarԩda verilen ifadeler hangi bilim adamlarԩna aittir? 2. Thomson Atom Modeli ile Rutherford Atom 5. ESEN YAYINLARI Modeli arasԩndaki farklarԩ yazԩnԩz. Rutherford deneyinde çok ince altԩn levhayԩ, _ ԩԭԩnlarԩyla bombardԩman etmiԭ, ԩԭԩnlarԩn levhaya çarptԩktan sonra izledikleri yollarԩ çinko sülfür sürülmüԭ ekranla izlemiԭtir. Rutherford _ tanecikleri saçԩlma deneyi olarak adlandԩrԩlan bu deneyde aԭaԫԩdaki gerçeklerden hangisine ulaԭamaz? I. Atom kütlesinin çok büyük bir bölümü atom çekirdeԫinde yoԫunlaԭmԩԭtԩr. II. Atomda pozitif yükler atom merkezinde bulunur. III. Atomda elektronlar çekirdek çevresinde belirli enerji düzeyinde bulunur. IV. Atom hacmi çekirdek hacmine göre çok bü- 3. Faraday Kanunlarԩ’nԩ yazԩnԩz. 20 yüktür. Atomun Yapԩsԩ 6. 9. I. Dalton’a göre kimyasal tepkimeler atomlarԩ- I. 82 proton 126 nötron II. 82 proton 132 nötron III. 82 proton 120 nötron nԩn yeniden düzenlenmeleri sonucu oluԭur. II. Rutherford’a göre atom (+) yüklü çekirdek ve çekirdek etrafԩnda belirli dairesel yörüngelerde büyük bir hԩzla dolanan elektronlardan oluԭmuԭtur. Kütle numarasԩ 208, atom numarasԩ 82 olan III. Thomson’a göre atom (+) yüklü bir küredir. atomun izotopu yukarԩdakilerden hangileri (–) yüklü tanecikler bu küre içerisinde homo- olamaz? jen daԫԩlmԩԭtԩr. Atom teorilerine iliԭkin yukarԩdaki ifadelerden 7. I. Dalton Atom Modeli II. Thomson Atom Modeli III. Rutherford Atom Modeli Yukarԩda verilen atom modellerinin hangilerinde çekirdek kavramԩ yoktur? ESEN YAYINLARI hangisi yanlԩԭtԩr? 10. Kütle numarasԩ 38 olan bir izotopun nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan iki fazladԩr. Buna göre, a) Bu izotopun atom numarasԩ kaçtԩr? b) Bu izotopun nötron sayԩsԩ kaçtԩr? c) Bu atom, 40 X, 38 Y, 38 Z 18 20 18 atomlarԩndan hangilerinin izotopudur? 8. Yüksüz Y atomunun 29 elektronu, 35 nötronu bulunuyor. Y atomu için; a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) Çekirdek yükü kaçtԩr? 21 Atomun Yapԩsԩ 11. I. Iԭԩnlar tanecikli tabiattadԩr. 11. I. J. Chadwick II. Iԭԩnlarԩ oluԭturan tanecikler (+) yüklüdür. II. E. Goldstein III. Iԭԩnlarԩ oluԭturan taneciklerin cinsi, tüpte bu- III. J.J. Thomson Yukarԩda verilen bilim adamlarԩndan hangile- lunan elektrotlarԩn ve gazԩn cinsine baԫlԩdԩr. G.J. Stoney, W. Croks ve J.J. Thomson yap- ri proton ve özelliklerinin keԭfinde katkԩda bu- tԩklarԩ katot ԩԭԩnlarԩ deneylerinde yukarԩdaki lunmuԭtur. Açԩklayԩnԩz. sonuçlardan hangilerine ulaԭmԩԭlardԩr? Açԩk- 12. Eԫer elektronlar atomlardan ayrԩlmԩԭ eksi yüklü parçacԩklarsa, geride kalan kԩsԩm pozitif olmasԩ gerekir. Düԭüncesi ile hareket eden E. Goldstein katot üzerinde delikler açarak katot ԩԭԩnlarԩ deneyini tekrarlamԩԭtԩr. ESEN YAYINLARI layԩnԩz. 12. J.J. Thomson, E. Goldstein ve A. Millikan deneylerinden sonra; I. Elektronun kütlesi, protonun kütlesine göre çok küçüktür. Katot ԩԭԩnlarԩndan farklԩ olarak gözlemlediԫi ԩԭԩnlara; I. Kanal ԩԭԩnlarԩ II. Atom çekirdeԫinin yükü (+) dԩr. III. Nötronun kütlesi, protonun kütlesinden fazladԩr. II. Pozitif ԩԭԩnlar III. Anot ԩԭԩnlarԩ adlarԩndan hangileri verilebilir? Açԩklayԩnԩz. 22 atomla ilgili bilgilerden hangilerine ulaԭԩlamamԩԭtԩr? Açԩklayԩnԩz. Etkinlik – 1 bilim adamlar› ile deneylerini efllefltirme Ö¼RENME ALANI : Atomun Yap›s› ALT Ö¼RENME ALANI : Atom ve elektrik BECER‹LER : Hat›rlatma, iliÁkilendirme, seçme KAZANIMLAR : Bilim adamlar›n›n yapt›¤› deneyleri hat›rlayarak seçer. ETK‹NL‹K SÜREC‹ AÁa¤›da verilen bilim adamlar›n› ve deneyleri eÁleÁtiriniz. Deney yapan bilim adam›n›n harfini deneyin baÁlang›c›ndaki kutunun içine yaz›n›z. DENEYLER a) E. Goldstein 1. Katot ›Á›nlar› b) R.A. Millikan 2. Alfa taneciklerinin saç›lmas› c) J.J. Thomson 3. a taneciklerinin bombard›man› d) Michel Faraday 4. X ›Á›nlar› e) J.J. Stoney 5. Ya¤ damlas› f) Rutherford 6. Elektroliz g) W. Crooks 7. Katot ›Á›nlar›n›n elektriksel ve manyetik alanda sapmalar› h) James Chadwick 8.Radyoaktiflik i) Wilhelm Rontgen 9. Kanal ›Á›nlar› j) Maria Curie 10.Elektri¤in taneciklerden oluÁmas› 23 Etkinlik – 2 efllefltirme Ö¼RENME ALANI : Atomun Yap›s› ALT Ö¼RENME ALANI : Atom Modellerinin GeliÁimi BECER‹LER : Hat›rlatma, iliÁkilendirme, eÁleÁtirme KAZANIMLAR : ETK‹NL‹K SÜREC‹ 1. X ›Á›nlar›, kanal ›Á›nlar›, proton, elektron, nötron, atom no, kütle no, nötr, izotop, atom gibi kavramlar›n iliÁkilerini ve farklar›n› fark eder. AÁa¤›daki çizelgede, sol tarafta verilen bilgilerle sa¤ tarafta verilen keÁifleri, deneyleri, teorileri eÁleÁtiriniz. B‹LG‹ 1. Bir alfa taneci¤i bir atomun çekirde¤ine yaklaÁt›¤›nda büyük bir itici kuvvetle karÁ› karÁ›ya kal›r ve büyük bir sapma olur. 2. Madde yoktan var edilmez ve varken yok edilmez. 3. Atom, içinde gömülmüÁ halde elektronlar bulunan art› yüklü bir küredir. 4. Bir bileÁi¤in farkl› örneklerinde, bileÁi¤i oluÁturan elementlerin kütlece daima ayn› oranda bulunmaktad›r. 5. Elementler atom ad› verilen son derece küçük taneciklerden oluÁurlar. 6. Bir elektronun yükü –1,6022.10–19 coulomb dur. 7. ‹ki element birden fazla bileÁik oluÁturmak üzere birleÁtirilirse, bir elementin belli bir kütlesi ile birleÁen di¤er elementin farkl› kütleleri aras›nda küçük tam say›l› bir oran vard›r. 8. Herhangi bir elektroliz devresinden 1 faradayl›k ak›m geçti¤inde her elektrotta 1 eÁde¤er gram madde a盤a ç›kar. 9. Ayn› s›cakl›k ve bas›nçta farkl› gazlar›n eÁit hacimlerinde eÁit say›da KeÁif - Deney - Teori a) Faraday yasalar› b) Dalton atom modeli c) A. Millikan Ya¤ Damlas› deneyi d) Dalton Katl› Oranlar Kanunu e) Kütlenin Korunumu Kanunu f) Thomson Atom Modeli g) Rutherford Atom Modeli h) Joseph Proust S. oranlar kanunu i) Democritus Atom Teorisi j) Avogadro Prensibi molekül bulunur. 10. Maddenin bölünmesi sonucunda ulaÁ›lan ve daha fazla bölünmeyen en küçük parças›na bölünmeyen anlam›na gelen atom ad› verilir. 24 EÁleÁtirme Atomun Yapԩsԩ 3. ELEKTROMANYETԨK IԬIMA dalgaboyu Bilim adamlarԩnԩn atom ve molekülleri anlamaya yönelik ilk çabalarԩ, kԩsmi bir baԭarԩ ile sonuçlanmԩԭtԩr. Ulaԭԩlan bilgi birikimi ile gazlarԩn basԩncԩnԩ açԩkla- genlik dalga ilerlemisinin yönü yabilmekteydiler. Fakat bilgi birikimleri moleküllerin kararlԩlԩklarԩnԩ, yani atomlarԩnԩ bir arada tutan kuvvetleri açԩklayabilmekte yetersiz kalmaktaydԩ. Atom ve Yukarԩda verilen ԭekilde dalgaboyu ve genlik gö- molekül gibi küçük taneciklerin özelliklerinin, büyük rülmektedir. Uzayda yol alan bir dalganԩn önemli özel- cisimler için önerilen yasalarla açԩklanamayacaԫԩnԩ liklerinden biri de hԩzԩdԩr. Dalgaboyu ile frekansԩn çar- kavramak uzun süre almԩԭtԩr. pԩmԩ, dalganԩn hԩzԩnԩ verir. 1900’de Max Planck tarafԩndan yeni bir dönem v = hi baԭlatԩlmԩԭtԩr. Deԫiԭik sԩcaklԩklarda ԩsԩtԩlan katԩlarԩn v = Dalganԩn hԩzԩ, yayԩnladԩԫԩ ԩԭԩmaya iliԭkin verileri inceleyen Planck, birimi uzaklԩk / zaman dir. atom ve moleküllerin sadece enerji paketcikleri (ku- h = Dalganԩn uzunluԫu ya da bir dalga için mesafeyi ant) adԩ verilen belirli miktarlardaki enerjiyi yayԩnla- gösterir, birimi uzaklԩk / dalgadԩr. larԩ enerjinin daima sürekli olduԫunu kabul etmektedir. Halbuki Plank’ԩn kuantum kuramԩ, bu düԭünceyi alt üst etmiԭtir. Kuantum kuramԩnԩ anlamak için, dalgalar hakkԩnda bazԩ temel kavramlarԩn bilinmesi gerekir. ESEN YAYINLARI dԩklarԩnԩ keԭfetmiԭtir. O zamana kadar bilim adam- i = Frekans, bir referans noktasԩndan birim zamanda geçen dalga sayԩsԩna denir; birimi dalga / zaman dԩr. Dalgaboyu genellikle metre, santimetre veya nanometre birimiyle ifade edilir. Frekans ise Hertz (Hz) ile 1 Hz = 1 çevrim / s dir. Frekans ifade edilirken genellikle çevrim sözcüԫü kullanԩlmaz. Onun yerine örneԫin, 16/s denir. Bunun anlamԩ saniyede 16 çevrimdir ve “saniyede 16” Dalga, titreԭmeyle enerjiyi aktaran bir olgudur. Bir olarak okunur. dalganԩn hԩzԩ, dalganԩn türüne ve yol aldԩԫԩ ortama (hava, su veya vakum gibi) baԫlԩdԩr. Ardԩԭԩk dal- Elektromanyetik Iԭԩma galarda, eԭ noktalar arasԩndaki mesafeye, dalga- Dalgalar, su dalgalarԩ, ses dalgalarԩ, ԩԭԩk dalgalarԩ gi- boyu h denir. Bir dalganԩn frekansԩ i ise belirli bir bi birçok farklԩ türden olabilir. 1873’te James Clerk noktadan bir saniyede geçen dalga sayԩsԩdԩr. Diԫer Maxwell görünür ԩԭԩԫԩn elektromanyetik dalgalar- taraftan bir dalgaya iliԭkin genlik (veya yükseklik), dan oluԭtuԫunu ortaya koydu. Maxwell kuramԩna gö- dalganԩn orta çizgisinden tepesine veya çukuruna re, bir elektromanyetik dalganԩn, bir elektrik olan olan dik mesafe olarak tanԩmlanԩr. bileԭeni, bir de manyetik alan bileԭeni bulunur. Bu iki bileԭen aynԩ dalga boyu, aynԩ frekans ve dolayԩsԩyla aynԩ hԩza sahip olmasԩna karԭԩn birbirine dik iki düzlemde yol alԩrlar. 25 Atomun Yapԩsԩ z fark hesaplamalarԩ etkileyecek kadar önemli deԫildir. Elektrik alan bileÁeni y Elektromanyetik ԩԭԩmanԩn ya da yaygԩn adԩ ile ԩԭԩk hԩzԩ, c sembolü ile ifade edilir. Elektromanyetik ԩԭԩmanԩn dalgaboyu genellikle nanometre cinsinden verilir. x c = hi Manyetik alan bileÁeni Elektromanyetik bir dalganμn elektrik ve manyetik alan bileρenleri Uzun radyo dalgalarԩ, radyo yayԩn istasyonlarԩnda bulunan büyük antenler ile yayԩnlanԩrlar. Daha kԩsa olan Maxwell kuramԩ, ԩԭԩԫԩn genel davranԩԭԩnԩn ma- görünür ԩԭԩk dalgalarԩ, atom ve moleküllerdeki elek- tematiksel olarak açԩklanabilmesi bakԩmԩndan çok tron hareketleri nedeniyle oluԭurlar. En kԩsa ve ay- önemlidir. Maxwell modeli, ԩԭԩma halindeki enerjinin, nԩ zamanda en yüksek frekanslԩ dalgalar, atom çe- uzayda titreԭen elektrik ve manyetik alanlar olarak kirdeԫindeki deԫiԭiklikler sonucu ortaya çԩkan (a) ga- nasԩl ilerlediԫini açԩklayabilmektedir. ma ԩԭԩnlardԩr. Enerjinin, elektromanyetik dalgalar halinde ya- Elektromanyetik ԩԭԩmanԩn frekansԩ ne kadar yük- yԩnlanma ve ilerlemesi, elektromanyetik ԩԭԩma olarak sekse, enerjisi de o kadar yüksektir. adlandԩrԩlԩr. Elektromanyetik dalgalar vakumda yak- Morötesi ԩԭԩnlar, X - ԩԭԩnlarԩ ve a - ԩԭԩnlarԩ yüksek ener- laԭԩk 3,00.108 m/s hԩzla yol alԩrlar. Bu hԩz, bir ortam- jili ԩԭԩmalardԩr. dan bir diԫer ortama farklԩlԩk gösterse de, söz konusu 20 18 Frekans 10 (Hz) IÁ›man›nGamma türü ›Á›nlar› 10 X ›Á›nlar› 10 10 16 Mor ötesi GüneÁ lambalar› X ›Á›n› 10 10 3 5 10 14 7 10 12 10 10 K›z›l ötesi 10 9 11 10 10 8 6 10 10 Mikro dalga Mikrodalga Is› polis radar› lambalar› uydu istasyonlar› UHF TV, mobil telefonlar Radyo dalgalar› FM radyo, VHF TV 26 760 nm KIZIL ÖTES‹ (b) 600 nm 380 nm MOR ÖTES‹ (a) 500 nm Dalgaboyu (nm) –1 10 Görünür –3 10 AM Radyo 13 10 4 10 Atomun Yapԩsԩ Bundan sonra yapԩlan deneyler ԩԭԩԫԩn hem dalga hem prizmaya geliyor. Prizmadan geçerken kԩrԩlarak saԫ- de tanecik özelliԫini gösterdiԫini doԫrulamԩԭtԩr. Bu iki- daki fotoԫraf filmi üzerinde spekturum oluԭuyor. Eԫer li doԫa (parçacԩk ve dalga) sadece ԩԭԩԫa özgü bir özel- ԩԭԩk kaynaԫԩnda akkor haline kadar kԩzdԩrԩlmԩԭ bir me- lik deԫil, elektronlar da dahil tüm maddelere özgüdür. tal (örneԫin tungsten) varsa spekturum sürekli olur ve kԩrmԩzԩdan mora kadar bütün renkleri gösterir. Bu tür Spektrumlar spektrumlara sürekli spektrum denir. Daԫԩlԩma uԫ- Iԭԩk enerji taԭԩyan dalgalardan oluԭmuԭtur. Baԭka rayan ԩԭԩk çok sayԩda dalgaboyu bileԭeninden oluԭ- bir ifade ile ԩԭԩk çeԭitli dalgaboyu, frekansԩ ve enerjisi tuԫundan görünür bölge spektrumu sürekli spektrum olan ԩԭԩnlardan oluԭur. olarak tanԩmlanabilir. Eԫer spektrumu meydana geti- Elektrik ampülü ya da kԩzdԩrԩlmԩԭ aԫԩr bir metalin ren ԩԭԩk az sayԩda dalgaboyu bileԭeni içerirse kesik- yaydԩԫԩ ԩԭԩk, prizmadan geçirilirse, dalgaboylarԩ farklԩ li spektrum denir. Eԫer ԩԭԩk kaynaԫԩ bir gaz içerisin- olan ԩԭԩnlar, deԫiԭik açԩlarla kԩrԩlarak ԩԭԩk spekturu- den geçen elektrik boԭalԩmԩndan oluԭuyorsa, spek- munu oluԭtururlar. Gözümüz spekturumun dalgabo- trumda yalnԩzca belirli renkler gözlenebilir. Ya da ԩԭԩk yu 7,6.10–5 cm olan kԩrmԩzԩ ԩԭԩk ile, dalgaboyu 3,8.10– 5 kaynaԫԩ, içerisinde bir iyonik bileԭik bulunan gaz ale- cm olan mor ԩԭԩk arasԩndaki kԩsmԩnԩ görür. Bu ala- vi ise alev, ortamdaki metal iyonuna özgü bir renge nԩn dԩԭԩnda kalan ԩԭԩnlarԩ, gözümüzün görmediԫi için boyanԩr. Bu durumda spektrumlar sԩnԩrlԩ sayԩda ke- bu ԩԭԩnlar özel araçlarla incelenir. sikli dalgaboyu bileԭeninden oluԭur ve aralarԩnda ka- Ԭekilde basit bir spetroskop yardԩmԩyla spekturum el- ranlԩk boԭluklar bulunan renkli çizgiler gözlenir. Bu de ediliԭi görülmektedir. Ԭekilden görüldüԫü gibi bir spektrumlara atom spekturmlarԩ veya çizgi spek- ԩԭԩk kaynaԫԩnԩn verdiԫi ԩԭԩk bir ince yarԩktan geçerek trumlarԩ denir. Foto¤raf plakas› Yar›k Yüksek gerilim Prizma Çizgi spekturumu IÁ›k farkl› bileÁenlere ayr›l›r BoÁal›m tüpü (a) 380 nm 500 nm 600 nm 760 nm (b) 27 Atomun Yapԩsԩ Eԫer iki çakԩl taԭԩnԩ aynԩ anda birbirine yakԩn su- 1800’lerde Thomas Young belirli uzaklԩklardaki ya atarsak, iki taԭԩn suya çarptԩԫԩ noktalarda dalga- ԩԭԩk demetini, çift yarԩklԩ bir engelden geçirerek, enge- lar oluԭur. Ԩki dalga grubu birbiri ile kesiԭir, dalgala- lin arkasԩndaki bir ekran üzerine düԭürdü. Birbiri ardԩ- rԩn davam ettiԫi ve yok olduԫu yerler oluԭarak engel- na sԩralԩ aydԩnlԩk ve karanlԩk ԭeritler oluԭtuԫunu göz- li desenler ortaya çԩkar. Her iki dalga tepeleri ve ça- lemledi. Bunu, dalgalarԩn ԭiddetlendirici giriԭim ve yo- naklarԩ birbirine denk gelecek ԭekilde karԭԩlaԭtԩԫԩnda, kedici giriԭim özellikleri ile açԩkladԩ. suda en yüksek tepeler ve en derin çukurlar oluԭturaTek delikli Çift delikli ekran ekran rak birleԭirler. Bu durumda dalgalar aynԩ fazdadԩr ve dalgalarԩn toplamԩ ԭiddetlendirici giriԭim olarak adlandԩrԩlԩr. Bir dalganԩn tepesi diԫer dalganԩn çanaԫԩna Parlak giriÁim saça¤› IÁ›k kayna¤› denk gelecek ԭekilde iki dalga birleԭirse, dalgalar söner ve su yüzeyi düz olur. Bu durumda dalgalar aynԩ fazda deԫildir ve dalgalarԩn sönmesi yokedici giriԭim olarak adlandԩrԩlԩr. Karanl›k giriÁim saça¤› leri, elektromanyetik dalgalarԩn giriԭimine örnek verilebilir. Beyaz ԩԭԩk, gökkuԭaԫԩnԩn tüm renklerini içerir. Bu renklerin dalgaboylarԩ ve frekanslarԩ farklԩdԩr. CD üzerinde sԩk dizilmiԭ olan yivler tarafԩndan yansԩtԩldԩklarԩnda, çok az farklԩ uzaklԩklarda hareket ederler. Iԭԩԫԩn CD yüzeyi ile yaptԩԫԩ açԩya baԫlԩ olarak faz farklarԩ oluԭur. Iԭԩn demetindeki ԩԭԩk dalgalarԩ birbiri ile giriԭim yapar ve gelen ԩԭԩk ile yansԩyan ԩԭԩk ESEN YAYINLARI Kompakt disk üzerinde görülen gökkuԭaԫԩ renk- Çift yarμk deneyi olarak da bilinen Young Deneyi μρμξμn dalgasal özelliξini ortaya koyan ilk deneydir. Bu deneyde μρμk, iki ince yarμktan geçirilerek yarμklarμn arkasμndaki ekrana yansμtμlμr. Ekranda giriρim deseni denilen aydμnlμk ve karanlμk çizgilerden oluρan desen görünür. Klasik fizikte parçacμk olarak bilinen elektron, proton ve nötronlarla yapμlan deneylerle de aynμ sonuca varμlμr. arasԩndaki açԩya baԫlԩ olarak, bir renk dԩԭԩndaki tüm renkler yok olur. Böylece ԩԭԩk kaynaԫԩndan gelen ԩԭԩnlarԩn CD yüzeyi ile yaptԩԫԩ açԩ deԫiԭtikçe farklԩ renkler ortaya çԩkar. Bir ԩԭԩn demetinin yivli bir yüzeyden yansԩmasԩyla oluԭan giriԭimden kaynaklanan, farklԩ dalga boyundaki bileԭenlerinin saçԩlmasԩna kԩrԩnԩm denir. Siyah Cisim Iԭԩmasԩ Üzerine gelen bütün ԩԭԩnlarԩ soԫuran cisimlere siyah cisim denir. Siyah cisimler ԩsԩtԩlԩrsa ԩԭԩma yaptԩԫԩ gözlemlenir. Sԩcaklԩk arttԩkça ԩԭԩmanԩn ԭiddetinin Elektromanyetik ԩԭԩnlarԩn dalga modeli, yansԩma, kԩrԩlma, giriԭim ve kԩrԩnԩm gibi optik olaylara açԩklԩk arttԩԫԩ ve dalga boyu büyük olan ԩԭԩnlardan baԭlayԩp, dalga boyu küçük olan ԩԭԩnlara doԫru bir sԩralama ile getirebilmektedir. Iԭԩԫԩn çift yarԩk, tek yarԩk, ince zar oluԭtuԫu tespit edilir. Önce kԩrmԩzԩ renk, daha sonra gibi ortamlardaki davranԩԭԩ onun dalga özelliԫinin bir sԩcaklԩk arttԩkça turuncu, sarԩ, yeԭil, mavi, mor olarak sonucudur. devam ettiԫi belirlenir. Sԩcaklԩk arttԩkça oluԭan rengin 28 Atomun Yapԩsԩ dalga boyunun küçüldüԫü, frekansԩnԩn ise arttԩԫԩ tes- romanyetik ԩԭԩma ԭeklinde yayԩnlanabilen (veya so- pit edilir. Bundan da ԩԭԩmanԩn ԭiddetinin sԩcaklԩk art- ԫurabilen) en küçük miktarԩna kuantum adԩnԩ vermiԭ- tԩkça arttԩԫԩna ulaԭԩlԩr. Siyah cisim ԩԭԩmasԩnda sԩcak- tir. Tek bir kuantum enerjisi E ise; lԩk arttԩkça ԩԭԩmanԩn ԭiddeti artar. E = hi IÁ›man›n Áiddeti eԭitliԫi ile ifade edilmiԭtir. h, planck sabiti diye adlandԩrԩlԩr. Planck sabitinin deԫeri, 6,63.10–34 j.s dir. c o = olduԫuna göre, eԭitlik aԭaԫԩdaki gibi yazԩlabilir. m E=h T1 T2 c h Dalga boyu Kuantum kuramԩna göre, enerji daima hi nin katlarԩ T1 > T2 dir. olarak yayԩmlanԩr. Örneԫin enerji hi, 2hi, 3hi, de- Planck Kuantum Kuramԩ 19. yüzyԩlԩn ikinci yarԩsԩnda yapԩlan çalԩԭmalar, cisimlerin belirli bir sԩcaklԩkta yayԩnladԩklarԩ ԩԭԩma enerjisi miktarԩnԩn ԩԭԩmanԩn dalgaboyuna baԫlԩ olduԫunu göstermiԭtir. Bu baԫlԩlԩԫԩn dalga kuramԩ ve termodinamik yasalar çerçevesinde açԩklanmasԩ çabalarԩ kԩsmen baԭarԩlԩ olabilmiԭtir. Bu kuram kԩsa dalga boyu için enerji - dalgaboyu iliԭkisini açԩklayabilmekte baԭarԩlԩ olurken; uzun dalga boyundaki ԩԭԩmalara açԩklama getirememiԭtir. Bir baԭka kuram ise, uzun dalgaboyundaki ԩԭԩmalara açԩklama getirmesine karԭԩn, kԩsa dalga boyu için baԭarԩsԩz olmuԭtur. Planck, bu problemi alԩԭԩlagelmiԭ kavramlardan çok farklԩ bir varsayԩm yardԩmԩyla çözebilmiԭtir. Klasik fizik, atom ve moleküllerin herhangi bir miktardaki enerjiyi yayԩnlayabileceklerini varsaymaktadԩr. Planck ESEN YAYINLARI ԫerlerinde olabilir. Fotoelektrik Olayԩ 1905’te, Albert Einstein, kuantum kuramԩnԩ kullanarak fotoelektrik olayԩnԩ çözmüԭtür. Fotoelektrik olayԩ, bazԩ metallerin yüzlerine eԭik frekans olarak adlandԩrԩlan bir minimum frekanstan itibaren, ԩԭԩk düԭürüldüԫü zaman, metal yüzeyinden elektron çԩkԩԭԩ olayԩna verilen isimdir. Fotoelektrik olayԩ ԩԭԩk-dalga kuramԩ ile açԩklanamamԩԭtԩr. Einstein sԩradԩԭԩ bir yaklaԭԩmla ԩԭԩk demetinin gerçekte bir parçacԩk seli olduԫunu öne sürmüԭtür. Günümüzde bu ԩԭԩk parçacԩklarԩ foton olarak adlandԩrԩlmaktadԩr. Einstein, Planck’ԩn kuantum kuramԩndan yola çԩkarak, frekansԩ i olan her fotonun aԭaԫԩdaki denklemde verilen E enerjisine sahip olacaԫԩnԩ öne sürdü. E = hi ise atomlarԩn ve moleküllerin enerjiyi, küçük paketler veya demetler gibi belirli miktarlarda yayԩnlayԩp soԫurabileceklerini savunmuԭtur. Planck, enerjinin elekt- Elektronlarԩn metal içinde bulunmalarԩnԩ çekim kuvvetleri saԫlar. Elektronlarԩn metalden ayrԩlarak 29 Atomun Yapԩsԩ Atom Spektrumlarԩ serbest hale geçmeleri için, frekans yeterince yüksek bir ԩԭԩk gereklidir. Metal yüzeyine ԩԭԩk demetinin uygu- Beyaz ԩԭԩk bir gaz içerisinden geçirildikten son- lanmasԩ, metal atomlarԩna bir foton tabancasԩyla ateԭ ra prizmadan geçirilerek bir ekran üzerine düԭürüldü- etmeye benzer. Eԫer bu fotonlarԩn hi deԫeri, elektronlarԩ metale baԫlayan enerjiye eԭit ise, ԩԭԩk ener- ԫünde veya gaz madde ԩsԩtԩlarak elde edilen ԩԭԩk priz- jisi metalden elektron koparmak için yeterli olacak- madan geçirilerek bir ekran üzerine düԭürüldüԫünde, tԩr. Metal yüzeyine daha yüksek enerjili ԩԭԩk gönderi- elde edilen spektrumda karanlԩk boԭluklar ve renk- lirse, elektronlarԩn kopmalarԩ yanԩ sԩra, bir miktar ki- li çizgilerin meydana geldiԫi gözlemlenir. Sԩnԩrlԩ sa- netik enerjiye sahip olmalarԩ söz konusudur. Fotonun yԩda kesikli dalgaboyu bileԭeninden oluԭan ve arala- enerjisi ne kadar büyük olursa, metalden kopan elek- rԩnda karanlԩk boԭluklar bulunan renkli çizgilerin oluԭ- tronun kinetik enerjisi o kadar büyük olur. turduԫu spektrumlar atom ya da çizgi spektrumlarԩ Ԭiddetleri farklԩ, ancak frekanslarԩ aynԩ olan iki olarak adlandԩrԩlԩrlar. ԩԭԩn demeti düԭürüldüԫünde, daha yüksek ԭiddetteki Helyum gazԩnԩn çizgi spektrumu incelendiԫinde metal yüzeyinden daha fazla elektron kopmasԩ saԫla- görünebilen altԩ çizgi tespit edilir. Her bir element ken- nԩr. Buna göre, bir metal hedefe düԭen ԩԭԩԫԩn ԭiddeti dine özgü bir çizgi spektrumuna sahiptir. Atom spek- ne kadar fazla ise, metalden yayԩnlanan elektron sa- trumlarԩ arasԩnda en geniԭ ԭekilde incelenen hidroje- yԩsԩ o kadar fazla olur; ԩԭԩԫԩn frekansԩ ne kadar yüksek ise kopan elektronlarԩn kinetik enerjisi de o kadar büyük olacaktԩr. Elektromanyetik Iԭԩmanԩn Tanecik Özelliԫi Elektromanyetik ԩԭԩmanԩn hem dalga hem de parçacԩk olma özelliԫi vardԩr. ESEN YAYINLARI ԩԭԩk demetinde foton sayԩsԩ daha fazla olacaԫԩndan, nin spektrumlarԩdԩr. Iԭԩk kaynaԫԩnda hidrojen gazԩ varsa spektrumda belli çizgiler görülür. Bu çizgilerin bir kԩsmԩ görünür bölgede bulunur. Bir kԩsmԩ ise mor ötesi bölgede bulunur. Elektrik ampulünün ya da kԩzdԩrԩlmԩԭ tungste- Yansԩma, kԩrԩlma, giriԭim ve kԩrԩnԩm olaylarԩ elek- nin verdiԫi ԩԭԩk spektrumunda çeԭitli dalga boylarԩna tromanyetik ԩԭԩmanԩn dalga özelliԫinin bir sonucu ve karԭԩ gelen kesiksiz ԩԭԩnlar vardԩr. Elektrik ampulü- ispatԩdԩr. nün ya da kԩzgԩn bir metal telin yaydԩԫԩ ԩԭԩnlarԩn, için- Fakat siyah cisimlerin ԩԭԩmasԩ, fotoelektrik olayԩ de hidrojen gazԩ bulunan tüpten geçiriliyor. Hidrojen ve buna baԫlԩ olarak enerjinin kuantumlaԭmasԩ ise gazԩnԩn içinden geçmiԭ bu ԩԭԩnlar prizmadan geçirile- ԩԭԩmanԩn tanecik özelliԫinin bir sonucu ve açԩklama- rek, spektrum yeniden inceleniyor ve belirli dalgaboy- sԩdԩr. Albert Einstein ԩԭԩmayԩ taneciklerin seli olarak larԩna karԭԩ gelen ԩԭԩnlarԩn yok olduԫu yani gaz tara- açԩklamԩԭtԩr. Bunlarԩn sonucunda ԭu sonuç cümlesi- fԩndan soԫurulduԫu görülüyor. Bu tür spektrumlara ni kullanabiliriz. soԫurma ya da absorpsiyon spektrumu denir. Ab- Elektromanyetik ԩԭԩma, hem ԩԭԩma dalgalarԩ hem de foton akԩmlarԩdԩr. Iԭԩma enerjisi sürekli deԫil, kesikli bir biçimde kuantlar halinde alԩnԩp verilebilir. 30 sorpsiyon spektrumu tüpe konulan gazԩn cinsine göre deԫiԭir. Atomun Yapԩsԩ Her gazԩn kendine özgü soԫurma spektrumu vardԩr. Hidrojen gazԩnԩn bulunduԫu bir deԭarj tüpünün verdiԫi ԩԭԩԫa spektroskopla bakԩlԩrsa, renkli çizgiler görülür. Böyle spektrumlara yayԩnԩm ya da emisyon spektrumu denir. Hidrojen gazԩnԩn soԫurma spektrumundaki çizgilerin dalgaboyu ile hidrojen gazԩnԩn yayԩnԩm spektrumundaki dalgaboylarԩ aynԩdԩr. h (cm) 10 6 10 4 2 10 –1 n (sn ) 104 0 10 10 –2 –4 10 –6 10 10 10 –8 10 –10 10 –12 10 20 –16 10 26 10 (a) –14 10 10 h (Å) 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 (b) h (Å) (c) h (Å) 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 (d) (a) Elektrik ampulünün görünen ve görünmeyen spekturumu (b) Görünen bölgenin spekturumu (c) Hidrojenin so¤urma (absorpsiyon) spekturumu (d) Hidrojenin yay›n›m (emisyon) spekturumu 31 Atomun Yapԩsԩ Neils Henrik David Bohr (1885 – 1962) Soԫurma (absorpsiyon) ve yayԩnԩm (emisyon) Danimarkalμ ünlü fi- spekturumundaki çizgilerin dalgaboylarԩnԩn aynԩ ol- zikçi. Kuantum kura- masԩ, hidrojenin ancak belirli enerjilerdeki ԩԭԩnlarԩ so- mμnμn atom yapμsμ- ԫurarak enerjisini artԩrdԩԫԩnԩ gösterir. Aynԩ ԭekilde bel- nμn belirlenmesinde li dalgaboylarԩndaki ԩԭԩnlarԩ yayarak enerjisini azal- ilk kez kendi adμyla tabildiԫini göstermektedir. Absorpsiyon ve emisyon anμlan atom modelini spekturumlarԩndan yararlanԩlarak birçok madde tanԩ- oluρturdu. Kuantum fiziοinin geliρmesin- nԩr veya saflԩklarԩ saptanԩr. de 50 yμla yakμn bir Hidrojen gazԩnԩn spekturumunun atom modelinin süre öncü rol oynadμ. geliԭimine önemli katkԩsԩ olmuԭtur. Hidrojen atomu bir Ayrμca atom çekirde- proton ve bir elektrondan oluԭmuԭtur. Elektronun çe- οinin “sμvμ damlaca- kirdek etrafԩnda dönme hareketi nedeni ile bir kine- ομ modeli”ni geliρtirdi. Bohr’un Atom Modeli tik enerjisi ve çekirdek tarafԩndan çekilmesi nedeniy- 1913’te νngiltere’de yayμmlandμ. 1922’de Nobel Ödü- le bir potansiyel enerjisi vardԩr. Elektronun enerjisi bu lü’nü aldμ. Bohr çalμρma yaρamμnda sergilediοi istenç iki enerjinin toplamԩna eԭittir. rarlԩ haldedir. Yani en düԭük potansiyel enerjiye sahiptir. Yüksek elektrik gerilimi etkisinde kalan hidrojen atomlarԩnԩn elektronlarԩ enerji alarak proton- gücünün yanμsμra neρe ve mizaha olan ilgisi ile de ün ESEN YAYINLARI Elektron çekirdeԫe en yakԩn halde iken en ka- kazanmμρtμr. II. Dünya Savaρμ sμrasμnda atom bombasμnμn geliρtirilmesine katkμda bulundu. Bohr Atom Modeli dan uzaklaԭԩrlar ve kararsԩz hale gelirler. Yeniden ka- Planck ve Einstein buluԭlarԩndan kԩsa bir süre rarlԩ hale dönerken aldԩklarԩ enerjiyi geri verirler. Ve- sonra, Neils Bohr hidrojen atomunun yayԩnԩm spek- rilen bu enerji emisyon spekturumundaki çeԭitli foton- turumuna yönelik kuramsal bir açԩklama yapmԩԭtԩr. Bohr’un bu çalԩԭmalarԩndan önce, fizikçiler atomla- larԩn enerjileridir. 1885 yԩlԩnda Johann Jacob Balmer hidrojen elementine ait görünür bölge spektrum çizgilerinin dalga boyu ve frekanslarԩnԩn aԭaԫԩdaki denklemlerle bulunabileceԫini ortaya koydu; rԩn elektron ve protonlardan oluԭtuԫunu bilmekteydiler. Atomlar, çekirdek etrafԩndaki dairesel yörüngelerde hԩzla dönen elektronlarla çevrili cisimler olarak tasarladԩlar. Güneԭin etrafԩnda gezegenlerin hareketlerini andԩran bu model, kolayca kabul gördü. Örneԫin, hid- 1 1 1 = 10967758 m –1 d 2 – 2 n l 2 n n = 3, 29.10 15 Hz d 1 1 – n 22 n2 n sayԩsԩ ise 3, 4, 5, ... gibi bir tam sayԩdԩr. rojen atomunun pozitif protonu (güneԭ gibi) ile negatif elektronu (gezegen gibi) arasԩndaki elektrostatik çekim elektronu içe doԫru çekmekte ve bu kuvvet dairesel hareket halindeki elektronun dԩԭa doԫru olan ivmesi tarafԩndan dengelenmekteydi. Bohr’un atom modeli de dairesel yörüngelerde hareket eden elektronlarԩ itmesine karԭԩn, Bohr buna çok önemli bir 32 Atomun Yapԩsԩ sԩnԩrlama getirdi. Hidrojen atomunun tek elektronu- yüksek enerjili olup, uyarԩlmԩԭ hal veya uyarԩlmԩԭ nun sadece belirli yörüngelerde yer alabileceԫini söy- seviye olarak adlandԩrԩlԩr. Uyarԩlmԩԭ hidrojen elektro- ledi. Her yörüngenin belirli bir enerjisi olduԫundan izin nu için n birden büyüktür. Bohr modelindeki dairesel verilen bu yörüngelerde (elektronlarԩn bulunabileceԫi yörüngeye iliԭkin yarԩçaplar n2 ye baԫlԩdԩr. Bu neden- yörüngelerde) hareket eden elektronlarԩn enerjileri de le n nin 1 den 2 ye ve 3 e doԫru artԩԭԩ, yörünge yarԩçaplarԩnda çok büyük artԩԭlara yol açar. Bir elektro- sabit deԫerlerde olmalarԩ, yani kuantumlaԭmasԩ ge- nun uyarԩlma derecesi ne kadar büyükse, çekirdek- rekiyordu. Bohr, enerji yüklenmiԭ bir hidrojen atomu- ten uzaklԩԫԩ o kadar fazla olur. Bu duruma baԫlԩ ola- nun ԩԭԩma yapmasԩnԩ, uyarԩlmԩԭ hidrojen atomunda- rak elektron, çekirdek tarafԩndan aynԩ derecede gev- ki bir elektronun yüksek enerjili bir yörüngeden daha ԭek tutulur. düԭük bir yörüngeye düԭmesiyle bir kuantum enerjisi- Bohr modeli, hidrojen atomu çizgi spekturumu- ni ԩԭԩk olarak yayԩmlamasԩna baԫladԩ. Bohr, hidrojen nu açԩklamayԩ saԫlar. Atom üzerine gelen enerji so- atomuna ait elektronun enerjisini; En = - RH e ԫurulduԫunda, elektronun düԭük enerjili halden daha yüksek enerjili bir hale uyarԩlmasԩna neden olur. Bu- 1 n 2o nun tersi bir iԭlemde yani elektronun yüksek enerjili halden düԭük enerjili hale geçmesinde; foton ԭek- eԭitliԫi ile vermiԭtir. Formüldeki RH, Rydberg sabiti j dür. Baԭ kuantum sayԩsԩ ola- rak adlandԩrԩlan n sayԩsԩ 1, 2, 3… gibi tam sayԩlardԩr. Bu formülün tüm elementler için kullanԩlabilir ԭekli Z2 En = – RH d 2 n dir. Z atom numarasԩdԩr. n Bir mol elektron için bu deԫer; En = – linde enerji yayԩmlanԩr. Alt basamaktan üst basamak- 313, 6 kkal/mol n2 olarak verilmiԭtir. Eԭitlikteki eksi iԭareti kabul gereԫidir. Eksi iԭareti çekirdeԫe sonsuz uzaklԩktaki serbest bir elektrona göre atomdaki elektronun daha düԭük enerjili ol- lara olan yolculuk enerji gerektiren bir süreçtir. HalESEN YAYINLARI olup, deԫeri 2,18.10 –18 buki üst basamaklardan alt basamaklara hareket ise enerji salan bir süreçtir. Her iki harekete iliԭkin enerji miktarԩ, baԭ ve son basamaklar arasԩndaki mesafeye baԫlԩdԩr. Özetle, Bohr atomunda bir elektronun hareketi için gereken enerji ilk ve son haller arasԩndaki enerji farkԩna baԫlԩdԩr. Enerji düzeylerinin sayԩsal deԫeri n2 ile ters orantԩlԩdԩr. Enerji düzeylerinin hesabԩnԩ ve sayԩsal deԫerleri aԭaԫԩdaki tabloda verilmektedir. n Enerji düzei 1 E 1 E = 1 2 E E = 2 3 E 4 E 5 E 6 E• duԫunu belirtir. Serbest elektrona iliԭkin enerji ise sԩfԩr olduԫu varsayԩlԩr. Elektron atom çekirdeԫine yaklaԭtԩkça En mutlak deԫer olarak büyür ve ancak daha negatif bir deԫer olur. Buna göre n = 1 olduԫunda, En en büyük (–) deԫerini alԩr ve bu durum en kararlԩ enerji haline karԭԩlԩk gelir. Temel hal ya da temel seviye olarak adlandԩrԩlԩr. Temel hal veya temel seviye 2 3 4 5 olarak adlandԩrԩlan bu durum, bir sistemin en düԭük enerjili halidir. (bahsedilen sistem atomdur). Elektron kararlԩlԩԫԩ n = 2,3… gibi yüksek deԫerler aldԩkça azalmaktadԩr. Bu seviyelerden her biri temel halden daha Ba¤›nt› E = 3 E = 4 E = 5 E = 6 –313,6 12 –313,6 22 –313,6 Enerji (kkal/mol) –313,6 –78,4 –34,8 32 –313,6 42 –313,6 52 –313,6 '2 –19,6 –12,5 0 Bazμ Enerji Düzeylerinin Enerjileri 33 Atomun Yapԩsԩ Elektrik gerilimi etkisinde kalan hidrojen atomla- Bohr Atom Modeli özetlenecek olursa aԭaԫԩdaki metin oluԭur. rԩnda elektronlar, enerji alarak çekirdekten uzaktaki enerji düzeylerine çԩkarlar. Kararlԩ olabilmek için bu elektronlar çekirdeԫe yakԩn düzeylere düԭerler. Bu 1. Bir atomdaki elektronlar, çekirdekten belirli sԩrada enerjisi iki enerji düzeyi arasԩndaki farka eԭit uzakl›klarda kararl› hallerde olabilirler. Bu kararl› hallerin her birinin sabit ve belirli enerjisi olan ԩԭԩn yayԩnlanԩr. Aԭaԫԩdaki tabloda elektronlarԩn vard›r. hidrojen atomunda üst düzeylerden alt yüzeylere geç- 2. Atom kararl› halde iken ›Á›k yaymaz. Ancak elektronlar yüksek enerjili bir durumdan dü- mesi ile açԩԫa çԩkan enerji deԫerleri görülmektedir. Áük enerjili bir duruma geçerken atom ›Á›k yay›nlar. Bu ›Á›¤›n enerjisi iki enerji durumu aras›ndaki farka eÁittir. Elektronun enerji DüÁtü¤ü enerji düzeyi düzeyi n Enerji (kkal/mol) n Enerji (kkal/mol) Bu ¨E = hn ile belirlenir. Enerji fark› 3. Elektronlar kararl› enerji düzeylerinde dairesel yörüngeler izleyecek Áekilde dönerler. ¨E (kkal/mol) 4. En düÁük enerji düzeyi 1 olmak üzere her enerji düzeyi bir tamsay› ile belirlenir ve genel olarak ' 0 1 –313,6 313,6 5 –12,5 1 –313,6 301,1 4 –19,6 1 –313,6 294,0 3 –34,8 1 –313,6 278,0 2 –78,4 1 –313,6 235,2 5 –12,5 2 –78,4 65,9 Elektronun ilk enerji seviyesini ni baԭ kuantum 4 –19,6 2 –78,4 58,8 sayԩsԩ ile, yayԩnlanma sonucu geçtiԫi daha düԭük 3 –34,8 2 –78,4 43,6 Hidrojen Atomunun Enerji Düzeyleri Arasμndaki Farkμ n ile gösterilir. ESEN YAYINLARI n = 1, 2, 3, …… ' 6E = hi = –RH d 6E = RH d 1 1 – n n 2s n 2i 1 1 – 2 n olarak da kullanԩlabilir. ns n 2i enerji düzeyini ise ns baԭ kuantum sayԩsԩ ile gösterebiliriz. i ve s indisleri, sԩrasԩyla, ilk ve son halleri belirtir. Bir elektron yayԩnlandԩԫԩnda ni > ns dir. Bu durumda; TE = R H d 1 1 – 2n ns n 2i denklemindeki sonuç eksi iԭaretli olur. Sistem çevreye enerji vermiԭ olur. Bunun tam tersine sistem enerji soԫurduԫunda ni < ns olacaԫԩndan 6E artԩ olacaktԩr. Yayԩlma spektrumundaki her bir spekturm çizgisi, hidrojen atomunun belirli bir geçiԭine karԭԩlԩk gelir. Çok sayԩda hidrojen atomu incelendiԫinde, tüm olasԩ geçiԭler ve bu geçiԭlere karԭԩlԩk gelen spektrum çizgileri gözlemlenir. 34 Atomun Yapԩsԩ ÖRNEK Hidrojen yayԩlma spektrumu kԩzԩlötesinden morötesine kadar geniԭ bir bölgeyi kapsar. Hidrojen spek- Hidrojen atomunda ni = 5 seviyesinden ns = 2 se- turumuna ait serileri, bunlarԩ bulan kiԭilerin adlarԩy- viyesine geçiԭte yayԩnlanan fotonun dalga boyu kaç nanometredir? la sԩralanmaktadԩr. Bu spektrum çizgilerinden Balmer (RH = 2,18.10–18 j, h = 6,63.10–34 j.s) serisinin çizgileri çoԫunlukla görünür bölgede yer alԩr ve incelenmesi kolaydԩr. ÇÖZÜM Hidrojen atomunun yay›lma spektrumundaki de¤iÁik seriler Seriler ns ni Lyman 1 2, 3, 4… Morötesi Balmer 2 3, 4, 5… Görünür ve morötesi Paschen 3 4, 5, 6… K›z›lötesi Brackett 5, 6, 7… K›z›lötesi ESEN YAYINLARI 4 Spektrum Bölgesi n=7 n=6 n=5 ÖRNEK n=4 Brackett Serisi n=3 Paschen Serisi n=2 n=1 Hidrojen atomunda ni = 6 dan ns = 4 e geçiԭ nedeniyle yayԩnlanan fotonun dalgaboyu kaç nanometredir? (RH = 2,18.10–18 j, h = 6,63.10–34 j.s) ÇÖZÜM Balmer Serisi Lyman Serisi Hidrojen atomunun enerji seviyeleri ve çeρitli yayμlma serileri 35 KUANTUM MEKANİĞİNİN GELİŞİMİ 1. ATOM ALTI PARÇACIKLARININ DALGA ÖZELLİĞİ 2. ELEKTRONUN DALGA ÖZELLİĞİ 3. HEİSENBERG BELİRSİZLİK İLKESİ Einstain’in ışık için ileri sürdüğü dalga–tanecik özelliği Louis de Broglie tarafından hareket halindeki tüm maddeleri kapsayacak şekilde genişletildi. Kütlesi m ve hızı v olan hareketli bir taneciğin h dalga boyu λ = olarak verilmiştir. m.v Çok küçük taneciklerin hareket ve enerjileri Schrödinger eşitliğiyle açıklanabilmektedir. Bu eşitlik, kuantum mekaniğinin ortaya çıkmasına ve fizikte yeni bir çığrın açılmasına neden olmuştur. 3. BÖLÜM Atomun Yapԩsԩ 1. ATOM ALTI PARÇACIKLARIN DALGA ÖZELLԨԪԨ Burada, h, m ve v hareketli bir taneciԫe iliԭkin Bohr kuramԩnԩn görkemli baԭarԩsԩnԩ bir dizi hayal dalgaboyu, kütle ve hԩzԩ belirtmektedir. Eԭitlik, hare- kԩrԩklԩԫԩ izledi. Bohr yaklaԭԩmԩ ile, helyum ve lityum ket halindeki bir taneciԫin dalga gibi tasarlanabilece- gibi birden fazla elektron içeren atomlarԩn yayԩnԩm ԫini, dalganԩn da tanecik özellik gösterebileceԫini ifa- spekturumlarԩ açԩklanamԩyordu. Aynԩ ԭekilde, manyetik de etmektedir. bir alan uygulanmasԩ sonunda hidrojen spekturumun- Elektronlar hem dalga, hem de tanecik özelliԫine da ortaya çԩkan yeni çizgiler de açԩklanamԩyordu. sahiptirler. Atomlarԩn yapԩsԩ açԩklanԩrken, elektronla- Ayrԩca elektronlarԩn özelliklerinin keԭfi, bir dal- rԩn dalga özelliԫinin hesaba katԩlmasԩ gerekir. ganԩn konumunu belirleme problemini de beraberin- 1927’de C.J.Davisson ve L.H. Garmer yavaԭ ha- de getirmiԭtir. Dalganԩn uzayda yayԩlmasԩ, konumu- reket eden bir elektron demetinin nikel kristal tara- nun tam olarak belirlenememesi sorununu ortaya çԩ- fԩndan kԩrԩnԩma uԫradԩԫԩnԩ gösterdiler. Aynԩ yԩl G.P. karmԩԭtԩ. Thomson bir elektron demetini ince bir metal yapraԫa Bilim adamlarԩ Bohr kuramԩnԩ hem büyük bir ԭaԭ- gönderdi ve X–ԩԭԩnlarԩ ile elde edilen bir kԩrԩnԩmԩn ay- kԩnlԩkla karԭԩladԩlar, hem de büyük bir ilgi duydular ve nԩsԩnԩ elde etti. G.P. Thomson, J.J. Thomson’un oԫlu- hidrojen elektronuna iliԭkin enerjinin neden kuantlaԭ- dur. Bu çalԩԭmalarԩ nedeniyle bilim adamlarԩna 1937 tԩԫԩnԩ sorguladԩlar. Bu çalԩԭmalar sonucunda elektro- yԩlԩnda Nobel Fizik Ödülü verilmiԭtir. nun tanecik özelliԫinin yanԩ sԩra, bir dalga gibi davrandԩԫԩ ortaya konmuԭtur. 2. ELEKTRONUN DALGA ÖZELLԨԪԨ Bohr atom modeline göre neden elektronun bu- lunmasԩ çekirdek etrafԩnda sadece belirli uzaklԩklardaki yörüngeler kԩsԩtlanmԩԭtԩ? 1924 yԩlԩnda Louis de ESEN YAYINLARI 3. HEԨSENBERG BELԨRSԨZLԨK ԨLKESԨ 1920’li yԩllarda Werner Heisenberg atomlardan küçük taneciklerin davranԩԭlarԩnԩ belirlemek için kutuda parçacԩk modeli geliԭtirdi. Üç boyutlu ortamda hareket eden bir parçacԩԫԩn aynԩ anda hem yerinin hem Broglie, bu soruya bir cevap getirdi. De Broglie ԩԭԩk de hԩzԩnԩn belirlenemeyeceԫini ispatladԩ. Bunun so- dalgalarԩnԩn parçacԩk (fotonlar) seli gibi davranabil- nucunda Heisenberg Belirsizlik Ԩlkesi olarak bili- mesinden yola çԩkarak; elektron gibi parçacԩklarԩnda nen bir prensibi bilim dünyasԩna sundu ve kabul et- dalga özelliԫi gösterebileceԫini öne sürdü. tirdi. Daha açԩk bir ifade ile elektronun herhangi bir De Broglie’ye göre çekirdeԫe baԫlԩ durumdaki bir elektron, duran bir dalga gibi davranmaktadԩr. De Broglie’nin görüԭüne göre, hidrojen atomundaki elektronun durgun bir dalga gibi davranabilmesi için, dalga boyunun yörüngenin çevresine tam uymasԩ gerekir. Aksi takdirde her tam dönme sonrasԩ dalganԩn kԩsmen kendini yok etmesi ve sonuçta dalga grafiԫinin sԩfԩra ulaԭarak, dalganԩn ortadan kalkmasԩ durumunu ortaya çԩkaracaktԩr. andaki yeri ve hԩzԩ aynԩ zamanda kesin olarak belirlenemez. Heisenberg’in ulaԭtԩԫԩ sonuca göre ölçümlerde daima bir belirsizlikle karԭԩlaԭmaktadԩr. Bu belirsizlik; (¨x) (¨v) h ԭeklinde olmalԩdԩr. 4rm Elektron gibi küçük tanecikleri tespit etmek için gönderilen uygun dalga boyundaki ԩԭԩk, elektronun ye- De Broglie’nin bulgularԩ, dalgalarԩn tanecik, ta- rini ve momentumunu deԫiԭtirir. Bu yüzden, aynԩ anda neciklerinde dalga benzeri özellik sergileyebilecekleri elektronun yeri ve hԩzԩ ölçülemez. Yerinde ve momen- sonucuna ulaԭmasԩnԩ saԫlamԩԭtԩr. De Broglie, tanecik tumunda bir belirsizlik vardԩr. Bu nedenle de elektron- ve dalga özelliklerini aԭaԫԩdaki eԭitlikte bir araya geti- lar çekirdek çevresinde belirli dairesel yörüngelerde rebileceԫi sonucuna varmԩԭtԩr. m= h mv deԫil orbital adԩ verilen belirli enerji seviyelerinde bulunurlar. Yörünge yerine elektronlarԩn çekirdek etrafԩnda bulunma olasԩlԩԫԩndan bahsetmek gerekir. 37 ATOMUN KUANTUM MODELİ 1. ATOMUN KUANTUM MODELİ 2. KUANTUM SAYILARI 3. ORBİTALLER 4. ATOMLARIN ELEKTRON DİZİLİŞLERİ Shrödinger eşitliği hidrojen atomundaki elektronun çekirdek çevresinde bulunabilme olasılığını ve olası enerji düzeylerini verebilmektedir. Bu sonuçların çok elektronlu atomlara uygulanması da oldukça mantıklı sonuçlar vermiştir. Bir atomdaki her bir elektron dört kuantum sayısıyla karakterize edilir. Bunlardan başkuantum sayısı n, orbitalin temel enerji düzeyini ya da kabuğunu; açısal momentum kuantum sayısı l orbi-talin şeklini; manyetik kuantum sayısı ml , orbitalin uzaydaki yönlenmesini; elektron spin kuantum sayısı ms ise elektronun ekseni etrafındaki dönme yönünü belirtmektedir. 4. BÖLÜM Atomun Yapԩsԩ 1. ATOMUN KUANTUM MODELԨ mektedir. Bu bölgelere orbital denilmektedir. Orbi- Bir dalga gibi davranabilen atom boyutundaki ta- tal, atom içindeki bir elektronun dalga fonksiyonu olarak düԭünülebilir. neciklerin konumunun belirlenmesine yönelik olarak Werner Heisenberg adԩ ile anԩlan Heisenberg be- 2. lirsizlik ilkesini ortaya attԩ. Kuantum mekaniԫinde, hidrojen ve diԫer atom- Bir taneciԫe iliԭkin hem konum hem de momen- lardaki elektron daԫԩlԩmlarԩnԩ açԩklamak için üç ku- tum (kütle.hԩz) aynԩ anda tam olarak belirlenemez. antum sayԩsԩ gereklidir. Bu kuantum sayԩlarԩ Schrö- Baԭka bir deyiԭle, bir taneciԫin momentumunun kesin dinger denkleminin hidrojen atomu için gerçekleԭtiri- bir ԭekilde ölçülebilmesi, o taneciԫin konumunun da- len matematiksel çözümden elde edilmiԭtir ve bu sa- ha az kesinlikle bilinmesi demektir. Hidrojen atomu- yԩlar baԭ kuantum sayԩsԩ, açԩsal momentum kuan- na Heisenberg belirsizlik ilkesi uygulandԩԫԩnda, elek- tum sayԩsԩ ve manyetik kuantum sayԩsԩ olarak ad- tronun aynԩ anda hem momentumun hem de konu- landԩrԩlԩrlar. Kuantum sayԩlarԩ, atom orbitallerinin ve munun kesin bir ԭekilde bilinebilmesinin mümkün ol- bu orbitallerde yer alan elektronlarԩn belirlenmesinde mayacaԫԩ görülür. Bu nedenle elektronun, tam ola- kullanԩlԩrlar. Spin kuantum sayԩsԩ olarak bilinen dör- rak yörüngelerde dönen bir tanecik olarak tasarlan- düncü kuantum sayԩsԩ ise belirli bir elektronun davra- ten yararlanan Erwin Schrödinger, mikroskopik taneciklerin enerjilerini ve genel davranԩԭlarԩnԩ betimleyen bir denklem geliԭtirmiԭtir. Schrödinger eԭitliԫi olarak tanԩmlanan eԭitlik, elektron gibi küçük taneciklerin hem kütle (m) ile ifade edilen tanecik davranԩԭlarԩnԩ, hem de dalga fonksiyonunu s (psi) ile ifade edi- ESEN YAYINLARI masԩ doԫru deԫildir. 1926 yԩlԩnda, karmaԭԩk bir matematiksel teknik- KUANTUM SAYILARI nԩԭԩnԩ açԩklar. Böylece atomlarԩndaki elektronlarԩn tanԩmlanmasԩ tamamlanmԩԭ olur. Baԭ Kuantum Sayԩsԩ (n) Baԭ kuantum sayԩsԩ (n) sadece 1, 2, 3 … gibi tam sayԩlarla ifade edilir ve E n = –R H d –313, 6 1 n, E n = n2 n2 len dalga davranԩԭlarԩnԩ birleԭtirmektedir. Buna göre, foton yoԫunluԫunun en yüksek olduԫu, yani s2 deԫerinin en yüksek olduԫu, yer olacaktԩr. Benzer bir yorumla s2, bir elektronun çekirdek etrafԩndaki bulunabileceԫi yeri belli bir olasԩlԩkla açԩklayabilir. Schrödinger denklemi, kuantum mekaniԫi ola- eԭitliklerindeki kuantum sayԩlarԩna karԭԩlԩk gelir. Baԭ kuantum sayԩsԩ, belirli bir orbitaldeki elektronun çekirdeԫe olan ortalama uzaklԩԫԩ ile iliԭkilidir. Baԭ kuantum sayԩsԩ ne kadar büyük olursa, orbitaldeki elektronun çekirdeԫe olan ortalama mesafesi ve buna göre de orbital o kadar büyük olur. rak adlandԩrԩlan yeni bir dönem baԭlatmԩԭtԩr. Kuantum mekaniԫi, bir atomdaki elektronun tam yerinin be- Açԩsal Momentum Kuantum Sayԩsԩ ( ) lirlenemeyeceԫini açԩklayabilmektedir. Elektron yo- Açԩsal momentum kuantum sayԩsԩ ( ) orbitalle- ԫunluԫu kavramԩ, atomun belirli bir bölgesinde bir rin ԭekillerini açԩklar. Bu kuantum sayԩsԩnԩn ( ) olabi- elektronun bulunma olasԩlԩԫԩnԩ verir. Dalga fonksiyo- leceԫi deԫerler, baԭ kuantum sayԩsԩ n’nin deԫerlerine nunun karesi s2, atom çekirdeԫi etrafԩndaki üç bo- baԫlԩdԩr. Herhangi bir n deԫeri için yutlu uzayda elektron yoԫunluԫu daԫԩlԩmԩnԩ göster- deԫerler 0 ile n – 1 arasԩndaki tam sayԩlardԩr. nin alabileceԫi 39 Atomun Yapԩsԩ Eԫer n = 2 olursa, 0 ve 1 olmak üzere bileceԫi iki deԫer vardԩr. nin ala- nin deԫerleri s, p, d, f … harfleri ile belirtilir. 0 1 2 3 4 5 Orbitalin Ad› s p d f g h Buna göre, = 0, s orbitaline; = 1, p orbitaline vs. karԭԩlԩk gelmektedir. N S S N (a) (b) Elektronun (a) saat yönünde (b) saat yönünün tersi yönünde spinleri Aynԩ n deԫerine sahip orbitaller topluluԫu genellikle kabuk olarak adlandԩrԩlԩr. Aynԩ n ve deԫerԬekilde elektronun saat yönü ve tersi yönde ol- lerine sahip bir veya daha fazla sayԩdaki orbitaller mak üzere iki olasԩ dönmesi gösterilmiԭtir. Elektronun ise altkabuk olarak adlandԩrԩlԩr. bu spin hareketlerinin göz önüne alԩnmasԩyla, spin kuantum sayԩsԩ (ms) olarak adlandԩrԩlan + Manyetik Kuantum Sayԩsԩ (m ) ki yönlenmesini gösterir. Bir alt kabuk için m ’ nin ala- ԫerlerine baԫlԩdԩr. Verilen bir nin de- ESEN YAYINLARI deԫerleri alabilen, dördüncü kuantum sayԩsԩ tanԩm- Manyetik kuantum sayԩsԩ (m ), orbitalinin uzayda- bileceԫi deԫerler açԩsal momentum sayԩsԩ 1 1 ve – 2 2 lanmԩԭtԩr. Atom Orbitalleri ve Kuantum Say›lar› Aras›ndaki Ba¤›nt› deԫeri için, toplam 2 +1 adet farklԩ m deԫeri bulunabilir. –l, (–l + 1), …… 0, …… (+l –1), + l m Orbital say›s› Orbitallerin GösteriliÁi 0 0 1 1s 0 0 1 2s 1 –1, 0, 1 3 2p , 2p , 2p x y z 0 0 1 3s 1 –1, 0, 1 3 3p , 3p , 3p x y z 2 –2,–1, 0,1,2 5 3d , 3d , 3d , … xy yz xz n 1 = 0 olursa, m = 0 olur. = 1 olursa, durumda –1, 0 ve 1 deԫerlerini alan m ’ nin toplam üç adet farklԩ de- 2 ԫeri olacaktԩr. = 2 olduԫunda ise, 2.2 + 1 = 5 olmak üzere toplam beԭ adet farklԩ m deԫeri olacaktԩr. Bu deԫerler –2, –1, 0, +1, +2 dir. Elektron Spin Kuantum Sayԩsԩ (ms) Elektromanyetik kuramԩna göre, dönen yüklü bir tanecik manyetik bir alan yaratԩr ve bu hareket elektronun bir mԩknatԩs gibi davranmasԩna neden olur. 40 3 Atomun Yapԩsԩ Orbitallerin özelliklerini incelerken, karԭԩmԩza çԩ- Bu üç orbitalin enerjileri, büyüklükleri ve ԭekilleri kan en önemli soru “orbitallerin ԭekilleri nasԩldԩr?” so- özdeԭ olmasԩna karԭԩn, yöneliԭleri farklԩdԩrlar. m nin rusudur. Aslԩnda, orbitaller tam olarak tanԩmlanabil- p orbitalleri için üç deԫeri olduԫu ve bu üç p orbitali- miԭ ԭekillere sahip deԫildirler. Çünkü orbital özelliԫi nin farklԩ yönlenmeye sahip olduԫu unutulmamalԩdԩr. gösteren dalga fonksiyonu atom çekirdeԫinden itiba- m deԫerleri ile x, y ve z yönlenmeleri arasԩnda her- ren sonsuza kadar uzanԩr. Bu bakԩmdan, her orbita- hangi bir baԫԩntԩ yoktur. Ԭekilde verilen p orbitalleri- lin neye benzediԫinin tam ifade edilmesi zordur. Bu- nin sԩnԩr yüzey diyagramlarԩndan görüldüԫü gibi, orbi- na karԭԩn, özellikle atomlar arasԩndaki kimyasal baԫ taller çekirdeԫin iki zԩt tarafԩndan uzanan iki lop gibi oluԭumlarԩnԩ açԩklarken orbitallerin belirli özgün ԭe- düԭünülebilir. Aynen s orbitallerinde olduԫu gibi p or- killere sahip olduklarԩnԩ varsaymak çok yararlԩdԩr. Ԩl- bitalinin boyutlarԩ da 2p den 3p ye, 4p ye vs. baԭ ku- ke olarak, bir elektronun her yerde bulunabilmesine antum sayԩsԩ ile artar. karԭԩn, çoԫunlukla çekirdeԫe oldukça yakԩn bulundud Orbitalleri ԫu bilinmektedir. Açԩsal momentum kuantum sayԩsԩ = 2 olduԫunda, beԭ farklԩ m deԫeri ve buna baԫlԩ olarak beԭ d orbitali ortaya çԩkar. d orbitallerine iliԭkin en küçük n ORBԨTALLER s Orbitalleri s orbitalleri küreseldir. Tüm s orbitalleri, farklԩ büyüklüklerdeki küresel ԭekillere sahiptir ve kuantum sayԩsԩ arttԩkça orbitalin büyüklüԫünde artmaktadԩr. ESEN YAYINLARI 3. deԫerinin n – 1 den büyük olma- deԫeri 3 tür. Zira masԩ nedeniyle; n = 3 iken = 2 olmasԩ durumunda, 3dxy, 3dyz, 3dxz, 3dx2 –y2 ve 3dz2 olmak üzere beԭ adet 3d orbitali ortaya çԩkar. Tüm 3d orbitallerinin enerjileri özdeԭtir. Baԭ kuantum sayԩsԩnԩn 3 ten büyük olduԫu (4d, 5d, …) diԫer d orbitallerinde de benzer durum söz konusudur. 1s z 2s z 3s x y x p Orbitalleri n = 2 ve y dxy = 1 durumunda, 2px, 2py ve 2pz ol- dyz z z mak üzere üç tane p orbitali ortaya çԩkar. p orbitalinin alt indisleri, orbitalinin yönlendikleri eksenleri gösx termektedir. z z y x p - orbitalleri z dx2 – y2 y y x py dxz z y x px y x x pz y dz2 d - orbitalleri 41 ATOMUN YAPISI 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – II (OKULA YÖNELԨK SORULAR) ÇÖZÜM Bir tenis topunun en hԩzlԩ servis sԩrasԩndaki hԩzԩ yaklaԭԩk 65 m/s dir. Kütlesi 6.10–2 kg olan bu tenis topunun en hԩzlԩ durumdaki dalgaboyu nedir? (h = 6, 63.10–34 j.s) 2. Elektronun kütlesi 9,10.10–31 kg dir. Hareket hԩzԩ 68 m/s olan elektronun dalga boyu nedir? ÇÖZÜM 3. n = 2 olduԫu durum için l, ml kuantum sayԩlarԩnԩ ve orbitalleri belirleyiniz. 42 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 4. n = 3 olduԫunda l ve ml kuantum sayԩlarԩnԩn alabilecekleri deԫerliklerinin toplamԩ nedir? ÇÖZÜM Atomun Yapԩsԩ 5. 3p orbitalindeki bir elektronun dört kuantum sayԩsԩnԩ yazԩnԩz. ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 7. Oda sԩcaklԩԫԩnda hava moleküllerinin hԩzԩna yakԩn hԩzla hareket eden nötronlara, temel nötronlar denir. 7.102 m/s hԩzla hareket eden bir nötron demetindeki nötronun dalga boyunu nanometre (nm) cinsinden hesaplayԩnԩz. (h = 6, 63.10–34 j.s, Bir nötronun kütlesi = 1,675.10–27 kg) 6. n = 3 olduԫunda bu enerji düzeyinde yer ala- ÇÖZÜM bilecek maksimum orbital sayԩsԩ ve maksimum elektron sayԩsԩ nedir? ÇÖZÜM 43 Atomun Yapԩsԩ 8. Varsayԩlan bir atoma iliԭkin enerji düzeyleri aԭaԫԩda verilmektedir. Enerji E –1.10–19 joule E –5.10–19 joule E –10.10–19 joule E –15.10–19 joule 4 3 2 1 a) Bir elektronun E1 den E4 e uyarԩlmasԩna iliԭkin fotonun dalgaboyu nedir? b) Bir elektronun E2 den E4 e uyarԩlmasԩna iliԭkin c) Bir elektronun E3 den E2 ye geçiԭinde atom ԩԭԩma yapar. Bu durumda fotonun dalgaboyu kaç nm dir? (me = 9.10.10–31 kg, h = 6,63.10–34 j.s) ESEN YAYINLARI fotonun enerjisi kaç joule olur? 9. Bir lamba mavi ԩԭԩk yaymakta ve saniyede 5j enerji üretmektedir. Eԫer 8,5 saniye açԩk bԩrakԩlԩrsa üreteceԫi ma- ÇÖZÜM vi (470 nm) ԩԭԩn fotonunun sayԩsԩ kaç olur? ÇÖZÜM 44 ATOMUN YAPISI 1. ALIԬTIRMALAR – 2 (OKULA YÖNELԨK SORULAR X atomunun kütlesi 1,67.10–27 kg dir. 7,1.10 –2 4. 5p orbitalindeki bir elektronun 4 kuantum sayԩsԩ yazԩldԩԫԩnda kaç tane olasԩlԩk oluԭur? cm/s hԩzla hareket eden X atomuna iliԭ- kin dalga boyunu nanometre cinsinden hesaplayԩnԩz. (h = 6,63.10–34 j.s) 2. 5. n = 3’e karԭԩlԩk gelen toplam orbital sayԩsԩ kaçtԩr? n = 4 olan enerji düzeyi için, aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. a) Kaç tür orbital yer alԩr? ESEN YAYINLARI b) Yer alan maksimum orbital sayԩsԩ kaçtԩr? 3. n = 4’e karԭԩlԩk gelen l kuantum sayԩlarԩnԩn toplamԩ kaçtԩr? c) Yer alabilecek maksimum elektron sayԩsԩ nedir? 6. Bir fotonun frekansԩ 6.104 Hz dir. Bu fotonun dalgaboyunu nm cinsinden hesaplayԩnԩz. 45 Atomun Yapԩsԩ 7. Mavi ԩԭԩԫԩn frekansԩ 7,5.1014 Hz dir. 10. Rutherford, çok ince bir altԩn yapraԫԩnԩ _ tanecikleriyle bombardԩman ettiԫinde _ taneciklerinin ço- a) Mavi ԩԭԩԫԩn dalgaboyunu nm cinsinden hesaplayԩnԩz. ԫunun yönünü deԫiԭtirmeden yapraktan geçtiԫini, çok az sayԩda _ taneciԫinin sapmaya uԫradԩԫԩnԩ veya yapraktan geri yansԩdԩԫԩnԩ gözlemiԭtir. b) Bu frekansa sahip tek bir fotona ait enerjiyi joule cinsinden hesaplayԩnԩz. Buna göre, I. Atom içinde büyük boԭluklar vardԩr. (h = 6,63.10–34 j.s) II. Çekirdekte nötronlar vardԩr. III. Atomdaki pozitif yükler küçük bir hacimde toplanmԩԭtԩr. yargԩlarԩndan hangileri bu deneyden çԩkarԩlmԩԭ sonuçlardan biri olamaz? 8. Bir atomun elektronu, n = 2 enerji düzeyindedir. ESEN YAYINLARI Alabileceԫi olasԩ l ve ml deԫerlerini yazԩnԩz. 11. n = 4’ten n = 2’ye geçiԭ sԩrasԩndaki spekturum çizgisinin dalga boyu kaç nm dir? (RH = 2, 18.10–18 j) 9. Uyarԩlmԩԭ bir hirdrojen atomundan elektronlarԩn 4. enerji düzeyinden 2. enerji düzeyine geçmeleri sonucu yayԩnlanacak olan fotonun enerjisi ve frekansԩnԩ hesaplayԩnԩz. (R = 2,18.10–18 j) 12. Dördüncü katmanda (n = 4) kaç tane orbital vardԩr? 46 Etkinlik – 3 kuantum say›lar›n›n bulunmas› Ö¼RENME ALANI : Atomun Yap›s› ALT Ö¼RENME ALANI : Kuantum Say›lar› BECER‹LER : ‹liÁkilendirme, keÁfetme, yazma KAZANIMLAR : 1. Kuantum say›lar› aras›ndaki fark› keÁfeder. 2. Kuantum say›lar› aras›ndaki iliÁkiyi fark eder. 3. Orbitalleri ile kuantum say›lar› aras›ndaki iliÁkiyi yazar. ETK‹NL‹K SÜREC‹ BaÁ kuantum say›s› AÁa¤›da verilen tabloda boÁ b›rak›lan alanlardaki kuantum say›lar›n› yaz›n›z. Aç›sal momentum kuantum say›s› Manyetim kuantum say›s› Orbitalin cinsi Elektron say›s› 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 47 Atomun Yapԩsԩ 4. ATOMLARIN ELEKTRON DԨZԨLԨԬLERԨ Bunun anlamԩ, aynԩ orbitali sadece iki elektronun iԭgal edebileceԫi ve bu elektronlarԩn da zԩt yönlü spin- Dört kuantum sayԩsԩ (n, l, ml ve ms) herhangi bir lerde olmasԩ zorunluluԫudur. atomun herhangi bir orbitalindeki elektronu bütünüyle tanԩmlayabilmemize olanak verir. Bir ԭahsԩn adresi- 2He nin cadde, ԭehir, ülke ve posta kodu ile belirtilmesi gi- 2 1s bi, sözkonusu, dört kuantum sayԩsԩ da, bir elektronun 1s2 “bir s kare” olarak deԫil, “bir s iki” olarak okunur. atom içindeki adresi olarak kabul edilebilir. Bir orbitalin enerjisi, ԭekil, büyüklüԫü ve yönlenmesi üzerinde ms deԫerinin etkisi yoktur. Farklԩ ms Paramanyetik; maddeler belirli sayԩda eԭleԭmemiԭ deԫerleri, bir orbitalin içindeki elektronun nasԩl yön- elektrona sahipse mԩknatԩs tarafԩndan çekilebilirler. lendiԫini gösterir. Bu tür elektron daԫԩlԩmԩna sahip olan taneciklere pa- Hidrojen, tek elektronlu bir atom olduԫundan in- ramanyetik denir. celenmesi açԩsԩndan en basit olanԩdԩr. 1s orbitalinde Diyamanyetik; Elektron spinleri eԭleԭmiԭ olmalarԩ (temel hal) ya da daha yüksek enerjili orbitallerinden durumunda manyetik etkileri birbirini yok eder. Bu- birinde (uyarԩlmԩԭ hal) bulunabilir. Temel haldeki bir na göre, eԭleԭmemiԭ elektronu bulunmayan ve mԩk- hidrojen atomunda, elektronun 1s orbitalinde yer al- natԩs tarafԩndan etkilenmeyen taneciklere diyaman- masԩ gerekir. 1s1 BaÁkuantum say›s› n'yi belirtir. Aç›sal momentum kuantum say›s› yi gösterir. ESEN YAYINLARI yetik denir. Orbital veya alt kabuktaki elektron say›s›n› belirtir. 3Li 2 1s 2s 1 Lityum atomunda bir adet eԭleԭmemiԭ elektron bulunur ve bu nedenle lityum metalinin atomu paramanyetiktir. Be Elektron daԫԩlԩmԩ, elektronun spinini de gösteren 4 2 orbital diyagramԩ yardԩmԩyla gösterilebilir. H veya H 1 1s 1s 2 2s Berilyum atomunda eԭleԭmemiԭ elektron bulun1s 1 madԩԫԩndan berilyum metalinin atomu diyamanyetiktir. Pauli Dԩԭlama Ԩlkesi Çok elektronlu atomlarԩn elektron daԫԩlԩmlarԩnԩ belirtmek için Wolfgang Pauli’nin adԩyla anԩlan Pauli dԩԭlama ilkesi kullanԩlԩr. Pauli dԩԭlama ilkesine göre, bir atom herhangi iki elektron, aynԩ dört kuantum sayԩsԩna sahip olmaz. Bir atomun iki elektronu da aynԩ n, l ve ml deԫerlerine sahip olsalar bile, ms deԫerleri mutlaka farklԩ olacaktԩr. 48 Hund Kuralԩ Hund (Frederick Hund) kuralԩna göre, bir alt kabuktaki elektronlarԩn en kararlԩ daԫԩlԩmԩ, paralel spinin en fazla olduԫu haldir. Buna göre, eԭit enerjili orbitallere elektronlar aynԩ spinle dolarlar. 7N 2 1s 2 2s 3 2p Atomun Yapԩsԩ Hund kuralԩ, 2p elektronlarԩnԩn tamamԩnԩ para1s lel spinlere sahip olacaԫԩnԩ ve azot atomunun üç adet 2s eԭleԭmemiԭ elektron içereceԫini öngörmektedir. Hidrojen atomunun en kararlԩ hali, elektronun 1s 3s orbitalinde yer aldԩԫԩ temel haldir. Bir orbitalde yer 4s alan elektron, çekirdeԫe en yakԩn konumda bulundu- 5s ԫundan çekirdek tarafԩndan en sԩkԩ ԭekilde tutulacak- 6s tԩr. Elektron 2s, 2p ya da daha yüksek enerjili orbital- 7s lerde bulunuyorsa, hidrojen atomu uyarԩlmԩԭ haldedir. 2p 3p 4p 5p 6p 3d 4d 5d 4f 5f 6d 7p Hidrojen dԩԭԩndaki çok elektronlu atomlara iliԭkin enerji tablosu daha karmaԭԩktԩr. Bu tür atomlardaki Çok elektronlu atomlarda alt kabuklarԩn doldurul- elektronlarԩn enerjileri, baԭ kuantum sayԩsԩnԩn yanԩsԩ- masԩ 1s orbitalinden baԭlayarak aԭaԫԩya doԫru oklar ra açԩsal momentum kuantum sayԩsԩna da baԫlԩdԩr. yönünde hareket edilir. Buna göre, sԩralama 4d 4p 4s Enerji 3p 3s 2p 2s 1s Çok elektronlu bir atomun orbital enerji seviyeleri 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s ESEN YAYINLARI 3d 5f 6d 7p dir. Temel haldeki elektron diziliԭini yapmak için elektronlar çekirdeԫe en yakԩn olan, en düԭük enerjili orbitalden baԭlanarak sԩra ile doldurulur. Buna Aufbau kuralԩ denir. Belirli bir n deԫerindeki alt kabuk ve orbitallerde yer alabilecek en fazla elektron sayԩsԩnԩ belirlemek için bazԩ kurallar verilebilir. Baԭ kuantum sayԩsԩ n olan her kabuk, n tane alt kabuԫa sahiptir. Örneԫin n = 2 ise açԩsal momen- Çok elektronlu atomlarda 3d enerji düzeyi 4s or- tum kuantum sayԩsԩ l = 0 ve l = 1 olan iki alt ka- bitalinin enerji düzeyinden yüksektir. Bir atomun top- buk vardԩr. lam enerjisi sadece orbital enerjilerinin toplamԩna Açԩsal momentum kuantum sayԩsԩ l olan her ka- baԫlԩ deԫil, aynԩ zamanda bu orbitallerde yer alan bukta 2l + 1 tane orbital vardԩr. Örneԫin l = 1 ise elektronlararasԩ itme kuvvetlerine de baԫlԩdԩr. üç tane p orbitali vardԩr. Buna göre, bir atomda 4s orbitalinin 3d orbitalinden önce doldurulmasԩ toplam enerjinin daha düԭük olmasԩna neden olacaktԩr. Çok elektronlu atomlarda orbitallerinin doldurulmasԩ aԭaԫԩdaki ԭekilde gösterilmiԭtir. Her orbitalde en fazla iki elektron yerleԭtirilebilir. Bu nedenle maksimum elektron sayԩsԩ, orbital sayԩsԩnԩn iki katԩdԩr. Bir atomun n ana kabuԫuna alabileceԫi maksimum elektron sayԩsԩ 2n2 dir. 49 Atomun Yapԩsԩ ÖRNEK ÖZET Atomlar›n temel hal elektron da¤›l›mlar› ve X atomunun temel elektron diziliԭinde; d orbitallerinde 5 elektron, p orbitallerinde 12 elektron var- özellikleri Áöyle özetlenebilir. dԩr. 1. Ayn› atoma ait iki elektronun dört kuantum sa- Buna göre, X atomu için; y›s›n›n hepsi ayn› olamaz. Bu Pauli d›Álama I. Temel hal elektron diziliԭi, ilkesidir. 2. Her orbital en fazla iki elektron bulunduru- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 ԭeklindedir. labilir. Bu elektronlar farkl› spin kuantum say›- II. Elektron diziliԭi küresel simetriktir. s›na, yani farkl› spine sahip olmal›d›r. III. s orbitallerinde toplam 8 elektron vardԩr. 3. Bir altkabukta, paralel spine sahip elektronlar›n en fazla oldu¤u elektron düzeni, en kararl› yargԩlarԩndan hangileri kesinlikle doԫrudur? düzendir. Bu, Hund Kural› d›r. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 4. Bir ya da daha fazla say›da eÁleÁmemiÁ elektrona sahip atomlar paramanyetiktir. Tüm elekt- C) I ve II ronlar› eÁleÁmiÁ atomlar ise diyamanyetiktir. ÇÖZÜM 5. Hidrojen atomundaki elektronun enerjisi sadece baÁ kuantum say›s› n'e ba¤›l›d›r. Çok elekkuant›m say›s› n'nin yan› s›ra, aç›sal momentum say›s› ye ba¤l›d›r. 6. Çok elektronlu atomlarda, alt kabuklar; 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p ESEN YAYINLARI tronlu bir atoma ait elektronun enerjisi, baÁ 7s 5f 6d 7p s›ras›na göre dolar. 7. Ayn› baÁ kuantum say›s›na sahip elektronlar›n çekirde¤e yak›nl›k s›ras› s > p > d > f dir. Buna göre, örne¤in, çok elektronlu bir atomun 3s elektronunu koparmak için gereken enerji 3p dekine göre daha fazlad›r. KÜRESEL SԨMETRԨ ÖRNEK Atomunun temel hal elektron diziliԭinde 4p orbitalinde 4 elektron bulunmaktadԩr. Bir alt enerji seviyesindeki orbitallerin dolu ve yarԩ dolu olmasԩ haline küresel simetri denir. Bu ԭekil- Buna göre, elementin atom numarasԩ nedir? deki elektron diziliԭine sahip olan atomlar küresel A) 16 simetri yük daԫԩlԩmԩna sahiptir. Çekirdek, elektron ÇÖZÜM B) 18 C) 34 D) 38 E) 52 bulutlarԩnԩ her yöne eԭit düzeyde ve daha dengeli çeker. Bu tür atomlar diԫerlerine göre daha düԭük enerjili olup daha kararlԩdԩr. 50 ATOMUN YAPISI 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – III (OKULA YÖNELԨK SORULAR) X : 1s2 2s2 2p6 3s1 2 2 6 Y : 1s 2s 2p 3p ÇÖZÜM 1 Z : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Yukarԩda elektron diziliԭleri verilen atomlar için; I. Y, X in uyarԩlmԩԭ halidir. II. Çekirdek yükleri Z > Y = X’tir. III. Y dԩԭarԩya enerji verir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 3. ÇÖZÜM 7 N ile ilgili; I. Deԫerlik elektronlarԩ 2s ve 2p orbitallerindedir. II. Deԫerlik elektron sayԩsԩ 5 tir. III. 3 tane dolu, 1 tane yarԩ dolu orbitali vardԩr. ESEN YAYINLARI yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 2. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM Bir atomun temel hal elektron diziliԭinin ilk 9 orbitali dolu, son 6 orbitali yarԩ doludur. Bu atomun elektron en son terimi ile ilgili; I. Baԭ kuantum sayԩsԩ, n = 3 tür. III. Açԩsal kuantum sayԩsԩ, l = 2 dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III Temel enerji düzeyi sayԩsԩ 3, deԫerlik elektron sayԩsԩ 6 olan bir atom için; I. Çekirdek yükü +18’dir. II. Orbital türü d dir. A) Yalnԩz I 4. C) Yalnԩz III II. Elektron diziliԭinde en son terimi 3p4 dür. III. s orbitallerinde toplam 6 elektron vardԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 51 Atomun Yapԩsԩ ÇÖZÜM 6. 23 X : 1s2 2s2 2p6 3s1 24 Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 21 Z : 1s2 2s2 2p6 Temel hal elektron daԫԩlԩmlarԩ verilen X, Y ve Z atomlarԩ için aԭaԫԩdaki deԫerlendirmelerden hangisi yanlԩԭtԩr? A) Nötron sayԩlarԩ Y > X > Z dir. B) X ve Y’nin baԭ kuantum sayԩlarԩ eԭittir. C) X ile Y izoton atomlardԩr. D) Z nin nötron sayԩsԩ 11 dir. E) Üçünün de elektron daԫԩlԩmԩ küresel simetriye sahiptir. 5. 24 Cr atomu için aԭaԫԩdaki deԫerlerinden han- gisi yanlԩԭtԩr? A) Küresel simetri özelliԫi gösterir. B) Deԫerlik elektron sayԩsԩ 1’dir. C) Elektron diziliԭinin en son terimi 3d5’dir. D) Baԭ kuantum sayԩsԩ 3 olan orbitallerinde toplam 13 elektron vardԩr. E) s orbitallerinde toplam 7 elektronu vardԩr. ÇÖZÜM 52 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM Atomun Yapԩsԩ 7. 9. Kütle numarasԩ 79 olan X atomunun çekirdeԫin- Bir elementin yüksüz atomunun ilk 12 orbitali tam de 45 nötron vardԩr. dolu, son 3 orbitali yarԩ doludur. Buna göre, X atomu ile ilgili, Nötron sayԩsԩ 30 olduԫuna göre, kütle numa- I. Çekirdek yükü +34 tür. rasԩ kaçtԩr? II. Elektron diziliԭinin son terimi 4p4 tür. A) 34 B) 47 C) 52 D) 54 E) 57 III. Temel hal elektron diziliԭi küresel simetriktir. ÇÖZÜM yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I, II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 8. Çekirdeԫinde 14 nötron bulunduran yüksüz bir atomun elektron diziliԭi 3p1 ile sonlanmaktadԩr. ESEN YAYINLARI 10. Bir atomun temel hal elektron diziliԭinde s orbitallerinde toplam 8 elektron, p orbitallerinde toplam 12 elektron, d orbitallerinde toplam 5 elektron bulunmaktadԩr. Bu atomun 30 nötronu olduԫuna göre, I. Elektron diziliԭinde 5 tane yarԩ dolu orbitali Buna göre, bu atom için; vardԩr. I. Elektron sayԩsԩ 13 tür. II. Kütle numarasԩ 27 dir. II. Kütle numarasԩ 54 tür. III. Elektron diziliԭi küresel simetriktir. III. Deԫerlik elektron sayԩsԩ 7 dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM C) I ve II C) I ve II ÇÖZÜM 53 Atomun Yapԩsԩ 11. Nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 1 fazla olan X 13. 48 Cd atomunun 64 nötronu vardԩr. elementinin kütle numarasԩ 33 tür. Buna göre, Buna göre, I. Cd nin temel hal elektron diziliԭi küresel si- I. Atom numarasԩ 16 dԩr metriktir. 4 II. Elektron diziliԭinin son terimi 3p tür. II. Cd atomu paramanyetiktir. III. Nötron sayԩsԩ 17 dir. III. Nükleonlarԩn toplam sayԩsԩ 112 dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I, II ve III D) I ve III E) II ve III C) Yalnԩz III C) I ve II ÇÖZÜM 12. 22 Ti atomunun nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 4 fazladԩr. Buna göre, ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM I. Çekirdek kütlesi +26 dԩr. II. Çekirdekte bulunan temel taneciklerin toplam sayԩsԩ 48 dir. nun nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 1 fazladԩr. III. Deԫerlik elektron sayԩsԩ 2 dir. Buna göre, aԭaԫԩdakilerden hangisi X in izo- yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III ÇÖZÜM 14. Temel hal elektron diziliԭi 3p3 ile biten X atomu- C) Yalnԩz III top atomudur? A) 31 X 15 B) 32 Z 16 D) 31 16 E) 33 16 ÇÖZÜM 54 L S C) 32 15 T ATOMUN YAPISI 1. ALIԬTIRMALAR – 3 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 4. X in elektron diziliԭinin son terimi 4s1 dir. Çekirdeԫinde 22 nötronu bulunan X atomunun elektron daԫԩlԩmԩ 4s2 ile bitmektedir. Nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 1 fazla oldu- Buna göre, X için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplan- ԫuna göre, dԩrԩnԩz. a) X in atom numarasԩ kaçtԩr? a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) X in kütle numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) 40 Y, 20 42 Z, 20 42 T 22 atomlarԩndan hangileri X in izotopudur. 5. X atomunun kütle numarasԩ 52, nötron sayԩsԩ 28 dir. Buna göre, X için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevapla- X ile 80 yԩnԩz. Y izotop atomlardԩr. X in temel hal elektron daԫԩlԩmԩ 4p5 ile bittiԫine göre, Y nin nötron sayԩsԩ kaçtԩr? 3. X atomunun temel haldeki elektron daԫԩlԩmԩnda 7 tam dolu ve 2 yarԩ dolu orbitali vardԩr. a) Temel hal elektron diziliԭinde en son orbitalin ESEN YAYINLARI 2. kaç elektronu vardԩr? b) Kaç tane dolu, kaç tane yarԩ dolu orbitali vardԩr? 6. X atomunun elektron diziliԭi 3p5 ile bitiyor. Buna göre, X için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplan- X in nötron sayԩsԩ 20 olduԫuna göre, dԩrԩnԩz. a) X in atom ve kütle numaralarԩ kaçtԩr? a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) b) –2 yüklü iyonun kaç elektronu vardԩr? 35 Y, 37 Z 17 17 ve 37 T 17 atomlarԩndan hangileri X in izotop atomlarԩdԩr? c) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? 55 Atomun Yapԩsԩ 7. Kütle numarasԩ 210 olan, nötr bir atomun 10. X atomunun temel hal elektron daԫԩlԩmԩ; atom numarasԩ 84 olduԫuna göre, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 a) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? Buna göre, X için, b) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? a) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? b) Deԫerlik orbitalleri nelerdir? c) +5 iyonunun elektron daԫԩlԩmԩnԩn son terimi hangisidir? 8. Kütle numarasԩ 112, nötron sayԩsԩ 64 olan yüksüz bir atomun, 10. Kütle numarasԩ 34 olan elementin, nötron sa- a) Atom numarasԩ kaçtԩr? yԩsԩ proton sayԩsԩndan 2 fazla olduԫuna göre, ESEN YAYINLARI b) Temel hal elektron diziliԭinin son terimi nedir? 9. Temel hal elektron düzeni, 3d10 ile biten atoma iliԭkin aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. a) Atom numarasԩ kaç olabilir? b) Baԭ kuantum sayԩsԩ kaçtԩr? c) Nötron sayԩsԩ 30 ise kütle numarasԩ kaç olabilir? 56 a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Temel elektron diziliԭinin son terimi nedir? c) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? 11. Atom kütlesi 35,5 olan 37 17 X atomu için; a) Temel hal elektron diziliԭinde kaç tane dolu, kaç tane yarԩ dolu orbitali vardԩr? b) Atom kütlesi neden 37 den farklԩdԩr? c) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? Etkinlik – 4 elektron dizilifli Ö¼RENME ALANI : Atomun Yap›s› ALT Ö¼RENME ALANI : Elektron diziliÁi BECER‹LER : Fark etme, iliÁkilendirme, yazma KAZANIMLAR : 1. Orbitallerin aras›ndaki fark› keÁfeder. 2. Elektronlar›n orbitallere da¤›l›m›n› yazar. Atom numaralar› aÁa¤›da verilen elementlerin temel elektron diziliÁini yaz›n›z. ETK‹NL‹K SÜREC‹ De¤erlik elektron say›s›n› belirleyerek ilgili alana yaz›n›z. Elektron diziliÁinin küresel simetri olup olmad›¤›n› Atom numaras› Temel hal elektron diziliÁi De¤erlik Orbitalleri veya X iÁaretlerini yazarak belirtiniz. De¤erlik Elektron say›s› Küresel Simetri 1 3 7 11 15 19 22 24 26 31 34 36 21 23 29 32 16 18 25 57 BAĞIL ATOM KÜTLESİ YAKLAŞIMI VE MOL KAVRAMI 1. ORTALAMA ATOM KÜTLESİ 2. MOL KAVRAMI 3. MOL KÜTLESİ 4. MOL SAYILARININ HESAPLANMASI Çok küçük olan atomun kütlesi C–12 (12C) izotop ölçeğine bağlı olarak verilir. C–12 atomunun kütlesi 12 atomik kütle birimidir (akb). Kimyagerler gram ölçeği yerine daha kolay ölçek olan mol kütleyi kullanırlar. Bir mol C–12 atomunun kütlesi, tam olarak 12 gram olup Avogadro sayısı (6,02.1023) kadar C–12 atomu içerir. Diğer elementlerin mol kütleleri de gram olarak verilir ve yine aynı sayıda atom içerir. Molekülün kütlesi ise molekülü oluşturan atomların kütleleri toplamına eşittir. 5. BÖLÜM Atomun Yapԩsԩ BAԪIL ATOM KÜTLESԨ YAKLAԬIMI VE MOL KAVRAMI Klor atomunun Atomun kütlesi içerdiԫi elektron, proton ve nötron sayԩlarԩna baԫlԩdԩr. Atom kütlelerinin bilinmesi laba- Ortalama kütlesi = 35.0,75 + 37.0,25 = 35,50 akb rotuvar çalԩԭmalarԩ için gereklidir. Bir tek atomun tar- Örneԫin, karbon-12 ve karbon-13 atomlarԩnԩn doԫal tԩlmasԩ mümkün deԫildir, ancak atom kütlesi göreceli yüzdeleri sԩrasԩyla % 98, 96 ve % 1,10 dur. Karbon-13 olarak baԭka bir atoma göre verilebilir. izotopunun kütlesi 13,00335 akb olarak bulunmuԭtur. Bunun için karԭԩlaԭtԩrma olarak kullanԩlacak bir Karbon elementinin ortalama atom kütlesi, atom kütlesi gereklidir. Uluslar arasԩ kabullere göre, Karbon atomunun atom kütlesi veya atom aԫԩrlԩԫԩ atom kütle birimi Ortalama kütlesi = 12,00.0,9896 + 13,00335.0,110 (akb) ile verilir. Atom kütle birimi, tam olarak C-12 = 12,01 akb Karbon-12 izotopunun atom kütlesi 12,01 akb denil- atomunun izotopu olup altԩ proton ve altԩ nötron içerir. diԫinde, anlaԭԩlmasԩ gereken en önemli nokta bu de- C-12 izotopunun kütlesinin 12 akb olarak standart ka- ԫerin ortalama deԫer olduԫudur. Birçok elementin bul edilmesi, diԫer elementlerin kütlelerinin buna göre atom kütlesi beԭ ya da altԩ anlamlԩ sayԩya kadar ke- ölçülmesini saԫlar. sin olarak bulunmuԭtur. Kolaylԩk saԫlamak için “ortaESEN YAYINLARI atomunun kütlesinin 1/12 sine eԭittir. C-12, karbon 1. ORTALAMA ATOM KÜTLESԨ lama” sözcüԫü kullanԩlmayacak ve elementlerin atom kütleleri denilecektir. 2. MOL KAVRAMI Periyodik tabloya bakԩldԩԫԩnda, karbon atom küt- Çoԫu kez çok miktarda madde ile çalԩԭԩlԩr. Bu lesinin 12, 00 akb olmayԩp, 12,01 akb olduԫu görü- yüzden çok büyük sayԩda atomu ifade edebilmek için lür. Bu farkԩn nedeni, doԫada bulunan elementlerin özel bir birime gereksinim duyulmuԭtur. Aslԩnda, be- birden fazla izotopunun bulunmasԩdԩr. Bunun anlamԩ ԭudur; bir elementin atom kütlesi ölçülürken, genellikle doԫada bulunan izotoplarԩn ortalama kütleleri ölçü- lirli sayԩda çokluԫu belirten birimlerin kullanԩlmasԩ düԭüncesi yeni deԫildir. Örneԫin, çift (2 parça), düzine (12 parça) ve gros (144 parça) ve benzeri birimler çok eskilerden kulla- lür. Ԩzotoplarԩn doԫadaki yüzde oranlarԩ bellidir. Atom nԩlmaktadԩr. Kimyada, astronomik atom, iyon ve mo- kütleleri A, yüzde oranlarԩ Y ile gösterilirse, ortalama lekül sayԩlarԩnԩ göstermek için mol birimi kullanԩlԩr. atom kütlesi, “mol” kelimesi, Latince’de “büyük yԩԫԩn” kelimesinden gelmektedir. Ort. Atom kütlesi = Klor elementinin 35 CI ve A1Y1 + A2 Y2 + 100 37 CI izotoplarԩnԩn doԫa- daki yüzdeleri sԩrasԩyla, % 75 ve % 25 tir. CI elementinin ortalama atom kütlesi; 1 mol, tam 12 g karbon-12 izotopundaki atom sayԩsԩdԩr. SI birim sistemine göre mol, 12 g C-12 izotopunun içerdiԫi, atom sayԩsԩ kadar tanecik (atom, molekül, iyon ya da diԫer tanecikler) içeren madde miktarԩdԩr. 12 gram C-12’de bulunan gerçek atom sayԩsԩ deneysel olarak tayin edilir. 59 Atomun Yapԩsԩ Bu sayԩ Avogadro Sayԩsԩ olarak adlandԩrԩlԩr. 1 mol atomun kütlesi = (tek bir atomun kütlesi). NA Karbon-12 izotopunun tek bir atomunun kütlesi dolayԩsԩyla, 1,9926.10 –23 gram bulunmuԭtur. Tek bir atomun kütlesi = 1mol atomun kütlesi NA Buna göre, Karbon-12 atomlarԩ sayԩsԩ = Numunenin kütlesi = (mol sayԩsԩ).(1 mol atomun 12 g 1, 9926.10 –26 g = 6,0221367.16 kütlesi) dolayԩsԩyla, 23 mol sayԩsԩ = Avogadro sayԩsԩ dört anlamlԩ rakamla; 6,022.1023 ola- Yukarԩda yazԩlan baԫԩntԩlar sembollerle ifade edilirse; rak kabul görmektedir. Yani 1 mol karbon-12 demek, 6,022.10 23 Numunenin kütlesi mol kütlesi tane atom demektir. Aynԩ ԭey, molekül- Atom kütlesi = lerden veya formül birimlerinden söz ederken de geçerlidir. n= 1 mol tür (atom, iyon, formül birimi, molekül) = 6,022.1023 tane tür. MA NA m MA Burada kullanԩlan n, m, MA ve NA sembollerinin an- Bu sayԩ, 19. yüzyԩl Ԩtalyan bilim adamԩ Amedeo lamԩ sԩrasԩyla mol sayԩsԩ, numunenin kütlesi, mol kütlesi ve Avogadro sayԩsԩdԩr. Ԭimdi, bileԭiklerin mol küt- ԭeklinde simgelendirilir. Böylece bir düzine portakalԩn lelerinin nasԩl hesaplanacaԫԩnԩ ve mol sayԩlarԩ ile küt- 12 portakal içermesi gibi, 1 mol hidrojen atomu da 6,022.1023 tane H atomu içerir. ESEN YAYINLARI Avogadro adԩna saygԩ için böyle isimlendirilmiԭtir. NA leleri arasԩndaki dönüԭümler ele alԩnabilir. Bileԭik ister molekül yapԩlԩ, ister iyonik olsun, mol kütlesi, moleküldeki veya formül birimindeki elementlerin mol kütlelerinin toplamԩna eԭittir. 3. MOL KÜTLESԨ Daha önce açԩklandԩԫԩ gibi, 1 mol karbon-12 ato- munun tam kütlesi 12.0 g olup 6,022.1023 atom içerir. C6H12O6 nԩn mol kütlesi aԭaԫԩdaki ԭekilde hesaplanԩr. mol kütlesi (C6H12O6) = 6.12 + 12.1 + 6.16 = 180 g/mol Karbon-12 nin bu kütlesi mol kütlesi (M) olup, bir mol atom ya da molekülün gram veya kilogram cinsinden H2SO4 ün mol kütlesi aԭaԫԩdaki gibi hesaplanԩr. kütlesi olarak tanԩmlanԩr. Karbon-12 atomu mol kütle- Mol kütlesi (H2SO4) = 2.1 + 1. 32 + 4.16 = 98 g/mol sinin (gram olarak) sayԩsal bakԩmdan, akb cinsinden atom kütlesine eԭit olduԫunu unutmayԩnԩz. Yani bir elementin atom kütlesi bilindiԫinde, mol kütlesi de biliniyor demektir. Bir türün mol kütlesi, o türün 1 mol taneciԫinin kütlesidir. Bir elementin mol kütlesi, 1 mol atomun kütlesidir. Moleküler bir bileԭiԫin mol kütlesi, 1 mol molekülün kütlesidir. Ԩyonik bir bileԭiԫin mol kütlesi, 1 mol formül biriminin kütlesidir. 60 4. MOL SAYILARININ HESAPLANMASI a) Tanecik Sayԩsԩ ve Mol Sayԩsԩ Tanecik sayԩsԩ verilen maddenin mol sayԩsԩnԩ hesaplayabilmek için sadece Avogadro sayԩsԩnԩn bilinmesi gerekir. N = Tanecik sayԩsԩ NA = Avogadro sayԩsԩ n = Mol sayԩsԩ n= N NA Atomun Yapԩsԩ ÖRNEK ÖRNEK 1, 505.1022 CH4 molekülü için; 13,2 gram CO2 gazԩ için; I. 0,025 moldür. I. 0,3 mol dür. II. 4 gram gelir. II. 1,806.1023 tane molekül içerir. III. 1 mol atom H içerir. III. 12 gram karbon içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023 , C = 12, H = 1) (C = 12, O = 16, Avogadro sayԩsԩ = 6, 02.1023) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM C) I ve II ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM b) Kütle ve Mol Sayԩsԩ Bir maddenin bir miktarԩnԩn kütlesi verilmiԭse mol sayԩsԩnԩ hesaplamak için mol kütlesinin bilinmesi gerekir. Bileԭiԫin formülü ve elementlerin atom kütleleri verilirse mol kütlesi hesaplanabilir. m = Verilen kütle MA = Mol kütlesi n = Mol sayԩsԩ n= m MA Formül kullanԩlabileceԫi gibi, orantԩlar kurularak sorunun cevabԩ belirlenebilir. 61 Atomun Yapԩsԩ c) Hacim ve Mol Sayԩsԩ 1 atmosfer basԩnç, 0°C sԩcaklԩk koԭuluna Normal koԭullar denir. Normal koԭullarda 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar. 1 atmosfer basԩnç, 0°C sԩcaklԩk koԭuluna oda koԭullarԩ denir. Oda koԭullarԩnda 1 mol gaz 24,5 litre hacim kaplar. Sԩcaklԩԫԩ ve basԩncԩ eԭit olan koԭullara aynԩ koԭullar denir. Aynԩ koԭullarda gazlarԩn eԭit hacimlerinde, eԭit sayԩda molekül bulunur. (Avogadro Hipotezi) Aynԩ koԭullarda gazlarԩn mol sayԩlarԩnԩn oranԩ, hacimlerinin oranԩna eԭittir. ÖRNEK V = Hacim 32 gram SO3 gazԩnԩn 24 litre hacim kapladԩ- P = Basԩnç ԫԩ koԭullarda 8 gram CH4 gazԩ kaç litre hacim T = Sԩcaklԩk V1 n 1 = V2 n 2 (P ve T eԭit) ESEN YAYINLARI n = Mol Sayԩsԩ kaplar? (S = 32, O = 16, C = 12, H = 1) A) 16 ÇÖZÜM ÖRNEK NK’da hacmi 6,72 litre olan SO3 gazԩ için; I. 0,3 moldür. II. 24 gramdԩr. III. 2,408.1022 tane molekül içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (S = 32, O = 16, Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023) A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 62 C) I ve III B) 20 C) 24 D) 30 E) 36 Atomun Yapԩsԩ d) Karԩԭԩm ve Mol Sayԩsԩ ÖRNEK Bir karԩԭԩm ile ilgili problemin çözümü için en az iki 0,02 mol NX3 1,42 gramdԩr. denklem kurulacak kadar bilgi gerekir. Problem bu bil- Buna göre, X in atom kütlesi kaçtԩr? (N = 14) gileri saԫlԩyorsa, Ԩki bilinmeyenli iki denklem kuru- A) 1 B) 19 C) 35 D) 71 E) 80 larak problemin çözümüne gidilir. ÇÖZÜM ÖRNEK CH4 ve C3H4 gazlarԩndan oluԭan karԩԭԩmԩn 0,5 molü 15,2 gramdԩr. Karԩԭԩmdaki CH4 gazԩ kaç mol dür? (H = 1, C = 12) A) 0,05 B) 0,15 C) 0,2 D) 0,25 E) 0,3 ÇÖZÜM f) Karԩԭԩk Problemler ESEN YAYINLARI Çözüm için bir tek yöntem önerilemez. Genel kural olarak soruyu doԫru anlamak ve doԫru ipuçlarԩndan hareket etmek gerekir. ÖRNEK Eԭit kütlede C içeren C2H4 ve C3H8 bileԭiklerinin oluԭturduԫu karԩԭԩmԩn toplam kütlesi 34,4 gramdԩr. Buna göre, karԩԭԩmdaki C2H4 gazԩ için, I. 0,6 mol dür. II. NK daki hacmi 13, 44 litredir. III. 3,6 mol atom içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (H = 1, C = 12) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II e) Atom Kütlelerinin Hesaplanmasԩ X2O, YSO4, ZSO3 ve XCO3 gibi bileԭiklerde yer alan ÇÖZÜM X, Y ve Z gibi bilinmeyen elementlerin atom kütlelerini hesaplamak için 1 molünü hesaplamak gerekir. Verilen bilgiler bileԭiԫin 1 molünün kütlesini hesaplamak için yeterli olmalԩdԩr. Bileԭiԫin 1 molünün kütlesi belirlenince, içinde yer alan X ve Y gibi elementlerin atom kütlelerini hesaplamak kolaylaԭԩr. 63 Atomun Yapԩsԩ ÇÖZÜM: ÖRNEK 0,5 mol Fe2O3.nH2O bileԭiԫi 3 mol O atomu A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 6 ÇÖZÜM ÖRNEK ESEN YAYINLARI içerdiԫine göre, n sayԩsԩ kaçtԩr? 16 gram SO3 ile 2,6 gram X maddesinden oluԭan bir karԩԭԩm 9,03.1023 molekül içermektedir. Buna göre, x aԭaԫԩdakilerden hangisi olabilir? (H = 1, C = 12, O = 16) A) CO2 B) CH4 D) H2 E) C2H4 ÇÖZÜM ÖRNEK NH3 ve CH4 gazlarԩnԩn oluԭturduԫu bir karԩԭԩmԩn NK’da 8,96 litresi 6,55 gramdԩr. Karԩԭԩmda kaç gram hidrojen elementi vardԩr? (N = 14, C = 12, H = 1) A) 0,15 D) 1,00 64 B) 0,25 E) 1,45 C) 0,45 C) C2H6 Atomun Yapԩsԩ g) Bileԭiklerin Yüzde Bileԭimi Aslԩnda numunenin kütlesini 100 kabul edilerek orantԩ Yüzde bileԭim bileԭik içerisindeki her elementin küt- kurulmasԩ anlamԩna gelmektedir. Örneԫin 8 gram C vitamini numunesinde 3,27 gram karbon elemen- lece yüzdesidir. Yüzde bileԭim her elementin kütlesi- ti tespit ediliyor. Karbonun C vitaminini bileԭimindeki nin bileԭiԫin bir molünün kütlesine bölünmesi ve bö- yüzdesi hesaplanԩlabilir. lümün (elde edilen kesirin) 100 ile çarpԩlmasԩyla he- 8 gram C vitamini saplanԩr. Herhangi bir elementin yüzde bileԭimi mate- 100 gram C vitamini matiksel olarak aԭaԫԩdaki gibi yazԩlabilir. % element = 3, 27 gram karbon, x gram karbon vard›r 3, 27 . 100 x= 8 x = 40,9 n.elementin mol kütlesi ·100 bileÁi¤in mol kütlesi x = % 40,9 karbon içermektedir. “n” 1 mol bileԭik içerisindeki elementin mol sayԩsԩdԩr. h) En Basit Formüllerin Belirlenmesi En basit formüllere kaba formül de denir. Bir bileԭiԫin kaba formülünün belirlenebilmesi için önce verilen biÖRNEK leԭiԫin kimyasal analizi yapԩlԩr ve her bir elementin gram cinsinden miktarԩ bulunur. Daha sonra bileԭik- deki yüzde oranԩ kaçtԩr? (H = 1, C = 12, O = 16) teki her elementin baԫԩl atom sayԩsԩ, yani baԫԩl mol A) 12 sayԩsԩ bulunur. B) 40 C) 48 D) 53,4 E) 72 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI Karbon elementinin glikoz (C6H12O6) içerisin- Bunun için belirlenmiԭ olan her bir elementin gram cinsinden miktarlarԩ her element için mole çevrilir. Kolaylԩk için, bileԭiԫin 100 gramlԩk bir örneԫi düԭünülebilir. O zaman, her elementin kütlece yüzdesi, aynԩ zamanda örnekteki kütlesine eԭit olur. Örneԫin 100 gram C vitamininde 40,9 gram karbon, 4,58 gram hidrojen ve 54,5 gram oksijen bulunmaktadԩr. Karbon; Bileԭiԫin molekül formülü bilinmiyorsa belli kütledeki numunede, her elementin kütlesini bulmak gerekir. Numunenin toplam kütlesi 100 kabul edilerek he- Hidrojen; Oksijen; 40, 9 & 3, 41 mol 12 4, 58 & 4, 58 mol 1 54, 5 & 3, 41 mol 16 saplanan her elementin kütle oranԩ, kütlece yüzde Bileԭiԫin kaba (en basit) formülü bileԭim dir. C3,41 H4,58 O3,41 dir. Bir bileԭikte herhangi bir elementin kütlece yüzdesi, Bileԭik içerisindeki atom sayԩlarԩnԩn tam sayԩ olmasԩ belli kütledeki numunede o elementin kütlesini, nu- gerektiԫinden, tüm alt indisler en küçük deԫere bö- mune kütlesine bölerek bulunan kesirin 100 ile çar- lünür. pԩmԩdԩr. % element = numunedeki element kütlesi ·100 numunenin toplam kütlesi C1H1,33O1 bulunur. Bu durumda indisler bir sayԩ ile çarpԩlԩr. Burada 3 ile çarpԩԭԩrsa, C3H4O3 basit formülü belirlenmiԭ olur. 65 Atomun Yapԩsԩ i) Molekül Formülünün Bulunmasԩ j) Tepkimelerde Hesaplamalar Bileԭiklerin molekül formülü, denel mol kütlesi için en Bir kimyasal tepkimede hesaplama yapԩlԩrken mol ve basit formülden kaç tane gerektiԫi hesaplanarak bu- ilgili kavramlar kullanԩlԩr. Bir kimyasal tepkimede gi- lunur. Yüzde bileԭen analizleri kullanarak bulunan for- renler ve ürünlerin nicel olarak çalԩԭԩlmasԩna stoki- mül her zaman kaba formül (en basit formül) olacak- yometri denir. tԩr. Çünkü bulunan formül en küçük indise bölünerek Girenler ve ürünlerin birimleri mol, gram, litre (gazlar belirlenmektedir. Gerçek molekül formülünün buluna- için) ya da diԫer birimler cinsinden verilirse bile, tep- bilmesi için, molekül kütlesinin de bilinmesi gerekir. kimede ürün miktarԩnԩn hesaplanmasԩnda mol birimi kullanԩlԩr. Bu yaklaԭԩma mol yöntemi adԩ verilir ve ba- (Basit formül) . n = Molekül formülü sitçe, bir kimyasal tepkimede katsayԩlar maddelerin mol sayԩlarԩnԩ belirtir. Örneԫin karbon ile alüminyum birleԭince AI4C3 oluԭur. 4AI + 3C ±A AI4C3 ÖRNEK katsayԩlara göre, 4 mol alüminyum 3 mol karbon ile liz edildiԫinde 1,52 gram azot ile 3,47 gram oksi- birleԭerek 1 mol AI4C3 oluԭturmaktadԩr. Baԭka bir ör- jen birleԭtiԫi tespit edilmiԭtir. nekte; Bileԭiԫin mol kütlesi 92 gram olduԫuna göre, molekül formülü nedir? (N = 14, O = 16) A) NO B) NO2 D) N2O3 E) N2O4 C) N2O ESEN YAYINLARI N ve O elementlerinin oluԭturduԫu bir bileԭik ana- 2CO + O2 ±A 2CO2 2 mol karbonmonoksit 1 mol oksijen ile birleԭerek 2 mol karbondioksit oluԭturmaktadԩr. Katsayԩlar kullanԩlarak oluԭan ürün miktarԩ veya harcanan giren miktarԩ ÇÖZÜM hesaplanabilir. Bu hesaplamada mol yöntemi kullanԩlԩr. Mol yöntemi; önce girenlerin veya verilen hangisi ise miktarԩ (gram ya da diԫer birimler) mol sayԩsԩna dönüԭtürülür. Sonra, denkleԭtirilmiԭ eԭitlikteki mol oranԩ kullanԩlarak, oluԭan ürünlerin veya miktarԩ istenilen maddelerin mol sayԩlarԩ hesaplanԩr. Daha sonra istenilen birime çevrilir. ÖRNEK 4,2 gram CO gazԩ oksijenle tepkimeye girerek CO2 gazԩnԩ oluԭturmaktadԩr. Tam verimle gerçekleԭen tepkimede kaç gram CO2 gazԩ oluԭur? (C = 12, O = 16) A) 0,15 B) 2,2 66 C) 4,4 D) 6,6 E) 7,7 Atomun Yapԩsԩ ÖRNEK ÇÖZÜM C(k) + O2(g) ±A CO2(g) 6 gram karbon ile 8 gram oksijen tepkimeye sokuluyor. En fazla kaç gram CO2 oluԭur? (C = 12, O = 16) A) 10 B) 11 C) 12 D) 13 E) 14 ÇÖZÜM k) Sԩnԩrlayԩcԩ Bileԭen ve Tepkime Verimi yebilir. Fakat girenler belirli bir stokiyometrik oranda birleԭerek ürün oluԭtururlar. Stokiyometrik miktar denkleԭtirilmiԭ tepkimede belirtilen oranlar kadardԩr. Tepkimenin amacԩ baԭlangԩç maddelerinden en yüksek miktarda ve verimde bileԭikler elde etmektir. Saniyede genellikle daha pahalԩ olan girenin tamamen tepkimeye girmesini saԫlamak için, ucuz giren en çok miktarda kullanԩlԩr. Bu olayԩn sonucunda, tepkimede fazla eklenen girenler tamamen tükenmezler ESEN YAYINLARI Herhangi bir kimyasal tepkimede tüm girenler (reaktifler) her zaman stokiyometrik miktarlarda verilme- Tepkime Verimi Bir tepkimenin teorik (kuramsal verimini sԩnԩrlayԩcԩ madde belirler) Kuramsal verim diԫer adԩyla teorik verim sԩnԩrlayԩcԩ maddenin tümüyle kullanԩlmasԩ halinde oluԭabilecek ürün miktarԩdԩr. Teorik verim elde ve tepkime ortamԩnda artarlar. Bunlara artan madde- edilebilecek en yüksek verim olup denkleԭtirilmiԭ tep- ler denir. Tepkimede tamamen tükenen maddeye kimeden sayԩsal olarak hesaplanԩlabilir. Uygulamada ise sԩnԩrlayԩcԩ giren (reaktif) denir. Sԩnԩrlayԩcԩ reak- ise gerçek verim kullanԩlԩr ve gerçek verim tepkime tif tamamen tükendiԫinden, oluԭan ürünlerin miktarԩnԩ sonunda gerçekten oluԭan ürün miktarԩdԩr. Gerçek belirler. Bir tepkimede sԩnԩrlayԩcԩ reaktif tükendiԫinde artԩk tepkime olmaz ve ürün oluԭmasԩ durur. Artan madde sԩnԩrlayԩcԩ reaktif ile tepkime verebileceԫi nicel miktardan fazlasԩna sahip olan bileԭendir. verim daima teorik verimden küçüktür. Bunun nedenleri çeԭitlidir. Maddenin bir kԩsmԩ baԭka bir ürün oluԭtururken bir kԩsmԩ enerjiye dönüԭür. Bazԩ tepkime- Sԩnԩrlayԩcԩ maddenin kullanԩldԩԫԩ stokiyometrik ler ise tersinir olduԫu için girenler % 100 harcanmaz. hesaplamalarda ilk önce yapԩlacak iԭlem, hangi Sonuç olarak; Teorik verim, tek bir kimyasal eԭit- maddenin sԩnԩrlayԩcԩ olduԫunu belirlemektir. liԫin stokiyometrisi temel alԩnarak elde edilebi- Bunun için mol sayԩlarԩ stokiyometrik sayԩlara bölü- lecek maksimum miktarԩdԩr. Yüzde verim; teorik nür. Büyük olan artan madde, küçük olan sԩnԩrlayԩcԩ verimin yüzdesi olarak, gerçekte meydana gelen maddedir. ürün miktarԩnԩ gösterir. 67 Atomun Yapԩsԩ ÖRNEK ÖRNEK N2 + O2 ±A N2O3 2AI + 3S ±A AI2S3 tepkimesini oluԭturmak için 21 gram N2 ile 40 3,2 gram S ile 3 gram AI tepkimeye sokuluyor. 4 gram O2 tepkimeye sokuluyor. gram AI2S3 oluԭuyor. 38 gram N2O3 oluԭtuԫuna göre, Buna göre, I. Sԩnԩrlayan madde N2 dir. I. Sԩnԩrlayan madde S dir. II. Tepkimenin verimi % 66,6 dԩr. II. Tepkimenin verimi % 80 dir. III. O2 gazԩnԩn tümü harcanmԩԭtԩr. III. AI nin 1,44 gramԩ harcanmԩԭtԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (N = 14, O = 16) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III (AI = 27, S = 32) C) I ve II ÇÖZÜM A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 68 C) I ve II ATOMUN YAPISI ÇÖZÜMLÜ SORULAR – IV (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Atomun Yapԩsԩ 1. 0,2 mol Ca elementi kaç tane atom içerir? A) 6,02.10 22 D) 1,204.1023 B) 3,01.10 23 C) 6,02.10 4. Oksijen için; I. 1 tane O atomu 2,657.10–23 gramdԩr. 23 II. 1 tane O2 molekülü 5,315.10–23 gramdԩr. E) 1,204.1022 III. 3,01.1022 oksijen molekülü 16 gramdԩr. ÇÖZÜM yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (O = 16, Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 2. 1,5 mol C2H4 molekülü toplam kaç mol atom A) 6 B) 8 C) 9 D) 12 E) 13,5 ÇÖZÜM 3. ESEN YAYINLARI içerir? 0,5 mol AI2(SO4)3 bileԭiԫi kaç gramdԩr? (AI = 27, S = 32, O = 16) A) 141 B) 171 C) 181 D) 241 E) 342 5. 76, 2 gram NBr3 bileԭiԫi; I. 0,3 mol dür. ÇÖZÜM II. 72 gram Br içerir. III. 1,505.1023 tane molekül içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (N = 14, Br = 80, Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II 69 Atomun Yapԩsԩ ÇÖZÜM 7. NK’da 5,6 litre hacim kaplayan CH4 gazԩ için; I. 0,25 mol dür. II. Kütlesi 4 gramdԩr. III. 1,505.1023 tane molekül içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (C = 12, H = 1, Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 6. 1,204.1022 tane CO2 molekülü; II. 8,8 gramdԩr. III. 0,03 mol oksijen atomu içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (C = 12, O = 16, Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III ESEN YAYINLARI I. 0,02 mol dür. C) I ve II ÇÖZÜM 8. 1,2 mol S içeren AI2S3 bileԭiԫi ile ilgili; I. 0,04 mol dür. II. 60 gram gelir. III. 21,6 gram AI içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (AI = 27, S = 32) 70 A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II Atomun Yapԩsԩ 10. 1,76 gram CX4 gazԩ NK’da 448 cm3 hacim kapla- ÇÖZÜM maktadԩr. Buna göre; I. CX4 gazԩnԩn 1 molü 88 gramdԩr. II. X in mol kütlesi 1 gramdԩr. III. X atomunun kütle numarasԩ 19 dur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (C = 12) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 2 mol atom içeren N2O3 gazԩ için; I. 0,4 mol dür. II. Kütlesi 30,4 gramdԩr. III. NK’da 4,48 litre hacim kaplar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ESEN YAYINLARI 9. (N = 14, O = 16) A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III ÇÖZÜM 11. 30 gram X2S3 bileԭiԫinde 10,8 gram X bulunuyor. X in atom kütlesi kaçtԩr? (S = 32) A) 14 B) 22 C) 27 D) 45 E) 56 71 Atomun Yapԩsԩ ÇÖZÜM ÇÖZÜM 14. SO2 ve SO3 gazlarԩnԩn oluԭturduԫu karԩԭԩm 42,8 gramdԩr. SO2 ve SO3 gazlarԩnԩn içerdiԫi oksijen kütleleri eԭit olduԫuna göre, karԩԭԩmdaki SO2 gazԩ kaç gramdԩr? (O = 16, S = 32) 12. Eԭit kütlede H2 ve CH4 gazlarԩnԩn oluԭturduԫu karԩԭԩm 1,35 mol dür. Karԩԭԩmԩn toplam kütlesi kaç gramdԩr? (H = 1, C = 12) A) 1,6 B) 2,4 C) 3,2 D) 4 ESEN YAYINLARI A) 12,8 B) 18,8 C) 19,8 D) 24,8 E) 28,8 ÇÖZÜM E) 4,8 ÇÖZÜM 15. 13. NO2 ve CS2 gazlarԩndan oluԭan bir karԩԭԩmԩn 0,5 molü 29 gramdԩr. Buna göre, karԩԭԩmdaki CS2 gazԩ kaç gramdԩr? (C = 12, N = 14, O = 16, S = 32) A) 12,8 B) 13,8 72 C) 14,2 D) 15,2 11 gram 20 gram N2O gaz› XO3 gaz› I. II. Ԭekilde verilen eԭit hacimli kaplardaki gazlarԩn sԩcaklԩk ve basԩnçlarԩ eԭittir. I. kapta 11 gram N2O gazԩ, II. kapta 20 gram XO3 gazԩ bulunmaktadԩr. Buna göre, X in atom kütlesi nedir? (N = 14, O = 16) E) 17,4 A) 24 B) 31 C) 32 D) 48 E) 64 Atomun Yapԩsԩ ÇÖZÜM 17. AI2S3 bileԭiԫi oluԭturmak için 1,6 gram S ile 1,2 gram AI tepkimeye sokuluyor. Buna göre; I. Sԩnԩrlayan madde AI dir. II. 2,5 gram AI2S3 oluԭur. III. 0,3 gram AI artar. ifadelerinden hangileri doԫrudur? (AI = 27, S = 32) CaO elde edildiԫine göre; I. Ca, sԩnԩrlayan maddedir. II. 11,2 gram CaO oluԭur. III. 0,8 gram O2 artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ESEN YAYINLARI 16. 8 gram Ca ile 4 gram O tepkimeye sokuluyor. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM (Ca = 40, O = 16) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 73 Atomun Yapԩsԩ ÇÖZÜM 18. X2O3 bileԭiԫinin bir molü 160 g dir. Nötr X atomunun nötron sayԩsԩ 30 dur. X atomunun izotopu için aԭaԫԩdakilerden hangisi kesinlikle yanlԩԭtԩr? (O = 16) A) Kütle numarasԩ 55 dir. B) Nötron sayԩsԩ 32 dir. C) Proton sayԩsԩ 30 dur. D) Kimyasal özellikleri X ile aynԩdԩr. E) Elektron sayԩsԩ 26 dԩr. ÇÖZÜM 21. Hacmi 5,6 litre olan bir kapta, 0°C da bulunan ԭan bir karԩԭԩmԩn kütlesi 52 gram olduԫuna göre, X elementinin atom kütlesi nedir? (O = 16) A) 14 B) 32 C) 48 D) 52 E) 56 ESEN YAYINLARI 19. 0,1 mol X2O3 ile 0,5 mol XO bileԭiklerinden olu- NH3 gazԩnԩn basԩncԩ 1 atm dir. Bu kaba kaç gram O2 gazԩ eklenirse toplam atom sayԩsԩ iki katԩna çԩkar? (O = 16) A) 8 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 20. Eԭit kütlelerde SO2 ve O2 gazlarԩnԩ içeren bir karԩԭԩm 0,75 mol molekül içerdiԫine göre, karԩԭԩm kaç gramdԩr? (O = 16, S = 32) A) 12 74 B) 16 C) 24 D) 32 E) 48 B) 16 C) 24 D) 32 E) 48 ATOMUN YAPISI ALIԬTIRMALAR – 4 (OKULA YÖNELԨK SORULAR Atomun Yapԩsԩ 1. 0,4 gram C3H4 bileԭiԫi; 5. 0,2 mol X2O3 32 gram olduԫuna göre, a) Kaç moldür? (C=12, H=1) a) X’in atom kütlesi kaçtԩr? (O=16) b) Kaç molekül içerir? b) 0,5 mol XO kaç gramdԩr? (Avogadro sayԩsԩ=6,02.1023) c) 1 mol X2O3 kaç gramdԩr? c) Kaç mol atom içerir? 6. 3. 0,25 mol C2H6 gazԩ; göre, a) Kaç gramdԩr? (C=12, H=1) a) X’in atom kütlesi nedir? (H=1) b) NK’da kaç litredir? b) X3H4’ün 1 molü kaç gramdԩr? c) Kaç tane atom içerir? (Avogadro Sayԩsԩ = NA) c) X3H4 bileԭiԫinin kütlece % kaçԩ X’tir? 3,01.10 19 molekül içeren CO gazԩ, ESEN YAYINLARI 2. 7. X2S3 bileԭiԫinin kütlece % 36’si X’tir. Buna göre, a) Kaç moldür? (Avogadro sayԩsԩ: 6,02.1023) a) 1 mol X2S3 kaç gramdԩr? (S=32) 3 4. 8 gram X3H4 bileԭiԫinde 7,2 gram X olduԫuna b) NK’da kaç cm tür? b) X’in atom kütlesi kaçtԩr? c) Kaç tane atom içerir? c) X4C3 bileԭiԫinin 1 molu kaç g dԩr? (C=12) NK’da 33,6 litre hacim kaplayan SO3 gazԩ, 8. 0,2 mol X2O3 ve 0,5 mol XO bileԭiklerinden a) Kaç moldür? oluԭan karԩԭԩmԩn kütlesi 30,2 gram olduԫuna b) Kaç gramdԩr? (S=32, O=16) göre, c) Kaç molekül içerir? a) X’in atom kütlesi kaçtԩr? (O=16) (Avogadro Sayԩsԩ= 6,02.1023) b) XO’nun 1 molü kaç gramdԩr? c) X2O3’ün 1 molü kaç gramdԩr? 75 Atomun Yapԩsԩ 9. 13. Eԭit kütlede SO3 ve CH4 gazlarԩ karԩԭԩmԩ toplam SO3 ve O2 gazlarԩndan oluԭan bir karԩԭԩmԩn toplam kütlesi 46,4 gram, toplam atom sayԩsԩ 2,4 2,9 mol atom içermektedir. mol olduԫuna göre, karԩԭԩmdaki SO3 kaç mol- Buna göre, dür? (S=32, O=16) a) Karԩԭԩm toplam kaç gramdԩr? (S=32, O=16, C=12, H=1) b) Karԩԭԩmԩn NK’da hacmi kaç litredir? c) Karԩԭԩmda kaç gram H vardԩr? 10. CH4 ve C2H6 gazlarԩndan oluԭan bir karԩԭԩmԩn NK’da 6,72 litresi 7,6 gramdԩr. 14. 0,2 mol X2O3 gazԩ 15,2 gram olduԫuna göre, Karԩԭԩmdaki toplam atom sayԩsԩ kaç moldür? a) 38 g X2O3 gazԩ NK’da kaç litre hacim kaplar? (C=12, H=1) (O=16) b) 0,25 mol X2O5 kaç gramdԩr? 11. Mol sayԩlarԩ eԭit olan X2O3 ve X2O5 karԩԭԩmԩnԩn toplam kütlesi 50,4 gramdԩr. Karԩԭԩmda 24,8 gram X elementi bulunmaktadԩr. Buna göre, ESEN YAYINLARI c) Mg3X2’nin 1 molü kaç gramdԩr? (Mg=24) 15. 0,2 mol FeX2’nin kütlesi, 0,3 mol XO3’ün kütlesi- a) X’in atom kütlesi kaçtԩr? (O=16) ne eԭittir. b) 1 mol X2O5 kaç gramdԩr? Buna göre, c) Karԩԭԩmԩn toplam mol sayԩsԩ kaçtԩr? a) X’in atom kütlesi kaçtԩr? (O=16, Fe=56) b) 0,2 mol FeX2 kaç gramdԩr? c) 1 mol CX2 kaç gramdԩr? (C=12) 12. Eԭit kütlede He ve H2 gazlarԩ karԩԭԩmԩ 1 mol atom içerdiԫine göre, a) Karԩԭԩmԩn mol sayԩsԩ kaçtԩr? 16. CuSO4.nH2O bileԭiԫinin 2,14 gramԩ tüm su bu- b) Karԩԭԩmԩn kütlesi kaç gramdԩr? (H=1, He=4) harlaԭԩncaya kadar ԩsԩtԩldԩԫԩnda kütlesi 1,60 gram c) Karԩԭԩmdaki H2 gazԩnԩn NK’da hacmi kaç litre- kalԩyor. dir? Bileԭikteki n sayԩsԩ kaçtԩr? (Cu = 64, S = 32, O = 16, H = 1) 76 Etkinlik – 5 mol say›s› hesaplamalar› Ö¼RENME ALANI : Atomun Yap›s› ALT Ö¼RENME ALANI : Mol Kavram› BECER‹LER : Kavrama, iliÁkilendirme, Hesaplama KAZANIMLAR : 1. Mol kavram› ile ilgili niceliklerin aras›ndaki iliÁkileri fark eder. 2. Hesaplamalar› yapar ve ilgili yere yazar. ETK‹NL‹K SÜREC‹ AÁa¤›da verilen tablodaki boÁluklar› doldurunuz. Mol say›s› Molekül say›s› 1 NK'daki hacmi Mol atom say›s› 3,2 g CH gaz› 4 0,3 mol CO gaz› 4 5,6 litre SO2 gaz› 0,8 mol atom içeren NO gaz› 5 22 1,204.10 atom içeren O gaz› 6 7 2 0,25 mol AI2S3 1,505.1023 C2H6 gaz› molekülü 8 9 2,4 gram SO3 gaz› 8,96 litre CS2 gaz› 10 0,4 mol atom içeren C2H4 gaz› 11 23 2,408.10 H atomu içeren C H gaz› 12 13 14 2 6 0,05 moI Fe O 2 3 22 2,408.10 tane NH gaz› molekülü 3 24 gram C H gaz› 3 4 15 16,8 litre NO3 gaz› 16 1,2 mol S içeren AI2S3 kat›s› 17 23 7,224.10 tane H atomu içeren C3H6 gaz› 18 19 Atom say›s› 1,806.10 MgO 2 3 Kütlesi 22 22 3,01.10 tane H S gaz› 2 77 Etkinlik – 6 kimyasal hesaplamalar Ö¼RENME ALANI : Atomun Yap›s› ALT Ö¼RENME ALANI : Mol Kavram› BECER‹LER : ‹liÁkilendirme, Farketme, Çözme 1. Mol kavram› ile kimyasal hesaplamalar aras›ndaki iliÁkiyi fark eder. KAZANIMLAR : 2. S›n›rlay›c› maddeyi belirler, ürün miktar›n› hesaplar. ETK‹NL‹K SÜREC‹ AÁa¤›da verilen tablodaki boÁluklar› doldurunuz. Tepkime denklemleri Tepkimeye Sokulan Madde Miktar› 1 C(k) + 2H2(g) CH4(g) 0,6 g C(k) ve 0,4 g H2(g) 2 2AI(k) + 3S(k) AI2S3(k) 4,5 g AI(k) ve 10 g S(k) 3 C(k) + O2(g) 1 CO(g) + 2 4 CO2(g) O2(g) 5 C(k) + 2S(k) 6 Ca(k) + 7 N2(g) + 3H2(g) 8 N2(g) + 9 N2(g) + 3Br2(s) 10 11 1 2 3 2 CO2(g) CS2(s) O2(g) 2NH3(g) N2O3(g) O2(g) 2NBr3(s) 2Fe(k) + 3 O 2(g) 2 Mg(k) + 1 O 2(g) 2 12 S(k) + O2(g) 13 SO2(g) + 1 O2(g) 2 14 2H2(g) + O2(g) 15 H2(g) + S(k) 16 2Cr(k) + 3 O2(g) 2 17 2C(k) + 3H2(g) 78 CaO(k) 1,2 g C(k) ve 1,2 g O2(g) 1,4 g CO(g) ve 1,2 g O2(g) 1,2 g C(k) ve 8 g S(k) 1,6 g Ca(k) ve 1,6 g O2 2,1 g N2(g) ve 0,6 g H2(g) 12 g N2(g) ve 12 g O2(g) 12 g N2(g) ve 12 g O2(g) Fe2O3(k) 3,5 g Fe ve 3 g O2(g) MgO(k) 1,5 g Mg ve 1,5 g O2(g) SO2(g) SO3(g) 2H2O(s) H2S(g) Cr2O3(k) C2H6(g) 4 g S(k) ile 3,2 g O2(g) 2 g SO2(g) ve 2 g O2(g) 4,5 g H2(g) ve 4 g O2(g) 0,5 g H2(g) ve 6,4 g S(k) 3,6 g Cr(k) ve 0,8 g O2(g) 1,2 g C(k) ve 0,2 g H2(g) S›n›rlayan Madde OluÁan Ürün Miktar› ATOMUN YAPISI TEST – 1 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Atomun Yapԩsԩ 1. 5. Bir atomun proton ve elektron sayԩsԩ biliniyor- 3p orbitalinde 1 dolu orbitali bulunan X ele- sa aԭaԫԩdaki niceliklerden hangisi bilinmez? mentinin elektron diziliԭi, aԭaԫԩdakilerden A) Çekirdek yükü hangisidir? B) Kütle numarasԩ A) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 C) Atom numarasԩ B) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 D) Temel elektron daԫԩlԩmԩndaki baԭ kuantum C) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 sayԩsԩ D) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 E) Deԫerlik elektron sayԩsԩ E) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 2. 6. I. Çekirdeԫin çekim gücü yalnԩz protonlardan Atomun yapԩsԩna iliԭkin; I. Proton sayԩsԩ çekirdek yüküne eԭittir. kaynaklanԩr. II. Proton sayԩsԩ nötron sayԩsԩna eԭit olan atom- II. Bütün elektronlar çekirdeԫe aynԩ uzaklԩkta de- lar nötrdür. III. Proton ve nötronlar atomun çekirdeԫinde bulunur. ԫildir. III. Bütün elektronlar çekirdek tarafԩndan aynԩ Yukarԩdaki ifadelerden hangileri nötr atomlar için doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ESEN YAYINLARI kuvvetle çekilir. 7. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 15 X ve 22 C) I ve III Y elementlerine iliԭkin; I. Y nin deԫerlik elektronlarԩ s ve p orbitallerindedir. 3. I. X ile 80 II. X in temel hal elektron diziliԭinde üç tane yarԩ Y izotoptur. dolu orbitali vardԩr. II. X in elektron daԫԩlԩmԩ 4p5 ile bitiyor. III. X ve Y nin baԭ kuantum sayԩlarԩ farklԩdԩr. Buna göre, Y’ nin nötron sayԩsԩ kaçtԩr? A) 35 4. B) 37 C) 42 D) 45 Aԭaԫԩdaki elementlerden hangisinin deԫerlik elektron sayԩsԩ en çoktur? A) X 35 B) Y 20 D) Q 21 E) T 15 C) yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? E) 50 Z 19 8. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III X elementinin doԫada 53 X ve C) I ve II 57 X izotop atomlarԩ vardԩr. Bu elementin ortalama atom kütlesi 54 ise 57X izotopunun doԫadaki yüzdesi kaçtԩr? A) 25 B) 40 C) 60 D) 75 E) 80 79 Atomun Yapԩsԩ 9. 39 X, 40 Y 19 19 ve 40 Z 20 atomlarԩna iliԭkin; 12. Yüksüz ve kararlԩ haldeki X atomunun en yüksek enerjili orbitalinin; I. Her üçünün de fiziksel özellikleri farklԩdԩr. II. X ile Y izotop atomlarԩdԩr. III. Y ile Z izobar atomlardԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 10. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 35 X 17 Türü d, Baԭ kuantum sayԩsԩ 3, Elektron sayԩsԩ 5 olduԫuna göre, bu atomun çekirdek yükü ne- C) I ve II dir? A) 20 B) 21 C) 23 D) 25 E) 26 ve 36 Y atomlarԩndan X atomuna bir nötron Y 17 atomuna da bir elektron ekleniyor. Oluԭan taneciklere iliԭkin; 13. I. X ve Y tanecikleri birbirinin izotopudur. II. X ve Y nin kimyasal özellikleri aynԩdԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) Yalnԩz III 17 ESEN YAYINLARI III. Y nin elektron düzeninin son terimi 3p6 dԩr. Atom ———— X 20 25 Deԫerlik elektron sayԩsԩ ——————————— 2 Y 7 Z 7 Yukarԩdaki X, Y ve Z atomlarԩnԩn deԫerlik elektron sayԩlarԩ karԭԩlarԩna yazԩlmԩԭtԩr. Bunlardan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz X B) Yalnԩz Y D) Y ve Z E) X, Y ve Z C) X ve Y 11. X : 1s2 2s2 2p6 3s1 Y : 1s2 2s2 2p6 4s1 Yukarԩda yüksüz haldeki X ve Y atomlarԩnԩn elektron düzenleri verilmiԭtir. Buna göre, aԭaԫԩdaki yargԩlardan hangisi yanlԩԭtԩr? 14. I. II. 13 7 X, Z, 21 Y 15 R A) Y, X’in uyarԩlmԩԭ halidir. III. B) X ve Y’nin elektron sayԩlarԩ farklԩdԩr. Yukarԩdaki atom çiftlerinden hangilerinin de- C) Y’nin bir elektron vermesi X’ten daha kolaydԩr. ԫerlik elektron sayԩlarԩ eԭittir? D) Y, enerji vererek X’e dönüԭür. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II E) X, Y’den daha kararlԩdԩr. D) II ve III E) I, II ve III 80 3 L, 19 K C) I ve II Atomun Yapԩsԩ 15. Çekirdekli atom modelini ilk bulan bilim ada- 18. I. Nötr atomlarda atom numarasԩ, elektron sayԩ- mԩ, aԭaԫԩdakilerden hangisidir? A) Thomson B) Rutherford D) Newton E) Avogadro sԩna eԭittir. II. Atomun kütle numarasԩ proton ve nötron sayԩ- C) Bohr larԩ toplamԩna eԭittir. III. Atom çekirdeԫi, (+) pozitif elektrik yüklüdür. Atom için yukarԩda verilen ifadelerden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz III B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 16. • Kütle numarasԩ 80 dir. • Nötron sayԩsԩ, proton sayԩsԩndan 10 fazlԩdԩr. 19. X atomunun 16 protonu ve 16 nötronu bulunmak- X elementinin atomuna ait bilgiler verilmiԭtir. tadԩr. X atomu ile ilgili; Buna göre; I. Nötron sayԩsԩ 35 tir. I. III. Elektron sayԩsԩ 35 tir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III ESEN YAYINLARI II. Çekirdek yükü +45 tir. 32 Y 16 II. 33 Z 16 III. 34 T 16 atomlarԩndan hangileri X in izotop atomlarԩdԩr? A) Yalnԩz III B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 20. Y atomunun 15 protonu 16 nötronu bulunmaktadԩr. 17. Kütle numarasԩ 167 ve nötron sayԩsԩ 99 olan elementin atomu için, Aԭaԫԩdakilerden hangisi Y’nin izotop atomudur? II. Toplam tanecik sayԩsԩ 167 dir. Kütle numarasԩ ————— A) 31 III. Nükleon sayԩsԩ 99 dur. B) 30 16 yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? C) 32 16 A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) 33 18 D) I ve III E) II ve III E) 35 18 I. Atom numarasԩ 68 dir. C) I ve II Nötron sayԩsԩ ————— 16 81 ATOMUN YAPISI TEST – 3 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Atomun Yapԩsԩ 1. 4. I. Bir orbitaldeki iki elektronun dönüԭ yönleri I. Atom, pozitif yükten oluԭan bir küredir ve elek- zԩttԩr. tronlarԩn bu kürenin içerisine daԫԩlmԩԭtԩr. II. Bir elektronun yeri ve hԩzԩ aynԩ anda belirlen- II. Bir atomda pozitif yüklerin sayԩsԩna eԭit sayԩ- mez. da negatif yüklü elektronlar bulunur. III. Eԭ enerjili orbitallerin her birine birer elektron III. Bir atomda elektronlar belirli kararlԩ hallerde girmeden, bir orbitale iki elektron giremez. 2. bulunabilir. Atomun yapԩsԩ ile ilgili yukarԩdaki yargԩlardan Yukarԩdakilerden hangileri Thomson Atom hangileri doԫrudur? Modeli ile açԩklanmԩԭtԩr? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II I. Atomdaki (+) yük yoԫun olarak küçük bir ha- 5. cimde toplanԩr. B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III I. C) I ve III s orbitalleri küre ԭeklindedir. II. p orbitalleri çekirdeԫin iki tarafԩna zԩt yönlen- II. Çekirdek çevresinde büyük bir boԭluk ve bu III. Fiziksel ve kimyasal olaylarda kütle korunur. Yukarԩdaki ifadelerden hangileri Rutherford Atom Modeli’ne aittir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III miԭ, kum torbasԩ biçimde iki ayrԩ “lob” dan ESEN YAYINLARI boԭlukta, negatif yüklü elektronlar vardԩr. 3. A) Yalnԩz I oluԭmuԭ elektron bulutlarԩdԩr. III. Elektronlarԩn bulunma ihtimalinin fazla olduԫu yerlere yörünge denir. Modern Atom Modeli’ne ait yukarԩdaki ifadelerden hangileri doԫrudur? C) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I, II ve III C) Yalnԩz III I. Elektron yoԫunluԫunun en fazla olduԫu bölgelere orbital denir. II. n baԭ kuantum sayԩsԩ olup, enerji kabuklarԩnԩ 6. ifade eder. III. Bir atomda, kuantum sayԩlarԩ aynԩ olan iki I. Thomson Atom Modeli II. Rutherford Atom Modeli III. Bohr Atom Modeli elektron yoktur. Modern Atom Modeline göre, yukarԩdakiler- Yukarԩda verilen Atom Modellerinden hangile- den hangileri doԫrudur? rinde nötron ile ilgili bir açԩklama yoktur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II 85 Atomun Yapԩsԩ 7. I. 10. I. Modern Atom Modeli Atomun en yüksek enerjili haline temel hal denir. II. Baԭ kuantum sayԩsԩ n olup, temel enerji düzeylerine karԭԩlԩktԩr. II. Bohr Atom Modeli III. Rutherford Atom Modeli Yörüngeleri ifade eden baԭ kuantum sayԩsԩ (n) III. Ԩkinci kuantum sayԩsԩ l ile gösterilir ve açԩsal yukarԩda verilen atom modellerinden hangile- momentum kuantum sayԩsԩ denir. ri yer alԩr? 8. Yukarԩdaki tanԩmlamalardan hangileri doԫru- A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II dur? I. Elektronlar, çekirdek çevresindeki belirli dai- A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 11. I. Çekirdeԫin hacmi, atomun bütün hacmi ya- nԩnda çok küçüktür. resel yörüngelerde hareket halindedir. II. Bütün enerji katmanlarԩ çekirdeԫe aynԩ uzak- II. Elektronlar çekirdekten uzaklaԭԩrken, potansi- lԩktadԩr. yel enerjileri artar, kinetik enerjileri azalԩr. En = – 313, 6 kkal/mol n2 Yukarԩdaki ifadelerden hangileri Bohr Atom III. Çekirdek, atomun en yoԫun kԩsmԩdԩr. ESEN YAYINLARI III. Bir yörüngenin enerjisi Nötr bir atom için yukarԩdaki bilgilerden hangileri doԫrudur? Modeli’ne göre doԫrudur? 9. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III C) I ve II 12. Deԫeri ————— 1,2,3… II. 3. enerji seviyesinde 9 orbital bulunur. Sembolü Adԩ ————— ———————— I. n Baԭ kuantum sayԩsԩ III. Bir orbitalin alabileceԫi maksimum elektron II. l Orbital kuantum sayԩsԩ 0,1… (n –1) III. m Manyetik kuantum say. I. 2pX ve 2pY orbitallerinin enerjileri eԭittir. 2 sayԩsԩ 2n dir. 0, +l, – l Modern Atom Modeli’ne göre, yukarԩdaki yar- Kuantum sayԩlarԩ ile ilgili yukarԩdaki bilgiler- gԩlardan hangileri doԫrudur? den hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III 86 C) I ve II A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III Atomun Yapԩsԩ 13. Atomun yapԩsԩ ile ilgli aԭaԫԩda verilen ifade- 16. Atomun yapԩsԩ ile ilgili, lerden hangisi yanlԩԭtԩr? I. A) s elektronlarԩ, aynԩ katmandaki p elektronlarԩ- II. Atomun kütle numarasԩ, proton sayԩsԩ ile nöt- Proton ve nötronlar atomun çekirdeԫindedir. ron sayԩsԩnԩn toplamԩna eԭittir. na göre daha düԭük enerjilidir. III. Atom numarasԩ, proton, nötron ve elektron B) Elektron, çekirdeԫin çekim gücünü yenecek sayԩlarԩnԩn toplamԩna eԭittir. kadar enerjiye sahip olduԫundan atomdan ko- yargԩlardan hangileri doԫrudur? par ve uzaklaԭԩr. C) 2px den bir elektron koparmak, 2py den bir elektron koparmaktan daha az enerji ister. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II D) En yüksek baԭ kuantum sayԩsԩna sahip katmanda bulunan elektronlara deԫerlik elektronlarԩ denir. E) Bir katyon oluԭurken elektronlar sԩrasԩyla np, ns ve (n – 1) d orbitallerinden uzaklaԭԩr. 17. X in orbital diyagramԩ ԭöyledir; a b X : [Ar] sayԩlarԩ adԩ verilen üç sayԩ kullanԩlԩr.” Buna göre, bu orbitali tanԩmlamak için; I. Baԭ kuantum sayԩsԩ II. Orbital kuantum sayԩsԩ Ar nin atom numarasԩ 18 olduԫuna göre, X ESEN YAYINLARI 14. “Her bir atom orbitalini tanԩmlamak için kuantum için, I. Atom numarasԩ 24 tür. II. b ile gösterilen orbital 3d dir. III. b ile gösterilen orbitaller, a orbitaline göre çekirdeԫe daha yakԩndԩr. III. Spin kuantum sayԩsԩ 15. IV. Açԩsal kuantum sayԩsԩ yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? hangilerinin bilinmesi gereklidir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) I, II ve III B) I, III ve IV D) I ve III E) I, II ve III D) I, II ve IV E) II ve III 23 I. C) II, III ve IV X atomuna iliԭkin; 18. Baԭ kuantum sayԩsԩ 4 tür. 48 +2 X 22 C) I ve II iyonu için; I. Nükleon sayԩsԩ 26 dԩr. II. Deԫerlik orbitalleri 4s ve 3d dir. II. s orbitallerinde toplam 8 elektron bulunur. III. Ԩlk elektronu 3d orbitalinden verir. III. Diyamanyetiktir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz III D) II ve III E) I, II ve III D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III C) I ve III 87 ATOMUN YAPISI TEST – 5 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Atomun Yapԩsԩ 1. 1,204.1022 tane molekül içeren H2 gazԩ kaç 7. moldür? (NA= 6,02.1023) A) 2.10–2 B) 0,2 D) 0,1 E) 3.10–2 X ve Y elementlerinin farklԩ iki bileԭiԫi vardԩr. XY3’ün bir molünün kütlesi 136, XY5’inki ise 206 g dԩr. C) 1.102 X ve Y’nin atom aԫԩrlԩklarԩ nedir? X ——— A) 27 2. 80 gram CuSO4 bileԭiԫi kaç moldür? (Cu = 64, S = 32, O = 16) A) 0,25 B) 0,5 D) 0,05 E) 0,1 E) 0,02 C) 0,002 9. 4. 32 D) 61 25 E) 40 35 4 gram CH4 gazԩ için; I. 0,25 moldür. II. 1 gram H içerir. (C = 12, H = 1) ESEN YAYINLARI D) 0,01 35 40 ifadelerinden hangileri doԫru olur? kaç moldür? (O = 16) B) 0,96 31 C) III. NK’da 2,8 litre hacim kaplar. Ԩçinde 0,96 gram oksijen bulunduran KNO3 A) 0,32 B) C) 0,025 8. 3. A) I ve II B) I ve III D) I, II ve III E) Yalnԩz III I. 5 gramdԩr. gramdԩr? (Mg = 24, N = 14) II. 0,05 moldür. B) 20 C) 30 D) 40 E) 60 C) II ve III 3,01.1022 tane Mg3N2 molekülü için; 0,9 mol Mg atomu içeren Mg3N2 bileԭiԫi kaç A) 10 Y ——— 36 III. 1,4 gram azot içerir. ifadelerinden hangileri doԫrudur? (Mg = 24, N = 14) 5. A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 0,4 mol X2O3 bileԭiԫi 44 gram geldiԫine göre, X elementinin atom aԫԩrlԩԫԩ kaçtԩr? (O = 16) A) 94 B) 62 C) 48 D) 31 E) 27 10. 15,2 gram CS2 gazԩ için aԭaԫԩdaki bilgilerden hangisi yanlԩԭtԩr? (C = 12, S = 32, N = 6,02.1023) A) 2,4 gram C içerir. 6. 0,1 mol X2O5 bileԭiԫi 14,2 gramdԩr. B) 0,02 moldür. Çekirdeԫinde 16 nötron bulunan X atomunda kaç proton vardԩr? (O = 16) A) 15 B) 16 C) 31 C) 0,6 N tane atom içerir. D) 1,204.1023 molekül içerir. D) 62 E) 10 E) NK’da 4,48 litredir. 91 Atomun Yapԩsԩ 11. 3,612.1023 tane oksijen atomu içeren SO3 kaç 17. Eԭit kütlede oksijen içeren SO3 ve SO2 den gramdԩr? (S = 32, O = 16) A) 80 B) 48 oluԭan karԩԭԩmԩn kütlesi 35,2 gram olduԫuna C) 24 D) 16 göre, karԩԭԩmda kaç mol SO2 vardԩr? E) 8 (S = 32, O = 16) A) 0,1 B) 0,2 C) 0,3 D) 0,4 E) 0,5 12. 0,5 mol X(NO3)2 82 gram geldiԫine göre, X elementinin atom kütlesi nedir? (N = 14, O = 16) A) 20 B) 36 C) 40 D) 60 18. CO ve CO2 gazlarԩndan oluԭan ve 0,3 mol ge- E) 164 len gaz karԩԭԩmԩnda toplam 0,8 mol atom bulunduԫuna göre, karԩԭԩmԩn kütlesi kaç gramdԩr? (C = 12, O = 16) A) 5,6 13. Hangi maddenin mol sayԩsԩ diԫerlerinden B) 8,8 C) 11,2 D) 11,6 E) 13,2 farklԩdԩr? (H = 1, CI=35) A) 1,75 gram klor atomu B) NK’ da 1,12 litre oksijen gazԩ C) 3,01.1022 molekül H2O 19. CH4 ve C3H4 gazlarԩndan eԭit kütleler alԩnarak D) 2 gram hidrojen içeren CH4 hazԩrlanan karԩԭԩmԩn toplam mol sayԩsԩ 1,4 ol- 14. 0,01 mol XBr3 bileԭiԫi 2,71 gram geldiԫine gö- ESEN YAYINLARI E) 0,05 mol hidrojen atomu duԫuna göre, karԩԭԩmԩn kaç gramԩ CH4 tür? (C = 12, H = 1) A) 4 B) 8 C) 12 D) 14 E) 16 re X’in atom kütlesi nedir? (Br = 80) A) 27 B) 31 C) 62 D) 160 E) 191 20. SO3 ve O2 gazlarԩndan oluԭan bir karԩԭԩmdaki toplam atom sayԩsԩ 0,4 mol ve karԩԭԩmԩn kütlesi 7,2 gram olduԫuna göre, karԩԭԩm kaç mol 15. N2X ile CX2 bileԭiklerinin birer molleri eԭit kütlede olduԫuna göre, X elementinin atom kütlesi kaçtԩr? (N = 14, C = 12) A) 9 B) 16 C) 19 D) 28 SO3 içermektedir? (S = 32, O = 16) A) 0,09 B) 0,06 D) 0,04 E) 0,02 C) 0,05 E) 32 16. NH3 ve CH4 gazlarԩndan oluԭan bir karԩԭԩmԩn NK’da 89,6 litresi 67 gram gelmektedir. 21. Eԭit sayԩda X2O3 ve X3O4 molekülleri içeren karԩԭԩmԩn 39,2 gramԩnda 11,2 gram oksijen Bu karԩԭԩmda kaç mol NH3 gazԩ vardԩr? bulunduԫuna göre, X’in atom kütlesi kaçtԩr? (N=14, C=12, H=1) (O = 16) A) 0,5 92 B) 1 C) 1,5 D) 2 E) 3 A) 56 B) 52 C) 46 D) 28 E) 14 2. ÜNİTE PERİYODİK SİSTEM 1. BÖLÜM : PERİYODİK SİSTEMİN TARİHÇESİ 2. BÖLÜM : ÖZELLİKLERDE PERİYODİK DEĞİŞİM 3. BÖLÜM : ELEMENTLERİN ÖZELLİKLERİ Kimyanın konusunu oluşturan maddeleri özelliklerine göre karışımlar, bileşikler ve elementler olmak üzere ayırdığımızı 9. sınıf Kimya dersinden hatırlamaktayız. Şimdi elementlerin de diğer maddeler gibi sınıflandırılıp sınıflandırılmayacağını irdeleyeceğiz. Elementlerde tıpkı diğer maddeler gibi sınıflandırılabilir. Sınıflandırma elementlerin değişik özellikleri esas alınarak çeşitli şekillerde yapılabilir. Örneğin; elementler fiziksel hallerine göre katı, sıvı ve gaz olmak üzere sınıflandırılabilir. Oda koşullarında demir katı, cıva sıvı, oksijen ise gazdır. İletkenliklerine göre de sınıflandırma yapılabilir. Buna göre bakır, çinko, alüminyum iletken, fosfor, kükürt iletken değildir. Sınıflandırma neticesinde aynı özelliği gösteren elementler bir grup oluşturur. Elementleri sınıflandırmak onları tanımakta ve kullanmakta oldukça önemli kolaylıklar sağlar. Sınıflandırma ile elementi nerede, nasıl kullanacağımız, hangi elementleri birbirinin yerine kullanabileceğimiz kolayca tespit edilebilir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri esas alındığında elementler başlıca metal ve ametal olmak üzere iki gruba ayrılır. Doğada bulunan yüzden fazla elementi metal ve ametal olmak üzere iki ana gruba ayırmak oldukça kaba bir sınıflandırma işlemidir. Her ne kadar elementi tanımada kolaylık sağlarsa da yeterli olmaz. PERİYODİK SİSTEMİN TARİHÇESİ 1. PERİYODİK SİSTEMİN TARİHÇESİ 2. MODERN PERİYODİK SİSTEM 3. ELEKTRON DİZİLİMİ, PERİYOT, GRUP VE BLOK İLİŞKİSİ Elementlerin tüm özelliklerini ve birbirleri ile ilişkilerini araştıran bilim adamları bu özellik ve ilişkilerdeki benzerlikleri uzun süredir biliyorlardı. Benzer özellikler bir düzen içinde birbirini tekrarlıyordu. Bu düzenlilikleri belli bir sistem içinde toplamak fikri pek çok bilim adamının uğraşı oldu. Bilim adamlarının bir görevi de bilgileri sınıflandırmaktır. Ancak, öncelikle ellerinde doğru bilgi olması gerekir. Örneğin, botanikçiler onsekizinci yüzyılda bitkileri sınıflandıracak kadar yeterli bilgiye sahiptirler. Oysa, kimyacılar, elementlerin atom kütlelerindeki belirsizlikler ve henüz bazı elementlerin keşfedilmemiş olmasından dolayı yüz yıl daha beklemek zorunda kaldılar. Periyodik çizelgenin hangi kurumsal temellere göre ve nasıl düzenlendiğini göreceğiz. Bugün kullanılan çizelgenin temel özelliklerinden bahsedilecektir. 1. BÖLÜM Periyodik Sistem PERԨYODԨK SԨSTEMԨN TARԨHÇESԨ 1. PERԨYODԨK SԨSTEMԨN TARԨHÇESԨ 1860 yԩlԩnda Karlsruhe kongresi, önde gelen pek çok kimyacԩ, daha önce yayԩnlamԩԭ olan atomlarԩn Periyodik sistem, kimya eԫitiminde en önemli varlԩԫԩ, doԫru atomik kütleler ve elementlerin birbiri ile kavramdԩr. Bunun geliԭmesi, uzun yԩllar boyunca çok olan iliԭkileri ile ilgili konularda, bazԩ ortak kararlar al- sayԩda bilim adamԩnԩn çalԩԭmasԩ ile elde edilen bilgi- mak için bir araya gelmiԭtir. Hiç bir anlaԭma olmamԩԭ- lerin derlenmesi neticesinde, nasԩl bir bilimsel keԭfin tԩr. Fakat pek çok temel fikir tartԩԭԩlmԩԭtԩr. ortaya çԩkabileceԫine örnektir. Bilimde sԩk sԩk eԭ zamanlԩ keԭifler mevcuttur. Çünkü yeterli bilimsel ve- Tartԩԭԩlan konulardan biri “aynԩ sԩcaklԩk ve ba- ri toplanԩnca, yeni keԭiflerin vakti de gelmiԭ demektir. sԩnçta farklԩ gazlarԩn eԭit hacimlerinde eԭit sayԩda 19. yüzyԩlԩn ortalarԩna kadar elementlerin farklԩlԩk- molekül bulunur.” diye ifade edilen Avogadro pren- larԩ, tanԩnmasԩ ve onlarԩn baԫԩl kütleleri kimyacԩlarԩn sibidir. Kongreye katԩlan Alman Lother Mayer ve Rus önde gelen uԫraԭԩ idi. Bilinen element sayԩsԩnԩn art- Dimitri Mendeleev, Avogadro’nun makalesinin kop- masԩ ile bilim adamlarԩ gruplara ait elementlerin dik- yasԩnԩ alarak memleketlerine dönmüԭlerdi. 1869 yԩlԩn- kat çeken benzerliklerini gözlediler. da Mayer ve Mendeleev birbirinden habersiz olarak elementlerin artan atom kütlelerine göre sԩralanmasԩ a) Triadlar Kuralԩ Elementlerin sԩnԩflandԩrԩlmasԩna iliԭkin yapԩlan çalԩԭmalarda ilk 1826 da Alman kimyager John W. Döbereiner, benzer özelliklere sahip elementlerin üç- ESEN YAYINLARI halinde düzenli olarak tekrarlanan özelliklerin gözlenebildiԫini keԭfettiler. Mendeleev bu gözlemlere periyodik kanun adԩnԩ verdi. lü gruplar ԭeklinde sԩralanabileceԫini savundu. Bunada triadlar kuralԩ dendi. Bu üçlü elementlerden ortadakinin atom kütlesinin, yanԩndakilerinin atom kütlesinin ortalamasԩna yakԩn olduԫunu belirtmiԭtir. b) Oktav Kuralԩ 1864’de Ԩngiliz John Newlands, bilinen elementlerin atom kütlelerine göre sԩraya dizildiklerinde, her sekiz elementin benzer özellikleri sahip olduԫunun farkԩna vardԩ. Newlands bu özel baԫԩntԩyԩ oktav (sekizli) yasasԩ olarak isimlendirdi. Bu “yasanԩn” kalsi- Kimya öԫreten ve genel kimya kitabԩ yazarԩ yumdan sonra gelen elementler için yetersiz olduԫu olan Mendeleev, elementler hakkԩndaki irdeleme- ortaya çԩkԩnca Newlands’ԩn çalԩԭmasԩ bilimsel toplu- lerini düzene sokmanԩn bir yolunu arԩyordu. Ele- luk tarafԩndan kabul edilmedi. Bunun gibi bahsedilen gözlemler, konunun temelini teԭkil etmesine raԫmen, hiç kimse bunun için bir dayanak bulamamԩԭtԩ. O zaman bilinen 63 element uzun bir listede yer almԩԭtԩ. mentlerin isimlerini ve özelliklerini gösteren kartlar bastԩ ve elementler arasԩndaki iliԭkileri gözönüne alarak, kartlarԩ çeԭitli ԭekillerde düzenledi. An107 Periyodik Sistem 2. latԩldԩԫԩna göre düԭünürken morali bozuldu uykuya daldԩ. Elementleri atom kütlelerinin artma yö- MODERN PERԨYODԨK SԨSTEM _ - saçԩlma deneylerinde elde edilen verileri kul- nünde sԩralama planԩ ile uyandԩ; bir dizinin baԭ- lanan Rutherford, bir kaç elementin çekirdeԫinde- langԩcԩ, tekrarlanan özelliklerin baԭladԩԫԩ yer alԩna- ki pozitif yükün miktarԩnԩ tahmin edebilmiԭti. Ancak caktԩ. Bu tertip, elementlerin periyodik olarak, tekrarlanan özelliklere sahip kolonlar içine koymaktaydԩ. 1913’e kadar atom numaralarԩnԩn tayini için genel bir Mayer de benzer tertipler buldu, fakat ilk önce yöntem yoktu. 1913 yԩlԩnda genç bir fizikçi olan Henry Mendelev konunun anahtarԩnԩ keԭfetmiԭ oldu. Men- Moseley yüksek enerjili elektronlarla bombardԩman deleev’in kimya dehasԩ, yapԩyԩ tamamlayacak, fakat edilen elementlerin ürettiԫi X ԩԭԩnlarԩnԩn frekanslarԩ ile henüz bulunmamԩԭ elementlere yer bԩrakmasԩnԩ saԫ- atom numaralarԩ arasԩnda, bir iliԭki olduԫunu keԭfet- ladԩ. Bunlar daha sonra keԭfedilince yapԩlan iԭlemin ti. Birkaç istisna dԩԭԩnda Moseley, atom numaralarԩ- tamamen doԫru olduԫu görüldü. Örneԫin; onun tab- nԩn artԩԭ sԩrasԩnԩn, atom kütlesinin artԩԭ sԩrasԩ ile ay- losunda silisyumdan aԭaԫԩda galyum ve arsenik ara- nԩ olduԫunu buldu. Örneԫin, kalsiyumun atom kütle- sԩnda bir elementin olmasԩ bekleniyordu. Bu elemen- sinin artԩԭ sԩrasԩna göre, yirminci elementtir ve atom te “eksasilisyum” adԩnԩ vermiԭti. Bunun hidrojene gö- numarasԩ da yirmidir. zer olmasԩ gerekiyordu. Bu durum Alman kimyacԩ Clemens Winkler’i harekete geçirdi ve 1886 yԩlԩnda eksa - silisyum bulundu ve germanyum olarak isimlendirdi. Germanyumun baԫԩl atom kütlesi 72,6 ve özellikleri silisyuma benzerdi. Mendeleev’in düzenlediԫi tabloda bir problem ortaya çԩktԩ. Örneԫin argon tek baԭԩna düԭünüldüԫünde, yerleԭimine ait doԫru kütleye sahip deԫildi. Argonun baԫԩl kütlesi 40 idi ve kalsiyumun aynԩsԩ idi. Fakat argon bir asal gaz, kalsiyum ise aktif bir metaldi. Böyle beklenmeyen durumlar, araԭtԩrmacԩlarda, ESEN YAYINLARI re baԫԩl kütlesinin 72 ve özelliklerinin silisyuma ben- Bilim adamlarԩnԩn canԩnԩ sԩkan tutarsԩzlԩklar, ԭimdi daha anlamlԩ hale gelmiԭti. Argonun atom numarasԩ 18 dir ve potasyumunki de 19 dur. Bu nedenle potasyum periyodik çizelgede argondan sonra gelebilir. Bu çalԩԭmalarԩyla Moseley, elementlerin kimyasal davranԩԭlarԩnԩn atom aԫԩrlԩklarԩna deԫil atom numaralarԩna göre sԩralanmasԩ gerektiԫini göstermiԭtir. Bugünkü modern periyodik çizelge atom numaralarԩnԩ esas almaktadԩr. Modern bir periyodik çizelge, baԫԩl atom kütlelerinin elementlerin düzenlenmesin- genellikle element simgesiyle atom numarasԩnԩ bir- de temel olarak alԩnmasԩnda ԭüpheler uyandԩrdԩ. Bu- likle gösterir. Elementlerin elektron daԫԩlԩmlarԩ, fizik- na raԫmen Mendeleev’in hazԩrladԩԫԩ periyodik cetvel sel ve kimyasal özelliklerdeki tekrarlarԩn açԩklanma- kimya literatürüne elementlerin aileleri (grup) kavra- sԩna yardԩmcԩ olur. mԩnԩ kazandԩrmԩԭtԩ. Mendeleev’in periyodik cetvelindeki tutarsԩzlԩklar, gözlenen periyodikliԫin temelinde, atom kütlesinden daha baԭka bazԩ temel özelliklerin, alabileceԫi düԭüncesini akԩllara getirmiԭtir. Bu özelliԫin, atom numarasԩ ile baԫlantԩlԩ olabileceԫi de düԭünülmekteydi. 108 Periyodik çizelge bir grubun veya bir periyodun içinde yer alan elementlerin genel özelliklerini ve kimyasal eԫilimlerini anlamamԩza, her hangi bir elementin özelliklerini oldukça doԫru bir ԭekilde tahmin edebilmemize yardԩmcԩ olur. Periyodik Sistem Elementleri özelliklerinden benzerliklerine göre De¤erlik Orbitaller ve De¤erlik Elektronlar sԩnԩflandԩran çizelgeye periyodik cetvel veya periyodik tablo denir. Periyodik cetvel, periyot ve grup- s1 s2 s2 d1 s2 d2 s2 d3 s1 d5 s2 d5 s2 d6 s2 d7 s2 d8 s1 d10 s2 d10 s2 d10 p1 s2 d10 p2 s2 d10 p3 s2 d10 p4 s2 d10 p5 s2 d10 p6 lardan oluԭur. Periyodik cetvelin yatay sԩralarԩna periyot denir. Periyotlar enerji seviyelerini temsil eder. Temel elektron diziliԭinde elektron içeren enerji seviyeleri eԭit olan elementler atom numaralarԩnԩn artԩԭԩna göre sԩralanarak periyotlar oluԭturulmuԭtur. Periyodik cetvelin düԭey sütunlarԩna grup denir. Gruplar deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ temsil eder. A ve B olmak üzere iki tür grup bulunmaktadԩr. Periyodik cetvel periyotlar ve gruplar dԩԭԩnda dört ana bloԫa ayrԩlmԩԭtԩr. Bunlar s, p, d ve f bloklarԩdԩr. Temel Elektron diziliԭleri s ile biten elementler s blo- 2p 3p 2s 3s 4s 5s 4p 4d 5d 6d 7d 6s 7s 5p ESEN YAYINLARI 1s 1s 1A 2A 3B 4B 5B 6B 7B 8B 8B 8B 1B 2B 3A 4A 5A 6A 7A 8A ÖRNEK X atomunun kütle numarasԩ 56 dir. Nötron sayԩsԩ pro- ԫunda (He hariç), p ile bitenler p bloԫunda, d ile bitenler d bloԫunda ve f ile bitenler f bloԫunda yer alԩr. Grup Numaras› ve Grup Türü ton sayԩsԩndan 4 fazladԩr. X’in periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? A) 4. periyot 1A B) 3. periyot 8A C) 3. periyot 4A D) 4. periyot 8B E) 4. periyot 2B ÇÖZÜM 6p 7p 4f 5f s ve p bloklarԩndaki elementler A gruplarԩnԩ, d ve f bloklarԩndaki elementler ise B gruplarԩnԩ oluԭturur. Periyot ve gruplarԩn bulunmasԩnda baԭkuantum sayԩsԩ, deԫerlik orbitaller ve deԫerlik elektron sayԩsԩ kullanԩlԩr. Temel elektron diziliԭinde baԭkuantum sayԩsԩ (en yüksek enerji seviyesi olup en son s orbitalinin katsayԩsԩdԩr) periyot numarasԩnԩ, deԫerlik elektron sayԩsԩ ise grup numarasԩnԩ verir. Deԫerlik orbitaller grubun türünü, deԫerlik elektron sayԩsԩ ise grubun numarasԩnԩ verir. ÖRNEK Y’nin nötron sayԩsԩ 14’tür. Kütle numarasԩ 27 olduԫuna göre, periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? A) 3. periyot 2A B) 3. periyot 3A C) 4. periyot 3A D) 3. periyot 4A E) 4. periyot 4A 109 Periyodik Sistem ÇÖZÜM 3. Gruplar ELEKTRON DԨZԨLԨMԨ, PERԨYOT, GRUP VE BLOK Özel Adlar› 1A Grubu Alkali metaller 2A Grubu Toprak alkali metaller 3A Grubu Toprak metaller 4A Grubu Karbon grubu 5A Grubu Azot grubu 6A Grubu Oksijen grubu 7A Grubu Halojenler 8A Grubu Soygazlar B Gruplar› GeçiÁ elementleri * B gruplarԩna dahil olan f bloԫundaki elementle- a) Periyotlar re ise iç geçiԭ elementleri denir. En yüksek enerji düzeyleri eԭit olan elementlerin atom numaralarԩndaki artԩԭa göre, soldan saԫa doԫru c) Bloklar sԩralanmasԩyla elde edilen satԩrlardԩr. Bir elementin deԫerlik elektronlarԩnԩn bulunduԫu Bir element atomunun deԫerlik katmanԩndaki enerji düzeyini gösterir. Bundan dolayԩ 7 tanedir. Yu- elektron dizilimi, o elementin periyodik sistemdeki yerini belirler. Daha önce verilen periyodik cetvel ԭeklin- “n” ile gösterilir. “n” baԭ kuantum sayԩsԩdԩr. de görüldüԫü gibi, periyodik cetvel, s bloklu, p bloԫu, Birinci periyot hariç, her periyot bir metalle baԭlar. Yedinci periyot hariç, her periyot bir soygaz ile biter. PER‹YOT BaÁlad›¤› Element Bitti¤i Element Element Say›s› 1. periyot 1H 2He 2 2. periyot 3Li 10Ne 8 ESEN YAYINLARI karԩdan aԭaԫԩya numaralanԩr. Periyotlarԩn numarasԩ d bloku ve f bloku olmak üzere dört bloԫa bölünmüԭtü. Bu bölümde iki element hariç olacaktԩr. Kesin olarak helyum s bloԫuna aittir, fakat p bloԫunda gösterilmiԭtir. Helyum, 2A gruptaki metallerden ziyade 8A gruptaki (18. grup) asal gazlarԩn özelliklerini gösteren bir gazdԩr. 8A grubunun diԫer elementlerinde olduԫu gibi helyum da dolu bir deԫerlik katmanԩna sahip olduԫundan onun yeri 8A grubudur. Hidrojen, periyodik 3. periyot 11Na 18Ar 8 4. periyot 19K 36Kr 18 5. periyot 37Rb 54Xe 18 Hidrojen aynԩ zamanda asal gazlardan bir eksik elektrona sahip olduԫundan 7A grubu (17. grup) üyesi gi- 6. periyot 55Cs 86Rn 32 7. periyot 87Fr – 27 sistemde, ayrԩcalԩklԩ bir yerde bulunmaktadԩr. Bir tane s - elektronu olduԫundan birinci grup (1A grup) tadԩr. bi davranabilir. s ve p bloklarԩ, ana gruplarԩ oluԭtururlar. Aynԩ b) Gruplar ana grupta bulunan elementlerin atomlarԩnԩn deԫerlik Gruplar deԫerlik orbitallerin türünü ve deԫerlik katmanԩndaki elektron daԫԩlԩmԩ aynԩ olup yalnԩz baԭ elektron sayԩsԩnԩ temsil eder. Bir gruptaki elementle- kuantum sayԩlarԩ farklԩdԩr. Bir temel grupta atomlarԩn rin kimyasal özellikleri birbirine benzer. Bu ilkeye 1H özelliklerinin büyük ölçüde benzer olmasԩnԩn nedeni; elementi uymaz. 1A grubu elementlerine alkali (ba- aynԩ dԩԭ enerji seviyesinde bulunan elektron sayԩsԩ- zik) metaller denir. Bu elementlerin özellikleri birbirine nԩn ve daԫԩlԩmԩnԩn benzerliԫidir. Grup numarasԩ, de- benzer. Ancak H elementi metal deԫildir ve özellikleri ԫerlik elektron sayԩsԩnԩ verir. s - bloԫunda grup numa- gruptaki elementlerin özelliklerine benzemez. Periyodik tablonun gruplarԩnԩn ve bloklarԩnԩn ortak özelliklerinden kaynaklanan özel adlarԩ vardԩr. 110 rasԩ deԫerlik elektron sayԩsԩna eԭittir. p bloԫunda deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ bulmak için genel grup numarasԩndan (1 den 18’e kadar verilen grup numaralarԩ) Periyodik Sistem 10 sayԩsԩnԩ çԩkarmak gerekir. Örneԫin; oksijen 16. ÖRNEK grupta bulunduԫundan, deԫerlik elektron sayԩsԩ 16 – 3. periyot 3A grubunda bulunan X elementinin 10 = 6 dir. oluԭturduԫu X+3 iyonu için; Periyot numarasԩ; s ve p bloԫu elementleri için deԫerlik elektronlarԩn baԭ kuantum sayԩsԩna eԭittir. I. Elektron sayԩsԩ 10 dur. II. Çekirdek yükü +13 tür. III. Yarԩçapԩ X inkinden büyüktür. Her bir yeni periyotta, deԫerlik elektronlarԩn bulundu- yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ԫu orbitallerin katsayԩsԩna 1 eklenir. Bu özellik deԫiԭik uzunluktaki periyotlarԩ açԩklar. Birinci periyotta hidrojen ve helyum bulunur. Çünkü n = 1 kabuԫunda yal- A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II nԩz s orbitali vardԩr ve bu orbitalde en fazla iki elektron olabilir. Ԩkinci periyotta 8 element vardԩr. Bu peÇÖZÜM riyot lityum ile baԭlar bir asal gaz olan neon ile sona erer. Neonun ikinci enerji seviyesi tam doludur. Üçüncü periyot sodyumdan argona kadar sadece 8 element ihtiva eder. Bu periyot elementlerinde elek- lerine girer ve böylece, fazladan sekiz elektron yerleԭmiԭ olur. Asal gaz olan argonda bu enerji seviyesi tam doludur. Dördüncü periyot, sadece 4s ve 4p orbitaline katԩlan 8 elektronla kalmamԩԭ, 3d orbitallerine de 10 elektron almԩԭtԩr. Bu nedenle 4. periyotta 18 element vardԩr. Bu periyot potasyumla baԭlar, bir asal gaz olan kriptonla sona erer. Beԭinci periyot da dördüncü periyoda benzer ԭekilde dolar. Bu periyot ribidyum ile baԭlar, ksenon ile sona erer ve 18 element ESEN YAYINLARI tronlar üçüncü enerji seviyesindeki 3s ve 3p orbital- ÖRNEK 4. periyot 3B grubundaki element için; I. Metaldir. II. Atom numarasԩ 21 dir. III. Geçiԭ elementidir. bulunur. Altԩncԩ periyotta 32 element bulunur. Bu pe- yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? riyotta 57’den 71’e kadar olan elementlere lantanit- A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II ler veya nadir toprak elementleri denir. Bu periyot- D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ta 6s, 4f, 5d ve 6p orbitallerine elektron girdiԫinden, toplam 32 elektronun girebileceԫi yer vardԩr. Lantanit- ÇÖZÜM ler genellikle benzer kimyasal özellikler gösterirler. 7. periyottaki f-blok elementlerinin de kimyasal özellikleri birbirine benzer. 89’dan 103’e kadar olan elementlere aktinitler denir. Bunlarԩn hepsi radyoaktif element olup, çok benzer özelliklere sahiptirler. 111 PERԨYODԨK SԨSTEM 1. 13 X, 16 Y, 31 Z ve 24 ÇÖZÜMLÜ SORULAR – I (OKULA YÖNELԨK SORULAR) T elementleri için, 3. a) Hangileri aynԩ gruptadԩr? Buna göre; b) Hangilerinin deԫerlik elektron sayԩsԩ 6 dԩr? a) Çekirdek yükü kaçtԩr? c) Hangilerinin temel elektron daԫԩlԩmԩ küresel b) Nötron sayԩsԩ 16 ise kütle numarasԩ kaçtԩr? simetriktir? c) X’in deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? ÇÖZÜM 2. ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI X’in temel elektron daԫԩlԩmԩnԩn son terimi 3s1 dir. X elementi periyodik cetvelde 3. periyot 5A grubundadԩr. Nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 1 fazla olduԫuna göre; a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? b) X’in kütle numarasԩ kaçtԩr? c) X’in periyodik cetveldeki periyot ve grup numarasԩ kaçtԩr? ÇÖZÜM 112 4. 48 22 Ti atomu için, a) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? b) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? c) Periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? ÇÖZÜM Periyodik Sistem 5. 70 31 Ga atomu için, 7. Periyodik cetvelin 3. periyot, 6A grubunda bulunan elementin nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩna a) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? eԭittir. b) Deԫerlik orbitalleri ve deԫerlik elektron sayԩsԩ a) Temel hâl elektron diziliԭini yazԩnԩz. Kaç tane nedir? dolu ve kaç tane yarԩ dolu orbitali vardԩr? c) Periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? b) Atom numarasԩ kaçtԩr? c) Kütle numarasԩ kaçtԩr? ÇÖZÜM 6. 13 X, 17 Y, 9Z, 11T Yukarԩda verilen elementler için, a) Hangileri halojendir? ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM b) Hangileri alkali metaldir? c) Hangilerinin özellikleri birbirine benzer? ÇÖZÜM 8. X elementi periyodik cetvelin 3. periyot, 5A grubundadԩr. X’in nötron sayԩsԩ 16 dir. Buna göre, a) X elementinin dolu ve yarԩ dolu orbital sayԩsԩ kaçtԩr? b) 31 15 Y, 30 15 Z ve 32 15 T atomlarԩndan hangileri X’in izotop atomlarԩdԩr? ÇÖZÜM 113 Periyodik Sistem 9. 7 X, 13 Y, 15 T ve 21 Z elementlerinden hangileri- nin kimyasal özellikleri birbirine benzer? Neden? ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 11. H2YO3 bileԭiԫinin bir molekülünde toplam 42 elektron bulunuyor. Y’nin periyodik cetveldeki yeri nedir? (1H, 8O) ÇÖZÜM 10. 3X, 9Y, 11 Z, 18 T ve 35 L atom numaralarԩ verilen elementler için, aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. a) Hangileri halojendir? b) Hangileri alkali metaldir? c) Hangileri soygazdԩr? ÇÖZÜM 114 Periyodik Sistem 12. 12 X, 4Y, 8Z ve 38 T elementlerinden hangileri 14. Atom numarasԩ 40, kütle numarasԩ 91 olan toprak alkali metaldir? elementin, a) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? ÇÖZÜM b) Periyodik cetveldeki yeri nedir? c) Deԫerlik orbitalleri ve deԫerlik elektron sayԩsԩ nedir? ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 13. X’in kütle numarasԩ 52, nötron sayԩsԩ 28 dir. 15. X’in kütle numarasԩ 55’dir. Nötron sayԩsԩ 30 X ile ilgili aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. olduԫuna göre, a) Atom numarasԩ kaçtԩr? I. b) Periyodik cetveldeki yeri nedir? II. Deԫerlik elektron sayԩsԩ 7 dԩr. c) Kaç dolu ve kaç yarԩ dolu orbitali vardԩr? III. 4. periyot, 7B grubundadԩr. Temel elektron daԫԩlԩm küresel simetriktir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ÇÖZÜM A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 115 PERԨYODԨK SԨSTEM 1. 24 12 ALIԬTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNELԨK SORULAR X elementi için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevapla- 5. yԩnԩz. a) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? a) Periyodik cetveldeki yeri nedir? b) Periyodik cetveldeki yeri nedir? b) Dolu ve yarԩ dolu orbital sayԩsԩ kaçtԩr? 6. 2. Y, 8 T ve 18 Z elementleri için, 16 a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? b) X’in kütle numarasԩ kaçtԩr? X, 12 Y, 4Z 20 T Atom numaralarԩ verilen elementler için, ESEN YAYINLARI b) Hangilerinin yarԩ dolu orbitali yoktur? 5 Periyodik cetvelin 3. periyot 3A grubunda bulunan X elementinin nötron sayԩsԩ 14 tür. a) Hangileri benzer özellik gösterir? 3. Atom numarasԩ 29 olan element için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. 7. Periyodik cetvelin 3. periyot 5A grubunda bulunan X elementinin nötron sayԩsԩ 16 dԩr. a) X’in atom ve kütle numarasԩ kaçtԩr? a) Hangileri toprak alkali metaldir? b) b) X’in deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? 15 Y, 31 16 Z ve 30 15 T atomlarԩndan hangileri X ato- munun izotoplarԩdԩr? 8. 4. 33 6 X, 8Y, 14 Z, 26 T XO3 bileԭiԫinin bir molekülünde 40 elektron var- Atom numaralarԩ verilen elementler için aԭa- dԩr. ԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. X’in nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩna eԭittir. a) Hangilerinin kimyasal özellikleri birbirine ben- a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? zer? b) X’in kütle numarasԩ kaçtԩr? b) Hangileri baԭ gruplarda yer alԩr? c) X’in periyodik cetveldeki yeri nedir? (8O) c) Hangileri geçiԭ elementidir? 116 Periyodik Sistem 9. 1 X, 3Y, 19 Z, 17 13. X’in kütle numarasԩ 55 dir. T Nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 5 fazla oldu- Atom numaralarԩ verilen elementler için aԭa- ԫuna göre, aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. ԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. a) Deԫerlik orbitalleri nedir? a) Hangileri alkali metaldir? b) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? b) Hangileri halojendir? c) Periyodik cetveldeki yeri nedir? 10. Periyodik cetvelin 4. periyot 3B grubunda bulunan X elementinin nötron sayԩsԩ 24 tür. a) X’in deԫerlik orbitalleri nedir? b) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? c) X’in kütle numarasԩ kaçtԩr? 11 17 19 15 14. Periyodik cetvelin 4. periyot 7A grubunda bulu- X : 1s2 2s2 2p6 4s1 nan X elementinin nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩn- 2 2 6 2 5 2 2 6 2 6 Y : 1s 2s 2p 3s 3p Z : 1s 2s 2p 3s 3p 4s dan 10 fazladԩr. X elementi için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. 1 T : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Atom numaralarԩ ve elektron diziliԭleri verilen elementler için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. ESEN YAYINLARI 11. a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) 80 35 Y, 80 34 Z, 81 35 T ve X’in izotoplarԩdԩr? 79 35 L atomlarԩndan hangileri a) Hangilerinin elektron diziliԭi temel haldedir? b) Hangilerinin kimyasal özellikleri birbirine benzer? c) Hangileri halojendir? 12. 6X : 1s22s22p13s1 11 Y : 1s22s22p63s1 Ag için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. Z : 1s22s22p2 a) Atom numarasԩ kaçtԩr? T : 1s22s22p1 b) Periyodik cetveldeki yeri nedir? 6 5 15. Ag’nin kütle numarasԩ 108 ve nötron sayԩsԩ 61’dir. Atom numaralarԩ ve elektron diziliԭleri verilen c) Yarԩ dolu orbital sayԩsԩ kaçtԩr? elementler için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. a) Hangileri uyarԩlmԩԭ atomdur? b) Hangilerinin kimyasal özellikleri aynԩdԩr? c) Hangilerinin temel hâldeki elektron diziliԭi küresel simetriktir? 117 Etkinlik – 1 periyot ve grup bulma Ö¼RENME ALANI : Periyodik Sistem ALT Ö¼RENME ALANI : Periyot ve grup bulma BECER‹LER : Belirleme, iliÁkilendirme, fark etme KAZANIMLAR : Temel elektron da¤›l›m› ile periyodik sistemde yer bulma aras›ndaki iliÁkiyi keÁfeder. AÁa¤›daki tabloda verilen elementlerin; ETK‹NL‹K SÜREC‹ a) Temel hal elektron diziliÁini yaparak de¤erlik orbitallerini ve de¤erlik elektron say›lar›n› bulunuz. b) Periyodik sistemdeki periyot ve grubunu bulunuz. S›ra no Element Na 1 11 2 20 3 31 4 15 5 34 6 7 8 Ca Ga Pa Se CI 17 36 Kr K 19 Sr 9 38 10 21 11 24 12 29 13 40 14 47 15 10 16 35 17 54 118 Sc Cr Cu Zr Ag Ne Br Xe Temel hal elektron diziliÁi De¤erlik orbitalleri De¤erlik elektron say›s› Periyot no Grup no ÖZELLİKLERDE PERİYODİK DEĞİŞİM 1. ATOM ÇAPI 2. İYONLAŞMA ENERJİSİ 3. ELEKTRON İLGİSİ 4. ELEKTRONEGATİFLİK 5. METALİK VE AMETALİK KARAKTER 6. OKSİT BİLEŞİKLER 7. HİDROKSİT BİLEŞİKLER Elementlerin atom ve iyon yarıçapları gibi, tüm fiziksel özelliklerde değişim düzenlidir ve periyodiktir. Benzer değişimler, kimyasal özelliklerde de gözlenir. Atomun bir elektron kaybetme ölçüsü olan iyonlaşma enerjisi ile, atomun bir elektronu kabul edebilme eğiliminin bir ölçüsü olan elektron ilgisi, kimyasal özellikler içerisinde, özel bir öneme sahiptir. İyonlaşma enerjisi ve elektron ilgisi, kimyasal bağ oluşumunu anlamak için oldukça önemlidir. Elementlerin fiziksel özelliklerindeki periyodik değişimler, atomik yapıdaki farklılıkları yansıtır. Elementlerin metalik karekteri bir periyot boyunca azalır, metalden yarımetale ve daha sonra da ametale dönüşür. Yine metal karakteri, baş grup elementlerinin herhangi bir grubunda, yukarıdan aşağıya doğru artar. 2. BÖLÜM Periyodik Sistem ÖZELLԨKLERDE PERԨYODԨK DEԪԨԬԨM 1. ATOM ÇAPI ÇÖZÜM: Temel elektron diziliԭine sahip atomun son yörüngesinin yarԩçapԩdԩr. Metallerde yanyana duran iki metal atomunun çekirdekleri arasԩndaki uzaklԩԫԩn yarԩsԩdԩr. Ametallerin oluԭtuԫu O2 gibi moleküllerde iki atomun çekirdekleri arasԩndaki uzaklԩԫԩn yarԩsԩdԩr. Periyodik cetvelin bir periyodunda soldan saԫa doԫru gidildikçe atom yarԩçapԩ ve buna baԫlԩ olan hacim küçülür. Bir periyotta soldan saԫa doԫru gidildikçe elektron baԭԩna düԭen çekim kuvveti arttԩԫԩ için atom yarԩçapԩ ve atom hacmi küçülür. Periyodik cetvelin bir grubunda yukarԩdan ÖRNEK X, 17Y ve 9Z elementleri için aԭaԫԩdaki sorularԩ 14 cevaplandԩrԩnԩz. aԭaԫԩya doԫru inildikçe atom yarԩçapԩ ve atom hac- çe yörünge sayԩsԩ arttԩԫԩ için atom yarԩ çapԩ ve atom hacmi artar. Küçülür Atom yar›çap› Artar Bir atom elektron verdiԫi zaman çekirdeԫin çekim kuvveti deԫiԭmezken elektron sayԩsԩ azalԩr. Elektron sayԩsԩ azaldԩԫԩ için, elektron baԭԩna düԭen çekim kuvveti artar. Yarԩçap ise küçülür. Bir atom elektron aldԩԫԩ zaman çekirdeԫin çekim kuvveti deԫiԭmezken elektron sayԩsԩ artar.Elektron sayԩsԩ arttԩԫԩ için, elektron baԭԩna düԭen çekim kuvveti azalԩr. Atom yarԩçapԩ ise artar. ÖRNEK 3 X, 9Y ve 11 Z elementlerinin atom yarԩçaplarԩna göre, küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? 120 ESEN YAYINLARI mi artar. Bir grupta yukarԩdan aԭaԫԩya doԫru inildik- a) Hangileri benzer kimyasal özellik gösterir? b) Atom çaplarԩna göre, küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? ÇÖZÜM Periyodik Sistem 2. ԨYONLAԬMA ENERJԨSԨ ÖRNEK Gaz fazԩndaki bir atomun en yüksek temel ener- Element 1. ‹E 2. ‹E 3. ‹E 4. ‹E 5. ‹E mesi gereken en az enerji miktarԩna iyonlaԭma ener- X 215 420 3548 5019 — jisi denir. Y 191 580 874 5978 7839 Z 119 1091 1650 2280 3195 L 141 274 1180 1550 1936 ji düzeyinden bir elektron koparmak için atoma veril- Birinci elektron için harcanan enerjiye birinci iyonlaԭma enerjisi denir. X(g) + Enerji ±A X+(g) + 1e– ? Yukarԩdaki tabloda X, Y, Z ve L elementlerinin ilk beԭ iyonlaԭma enerjileri kkal/mol olarak veriliyor. Birinci Ԩyonlaԭma Enerjisi a) Hangileri aynԩ gruptadԩr? b) Hangilerinin deԫerlik elektron sayԩsԩ 3 tür. Ԩkinci elektron için harcanan enerjiye ikinci iyonÇÖZÜM laԭma enerjisi denir. Ԩkinci Ԩyonlaԭma Enerjisi Üçüncü elektron için harcanan enerjiye üçüncü ESEN YAYINLARI X+(g) + Enerji ±A X+2(g) +1e– ? iyonlaԭma enerjisi denir. X+2(g) + Enerji ±A X+3(g) +1e– ? Üçüncü Ԩyonlaԭma Enerjisi Atomdan bir elektron koparԩldԩԫԩnda; çekirdeԫin çekim kuvveti deԫiԭmezken elektron baԭԩna düԭen çekim kuvveti artar. Bundan dolayԩ çap küçülür. Elektron koparmak zorlaԭԩr. Ԩkinci iyonlaԭma enerjisi birinci iyonlaԭma enerjisinden fazla olur. Üçüncü iyonlaԭma enerjisi ise ikinci iyonlaԭma enerjisinden büyük olur. Birinci Ԩyonlaԭma Enerjisi periyodik cetve- Atomun deԫerlik elektronlarԩnԩn hepsi koparԩldԩktan lin bir periyodunda soldan saԫa doԫru gidildikçe ge- sonra tekrar bir elektron koparmak istendiԫinde iyon- nellikle artar. Küresel simetrik elektron diziliԭine sa- laԭma enerjisindeki artԩԭ, daha önceki artԩԭlara göre aԭԩrԩ olur. Bu aԭԩrԩ artԩԭtan yararlanԩlarak bir elementin deԫerlik elektron sayԩsԩ, dolayԩsԩyla grup numarasԩ belirlenebilir. hip olan 2A ve 5A gruplarԩnԩn birinci iyonlaԭma enerjisi, ardԩndan gelen gruplarԩn birinci iyonlaԭma enerjisinden yüksektir. Aynԩ periyotta bulunan elementlerin birinci iyonlaԭma enerjileri; 121 Periyodik Sistem 1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A 2A Birinci iyonlaÁma enerjisi (kkal/mol) 2A 1A 5A 6A T X Z 2.periyot 3.periyot Y 8A 5A 3A 7A 1.‹E genellikle artar 4A 6A 1.‹E azal›r 3A 1A Atom numaras› Elektronlarԩn daԫԩlԩmԩnԩn küresel simetrik olmasԩ nedeniyle 5A > 6A’dir. Periyodik cetvelin bir periyodundaki elementlerin Y < T < Z < X olur. birinci iyonlaԭma enerjileri ile atom numaralarԩ arasԩndaki iliԭki grafikte verilmiԭtir. Birinci Ԩyonlaԭma Enerjisi periyodik cetvelin ÖRNEK bir grubunda yukarԩdan aԭaԫԩya doԫru inildikçe azalԩr. Aynԩ gruptaki birinci iyonlaԭma enerjisi; Element 1. periyot > 2. periyot > 3. periyot > . . . 1.‹E Genellikle artar 1.‹E azal›r Birinci iyonlaÁma enerjisi ESEN YAYINLARI periyodik cetvelde gösterilecek olursa, ‹yonlaÁma Enerjisi (kkal/mol) 1. ‹E 2. ‹E 3. ‹E 4. ‹E 5. ‹E X 215 420 3548 5020 — Y 138 434 651 2768 3545 Z 187 375 771 1040 3849 A gruplarԩnda bulunan X, Y ve Z elementlerinin ilk beԭ iyonlaԭma enerjileri veriliyor. Buna göre, X, Y ve Z’nin grup numaralarԩ nedir? ÖRNEK 7 ÇÖZÜM X, 12Y, 8Z ve 5T’nin birinci iyonlaԭma enerjilerinin küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? ÇÖZÜM 3. Sonuç olarak; helyuma yakԩn olan elementlerin birinci iyonlaԭma enerjileri en yüksektir ve sezyuma yakԩn elementlerin birinci iyonlaԭma enerjileri en düԭüktür. Ԩkinci iyonlaԭma enerjileri birinci iyonlaԭma enerjilerinden daha fazladԩr. Eԫer elektron dolu bir kabuktan uzaklaԭtԩrԩlԩyorsa, bu fark çok daha büyük olur. 122 Periyodik Sistem ELEKTRON ԨLGԨSԨ Küçük atomlarda, ilave edilen elektron, çekirdeԫin kuvvetli çekim uygulandԩԫԩ p - orbitallerine yerleԭir. Bir elementin elektron ilgisi, gaz fazԩndaki bir 7A grup elementleri, yani halojenler, en büyük elek- atoma bir elektron eklendiԫi zaman açԩԫa çԩkan ener- tron ilgisine sahiptirler; çünkü bir elektron kazandԩkla- jidir. Yüksek elektron ilgisinin anlamԩ, elektronun ato- rԩnda asal gaz elektron diziliԭinde kararlԩ negatif iyon- ma eklenmesi sonucu büyük enerjinin açԩԫa çԩkma- lar oluԭtururlar. sԩdԩr. O halde elektron ilgisi, fazladan bir elektronun bir atoma ne derece sԩkԩ baԫlandԩԫԩnԩn bir ölçüsüdür. 6A grup elementlerinin deԫerlik p- orbitalleri; tam dolu olabilmesi için iki elektron daha gereklidir. Elektron ilgisi, atom yarԩçapԩ ve iyonlaԭma ener- Örneԫin O ve S sԩrasԩyla O–2, S–2 iyonlarԩnԩ oluԭtu- ji deԫiԭimlerine göre daha az periyodiktir. Ԩyonlaԭma rurlar. Fakat, eksi bir yüklü durumundan eksi iki yük- enerjlerinde olduԫu gibi, elektron ilgilerinde de atom lü duruma geçebilmeleri için, dԩԭarԩdan enerji veril- büyüklüԫündeki deԫiԭmeye paralellik gösterir. Çünkü mesi gerekir. elektron çekirdeԫe yaklaԭtԩkça çekirdek yükünün etki- O(g) + e– ±A O–(g) + 141 kj/mol ta artacak ve bir grupta azalacaktԩr. Küçük atomlarԩn, O–(g) + e– ±A 844 kj / mol ±A O–2 (g) yani periyodik tablonun saԫ üst kԩsmԩnda bulunan ok- ——————————————————— sijen, flor ve klorun elektron ilgisinin büyük olmasԩ beklenir. Bir kez daha özetleyecek olursak; Bir periyotta soldan saԫa doԫru gidildikçe elektron ESEN YAYINLARI si büyük olacaktԩr. O halde, elektron ilgisi bir periyot- Sonuç olarak; elektron ilgisi en yüksek elementler periyodik sistemin saԫ üst kԩsmԩnda bulunan oksijen, flor ve klordur. Grup 7A atomlarԩna bir elektron eklendiԫi zaman ilgisi artar. 8A grubunun elektron ilgisi yoktur. enerji açԩԫa çԩkarken, grup 6A atomlarԩ iki elektronu dԩԭarԩdan enerji alarak kabul ede- – – F(g) + e ±A F (g) bilirler. + 78,4 kkal Cl(g) + e– ±A Cl–(g) + 83,4 kkal O(g) + e– ±AO–(g) + 33,8 kkal Br(g) + e– ±A Br–(g) + 77,6 kkal 4. ELEKTRONEGATԨFLԨK Elektron ortaklԩԫԩ sonucu aralarԩnda baԫ oluԭtu- ran elementlerin baԫ oluԭumunda kullandԩklarԩ elektronlarԩ kendine doԫru çekme kuvvetidir. Periyodik Bir grupta yukarԩdan aԭaԫԩya inildikçe elektron ilgisi azalԩr. Sadece 9F ve 17 Cl elementleri düzensiz- lik oluԭturur. Artar (8A hariç) Azal›r Elektron ilgisi cetvelin bir periyodunda soldan saԫa doԫru gidildikçe elektronegatiflik artar (8A hariç). Bir grupta yukarԩdan aԭaԫԩya doԫru inildikçe elektronegatiflik azalԩr. Artar (8A hariç) Elektronegatiflik Azal›r 123 Periyodik Sistem si ve yüksek iyonlaԭma enerjisi olan flor gibi bir ato- Element Elektronegatiflik F 4,0 O 3,5 N 3,0 Cl 3,0 tir. Elektronegatiflik göreceli bir kavramdԩr ve bir ele- Br 2,8 mentin elektronegatifliԫi sadece bir diԫer elementlerin mun elektronegatifliԫi yüksek olacaktԩr. Diԫer taraftan, sodyum düԭük elektron ilgisi, düԭük iyonlaԭma enerjisi ve dolayԩsԩyla düԭük elektronegatifliԫe sahip- elektronegatifliԫine baԫlԩ olarak ölçülebilir. Genelde, Daha önce söylediԫimiz gibi kovalent baԫ, bir periyodik çizelgede, bir periyot boyunca soldan saԫa elektron çiftinin iki atom tarafԩndan paylaԭԩlmasԩdԩr. doԫru gidildikçe elementlerin metal özellikleri azalԩr- H2 gibi atomlarԩ aynԩ olan bir molekülde elektronla- ken, elektronegatiflikleri artar. rԩn eԭit paylaԭԩlmasԩnԩ; yani elektronlarԩn her bir atom Gruplarda ise atom numarasԩ ve metal özellikle- etrafԩndan aynԩ oranda zaman geçirmesini bekleriz. ri artarken elektronegatiflik azalԩr. Geçiԭ metalleri ay- Bununla birlikte kovalent baԫla baԫlԩ HF molekülünde nԩ eԫilimleri göstermezler. H ve F atomlarԩ baԫ elektronlarԩnԩ eԭit olarak paylaԭmaz. Çünkü H ve F farklԩ atomlardԩr. 5. H–F polar baԫ denir. Çünkü elektronlar bir atomun etrafԩnda diԫerinden daha çok zaman geçirirler. Deneysel a) B gruplarԩnda bulunan elementlerin tümü meESEN YAYINLARI HF deki baԫa, polar kovalent baԫ ya da kԩsaca METALԨK VE AMETALԨK KARAKTER taldir. b) A gruplarԩnda ise; * Grup numarasԩ, periyot numarasԩndan büyük veriler HF molekülündeki elektronlarԩn F atomu yakԩn- olan elementler ametaldir. 8A grubunda bulunan ele- da daha fazla zaman geçirdiԫini göstermiԭtir. Bu eԭit mentler ise soygazdԩr. Genellikle 4A, 5A, 6A ve 7A olmayan elektron paylaԭԩmԩnԩ, kԩsmi elektron akta- grubundaki elementler ametaldir. rԩmԩ ya da bilinen tanԩmԩyla, elektron yoԫunluԫundan * Grup numarasԩ, periyot numarasԩndan küçük H den F’ a kaymasԩ olarak düԭünebiliriz. Baԫ elektron veya eԭit olan elementler metaldir. Bu ilkeye 1H ele- çiftinin bu eԭit olmayan paylaԭԩmԩ flor atomu civarԩn- menti uymaz. Genellikle 1A, 2A ve 3A grubundaki da yüksek, hidrojen atomu civarԩnda ise düԭük elek- elementler metaldir. tron yoԫunluԫuna neden olur. Apolar bir kovalent baԫԩ, polar bir kovalent baԫdan ayԩrt etmemize yardԩmcԩ olacak özellik, bir atomun kimyasal bir baԫdaki elektronlarԩ kendine çekme yeteneԫinden bir ölçüsü olan elektronegatiflik tir. Elektronegatifliԫi yüksek olan elementler, elektrone- Yukarԩdaki tanԩmlanmalardan da anlaԭԩldԩԫԩ gibi, periyodik cetvelin bir periyodunda soldan saԫa doԫru gidildikçe metalik özellikler azalԩr, ametalik özellikler artar. Periyodik cetvelin bir grubunda yukarԩdan aԭaԫԩya inildikçe metalik özellikler artar, ametalik özellikler azalԩr. Azal›r gatifliԫi düԭük olan elementlere göre elektronlarԩ da- Ametalik özellik ha fazla kendilerine çekme eԫilimindedirler. Beklediԫimiz gibi elektronegatiflik, elektron ilgisi ve iyonlaԭma enerjileri ilgilidir. Buna göre, yüksek elektron ilgi124 Artar Metalik özellik Periyodik Sistem ÖRNEK 7 X, 13 Y, ÖRNEK 16 Z ve 22 23 X 11 L elementlerinden hangileri me- elementi için; I. Bir metaldir. tal, hangileri ametaldir? II. 3. periyot, 1A grubundadԩr. ÇÖZÜM III. Temel elektron diziliԭi küresel simetriktir. X ile kimyasal özellikleri farklԩdԩr. IV. 24 11 yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz II B) I ve II D) I, II ve III E) II, III ve IV C) II ve IV ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ÖRNEK 24 X 12 elementi için, aԭaԫԩdakilerden hangileri doԫ- ru olur? 6. OKSԨT BԨLEԬԨKLERԨ Baԭ grup elementlerinin özelliklerini bir periyot boyunca karԭԩlaԭtԩrmanԩn yolu, bir seri benzer bileԭiԫin I. Metaldir. II. Nötron sayԩsԩ 12’dir. III. 25 Y 12 IV. 3. periyot, 2A grubundadԩr. atomunun izotopudur. özelliklerini incelemektir. Oksijen hemen hemen tüm elementlerle birleԭtiԫinden, üçüncü periyot elementlerinin oksitlerinin özelliklerini mukayese ederek yarԩ metal ve ametallerden, metallerin nasԩl ayrԩldԩԫԩnԩ yani farklԩlaԭtԩԫԩnԩ görebiliriz. ÇÖZÜM Üçüncü periyottaki bazԩ elementler (P, S ve CI) birkaç farklԩ oksit oluԭturulabildikleri için kolaylԩk olmasԩ açԩsԩndan en büyük yükseltgenme basamaԫԩnda olan oksidini inceleyebiliriz. Oksijen oksit iyonu oluԭturma eԫilimindedir. Bu eԫilim, oksijen özellikle 1A ve 2A grubu elementleri ya da alüminyum gibi iyonlaԭma enerjisi düԭük metallerle tepkimeye giriyorsa çok güçlüdür. Bu nedenle, Na2O, MgO ve AI2O3 iyonik bileԭikleridir ve oksitlerin erime ve kaynama noktalarԩ çok yüksektir. 125 Periyodik Sistem Her katyonun belli bir sayԩda anyon, her anyonun Silisyum dioksit suda çözünmez ve tepkime ver- da belli bir sayԩda katyon tarafԩndan sarԩlԩ olduԫu kris- mez. Çok deriԭik bazlarla tepkime verdiԫinden, asit tal yapԩlar oluԭtururlar. Elementlerin iyonlaԭma ener- özelliklerine sahiptir. jileri soldan saԫa doԫru artarken, oksitlerin özellikleri SiO2(k) + 2NaOH(aq) ±A Na2SiO3(aq) + H2O(s) de iyonikten, molekülere doԫru deԫiԭmeye baԭlar. Silisyum, bir yarԩ metaldir. Oksidi (SiO2), içinde hiç iyon üçüncü periyottan diԫer oksitleri asidiktir. Su ile tepki- içermeyen dev kristaller oluԭturur. me vererek asit oluԭtururlar. Fosfor, kükürt ve klorun oksijenle olan bileԭikleri küçük baԫԩmsԩz birimlerden oluԭan molekül bileԭik- P4O10(k) + 6H2O(s) ±A 4H3PO4(suda) lerdir. Moleküller arasԩndaki düԭük çekim kuvvetle- SO3(g) + H2O(s) ±A H2SO4(suda) ri nedeniyle, bu bileԭiklerin erime ve kaynama noktalarԩ düԭüktür. CI2O7(s) + H2O(s) ±A 2HCIO4(suda) Oksitlerin bir çoԫu, suda çözündüklerinde asit veya baz üretip üretmediklerine göre asit oksitler ya da CO ve NO gibi bazԩ oksitler, nötürdür, yani suyla tep- baz oksitler diye sԩnԩflandԩrԩlarlar. Bazԩ oksitler hem kime vermezler. Asidik ya da bazik çözelti oluԭtur- asit hemde baz özellikler gösterdikleri için amfoter mazlar. oksitler olarak adlandԩrԩlԩrlar. Üçüncü periyodun ilk iki tiԫinde bir baz olan sodyum hidroksit verir. Na2O(k) + H2O(s) ±A 2NaOH(suda) Magnezyum oksit hemen hemen suda hiç çözünmez. Buna karԭԩlԩk, asitlerle verdiԫi tepkime asit-baz tepkimesinin özelliklerini gösterir. MgO(k) + 2HCI(suda) ±A MgCI2(suda) + H2O(s) Üçüncü periyot elementlerinin oksitleri hakkԩnda ESEN YAYINLARI oksidi, Na2O ve MgO baz oksittir. Na2O suyla etkileԭ- bu özet bizi ԭu genellemeye yöneltir. Periyot boyunca metalik karakter soldan saԫa doԫru azalԩr ve oksitlerin bazikten amfotere ve amfoterden asidiԫe doԫru deԫiԭir. Metal oksitleri genellikle bazik iken ametal oksitlerin çoԫu asidiktir. Periyodun ortasԩnda yer alan elementin oksitleri ise amfoter karakter gösterirler. Baԭ grup elementlerin metal karekterleri, grup içerisinde yukarԩdan aԭaԫԩya doԫru arttԩԫԩ Alüminyum oksit suda çözünmez. Yani su ile tepkime vermez. Ancak, asitlerle tepkime verdiԫinde baz özelliԫi, için, atom numarasԩ büyük olan elementlerin oksitlerinin, atom numarasԩ küçük olan elementlerin oksitlerine göre daha baziktir. bazlarla tepkimeye girdiԫinde ise asit özelliԫi gösterir. AI2O3(k) + 2NaOH(aq) + 3H2O(s) ±A 2NaAI(OH)4(aq) Hem asit hem de baz özelliԫi gösteren AI2O3 amfoter oksittir. Diԫer amfoter oksitler ZnO, BeO, Bi2O3, Cr2O3, SnO ve PbO dir. 126 Bazik özelli¤i artar AI2O3(k) + 6HCI(suda) ±A 2AICI3(suda) + 3H2O(s) Asidik özelli¤i artar Oksitlerin özellikleri Periyodik Sistem 7. HԨDROKSԨ BԨLEԬԨKLERԨ NaOH suda çok çözünür ve çözeltileri OH– iyonlarԩn- Elementlerin OH– ile oluԭturduԫu bileԭiklere hid- dan dolayԩ baziktir. roksit bileԭikleri denir. Hidroksit bileԭikleri asidik ve- NaOH(k) ±A Na+(suda) + OH–(suda) ya bazik özellik gösterebilir. Bunun açԩklamasԩnԩ yap- NaOH kuvvetli bir bazdԩr. mak için bir periyot ve bir gruptaki elementlerinin hid- Mg(OH)2, suda fazla çözünmez, asitli çözeltilerde ise roksitleri incelenebilir. aԭaԫԩdaki denkleme göre çözünür. Ԭimdi üçüncü sԩra elementlerinin hidroksitlerinin + 2H2O(s) Mg(OH)2(k) + 2H+(suda) ±A Mg+2 (suda) davranԩԭlarԩnԩ yani M – O – H grubu ihtiva eden bir seri bileԭiԫi inceleyelim. Burada M herhangi bir üçün- Mg(OH)2 de kuvvetli bazdԩr. cü sԩra elementini göstermektedir. AI(OH)3 zayԩf bazdԩr. Çünkü alüminyum iyonlaԭma Böyle bileԭikler M – OH baԫԩnԩn kopmasԩ ile OH enerjisi büyüktür. Bu nedenle elektronlarԩ oldukça sԩ- iyonlarԩ verip, baz özelliԫi gösterirler. M+(suda) M – OH + kԩ tuttuԫunu söyleyebiliriz. AI(OH)3, nötral sulu çözel- OH–(suda) tilerde çok az çözünür. Asitlerle tepkimeye girer. AI(OH)3(k) + 3H3O+(suda) ±A AI(OH2)+3 6(suda) sonra bu hidroksit iyonu, bir H asidinden bir proton OH–(suda) + HB H2O(sԩvԩ) + B–(suda) – Buna göre, MOH gerçekte OH vermeden baz rolü oynayabilir. Ayrԩca MOH bileԭikleri MO – H baԫԩnԩn kopmasԩ ile asit rolünde oynayabilirler. MO–(suda) + H+(suda) MOH MOH + H2O MO–(suda) + H3O+(suda) OH grubu ihtiva eden bir bileԭiԫin, örneԫin MOH ԩn asit veya baz rollerinden hangisini oynayacaԫԩnԩ, M elementinin elektronlarԩnԩ baԫlama kuvvetini inceleyerek tahmin etmek mümkündür. Na ve Mg gibi me- ESEN YAYINLARI alabilir. (Baz) (Asit) AI+3 iyonlarԩ sulu çözeltilerde su ile sarԩlԩ halde bulunur. AI(OH)3 , OH– iyonlarԩ ile tepkime vererek çözünür. AI(OH)3(k) + OH–(suda) ±A AI(OH)–4(suda) (Asit) (Baz) (Alüminat) AI(OH)3 örneԫinde olduԫu gibi, asitlere karԭԩ baz özelliԫi, bazlara karԭԩ asit özelliԫi gösteren maddelere amfoter maddeler denir. AI(OH)3, amfoter özellik gösteren bir maddedir. Si(OH)4 veya SiO2 bileԭikleri zayԩf asit özelliԫi gösterir. SiO2 içinde deԫiԭik miktarda su bulunan (SiO2 .nH2O) katԩ hidratlar halinde bulunur. Bu hidrat oksit, OH– iyonu ile tepkimeye girer. Çözünen silikat iyonu meydana getirir; tallerin, düԭük iyonlaԭma enerjilerinden dolayԩ elekSiO2 . nH2O(k) + 2OH–(suda) A SiO–2 + (n + 1)H2O 3(suda) tron ilgileri azdԩr. Buna göre bu elementlerin M – OH baԫԩnԩn ko+ – Bu tepkime, hidrat oksidin asit özelliԫine sahip ol- parak, M ve OH iyonlarԩnԩn meydana getirmele- duԫunu gösterir. Si(OH)4 bileԭiԫi, H4SiO4 (orto silistik ri beklenir. asit) biçiminde de gösterilebilir. 127 Periyodik Sistem Fosfor, deԫiԭik deԫerlikler alabilir. Fosforun +1, +3 ve HCIO zayԩf asit, HCIO2 biraz daha kuvvetli, HCIO3 +5 deԫerliklerine ait asidik hidroksitleri vardԩr. epeyce kuvvetli, HCIO4 ise en kuvvetlidir. Hipofosforöz asit : H3PO2 Tüm bu açԩklamalardan aԭaԫԩdaki sonuç çԩkarԩlabilir. Fosforöz asit : H3PO3 Periyodik sistemde, saԫa doԫru gidildikçe iyonlaԭma enerjisi artmakta ve ortadaki çekirdek elektronlarԩ Fosforik asit : H3PO5 daha çok çekmektedir. Bu nedenle O – H baԫԩndan (ortofosforik asit) elektronlarԩ çekip onu zayԩflatԩr ve bileԭik, asidik özel- Bu asitlerin, asitlikleri orta derecelidir. Bu bileԭiklerin lik gösterir. Bir M – O – H yapԩsԩnda, M atomu elek- yapԩ formülleri; tronlarԩ ne kadar fazla çekerse, asit özelliԫi o kadar H HO – P = O H3PO3 , baz özelliԫi de o kadar fazla olur. H Periyodik sistemde bir sütunda aԭaԫԩ doԫru inildikçe, H baz özelliԫi artar. Buna göre, 2. sütundaki en kuvvet- HO – P – OH li baz Ba(OH)2 tir. En zayԩf baz özelliԫi gösteren de Be(OH)2 dir. O OH HO – P – OH O ԭeklindedir. Kükürd ün en çok tanԩnan oksijenli asidi, H2SO4 tür. Bu asit suda aԭaԫԩdaki denkleme göre hemen hemen tamamen iyonlaԭԩr, H2SO4 ±A H+(suda) + HSO–4(suda) HSO–4 ±A H+(suda) + SO–2 4(suda) ikinci asit kuvvetli deԫildir. H2SO4, kuvvetli asittir. +4 deԫerlikli kükürt de sülfüröz asidi meydana getirir. Bu asit, H2SO4 kadar kuvvetli deԫildir. H2SO3 HSO–3 H+(suda) + HSO–3(suda) H+(suda) + SO–2 3(suda) ESEN YAYINLARI H3PO4 , Be(OH)2(k) + 2H+(suda) Be+2 + 2H2O (suda) Mg(OH)2(k) + 2H+(suda) Mg+2 + 2H2O (suda) Ca(OH)2(k) + 2H+(suda) Ca+2 + 2H2O (suda) Sr(OH)2(k) + 2H+(suda) Sr+2 + 2H2O (suda) Ba(OH)2(k) + 2H+(suda) Ba+2 + 2H2O (suda) Bunlarԩn içinde, kuvvetli baz çözeltilerinde fark edilecek kadar çözünebilen sadece Be (OH)2 tir. Bazik özelli¤i artar H3PO2 , fazla olur. M nin iyonlaԭma enerjisi ne kadar küçükse Asidik özelli¤i artar H‹DROKS‹T B‹LEÀ‹KLER‹ Periyodik sistemin bir periyodunda, soldan saԫa Klor da +1, +3, +5, +7 deԫerlikler alarak bir seri asit doԫru gidildikçe elementlerin hidroksit bileԭikleri- meydana getirir. Bu asitlerin yapԩlarԩ aԭaԫԩdaki gibidir. nin bazik özelliԫi azalԩr, asidik özelliԫi ise artar. Periyodik sistemin bir grubunda, yukarԩdan aԭa- Hipokloröz asit HCIO HO – CI Kloröz asit HCIO2 HO – CIO Klorit asit HCIO3 HO – CIO2 Bu tanԩmlamalar birer genellemedir. Elbette aykԩrԩlԩk- Perklorik asit HCIO4 HO – CIO3 lar vardԩr. 128 ԫԩya inildikçe elementlerin hidroksit bileԭiklerinin asidik özelliԫi azalԩr, bazik özelliԫi ise artar. PERԨYODԨK SԨSTEM 1. 7 ÇÖZÜMLÜ SORULAR – II (OKULA YÖNELԨK SORULAR) X, 3Z ve 9L’nin atom çaplarԩna göre sԩralanԩԭԩ 3. 4 X, 7Y, 11 Z ve 22 T elementlerinden hangileri nedir? elektrik akԩmԩnԩ iletir? ÇÖZÜM ÇÖZÜM 4. 13 X ile 8Y’nin oluԭturduԫu bileԭiԫin formülü nedir? X+3, Y–3, Z+2 iyonlarԩnԩn elektron sayԩlarԩ eԭittir. X’in atom numarasԩ 21 dir. X, Y ve Z elementlerinin atom çaplarԩna göre, küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 2. ÇÖZÜM 5. 12 X elementinin nitrat ve fosfat kökleriyle oluԭturduԫu bileԭiklerin formülleri nedir? ÇÖZÜM 129 Periyodik Sistem 6. X elementinin ilk 4 iyonlaԭma enerjisi 191, 580, 874, 5980 kkal/mol olduԫuna göre, a) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? b) 8O ile oluԭturduԫu bileԭiԫin formülü nedir? ÇÖZÜM 8. Element ‹yonlaÁma Enerjisi (kkal/mol) E1 E2 E3 E4 E5 X 239 540 808 1091 1671 Y 138 434 656 2767 3041 Z 100 733 1060 1405 1914 Tabloda bazԩ A grubu elementlerinin ilk beԭ iyon1.‹E (kkal) Ne F L T Y X O a) X’in deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? b) Y ile Z arasԩnda bileԭik oluԭur mu? (Neden?) c) Z’nin deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? ÇÖZÜM Yukarԩdaki grafik 2. periyot elementlerine aittir. Buna göre, a) Hangilerinin temel hâl elektron diziliԭi küresel simetriktir? b) Elektronegatifliԫi en yüksek olan element hangisidir? c) Z ile F’nin oluԭturduԫu bileԭiԫin formülü nedir? 130 Buna göre, Z Atom numaras› ÇÖZÜM laԭma enerjileri verilmiԭtir. ESEN YAYINLARI 7. Periyodik Sistem 9. 12 X, 9Y, 17 Z elementlerinin birinci iyonlaԭma 11. A grubu elementi olan X, oksijen ile kararlԩ X2O3 enerjilerinin küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩ- bileԭiԫini oluԭturuyor. ԭԩ nedir? X’in 9F ile oluԭturduԫu bileԭik formülü nedir? (8O) ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 10. 24 X elementi için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩ- nԩz. a) Deԫerlik orbitalleri nedir? b) Temel hâl elektron diziliԭi küresel simetrik midir? 12. 11 X, 6Y, 15 Z ve 38 T elementlerinden hangileri elektrik akԩmԩnԩ iletir? ÇÖZÜM c) Periyodik cetvelin hangi bloԫunda yer almaktadԩr? ÇÖZÜM 131 Periyodik Sistem 13. X–2 iyonunun elektron diziliԭi 3p6 ile bitmektedir. 15. Y elementi X ile aynԩ grupta ve bir alt periyotta- 12 X 15 Y , 16 Z 17 L , 9T Elementleri için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplan- dԩr. Y’nin atom numarasԩ kaçtԩr? dԩrԩnԩz. a) Hangileri halojendir? ÇÖZÜM b) Atom çaplarԩna göre, küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? c) Birinci iyonlaԭma enerjilerine göre, küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? d) Hangileri doԫada 2’ԭer atomlu moleküller halinde bulunabilir? 14. 70 +3 X iyonunun çekirdeԫinde 39 nötronu vardԩr. Buna göre, X+3 için; a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Periyodik cetveldeki yeri neresidir? c) Toplam tanecik sayԩsԩ kaçtԩr? ÇÖZÜM 132 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM PERԨYODԨK SԨSTEM 1. 2. ALIԬTIRMALAR – 2 (OKULA YÖNELԨK SORULAR Elektron diziliԭi 1s22s22p63s23p3 olan element 5. Deԫerlik orbitalleri ve deԫerlik elektronlarԩ için, 4s23d5 olan bir element için, a) Periyodik cetveldeki yeri neresidir? a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Elektriԫi iletir mi? b) Periyodik cetveldeki bloԫu hangisidir? c) Oksidinin formülü nedir? (8O) c) Elektriԫi iletir mi? 12 X, 14 Y ve 19 Z elementleri için, 6. a) Hangileri metaldir? 19 X, 32 Y, 35 Z elementlerinin; a) Atom çaplarԩna göre, küçükten büyüԫe doԫru b) Atom çaplarԩna göre, küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? sԩralanԩԭԩ nedir? b) Birinci iyonlaԭma enerjisi en büyük olan hangi- c) Hangisinin birinci iyonlaԭma enerjisi en büyük- sidir? tür? c) X ile Z’nin oluԭturduԫu kararlԩ iyonik bileԭiԫin 3. X : 1s2 2s2 2p6 3s1 Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Z : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 X, Y ve Z elementlerinin temel hâl elektron dü- ESEN YAYINLARI formülü nedir? 7. Periyodik cetvelin 4. periyot 3A grubunda bulu- zenleri yukarԩda verilmiԭtir. nan Y elementinin nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩn- a) Hangileri d bloku elementidir? dan 8 fazladԩr. b) Elementlerin deԫerlik elektron sayԩlarԩ nedir? Y’nin kütle numarasԩ kaçtԩr? c) Hangileri arasԩnda bileԭik oluԭmaz? 4. X’in iyonlaԭma enerjileri sԩrasԩyla 335, 683, 1094, 1786, 2248, 12750 kkal/mol dür. A grubu elementi olduԫuna göre, a) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? b) Periyodik cetveldeki grubu hangisidir? c) Kararlԩ bileԭiklerinde hangi deԫerlikleri alԩr? 8. Periyodik cetvelin 3. periyot 1A grubunda bulunan X elementi için, I. Atom numarasԩ 19 dur. II. Bir alkali metaldir. III. Soԫuk su ile tepkime verir. ifadelerinden hangileri doԫrudur? 133 Periyodik Sistem 9. Deԫerlik elektron düzeni 4s24p2 olan Z elementi- 13. X+1, Y–1, Z+2 ve T–2 iyonlarԩ izoelektroniktir. nin nötron sayԩsԩ 41’dir. Hangisinden bir elektron koparmak için har- Buna göre; canan enerji en fazla olur? a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) Bir halojen olan F ile oluԭturduԫu bileԭiԫin formülü nedir? 14. X+3 ile Y–3’nin elektron sayԩlarԩ eԭittir. Y elementi 3. periyot 5A grubunda olduԫuna göre, X elementinin periyodik cetveldeki yeri neresidir? 10. X+2 ve Y–2 iyonlarԩ izoelektroniktir. Y elementi 3. periyot 6A grubunda bulunmaktadԩr. X’in nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩna eԭit olduԫuna göre, a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? 15. A elementinin ilk beԭ iyonlaԭma enerjisi 498, c) Y –2 iyonunun elektron diziliԭinin son terimi ne- dir? 11. 1H, 3Li, 9F ve 13 4565, 6904, 9540 ve 13368 kg/mol dür. ESEN YAYINLARI b) X’in kütle numarasԩ kaçtԩr? A elementi 3. periyotta olduԫuna göre, a) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? b) Atom numarasԩ kaçtԩr? c) 8O ile oluԭturduԫu bileԭiԫin formülü nedir? Al elementlerinden hangileri oda koԭullarԩnda diatomik yapԩda bulunur? 16. 15 X, 17 Y, 13 Z elementlerinin atom hacimlerine göre, küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? 12. XO3–3 anyonunda toplam 42 elektron vardԩr. Buna göre, anyondaki Xn iyonu için; a) Yükü (n) nedir? b) Periyodik cetveldeki yeri nedir? (8O) 134 17. 13 X, 17 Y, ve 9Z elementlerinin atom çaplarԩnԩn küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? Etkinlik – 2 Ö¼RENME ALANI : özellikleri karԭԩlaԭtԩrma Periyodik Sistem ALT Ö¼RENME ALANI : Periyodik sistemde özelliklerin periyodik de¤iÁimi BECER‹LER : KarÁ›laÁt›rma, farketme, iliÁkilendirme Bir periyotta yukar›dan aÁa¤›ya inildikçe atom çap›n›n, iyonlaÁma enerji- KAZANIMLAR : sinin ve elektron ilgisinin azald›¤›n›, elementlerin oksitlerinin ve hidroksitlerinin bazik özelli¤inin artt›¤›n› keÁfeder. ETK‹NL‹K SÜREC‹ Periyodik özellikler Atom numaras› 20 olan Kalsiyum elementinin aÁa¤›da belirtilen periyodik özelliklerini, verilen elementlerin periyodik özellikleri ile karÁ›laÁt›r›n›z. ( Be, Ba) 4 56 Be Ba Neden? Atom yar› çap› 1. ‹yonlaÁma enerjisi Elektron ilgisi Oksitlerin Bazik Özelli¤i Hidroksitlerin Bazik Özelli¤i Metalik Özellikler 135 Etkinlik – 3 kavramlarԩ hatԩrlayalԩm Ö¼RENME ALANI : Periyodik Sistem ALT Ö¼RENME ALANI : Periyot, grup ve periyodik özellikler BECER‹LER : Hat›rlatma, iliÁkilendirme, seçme KAZANIMLAR : Periyodik sistemin kavramlar›n› keÁfeder. AÁa¤›daki cümlelerin boÁluklar›n› uygun kelimeler doldurunuz. ETK‹NL‹K SÜREC‹ Oktav yasas› grup triadlar kural› ‹yonlaÁma enerjisi elektron ilgisi periyot Elektronegatiflik periyodik kanun Atom yar›çap› 1. John W. Döbereiner'in benzer özelliklere sahip elementlerin üçlü gruplar Áeklinde s›ralanmas›na ……………… denir. 2. John Newslands'›n elementlerinin atom kütlelerine göre s›raya dizmesiyle elde etti¤i benzer özelliklere sahip sekizer elementli gruplamay› aç›klad›¤› kurala ……………… denir. 3. Dimitri Mendelev'e göre elementlerin artan atom kütlelerine göre s›ralanmas› sonucunda düzenli olarak tekrarlanan özellikler ortaya ç›kar. Mendeleev'e göre buna ……………… denir. 4. Periyodik cetvelin yatay s›ralar›na ……………… denir. 5. Periyodik cetvelin sütunlar›na ……………… denir. 6. Temel hal elektron diziliÁine sahip atomun son yörüngesinin yar›çap›na ……………… denir. 7. Gaz faz›ndaki bir atomun en yüksek temel enerji düzeyinden bir elektron koparmak için gerekli olan en az enerji miktar›na ……………… denir. 8. Bir elementin gaz faz›ndaki bir atomuna bir elektron eklendi¤i zaman a盤a ç›kan enerjiye ……………… denir. 9. Bir atomun oluÁturdu¤u kimyasal bir ba¤daki elektronlar› kendine çekme yetene¤ine ……………… denir. 136 ELEMENTLERİN ÖZELLİKLERİ 1. METALİK, AMETALİK VE YARIMETALİK ÖZELLİKLER 2. BLOKLAR VE ÖZELLİKLERİ 3. ÖZEL GRUPLAR VE ÖZELLİKLERİ Elementler, dış kabuklarındaki elektron dağılımlarına göre gruplandırılabilirler. Elektron dağılımlarındaki benzerlik nedeni ile elementler, benzer kimyasal davranışlar gösterirler. Bu şekilde oluşturulan benzer gruplara, alkali metaller, halojenler gibi özel isimler verilmiştir. Baş grup elementleri 1A dan 7A grubuna kadar olan elementleri içerir ve bu elementlerin hepsinde, en yüksek ana kuantum sayısının s ve p alt kabukları tam olarak dolmamıştır. Helyumu saymazsak, soygazların hepsinde p alt kabuğu tam olarak dolmuştur. Geçiş metalleri 1B deki ve 3B den 8B ye kadar olan elementlerdir. Bunlar ya tam dolmamış ya da iyonlarında tam dolmamış d alt kabuğu taşırlar. Lantanitler ve aktinitler f alt kabukları tam dolu olmadığı için, f–bloğu geçiş elementleri olarak adlandırılırlar. 1. BÖLÜM Periyodik Sistem ELEMENTLERԨN ÖZELLԨKLERԨ 1. METALԨK, AMETALԨK VE YARIMETALԨK ÖZELLԨKLER Periyodik sistemdeki elementler, metallar, ame- taller ve yarԩmetaller olarak sԩnԩflandԩrԩlabilirler. Metal, elektriԫi iletir, metalik bir parlaklԩԫԩ vardԩr, dövülebilir ve haddelenebilir. (Tel haline getirilebilir). Ametal, elektriԫi iletmez, dövülmez ve hadde- Yarԩmetal, görünüԭ ve bazԩ özellikleri açԩsԩndan metale benzese de kimyasal olarak ametal gibi davranԩr. ESEN YAYINLARI lenemez. Dövülebilir cisim demek, çekiçle dövüldüԫünde ince bir levha haline gelebilen cisim demektir. Haddelenebilir cisim ise, tel haline getirilebilir, tel olarak çekilebilir demektir. Örneԫin, alüminyum bir metaldir. Elektriԫi iletir, metalik parlaklԩԫԩ vardԩr ve dövülebilir. Kükürt bir ametaldir. Bu sarԩ ve kԩrԩlgan katԩ elektriԫi iletmez, dövme ile levha haline getirilemez ve tel halinde çekilmez. Oda sԩcaklԩԫԩnda gaz olan tüm elementler ametaldirler. Metaller ile yarԩmetaller ve yarԩmetaller ile ametaller arasԩndaki ayԩrԩm her zaman çok kesin deԫildir; fakat yarԩmetal dendiԫinde, genel ԭekilde gösterilen altԩ element anlaԭԩlԩr. Bu altԩ element Si, Ge, As, Sb, Te ve Po dur. Aԭaԫԩdaki tabloda gösterilmiԭtir. Metallerin, yarԩmetallerin ve ametallerin konumlarԩ iԭaretlendiԫinde periyodik sistemin bir baԭka çarpԩcԩ özelliԫi ortaya çԩkar; Tüm metalik elementler periyodik sistemin solunda ve orta tarafԩnda, ametaller ise saԫԩnda bulunurlar. Yarԩmetaller ise, diyagonal bir bant ԭeklinde metallerle ametaller arasԩndadԩr. Böylece sistemdeki yerine bir göz atmak, bir elementin metal, yarԩmetal veya ametal olduԫunu kolayca görebiliriz. Metalik elementler periyodik sistemin solunda, ametalik elementler saԫԩnda bulunur ve ikisi arasԩnda diyagonal bir bant içinde yarԩmetaller yer alԩr. Metaller Yar› metaller 1 18 Ametaller 2 13 14 2 3 4 5 6 15 16 17 Silisyum Si 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Arsenik 12 Ge Germanyum Antimon As Tellur Sb Te Polonyum Po 7 X 138 Periyodik Sistem 2. BLOKLAR VE ÖZELLԨKLERԨ a) s - Bloku Elementleri b) p - Bloku Elementleri Daha önce ifade edildiԫi gibi, düԭük iyonlaԭma enerjisi, metalik özelliklerin artmasԩyla el ele gider ve bu nedenle p - blok elementlerinin solunda yer alan Bir s - bloku elementi, düԭük iyonlaԭma enerji- bor, onüçüncü grup elementlerinin en az metal özelli- sine sahiptir. Diԫer bir ifadeyle, bu elementin en dԩԭ- ԫine sahip olanԩdԩr. Fakat aԭaԫԩya doԫru metalik özel- taki elektronu kolayca uzaklaԭtԩrԩlabilir. Grup 1 ele+ likteki artԩԭ s - bloku ile mukayese edebilecek ölçüde + mentleri, örneԫin Li , Na ve K da olduԫu gibi +1 +2 yüklü iyonlar oluԭtururken, grup 2 elementleri Mg , Ca+2 ve Ba+2 örneklerinde olduԫu gibi +2 yüklü iyonlar oluԭtururlar. ESEN YAYINLARI + olur. Metaller ile ametaller arasԩnda yer alan, her iki özelliԫi de göstermeye yatkԩn element vardԩr. Bunlara yarԩ metaller denir. Genelde, p - bloku elementlerinin iyonlaԭma enerjileri biraz yüksek olduԫundan, s - bloku elementleri kadar aktif deԫillerdir. s - bloku elementleri, bütün özellikleri ile aktif birer metaldirler. Her iki grubun en alt kԩsmԩnda bulu- 14. grupta bulunan kurԭun ve kalay metallerdir. Fakat dövülebilir ve iletken olmalarԩna raԫmen s - blo- nan elementlerin iyonlaԭma ve deԫerlik elektronla- ku ve d - bloku elementlerinin bir çoԫu kadar aktif de- rԩnԩ çok kolay verebilmeleri, metalik karekteri artԩr- ԫillerdir. Bu nedenle çelik kutular kalayla kaplanԩr. p maktadԩr. Bu nedenle sezyum, ve baryum iki grubun - bloԫunun saԫԩndaki elementler, karekteristik yüksek en ԭiddetli tepkime veren elementleridir. Grup 2 nin en üst kԩsmԩnda yer alan berilyum, bu bloktaki iyonlaԭma enerjisi en yüksek olanԩdԩr. Bu nedenle deԫer- elektron ilgisine sahiptirler. Bunlar elektron alarak deԫerlik orbitallerini doldururlar. Yarԩ metal olan tellür ve polonyum dԩԭԩndaki grup 16 ve 17 elementleri ametaldirler. Bunlar birbiri ile moleküler bileԭikler, metal- lik elektronunu grup 2 de bulunan diԫer elementlere lerle ise iyonik bileԭikleri oluԭtururlar. Flor; He, Ne ve göre daha zor verir. Dolayԩsԩyla metalik özelliԫi en az Ar hariç her elementle iyonik ya da moleküler bileԭik- olanԩdԩr. Berilyum hariç, s - bloku elementlerinin bile- ler oluԭturur. ԭikleri iyoniktir. s - blok elementlerinin hepsi bazik oksitler oluԭturan aktif metallerdir. p - Bloku elementleri, deԫerlik katmanlarԩnԩ tamamlamak için genelde elektron alԩrlar. Bunlar metallerden ametallere kadar geniԭ bir aralԩkta özelliklerini taԭԩrlar. 139 Periyodik Sistem Halbuki Mn+2 iyonunun elektron daԫԩlԩmԩ 1s2 2s2 c) d - Bloku Elementleri 2p6 3s2 3p6 3d5 dir. Sonuç olarak, nötr bir atomdaki elektron - elektron ve elektron - çekirdek etkileԭimlerinin iyonundaki etkileԭimlere göre tamamen farklԩdԩr. Bu nedenle Mn de 3d orbitallerinden önce daima 4s orbitalleri doluyor olmasԩna karԭԩn, Mn+2 iyonu oluԭurken 3d orbitali 4s orbitalinden daha kararlԩ olduԫu için, elektronlar 3d orbitalinden deԫil, 4s orbitalinden uzaklaԭԩr. Bu nedenle, bir geçiԭ metali atomund - blokunun bütün elementleri metaldir. Bunla- dan bir katyon oluԭtuԫu zaman elektronlar daima ön- rԩn özellikleri s ve p - bloku elementleri arasԩndadԩr ve ce ns orbitalinden ve daha sonra (n – 1)d orbitalin- geçiԭ metalleri olarak da adlandԩrԩlԩrlar. den uzaklaԭԩr. Geçiԭ metallerinin çoԫu birden çok katyon oluԭ- kendir, dövülebilir, çekilebilir, parlaktԩr ve gümüԭ be- turabilir ve oluԭan katyonlar önlerinde yer aldԩklarԩ yazԩ renktedir, ana - grup elementlerine kԩyasla genel soygazlarla her zaman izoelektronik deԫildir. olarak daha yüksek erime ve kaynama noktalԩdԩrlar. Birkaç dikkate deԫer istisna, oda sԩcaklԩԫԩnda sԩvԩ olacak kadar düԭük erime noktalԩ cԩva, kԩrmԩzԩ - kahverengi, bakԩr ve sarԩ renkli altԩndԩr. d - blok elementle- ESEN YAYINLARI d - blok elementlerinin çoԫu iyi elektriksel ilet- 4. f - Bloku Elementleri ri, bileԭik oluԭturduklarԩnda s - deԫerlik elektronlarԩnԩ 6. ve 7. periyot elementleridir. Tam dolu olma- kaybederler. Ԩlave olarak, çoԫu farklԩ sayԩda d - elek- yan f alt kabuklarԩna sahiptirler. 4f ile bitenlere lanta- tronlarԩnԩ da verirler ve deԫiԭik sayԩda deԫerliԫe sa- nitler, 5f ile bitenlere aktinitler denir. Lantanitlere na- hip olurlar. Grup -12 elementleri bileԭik oluԭtururlar- dir olarak toprak elementleri de denir. Kimyasal özel- ken de - elektronlarԩnԩ kaybetmezler. likleri birbirine benzer. Aktininitler radyoaktif element- d - Bloku elementlerinin karekteristik özelliklerin- lerdir. Bu sԩradaki elementlerde çok benzer kimyasal den bir tanesi, bunlarԩn bileԭiklerinde çeԭitli yükselt- özelliklere sahiptirler. f- bloku elementlerine iç geçiԭ genme basamaklarԩnda bulunabilmeleridir. Demirin metalleri de denir. en çok rastlanan deԫerlikleri +2 ve +3 bakԩrԩn ise +1 ve +2 dir. Ԩlk sԩradaki geçiԭ metallerinde, (Se den Cu a kadar) 3d orbitallerinden önce daima 4s orbitalleri dolar. Mangan elementini göz önüne alԩrsak, elektron daԫԩlԩmԩ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 dir. Mn+2 iyonu oluԭtuԫu zaman, iki elektronun 3d orbitallerinden uzaklaԭacaԫԩnԩ ve oluԭan iyonun elektron daԫԩlԩmԩnԩn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 olmasԩnԩ bekleriz. 140 Periyodik Sistem 3. ÖZEL GRUPLAR VE ÖZELLԨKLERԨ 2 Li(k) + 1/2 O2(g) ±A Li2O(k) a) Alkali Metaller 2 Na(k) + 2 H2O(s) ±A 2 NaOH(aq) + H2(g) He Li Be B C N O F K(k) + HCI(aq) ±A KCI(aq) + 1/2 H2(g) Ne Na Mg Ca Alkali metaller elektriԫi ve ԩsԩyԩ çok iyi iletmeleri Rb Sr ve yeni kesilmiԭ yüzeylerinin gümüԭ parlaklԩԫԩnda ol- Cs Ba malarԩyla tipik birer metaldir. Ancak sertlikleri, erime K Fr ve kaynama noktalarԩ ile yoԫunluklarԩ metallerin orta- Ra lama deԫerlerinden çok düԭüktür. Ayrԩca atom hacimleri diԫer metallerin ortalama hacimlerinden büyüktür. Bu grup Li, Na, K, Rb, Cs ve Fr den oluԭmakta- Son yörüngelerinde birer elektron bulunmasԩ ve atom dԩr. H elementi deԫerlik elektron sayԩsԩndan dolayԩ bu çaplarԩnԩn büyük oluԭu nedeniyle zayԩf metalik baԫlar grupta ancak, özellikleri farklԩdԩr. oluԭur. Bu nedenle yumuԭak, düԭük erime ve kayna- Özel adlarԩ alkali metallerdir. Alkali metallerin ma noktalԩ elementlerdir. oksitlerinin ve hidroksitlerinin sulu çözeltisi baziktir. ESEN YAYINLARI Na2O(k) + H2O(s) ±A 2 Na+(aq) + 2 OH–(aq) Element Erime Noktas› (°C) Özkütle (g/ ) Li 180,5 0,53 Na 97,8 0,97 K 63,7 0,86 Rb 38,9 1,53 Alkali metallerin birinci iyonlaԭma enerjileri dü- Cs 28,0 1,87 ԭük, yükseltgenme potansiyelleri büyüktür. Aktif me- Fr 27,0 – Alkali metallerin deԫerlik elektron sayԩsԩ 1’dir. Atom numaralarԩ soygazlardan 1 fazladԩr. ns1 ile biterler. Bundan dolayԩ bileԭiklerinde +1 deԫerlik alԩrlar. tallerdir. Lityum elementinin bileԭikleri en çok cam endüstrisinde, porselen eԭyalarԩn sԩrlanmasԩnda kulla1. ‹yonlaÁma Enerjisi Yükseltgenme Potansiyeli Li 124 kkal 3,05 volt Na 119 kkal 2,71 volt K 100 kkal 2,93 volt Rb 96 kkal 2,93 volt Cs 89 kkal 2,92 volt Fr – Element – nԩlԩr. Sodyum metali, nükleer reaktörlerde oluԭan aԭԩrԩ ԩsԩ enerjisinin buhar tirbünlerine iletilerek elektrik enerjisi üretiminde, ԭehirler arasԩ sisli yollarda kullanԩlan sodyum buhar lambalarԩnda, bazԩ metallerin indirgenmesinde, boya ve ilaç endüstrisinde ve laboratuvarda kullanԩlԩr. Lityum bileԭikleri seramiklerde, pillerde ve yaԫlayԩcԩ maddelerde kullanԩlmaktadԩr. Lityum bileԭikle- Oda sԩcaklԩԫԩnda su, hava, halojenler ve asitler gibi maddelerle tepkime verirler. Bundan dolayԩ do- ri ilaçlarda da kullanԩlԩr. Sodyum hidroksit (NaOH) yumuԭak, kaygan ve ԫada saf element halinde bulunmazlar. Bileԭik halin- beyaz bir katԩdԩr. Endüstri için önemlidir. NaHCO3 bi- de bulunurlar. leԭiԫi soda veya kabartma tozu olarak bilinir. 141 Periyodik Sistem Li hava ile temas ettiԫinde lityum oksidi oluԭtu- 4 Be : rur. Bu oksitte O–2 iyonu bulunmaktadԩr. 12 4 Li(k) + O2(g) ±A 2 Li2O(k) 20 Diԫer alkali metallerin tümü oksit ve peroksitler 38 iyonu içeren bileԭiklerdir. oluԭtururlar. Peroksitler O–2 2 1s2 2s2 2p6 3s2 Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Sr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 bulunmazlar. Su, hava, asitler ve halojenlerle tepki- Potasyum, ribidyum ve sezyum elementleri de me verirler. süper oksit diye adlandԩrԩlan ve O–2 iyonunu içeren bileԭikler oluԭtururlar; Ca(k) + 2 H2O(s) ±A Ca(OH)2(aq) + H2(g) K(k) + O2(g) ±A KO2(k) Be bu tepkimeyi vermez. Alkali metallerin oksitlerinin tümü iyoniktir. Ԩyonik Ca(k) + Cl2(g) ±A CaCl2(k) bileԭiklerin kararlԩlԩԫԩ da katyon ve anyonlarԩn birbirini Mg(k) + 1/2 O2(g) ±A MgO(k) çekme kuvvetlerinin büyüklüԫüne baԫlԩdԩr. Alkali me- Ba(k) + 2 HCI(aq) ±A BaCI2(aq) + H2(g) sit oluԭturmalarԩnԩn nedeni, oluԭan oksitlerin katԩ hallerinin kararlԩ olmasԩdԩr. He C N O Oksitlerinin sulu çözeltisi bazik özellik gösterir (Be hariç). CaO(k) + H2O(s) ±A Ca(OH)2(aq) Ca(OH)2(k) ±A Ca+2(aq) + 2 OH–(aq) b) Toprak Alkali Metaller B ESEN YAYINLARI tallerin oksijenle tepkimeye girerek farklԩ türlerde ok- Be Mg : Çok aktif metaller olup doԫada serbest halde 2 Na(k) + O2(g) ±A Na2O2(k) Li 1s2 2s2 F Ne Bu gruptaki elementlerin erime noktalarԩ, ve özkütleleri aԭaԫԩdaki tabloda verilmiԭtir. Na Mg K Ca Element Erime Noktas› (°C) Özkütle (g/litre) Be 1285 1,85 Mg 650 1,74 Ca 840 1,53 Bu grup Be, Mg, Ca, Sr, Ba ve Ra elementlerin- Sr 770 3,58 den oluԭmaktadԩr. Bu gruptaki elementlere toprak al- Ba 710 3,59 kali metaller denir. Bu elementler toprakta bulunur ve Ra 700 5,00 Rb Sr Cs Ba Fr Ra baziktir. Atom numaralarԩ soygazlardan 2 fazladԩr. De- Toprak alkali metallerin yükseltgenme potansi- ԫerlik elektron sayԩsԩ 2 olup bileԭiklerinde +2 deԫer- yelleri büyüktür. Birinci iyonlaԭma enerjileri ve yük- lik alԩrlar. seltgenme potansiyelleri aԭaԫԩdaki tabloda verilmiԭtir. 142 Periyodik Sistem Element 1. ‹yonlaÁma Enerjisi (kkal) Yükseltgenme Potansiyeli Be 215 1,85 volt Mg 176 2,36 volt Ca 141 2,87 volt Sr 131 2,89 volt Ba 120 2,91 volt Ra 123 2,92 volt c) Halojenler He Li Magnezyum uçaklarda kullanԩlԩr. Kalsiyum bileԭikle- N O F Ne S Cl Ar Se Br Kr Te I Xe Po At Rn Ametallerin en aktifleridir. Bu grupta bulunan elementlerin elektron ilgisi ve birinci iyonlaԭma enerji- Mermer, CaCO3 bileԭiԫinin yoԫun bir ԭeklidir. si yüksektir. CaCO3’un ԩsԩtԩlmasԩyla sönmemiԭ kireç (CaO) elde edilir. Element 1. ‹yonlaÁma Enerjisi (kkal/mol) Elektron ‹lgisi (kkal/mol) F 402 –78,4 Cl 300 –83,4 Br 273 –77,6 I 241 –70,6 – –65,0 ESEN YAYINLARI Kalsiyum bileԭikleri daha çok yapԩ malzemesi leri dikkat çekici bir ԭekilde birbirinden farklԩdԩr. Beril- C Gruptaki elementlerin özel adԩ halojenlerdir. rinden CaCO3 tebeԭir ve kireç taԭԩ olarak bulunur. Toprak alkali metallerin suya karԭԩ olan etkinlik- B Bu grup F, Cl, Br, I ve At’den oluԭmaktadԩr. Berilyum, füze ve uydu yapԩmԩnda kullanԩlԩr. olarak kullanԩlԩr. Be yum, su ile tepkimeye girmezken, magnezyum su bu- At harԩ ile tepkimeye girer. Buna karԭԩlԩk kalsiyum, stronsiyum ve baryum soԫuk suyla bile tepkimeye girebilir. Ba(k) + 2H2O(s) ±A Ba(OH)2(suda) + H2(g) Toprak alkali metallerin oksijene karԭԩ olan etkinlikleri Be dan Ba a doԫru artar. Berilyum ve magnezyum oksitleri (BeO ve MgO) ancak yüksek sԩcaklԩkta oluԭabilirken CaO, SrO ve BaO oda sԩcaklԩԫԩnda oluԭabilir. Magnezyum, sulu asit çözeltileri ile tepkimeye girerek hidrojen gazԩ çԩkarԩr. Mg(k) + 2H+(suda) ±A Mg+2 (suda) + H2(g) Halojenlerin atom numarasԩ arttԩkça erime ve kaynama noktasԩ, atom çapԩ ve özkütle artar. Erime Noktas› (°C) Kaynama Noktas› (°C) Özkütle (g/cm3) 9F –220 –188 1,51 17Cl –101 –34 1,66 35Br –7 59 3,12 53I 114 185 4,95 85At 300 350 — Element Doԫada ya diatomik moleküller hâlinde ya da bi- Kalsiyum stronsiyum ve baryum da sulu asit çö- leԭikler hâlinde bulunurlar. Tek atomlu iken çok karar- zeltisiyle tepkimeye girerek hidrojen gazԩ oluԭturur- sԩzdԩrlar. Elektron ortaklԩԫԩ yaparak 2’ԭer atomlu mo- lar. Bu metaller su ile tepkimeye girebildikleri için, iki leküller oluԭtururlar. Oda koԭullarԩnda F2 ve Cl2 gaz, farklԩ tepkime aynԩ anda beraberce gerçekleԭecektir. Br2 sԩvԩ I2 ve At ise katԩdԩr. 143 Periyodik Sistem Atom numaralarԩ soygazlardan bir eksiktir. En Formülü yüksek enerji düzeylerinin elektron diziliԭleri ns2 – np5 ԭeklindedir. Deԫerlik elektron sayԩsԩ 7’dir. Flo- Adland›rma HClO Hipoklorit asit run doԫada sadece (–1) deԫerlikli bileԭikleri bulunur. HClO Klorit asit Diԫerlerinin (+7 ..............–1) arasԩnda yükseltgenme HClO3 Klorat asiti basamaԫԩna sahip olduklarԩ bileԭikleri vardԩr. HClO4 Perklorat asit 2 At doԫada az bulunan ve radyoaktif olan bir eleBu asitlerin asit kuvveti; menttir. Daha çok radyoaktif tepkimeler sonucunda HCIO < HCIO2 < HCIO3 < HCIO4 oluԭur. ԭeklinde artar. Aktif ametallerdir. Aktiflik grupta yukarԩdan aԭa- Flor üretiminin çoԫu nükleer yakԩt iԭlemlerinde ԫԩya azalԩr. Ԩndirgenme eԫilimleri ve potansiyelle- kullanԩlan ve uçucu bir katԩ olan UF6 üretmek için kul- ri yüksektir. lanԩlԩr. Klor, plastik, çözücü ve daha birçok endüstri‹ndirgenme Potansiyeli F 2,86 volt Cl 1,36 volt Br 1,09 volt I 0,54 volt Bir halojen kendisinden az aktif olan bir halojeni yükseltger, bileԭiԫinden açԩԫa çԩkarԩr. F2(g) + 2 NaCl(aq) ±A 2 NaF(aq) + Cl2(g) yel alandaki maddelerin üretiminde kullanԩlԩr. Ԩçilebilir suyun saԫlanmasԩnda, kaԫԩt ve tekstil endüstrisinde renk giderici olarak kullanԩlԩr. Brom uyku ve haԭarat öldürücü ilaçlarԩn yapԩmԩnda kullanԩlԩr. Tuzlarԩ ise fotoԫrafçԩlԩkta kullanԩlԩr. Ԩyot tentürdiyot yapԩmԩnda, fotoԫrafçԩlԩkta, boya ESEN YAYINLARI Element ve ilaç sentezinde guatr ve kalp ilaçlarԩnԩn yapԩmԩnda kullanԩlԩr. 7A grubunun son elementi olan astatin radyoaktif bir elementtir ve özellikleri hakkԩnda çok az ԭey bilinmektedir. Flor o kadar etkindir ki, su ile tepkimeye Halojenler metallerin çoԫu ile doԫrudan tepkime vererek, metallere yükseltgen olarak etki ederler. 2 Na(k) + Cl2(g) ±A 2 NaCl(k) Halojenlerin hidrürleri asit özelliԫini gösterir. Hidrürlerinde halojenin atom çapԩ arttԩkça asit kuvveti artar. girerek oksijen açԩԫa çԩkarԩr; 2F2(g) + 2H2O(s) ±A 4HF(suda) + O2(g) Gerçekte flor ve su arasԩndaki tepkime oldukça karmaԭԩktԩr. Oluԭan ürünler, tepkime koԭullarԩ- na baԫlԩdԩr. Halojenlerin iyonlaԭma enerjileri çok yüksektir, elektronlara ilgileri ise son derece büyük pozitif deԫerlere sahiptir. Halojenlerden türeyen anyon- Formülü Adland›rma HF Hidroflorik asit (Cam asiti) HCl Hidroklorik asit (Tuz ruhu) HBr Hidrobromik asit HI Hidroiyodik asit lar halojenürler dir. Alkali metal halojenürler ve toprak alkali metallerinin halojenürlerinin büyük çoԫunluԫu iyonik bileԭiklerdir. Halojenler kendi aralarԩnda (ICI ve BrF3 gibi) ve diԫer gruplardaki ametallerde (NF3, PCI5 ve SF6) çok sayԩda moleküler bileԭik de oluԭtururlar. Halojenler hidrojenle tepkimeye girerek hidrojen halojenürleri verirler: Bu asitlerin asit kuvveti HF < HCI < HBr < HI ԭeklinde artar. Aynԩ halojenin oluԭturduԫu oksiasit- H2(g) + X2(g) ±A 2HX(g) lerde, moleküldeki oksijen sayԩsԩ arttԩkça asit kuvve- Bu tepkime florla yapԩldԩԫԩnda patlayarak ger- ti artar. 144 çekleԭir. Periyodik Sistem d) Soygazlar ÖRNEK Kütle numarasԩ 19 olan X elementinin nötron sayԩsԩ Element Atom No Özkütle Kaynama Noktas› proton sayԩsԩndan 1 fazladԩr. He 2 0,126 g/cm3 –269 °C Buna göre, X elementi için; Ne 10 1,20 g/cm3 –246 °C Ar 18 1,40 g/cm3 –186 °C Kr 36 2,60 g/cm3 –153 °C yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? Xe 54 3,06 g/cm3 –108 °C A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II 86 g/cm3 –62 °C D) II ve III E) I, II ve III Rn 4,40 I. Bir halojendir. II. Molekülleri 2’ԭer atomludur. III. 11 Na ile bileԭik oluԭturduԫunda –1 deԫerlik alԩr. C) I ve II ÇÖZÜM Özel adlarԩ soygazlardԩr. Kimyasal tepkimelere isteksiz olduklarԩ için soygaz, asal gaz veya inert gazlar denir. Erime ve kaynama noktalarԩ düԭük olduԫu için normal koԭullarda gaz halinde bulunurlar. da tek atomludurlar. He elementinin elektron diziliԭi 1s2 dir. He elementinin dԩԭԩnda kalan soygazlarԩn deԫerlik elektron sayԩsԩ 8 olup elektron diziliԭleri ns2 – np6 ile biter. He gazԩ keԭif balonlarԩnԩn doldurulmasԩnda kul- ESEN YAYINLARI Deԫerlik orbitalleri doludur. Bundan dolayԩ doԫa- ÖRNEK 7 X, 13 Y, 16 Z elementleri için; lanԩlԩr. Deniz dibine dalmada kullanԩlan oksijenin sey- I. reltilmesinde, roket yakԩtlarԩnԩn taziklendirilmesinde ve II. Y’nin deԫerlik elektron sayԩsԩ 3’tür. soԫutucu olarak helyum-neon lazerlerinde kullanԩlԩr. Ԩçinden elektrik akԩmԩ geçirildiԫinde, kԩrmԩzԩ par- X, 3 periyot, 5A grubundadԩr. III. Z, 3 periyot 6A grubundadԩr. Ԩfadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II lak ԩԭԩk yayan neon gazԩ, geniԭ ölçüde ԩԭԩklԩ ilan pa- D) I ve III E) II ve III nolarԩnda kullanԩlԩr. ÇÖZÜM C) I ve II Argon ampül tüplerinin doldurulmasԩnda kullanԩlԩr. Kripton havaalanlarԩnԩn pistlerini aydԩnlatma lambalarԩnda kullanԩlԩr. Ksenon otomobil farlarԩndaki halojen lambalarԩnda ve yüksek hԩzdaki fotoԫraf makinasԩ flaԭlarԩnda kullanԩlԩr. 145 PERԨYODԨK SԨSTEM 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – III (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Nötr atomunun elektron düzeni 1s2 2s2 2p6 ÇÖZÜM 1 3s ԭeklinde olan X elementiyle ilgili aԭaԫԩdakilerden hangisi yanlԩԭtԩr? A) Metaldir. B) s bloklu elementidir. C) 3. periyot elementidir. D) Oksidin sulu çözeltisi asidiktir. E) 1H elementi ile XH bileԭiԫini oluԭturur. ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 3. T Z X Y 2. Element ————— Elektron daԫԩlԩmԩ ————————— X 1s2 Y 1s2 2s2 2p6 3s2 Z 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 R Periyodik cetvelde yerleri belirtilen X, Y, Z ve R elementleri için aԭaԫԩdaki ifadelerden hangisi yanlԩԭtԩr? A) Y geçiԭ elementi olup bir metaldir. B) X toprak alkali metaldir. Elektron daԫԩlԩmlarԩ verilen X, Y ve Z element- C) Z nin oksiti amfoterdir. leri için; D) T halojendir. T2 ԭeklinde moleküller oluԭturur. I. X ve Y periyodik sistemin aynԩ grubunda yer E) R nin deԫerlik elektron sayԩsԩ 8 dir. alԩr. II. Y ve Z elementleri elektriԫi iletir. III. Z geçiԭ elementidir. Periyodik sistemin d bloԫundadԩr. ifadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III 146 C) I ve II ÇÖZÜM Periyodik Sistem 4. X, Y ve Z elementlerinin atom numaralarԩ ardԩԭԩk sayԩlardԩr. Y elementinin temel hal elektron diziliԭinin son terimi 3p6 dԩr. 6. s blok Buna göre, p blok d blok I. X in elektron ilgisi en fazladԩr. II. Z elementi oda sԩcaklԩԫԩnda su ile tepkime ve- f blok rir. III. Y nin 1. iyonlaԭma enerjisi Z nin 2. iyonlaԭma Yukarԩda verilen periyodik sistemde gösteri- enerjisine eԭittir. len bloklarla ilgili; ifadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III I. p bloԫundaki elementlerin tümü ametaldir. C) I ve II II. s bloԫunun tamamԩ elektron diziliԭi küresel simetriktir. III. d ve f bloklarԩndaki elementlerin tümü elektri- ÇÖZÜM ԫi iletir. ESEN YAYINLARI yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 5. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM X+, Y– ve Z+2 nin elektron sayԩlarԩ eԭittir. X in atom numarasԩ 19 olduԫuna göre, I. X ve Z katԩ halde elektrik akԩmԩnԩ iletir. II. Üçü de aynԩ periyottadԩr. III. Z toprak metaldir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 7. X+2 iyonunun elektron diziliԭi 1s2 2s2 2p6 olan X elementi için aԭaԫԩdaki yargԩlardan hangisi yanlԩԭtԩr? A) Toprak alkali metaldir. B) Oksitin sulu çözeltisi bazik özellik gösterir. C) 9F ile yaptԩԫԩ bileԭiԫin formülü XF2 dir. D) Katԩ fazda elektrik akԩmԩnԩ iletir. E) Oda koԭullarԩnda asitlerde tepkime vermez. 147 Periyodik Sistem ÇÖZÜM 8. ÇÖZÜM X elementinin temel hal elektron diziliԭi, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 dir. X elementi için; 10. iyonu için aԭaԫԩdakilerden hangisi yan- I. Periyodik sistemin 4A grubundadԩr. lԩԭtԩr? II. Katԩ halde elektriԫi iyi iletir. A) 4. periyottaki geçiԭ elementine ait bir iyondur. III. Tüm bileԭiklerinde +1 deԫerlik alԩr. B) s orbitallerinde toplam 7 elektron bulunur. yargԩlarԩndan hangileri yanlԩԭtԩr? C) p orbitallerinde toplam 12 elektron bulunur. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) Nötron sayԩsԩ 34 tür. D) I ve III E) II ve III ESEN YAYINLARI C) I ve II ÇÖZÜM 9. 63 +1 X 29 E) Elektron diziliԭinin son terimi 3d10 dur. ÇÖZÜM X : …………… 3d1 Y : …………… 3p6 Z : …………… 3s1 Nötr atomlarԩnԩn elektron daԫԩlԩmlarԩ verilen 11. X+3 iyonunun 18 elektronu ve 24 nötronu vardԩr. X, Y ve Z elementleri için; I. Üçü de aynԩ periyot elementidir. X atomu için; II. Atom numarasԩ en büyük olan X dir. I. Atom numarasԩ 21 dir. III. Z alkali metal, Y soygaz, X ise geçiԭ elemen- II. Nükleon sayԩsԩ 45 tir. III. d bloԫu elementidir. tidir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ifadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III D) II ve III E) I, II ve III 148 C) I ve III C) I ve II Periyodik Sistem – ÇÖZÜM + 13. X ile Y iyonlarԩnԩn elektron sayԩlarԩ eԭittir. X’in atom numarasԩ 9, Y’nin nötron sayԩsԩ 12 dir. Buna göre, Y’nin kütle numarasԩ kaçtԩr? A) 8 B) 11 C) 16 D) 19 E) 23 ÇÖZÜM 12. X+2 ile Y–3 iyonlarԩnԩn elektron sayԩlarԩ eԭittir. X’in atom numarasԩ 20 olduԫuna göre Y eleI. 3. periyot 8A grubundadԩr. II. Bir ametaldir. III. Temel elektron diziliԭi küresel simetriktir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ESEN YAYINLARI menti için; 14. X+2 ile Y– nin elektron sayԩlarԩ eԭittir. Buna göre; I. Kimyasal özellikleri aynԩdԩr. II. Çaplarԩ eԭittir. III. Atom numaralarԩ X > Y dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ÇÖZÜM A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 149 Periyodik Sistem 17. X+1 iyonunun elektron sayԩsԩ 18, nötron sayԩsԩ 15. 3. periyot 5A grubunda bulunan X elementinin oluԭturduԫu X–3 iyonu için; 20’dir. I. Elektron sayԩsԩ 18’dir. Buna göre, II. Çekirdek yükü +15’tir. a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? III. Çapԩ X’inkinden küçüktür. b) X’in kütle numarasԩ kaçtԩr? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? c) X’in periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 16. 15 X–3 ile Y+2’nin elektron sayԩlarԩ eԭittir. Y’nin nötron sayԩsԩ 21 olduԫuna göre, 18. Tanecik Elektron say›s› Proton say›s› X 17 17 Y 18 15 Z 12 17 L 18 16 T 10 12 I. Atom numarasԩ 20’dir. II. Nükleon sayԩsԩ 41’dir. X, Y, Z, L ve T’nin proton ve elektron sayԩlarԩ ve- III. 3. periyot, 2A grubundadԩr. rilmiԭtir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? Buna göre, A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II a) Hangileri anyondur? D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III b) Hangileri katyondur? c) Hangileri nötrdür? ÇÖZÜM ÇÖZÜM 150 Periyodik Sistem +5 19. X 21. X elementi 3. periyot 5A grubundadԩr. iyonunun 30 elektronu vardԩr. Nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 10 fazla oldu- Buna göre, ԫuna göre; a) Atom numarasԩ kaçtԩr? a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 1 fazla oldu- b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? ԫuna göre, kütle numarasԩ kaçtԩr? c) Periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? c) Kararlԩ bileԭiklerinde hangi deԫerlikleri alabilir? ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 22. Y elementi 4. periyot 3B grubundadԩr. Y’nin nötron sayԩsԩ 24 tür. 20. X+3 iyonunun 10 elektronu, 14 nötronu bulunmaktadԩr. Buna göre; X atomu için, a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? Buna göre; a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) Y+3 iyonunun elektron diziliԭini yazԩnԩz. ÇÖZÜM ÇÖZÜM 151 Periyodik Sistem 23. X+1 iyonunun elektron sayԩsԩ 10 Ne’nin elektron sayԩsԩna eԭittir. Nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 1 fazladԩr. Buna göre, X atomunun; a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) Periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? ÇÖZÜM CEVAP X > Z > Y –3 +3 ESEN YAYINLARI 25. 7X ile Y iyonlarԩnԩn elektron sayԩlarԩ eԭittir. Buna göre; a) Y’nin periyodik cetveldeki yeri nedir? b) X ve Y’nin atom çaplarԩnԩ karԭԩlaԭtԩrԩnԩz. c) X ve Y’nin birinci iyonlaԭma enerjilerini karԭԩlaԭtԩrԩnԩz. 24. X+, Y–2 ve Z+2 iyonlarԩnԩn elektron sayԩlarԩ eԭittir. X’in atom numarasԩ 19 olduԫuna göre, a) Y ve Z’nin atom numaralarԩ kaçtԩr? b) X+, Y–2 ve Z+2 iyonlarԩnԩn çaplarԩna göre sԩralanԩԭԩ nedir? c) X, Y ve Z atomlarԩnԩn atom çaplarԩna göre sԩralanԩԭԩ nedir? ÇÖZÜM 152 ÇÖZÜM Periyodik Sistem –1 26. X +2 ve Y 29. Temel hal elektron diziliԭi 3d5 ile biten ele- iyonlarԩnԩn elektron sayԩlarԩ eԭittir. Y’nin atom numarasԩ 20’dir. ment için; Buna göre; I. Atom numarasԩ 25 tir. a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? II. Bir geçiԭ elementidir. b) Y’nin periyodik cetveldeki yeri neresidir? III. Bileԭiklerinde (+) deԫerliklerini alԩr. c) X’in periyodik cetveldeki yeri neresidir? yargԩlarԩndan hangilerinin doԫruluԫu kesin deԫildir? ÇÖZÜM A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 27. X–3 iyonun elektron diziliԭi 1s2 2s2 2p6 dir. b) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? c) Periyodik cetveldeki yeri neresidir? ESEN YAYINLARI Buna göre, X atomu için; a) Atom numarasԩ kaçtԩr? ÇÖZÜM 30. 40 Ca 20 atomu ile 41 Ca+2 20 iyonu için; I. Periyodik sistemdeki yerleri II. Kimyasal özellikleri 28. X+3 iyonunun elektron diziliԭinin son terimi 26 III. Nötron sayԩlarԩ nedir? niceliklerinden hangileri farklԩdԩr? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II ÇÖZÜM D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 153 PERԨYODԨK SԨSTEM 1. 30 ALIԬTIRMALAR – 3 (OKULA YÖNELԨK SORULAR X atomu için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩnԩz. 5. 14 XO3–2 iyonunun toplam elektron sayԩsԩ 32 dir. Buna göre; a) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? (8O) b) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? b) X’in periyot ve grup numarasԩ nedir? c) Periyot ve grup numarasԩ nedir? 6. 2. 45 21 Sc +3 tadԩr. iyonu için; Buna göre; a) Atom numarasԩ kaçtԩr? a) Nötron sayԩsԩ kaçtԩr? b) X+2 iyonunun s orbitallerinde toplam kaç elekt- b) s orbitallerinde toplam kaç elektronu vardԩr? ron vardԩr? c) Periyodik cetveldeki yeri neresidir? c) X’in periyodik cetveldeki yeri neresidir? ESEN YAYINLARI 3. 7. X+2 iyonunun elektron sayԩsԩ Y–1 iyonunun elekt- +2 X 27 iyonu için, aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplayԩ- a) Elektron diziliԭinin son terimi nedir? Nötr Y atomunun elektron diziliԭi 4p5 ile son- b) s orbitallerinde toplam kaç elektron bulunmak- landԩԫԩna göre, X’in periyodik tablodaki yeri tadԩr? neresidir? Elektron diziliԭi 4p2 ile biten X atomu için; 54 nԩz. ron sayԩsԩna eԭittir. 4. X+2 iyonunun elektron diziliԭi 3d2 ile sonlanmak- c) Toplam tanecik sayԩsԩ kaçtԩr? 8. X2O4–2 iyonundaki toplam elektron sayԩsԩ 46’dԩr. a) Periyodik cetveldeki yeri neresidir? Bu iyondaki X taneciԫi için; b) X+4 iyonunun elektron diziliԭinin son terimi a) Deԫerliԫi kaçtԩr? (8O) nedir? b) Periyodik cetveldeki yeri neresidir? c) Çekirdek yükü kaçtԩr? 154 Periyodik Sistem 9. 13. X ve Y elementleri aynԩ grupta, Y ve Z element- XY3n iyonunda toplam 42 elektron olduԫuna göre “n” nin deԫeri kaçtԩr? (15X, 8Y) leri aynԩ periyottadԩr. Çekirdek yükü en büyük olan Y dir. Bu üç elementin atom çaplarԩ arasԩndaki iliԭki nasԩldԩr? 10. A grubunda bulunan X elementinin ilk beԭ iyonlaԭma enerjisi sԩrasԩyla 191, 580, 875, 14. XO–2 iyonunda toplam 59 elektron bulunmakta4 5978 ve 7839 kkal/mol dür. a) Deԫerlik elektron sayԩsԩ kaçtԩr? dԩr. b) 8O ile oluԭturduԫu kararlԩ bileԭiԫin formülü Buna göre, X’in periyodik cetveldeki yeri neresidir? (8O) 11. XO–2 iyonundaki toplam elektron sayԩsԩ 50’dir. 4 X’in nötron sayԩsԩ 16 olduԫuna göre; ESEN YAYINLARI nedir? 15. X+1 iyonunun elektron diziliԭi 3d5 ile bitmektedir. X’in nötron sayԩsԩ 25 olduԫuna göre, a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? (8O) a) Atom numarasԩ kaçtԩr? b) X’in kütle numarasԩ kaçtԩr? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? c) XO4–2’deki n X iyonunun toplam tanecik sayԩsԩ c) Periyodik cetveldeki yeri neresidir? kaçtԩr? 12. +3 yüklü iyonunda 14 elektronu bulunan ve 16. X+3, Y–1 ve Z–3 iyonlarԩnԩn elektron sayԩlarԩ eԭittir. çekirdeԫinde ki nötron sayԩsԩ, proton sayԩsԩn- Y elementi periyodik cetvelin 3. periyot 7A gru- dan 3 fazla olan, X atomu için; bunda olduԫuna göre, a) Atom numarasԩ kaçtԩr? a) X’in periyodik cetveldeki yeri neresidir? b) Kütle numarasԩ kaçtԩr? b) Z’nin periyodik cetveldeki yeri neresidir? c) Toplam tanecik sayԩsԩ kaçtԩr? 155 Periyodik Sistem 17. 11 X, 29 Y, 21 Z ve 31 20. T X, 15Y, 17Z elementleri için aԭaԫԩdaki sorularԩ atom numaralarԩ verilen elementler için aԭaԫԩ- cevaplandԩrԩnԩz. daki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. a) Atom çaplarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? a) Hangileri geçiԭ elementidir. b) X ile Z arasԩnda oluԭabilecek kararlԩ bileԭiԫin b) Hangileri p bloԫu elementidir. formülü nedir? c) Hangileri metaldir. 18. 13 12 X, 22 Y, 32 Z ve 42 c) Hangileri bileԭiklerinde (–) deԫerlik alabilir? T atom numaralarԩ verilen elementler için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. b) Hangileri geçiԭ elementidir. c) Hangileri yarԩ metaldir. ESEN YAYINLARI a) Hangileri s bloԫu elementidir. 21. Atom numarasԩ 58 olan Y elementi için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. a) Hangi blokta bulunur? b) Grup ve periyodu nedir? c) Elektriԫi iletir mi? 19. Atom numarasԩ 26 olan X elementi için aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. a) Periyodik sistemdeki yeri nedir? b) Katԩ halde elektriԫi iletir mi? c) Bileԭiklerinde hangi deԫerlikleri alԩr? 156 Etkinlik – 4 bulmaca 3 9 1 13 5 2 7 4 11 10 6 12 8 14 SOLDAN SA¼A 2. 4. Temel hal elektron diziliÁine sahip gaz faz›ndaki YUKARIDAN AÀA¼IYA 1. Element atomlar›n›n atom çap›, iyonlaÁma bir atomdan 1 elektron kopar›l›rken harcanan enerjisi, elektron ilgisi gibi özellikleri ….......…… enerjiye …………… denir. özelliktir. Bir atomun (–) yüklü temel taneci¤ine ………… 3. denir. 6. Elektri¤i iyi ileten elementlere ……… denir. 8. 4f orbitalinin birer birer elektron alarak dolmas› s›ras›nda oluÁan element serisine ……… denir. …………… denir. 5. 12. Periyodik sistemin düÁey sütunlar›na ……… denir. 14. Elementleri özelliklerindeki benzerliklere göre eÁ özellik gruplar› Áeklinde s›n›fland›ran çizelgeye ……… denir. Ayn› cins atomlardan meydana gelen saf maddelere …………… denir. 7. Periyodik sistemin özelliklerindeki benzerliklere göre s›n›fland›rd›¤› maddelerin her biri 10. s ve p - blok elementlerinin meydana getirdi¤i A gruplar›na ……… denir. (+) veya (–) yüklü atom ya da atom gruplar›na 9. Gaz faz›ndaki bir atoma bir elektron eklendi¤inde atomun d›Áar› verdi¤i enerjiye …………… denir. 11. Periyodik sistemin yatay sat›rlar›na …………… denir. 13. Elementlerin ve oksitlerin asidik, bazik özellikleri …………… özelliktir. 157 PERԨYODԨK SԨSTEM 1. TEST – 1 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Aԭaԫԩda atom numaralarԩ verilen elementlerden hangisi 12 5. Mg ile benzer kimyasal özellik 2. B) 6 C) 14 D) 16 X, 9Y, 11Z elementlerinin atom çaplarԩna göre sԩralanԩԭԩ nedir? gösterir? A) 4 3 E) 22 A) X < Y < Z B) Y < X < Z D) Z < X < Y E) Z < Y < X C) Y < Z < X X atomunun kütle numarasԩ 39, nötron sayԩsԩ 20 6. dir. Aԭaԫԩda atom numaralarԩ verilen elementlerden hangisinin birinci iyonlaԭma enerjisi en Periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir? büyüktür? A) 3. periyot, 2A grubu B) 4. periyot, 2A grubu A) C) 4. periyot, 5A grubu D) 3 X B) 7Y L 8 E) C) 6Z T 12 D) 4. periyot, 1A grubu 3. X taneciԫinin kütle numarasԩ 32, nötron sayԩsԩ 16 ve elektron sayԩsԩ 18 dir. ESEN YAYINLARI E) 3. periyot, 1A grubu 7. Buna göre, I. Atom numaralarԩ arttԩkça atom çapԩ artar. II. Yörünge sayԩlarԩ eԭittir. III. Birbirine benzer kimyasal özellik gösterirler. I. X bir anyondur. II. X, 3. periyot, 8A grubundadԩr. ifadelerinden hangileri doԫru olur? III. X iyonu +2 yüklüdür. ifadelerinden hangileri doԫru olur? 4. Bir periyotta bulunan elementler için; A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III X’in nötron sayԩsԩ 16 olduԫuna göre; X’in atom numarasԩ 15 tir. II. X’in kütle numarasԩ 31 dir. B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II C) Yalnԩz III X elementi 3. periyot, 5A grubundadԩr. I. A) Yalnԩz I 8. 11 X, 12 Y, 13 Z elementleri için aԭaԫԩda verilen bilgilerden hangileri doԫru olur? I. X, Y ve Z elementleri metaldir. III. X elementi bir metaldir. II. Birinci iyonlaԭma enerjileri Y > Z > X dir. ifadelerinden hangileri doԫrudur? III. X bileԭiklerinde +1, Y ise +2 deԫerliklerini alԩr. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) I ve II D) I ve III E) II ve III D) II ve III E) I, II ve III 158 C) I ve II C) I ve III Periyodik Sistem 9. 13 X ile 16 Y’nin oluԭturduԫu kararlԩ iyonik bile- 13. Aԭaԫԩda verilen elementlerden hangisi bir ԭiԫin molekül formülü aԭaԫԩdakilerden hangi- ametaldir? sidir? A) 3X B) 7Y D) 4Be E) A) X2Y3 B) XY3 C) XY2 D) X3Y2 E) X3Y4 11 C) 13 Z T 14. X+2 iyonunun elektron daԫԩlԩmԩ; 1s22s22p63s2 olduԫuna göre, periyodik cetveldeki yeri neresidir? 10. X elementinin 21 protonu, 24 nötronu vardԩr. X elementi için; A) 3. periyot, 2A B) 3. periyot, 4A I. 4 periyottadԩr. C) 2. periyot, 8A D) 4. periyot, 4A Kütle numarasԩ 45 tir. E) 2. periyot, 4A II. III. Bir geçiԭ elementidir. ifadelerinden hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) II ve III E) I, II ve III 15. X– iyonunun 18 elektronu, 18 nötronu bulunmak- C) I ve II tadԩr. 11. 4. periyot, 3A grubunda bulunan elementin nötron sayԩsԩ 39 dur. Kütle numarasԩ kaçtԩr? A) 31 B) 59 C) 61 D) 70 ESEN YAYINLARI X elementi için; I. Kütle numarasԩ 35’tir. II. 3. periyot, 7A grubundadԩr. III. Çekirdek yükü +17 dir. hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II E) 72 16. 4. periyot, 1A grubunda bulunan X elementinin nötron sayԩsԩ 20 olduԫuna göre kütle nu12. (+) veya (–) yüklü atom gruplarԩna kök denir. Sülfat (SO–2 ), 4 Nitrat (NO–1 ) 3 birer köktür. Atom nu ma ra sԩ 11 olan Na ele men ti nin marasԩ kaçtԩr? A) 19 B) 31 C) 36 D) 37 E) 39 ve NO–1 kökleri ile oluԭturduԫu bileԭik SO–2 4 3 formülleri hangi, seçenekte doԫru verilmiԭtir? A) NaSO4 – Na(NO3)2 B) Na2SO4 – NaNO3 C) NaSO4 – NaNO3 D) Na2SO4 – Na2NO3 E) Na2(SO4)3 – Na(NO3)3 17. Bir grupta bulunan elementler için; I. Kimyasal özellikleri benzerdir. II. Deԫerlik elektron sayԩlarԩ eԭittir. III. Yörünge sayԩlarԩ farklԩdԩr. ifadelerinden hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 159 Periyodik Sistem 18. Periyodik cetvelin bir periyodunda atom nu- 22. marasԩ arttԩkça; 22 X ile 16 Y’nin oluԭturduԫu kararlԩ iyonik bile- ԭiԫin molekül formülü aԭaԫԩdakilerden hangi- I. Birinci iyonlaԭma enerjisi genellikle artar. II. Atom çapԩ artar. sidir? III. Deԫerlik elektron sayԩsԩ artar. ifadelerinden hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz III B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III A) X2Y3 B) X3Y4 D) XY2 E) X3Y2 C) XY3 C) I ve III 23. Aԭaԫԩdakilerden hangisi 1A grubu elementlerinin ortak özelliԫi deԫildir? (H elementi hariç) A) Atom numaralarԩ soygazlardan bir fazladԩr. B) Su ile birleԭerek kuvvetli bazlarԩ oluԭtururlar. C) Bütün bileԭikleri suda çözünür. 19. Aԭaԫԩda verilen atom ya da iyonlardan hangi- D) Alkali metaller olarak adlandԩrԩlԩrlar. sinin çapԩ en büyüktür? A) 7X–3 D) 11 L + B) 12 Y+2 E) 9T E) Kuvvetli yükseltgen maddelerdir. C) 10 Z – 24. Aԭaԫԩda verilen element çiftlerinden hangileri ESEN YAYINLARI arasԩnda bileԭik oluԭmaz? 20. I. II. III. X ile 8Y’nin oluԭturduԫu bileԭik formülü ne11 dir? A) XY B) XY2 D) X2Y3 E) XY3 12 8 13 B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III 12 II. 21. Aԭaԫԩda elektron daԫԩlԩmlarԩ verilen element ya da iyonlardan hangilerinden bir elektron koparmak en fazla enerji gerektirir? E) 8O–2 160 C) Yalnԩz III X+2, 16Y–2, 8Z–2 verilen iyonlar için; 12 16 D) 1H– Al –3Li A) Yalnԩz I I. B) 4Be+2 O –6C C) X2Y 25. A) 3Li+ Mg –9F C) 2He 12 16 X+2 ve 8Z–2 nin elektron sayԩlarԩ eԭit, Y–2 nin elektron sayԩsԩ farklԩdԩr. X+2 ve 8Z–2 nin kimyasal özellikleri aynԩ, Y–2 nin ise farklԩdԩr. III. Ԩyon çaplarԩ; 16 Y–2 > 8Z–2 > 12 X+2 dir. ifadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) I ve III E) II ve III C) I ve II PERԨYODԨK SԨSTEM 1. TEST – 2 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR X+3 iyonunun elektron sayԩsԩ Y–2 iyonunun elekt- 5. ron sayԩsԩ eԭittir. 2. Periyodik tablonun bir kesiti X Y Buna göre; landԩԫԩna göre, X’in periyodik tablodaki yeri I. aԭaԫԩdakilerden hangisidir? II. Birinci iyonlaԭma enerjisi X < Y < Z dir. Elektronegatifliԫi en fazla olan Z dir. III. Y ile T’nin kimyasal özellikleri birbirine ben- A) Periyot ———— 3. Grup ———— 4A B) 3. 6A C) 3. 8A A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) 4. 3A D) I ve III E) I, II ve III E) 4. 3B zer. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? XO4–3 iyonunun yapԩsԩnda toplam elekton sa- 6. A gruplarԩnԩn birinde bulunan X elementinin ilk (8O) C) 3. periyot, 6A D) 2. periyot, 8A E) 3. periyot, 4A Periyodik tablonun 3. periyot, 3A grubunda bulu- E1 —— 110 ESEN YAYINLARI B) 3. periyot, 5A C) I ve II dört iyonlaԭma enerjisi aԭaԫԩda veriliyor. dik tablodaki yeri aԭaԫԩdakilerden hangisidir? A) 2. periyot, 6A Z T Nötr Y elementinin elektron diziliԭi 3p4 ile son- yԩsԩ 50 olduԫuna göre, X elementinin periyo- 3. 7 yanda veriliyor. E2 —— 224 E3 —— 1608 E4 (kkal/mol) —— 2382 Buna göre X elementinin, 7Y ile oluԭturduԫu kararlԩ iyonik bileԭiԫin formülü hangisidir? nan X elementinin nötron sayԩsԩ, proton sayԩsԩn- A) XY B) XY2 D) X3Y2 E) X3Y4 C) X2Y3 dan bir fazladԩr. Buna göre, X atomu için; I. Proton sayԩsԩ 13’tür. II. Nükleon sayԩsԩ 27’dir. 7. 1. iyonlaÁma enerjisi III. Toplam tanecik sayԩsԩ 41’dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz III B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III Y C) I ve III T Z X Atom numaras› 4. X+1 iyonunun elektron diziliԭinin son terimi 3d5 tir. Yukarԩda, atom numaralarԩ ardԩԭԩk olan 2. periyot X’in nötron sayԩsԩ 28 olduԫuna göre; elementlerinin 1. iyonlaԭma enerjileri veriliyor. I. Buna göre; X’in atomlarԩ arasԩnda metalik baԫ bulunur. II. X’in kütle numarasԩ 52 dir. I. Y’nin elektron diziliԭi küresel simetriktir. III. X bileԭiklerinde +2, +4 ve +6 deԫerliklerini II. X’in atom numarasԩ 6 ise T bir halojendir. alabilir. III. Z’nin deԫerlik elektron sayԩsԩ 5 olabilir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III C) I ve II 161 Periyodik Sistem A) Yalnԩz I D) II ve III 9. 12. 3. periyot soygazԩndan 3 sonra gelen X elementi için; I. Deԫerlik orbitalleri 4s ve 3d dir. II. Bir geçiԭ elementidir. III. 11Y ile XY3 bileԭiԫini oluԭturur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? B) I ve II E) I, II ve III X B) Yalnԩz II E) II ve III Periyodik tabloda yerleri belirtilen elementler için hangisi yanlԩԭtԩr? C) I ve III A) X, Y, Z ve L elementleri metaldir. B) X elektron alarak Q’ya benzer. C) Ԩkinci iyonlaԭma enerjisi en fazla olan X dir. D) Y ile T’nin yaptԩԫԩ baԫԩn iyonik karakteri fazladԩr. E) Z’nin orbitalleri tam doludur. C) I ve II 10. Alkali metaller için; I. Su ile tepkimeye girerek H2 gazԩ açԩԫa çԩkarԩrlar. II. Atom numaralarԩ, soygazlarԩn atom numaralarԩndan bir eksiktir. III. Atom numaralarԩ arttԩkça elektron verme eԫilimleri artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) I ve III B) Yalnԩz II E) II ve III C) I ve II – 11. X iyonunun kütle numarasԩ 80 nötron sayԩsԩ 45’tir. Buna göre; I. X– iyonunun elektron sayԩsԩ 36’dԩr. II. X elementi 3. periyot, 7A grubundadԩr. III. X elementi bir halojendir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) II ve III 162 B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve III L Y X : Alkali metal Y : Toprak metal Z : Halojen 3. periyot elementleri olan X, Y ve Z için; I. X’in oksitinin sulu çözeltisi baziktir. II. Y ile Z arasԩnda YZ3 iyonik bileԭiԫi oluԭur. III. Atom çapԩ en büyük olan Z’dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) I ve III T Q Z ESEN YAYINLARI 8. 13. Halojenler için; I. Atom numaralarԩ arttԩkça erime ve kaynama noktalarԩ yükselir. II. Doԫada element haldeyken ikiԭer atomlu moleküller halinde bulunurlar. III. Hidrürlerinin sulu çözeltisi asit özelliԫini gösterir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) II ve III B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve II 14. Periyodik tablonun 2A grubunda atom numaralarԩ arttԩkça, I. Erime noktasԩ II. Elektron verme eԫilimi III. Atom çapԩ deԫerlerinden hangileri artar? A) Yalnԩz I D) II ve III B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve II 15. Aԭaԫԩda verilen atomlardan hangisinin elektron daԫԩlԩmԩ küresel simetrik daԫԩlԩm gösterir? A) D) 13 X B) T E) 14 15 16 Y L C) 17 Z PERԨYODԨK SԨSTEM 1. 2. TEST – 6 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR 5. X ve Y elementleri aynԩ gruptadԩr. X elementinin deԫerlik orbitalleri ve deԫerlik Bu elementler için, elektron sayԩlarԩ bilinmektedir. I. Deԫerlik elektron sayԩlarԩ Buna göre X için; II. Deԫerlik orbitalleri I. Periyodik cetveldeki grubu III. Kimyasal özellikleri II. Kütle numarasԩ niceliklerinden hangileri aynԩdԩr? III. X+2 yüklü iyonun elektron sayԩsԩ A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II niceliklerinden hangileri bilinir? D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II X elementi 3Y ile aynԩ grupta 17CI ile aynԩ periyot- 6. tadԩr. A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II Atom numarasԩ 13, kütle numarasԩ 27 olan X elementi için, aԭaԫԩdakilerden hangisi yanlԩԭ- X elementinin kütle numarasԩ 24 olduԫuna göre, I. X elementinin nötron sayԩsԩ 12 dir. tԩr? II. X elementi bir metaldir. A) 3. yatay sԩradadԩr. III. CI ile XCI iyonik bileԭiԫini oluԭturur. B) 14 nötronu vardԩr. niceliklerinden hangileri doԫrudur? C) (+3) yüklü iyonu soygaz elektron düzenindedir. A) Yalnԩz I B) I ve II D) Ametaldir. D) II ve III E) I, II ve III E) 3A grubundadԩr. I II ESEN YAYINLARI 3. C) I ve III 7. X elementi toprak alkali metaldir. Y nin atom numarasԩ 17 dir. X ile Y arasԩnda oluԭan bileԭiԫin molekül formülü ve molekül içi baԫlarԩn türü için hangisi doԫrudur? Bileԭik formülü ––––––––––––– A) XY3 Molekül iç baԫlarԩn türü ––––––––––––––––––– Ԩyonik B) X2Y Ԩyonik C) XY2 Ԩyonik B) I. ve II. de azalԩr. D) X2Y Kovalent C) I. de azalԩr, II. de artar. E) XY2 Kovalent Ԭekildeki periyodik cetvelde I ve II oklarԩ doԫrultusunda, elementlerin atom çaplarԩ için aԭaԫԩdakilerden hangisi doԫrudur? A) I. ve II. de artar. D) I. de artar, II. de azalԩr. 8. E) I. de artar, II. de deԫiԭmez. X : 1s2 2s2 2p5 Y : 1s2 2s2 2p6 3s1 4. Periyodik cetvelde; X elementi 18 Ar den 1 sonra, Z : 1s2 2s2 2p3 Y elementi ise 1 önce gelmektedir. Yukarԩda elektron daԫԩlԩmlarԩ verilen X, Y ve Z Bu elementler için; elementleri için; I. X alkali metal, Y halojendir. I. Elektron verme eԫilimleri Y > Z > X dir. II. X in atom numarasԩ, Y ninkinden 2 fazladԩr. II. Y ile Z arasԩnda Y3Z bileԭiԫi oluԭur. III. X ile Y arasԩnda XY iyonik bileԭiԫi oluԭur. III. X bileԭiklerinde daima +1 deԫerliklerini alԩr. niceliklerinden hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) I ve II D) I ve III E) I, II ve III D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II C) I ve III 169 Periyodik Sistem 9. 13. Bir elementin izotop atomlarԩ için; X : Soymetaldir. Y : Bir halojendir. I. Periyodik cetveldeki yerleri Z : Alkali metaldir. II. Kütle numaralarԩ X, Y ve Z elementlerinin elektron verme eԫi- III. Atom çaplarԩ limlerine göre sԩralanԩԭԩ hangisidir? niceliklerinden hangileri farklԩdԩr? A) X > Y > Z B) Y > Z > X D) Z > Y > X E) Z > X > Y C) Y > X > Z A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II 10. X : 1s2 2s2 2p5 Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 14. 2A grubunda yer alan X ve Y elementlerinden X Yukarԩda verilen X ve Y elementleri için; in atom çapԩ, Y ninkinden büyüktür. I. Elektron alma eԫilimleri X > Y dir. Buna göre; II. Ԩkinci iyonlaԭma enerjisi Y > X dir. I. Atom numaralarԩ X > Y dir. III. Hidrürlerinin asidik özellikleri HY > HX tir. II. Birinci iyonlaԭma enerjileri Y > X dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III III. Deԫerlik elektron sayԩlarԩ X = Y dir. C) I ve III yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? X, 16Y, 17Z atom numaralarԩ verilen X, Y ve Z 15 atomlarԩ için; I. X ve Z nin elektron diziliԭleri küresel simetridir. ESEN YAYINLARI 11. A) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 15. • X ve Y 6A grubu elementleri, Z ise halojendir. II. X ile Y arasԩnda bileԭik oluԭur. • X ve Z aynԩ periyottadԩr. III. XZ3 bileԭiԫi kovalenttir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? • Y nin atom çapԩ, X in kinden küçüktür. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II Yukarԩdaki bilgilere göre, elementlerin atom D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III numaralarԩnԩn karԭԩlaԭtԩrmasԩ için hangisi doԫrudur? 12. Çekirdeԫinde 36 nötron bulunan X elementi 4. periyot, 1B grubundadԩr. A) Z > Y > X B) Y > X > Z D) Y > Z > X E) X > Z > Y C) Z > X > Y X elementi için; I. Kütle numarasԩ 65 tir. II. Elektron daԫԩlԩmԩ küresel simetridir. III. 14 tam dolu, 1 tane yarԩ dolu orbitali bulunmaktadԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III 170 C) I ve II 16. Aԭaԫԩda verilen atom ve iyonlarԩn hangisinden, bir elektron koparmak için en yüksek enerji gerekir? A) 3Li+ B) 5B+3 D) 9F– E) 11 Na+ C) 1H– 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİMLER 1. BÖLÜM : KİMYASAL TÜRLER VE ETKİLEŞİMLER 2. BÖLÜM : GÜÇLÜ ETKİLEŞİMLER 3. BÖLÜM : ZAYIF ETKİLEŞİMLER Yeni maddelerin yapımı, bilim adamlarının, atomların birbirine nasıl bağlandıklarını anlamalarından sonra mümkün olabilmiştir. Araştırmacıların ayrıca atomları birbirine bağlı tutan bağ türleri ile bileşiklerin özellikleri arasındaki ilişki ortaya çıkardılar. Bir kimyasal tepkime yeniden yapılanmadır. Atomlar arasındaki bağlar kırılır, yeni düzene göre atomlar arasındaki bağlar yeniden oluşur. Bu geçişler sırasında bağların kırılmasından dolayı enerji harcanırken, bağların oluşması sonucunda ise enerji açığa çıkar. Bağların anlaşılması, maddenin fiziksel hallerinin anlaşılmasını kolaylaştıracağı gibi, kimyasal tepkimelerinde anlaşılmasını kolaylaştıracaktır. Bir katıdaki atom, molekül ve iyonlar farklı tiplerdeki bağlarla bir arada tutulur. İyonik katılardan elektrostatik kuvvetler, moleküler katılardan moleküller arası kuvvetler, kovalent katılardan kovalent bağlar sorumludur. Metal atomlarının birarada bulunmasından ise metalik bağ sorumludur. Gazların ideal olmayan davranışlarından sorumlu olan moleküller arası kuvvetler aynı zamanda maddenin yoğun hallerinin varlığını açıklar. Bu haller polar moleküller arasında, iyonlarla polar ve polar olmayan moleküller arasında oluşur. KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİMLER 1. KİMYASAL TÜRLER 2. KİMYASAL TÜRLER ARASINDAKİ ETKİLEŞİMLER 3. BAĞLARIN OLUŞMA NEDENLERİ 4. BAĞLARIN OLUŞMASI VE KOPMASI Buzdolabından küp şeklinde bir buz parçası alınıp kapalı bir kabın içine konulduğunda, başlangıçta buz kendi şeklini korur. Bu davranış bir katının davranışıdır. Bir katı, içinde bulunduğu kabın şekli ne olursa olsun kendi şeklini muhafaza eder. Eğer buz bir oda içerisine bırakılırsa, sıcaklığı yükselmeye başlar. Hatta sıcaklığı, buzun erime sıcaklığına yaklaşır. Buz erirken, kabın dibinde kenarlara doğru sular akmaya başlar. Su şimdi sıvı haldedir. Maddenin sıvı hali, kapladığı kabın şeklini alır. Suyun bir kısmı buharlaştığında su buhar olur. Su buharı, kabın her tarafına hemen dağılır. Kaba takılan bir piston yardımıyla, çok az bir kuvvetle gaz halindeki madde daha küçük bir hacme sıkıştırılabilir. Su niçin bir sıvıdır? Sıvılar neden oluşur ve neden donarak katıya dönüşürler? Bu moleküllerdeki atomlar arasında ilave bir kimyasal bağ var mıdır? Katılarda ve sıvılarda moleküller arasında nasıl bir etkileşim vardır? 1. BÖLÜM Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler KԨMYASAL TÜRLER ARASI ETKԨLEԬԨMLER 1. KԨMYASAL TÜRLER Atomlar birden fazla elektron kaybedebilir veya kazanabilir. Birden fazla elektronun kaybedilmesi veya Atomlar, moleküller, iyonlar ve radikaller kimya- kazanԩlmasԩ ile oluԭan iyonlara örnekler, Mg+2, Fe+3, sal türleri oluԭturur. Bu türler birbirini oluԭturabileceԫi S–2, N–3 dür. Bu iyonlara tek atomlu iyonlar denir. gibi bu türler arasԩnda etkileԭimler de bulunmaktadԩr. Çünkü bunlarda sadece bir atom vardԩr. Birkaç istis- Atomlar birleԭerek molekülleri veya radikalle- na dԩԭԩnda metaller katyonlarԩ, ametalleri ise anyonlarԩ oluԭturur. ri oluԭturur. Atomlar elektron alԩԭveriԭinde bulunarak Ayrԩca, iki veya daha çok sayԩda atom birleԭe- iyonlarԩ oluԭturur. Ԩyonlar birleԭerek tanecikleri veya rek, pozitif veya negatif yüklü iyonlarԩ oluԭturabilir. yine iyonlarԩ oluԭturur. Atom - atom, molekül - mo- , SO–2 gibi poliatomik iyonOH–, CN–, NH+4, PO–3 4 4 lekül, iyon - iyon, radikal - radikal, iyon - radikal, vb. lar ya da çok atomlu iyonlar, birden çok atom içeren etkileԭimler yeni maddeleri veya maddelerin halleri- iyonlardԩr. ni oluԭturur. c. Moleküller a. Atomlar çük parçasԩna atom denir. Elementler arasԩnda, doԫada tek baԭԩna atomlar halinde bulunan elementler, periyodik çizelgede 8A grubundaki 6 tane asal gaz- ESEN YAYINLARI Bir elementin tüm üzelliklerini gösteren en kü- Molekül, en az iki atomun belli bir düzende, kimyasal kuvvetlerle bir arada tutulduԫu atomlar topluluԫudur. Bir molekülde tek bir elementin atomlarԩ bulunabileceԫi gibi, iki veya daha çok sayԩda elementin atomlarԩ sabit oranlar yasasԩna uygun biçimde belli bir oranda birleԭmiԭ olarak da bulunabilir. Bile- dԩr. Bu nedenle, bu elementlere tek atomlu gazlar de- ԭikler tanԩmlarԩ gereԫi birden çok element içerdikle- nir. Oysa, maddelerin büyük çoԫunluԫu atomlarԩn bir rine göre, her molekül bileԭik olmayabilir. Örneԫin; araya gelmesinden oluԭan moleküllerden ya da iyonlardan oluԭmuԭtur. oksijen gazԩ saf bir elementtir, ancak iki tane hidrojen atomu içeren moleküllerden oluԭur. Su ise hidrojen ve oksijen içeren molekül bir bileԭiktir ve su molekülünde H atomlarԩnԩn O atomlarԩna oranԩ ikiye bir- b. Ԩyonlar dir. Aynԩ atomlar gibi, moleküller de elektrik yükü bakԩmԩndan nötrdür. Pozitif veya negatif yüklü olan bir atoma ya da H2 olarak gösterilen hidrojen molekülüne di- atomlar grubuna iyon denir. Kimyasal tepkime adԩ atomik molekül denir. Çünkü bu molekül sadece verilen olaԫan kimyasal deԫiԭmelerde, atom çekir- iki atom içerir. HCI gibi farklԩ elementlerin atomlarԩn- deԫinde bulunan artԩ yüklü protonlarԩn sayԩsԩ deԫiԭ- dan da oluԭabilir. Moleküllerin büyük çoԫunluԫu iki- mezken, eksi yüklü elektronlar kaybedebilir veya kazanԩlabilir. Nötr bir atomdan bir ya da daha çok sayԩda elektronun kaybedilmesi sonucunda pozitif yüklü den çok atom içerir; bunlar üç tane oksijen atomundan oluԭan ozonda olduԫu gibi aynԩ elementin atomlarԩ olabilir ya da iki veya daha çok sayԩda elementin atomlarԩnԩn birleԭmesinden oluԭabilir. Ԩkiden çok bir iyon, yani katyon oluԭur. Diԫer taraftan, anyon, atom içeren moleküllere poliatomik moleküller elektron sayԩsԩndaki artԩԭ nedeniyle yükü eksi olan denir. Su, amonyak, nitrit asit da aynԩ ozon gibi, çok bir iyondur. atomlu moleküllerdir. 185 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler d. Radikaller Otomobillerin sԩcak egzos gazlarԩnda, jet motorlarԩnda azot ile oksijenin doԫrudan tepkimeye girme- Bazԩ maddeler tek sayԩda deԫerlik elektronu içerirler ve en azԩndan atomlardan birisi okteti tamamla- leriyle oluԭur; yamaz. Tek elektron içeren yapԩlara radikal adԩ veriN2(g) + O2(g) ±A 2NO(g) lir. Radikaller, genel olarak çok reaktiftirler. Yedi deԫerlik elektronu içeren metil radikali, (•CH3) çok reaktiftir ve bu haliyle kararsԩzdԩr. Etanԩn yanmasԩ sԩrasԩn- Azot monoksit, doԫal olarak nöronlarԩmԩzda olu- da olduԫu gibi, ԭartlarԩn zorladԩԫԩ bazԩ durumlarda, ԭur ve sinir sinyallerini ileten bir nörotransmitör dür. •CH3 radikali oluԭabilir. Kan akԩԭԩnda ve cinsel uyarԩlarda bu radikal rol oynar. Ԩki tane paylaԭԩlmamԩԭ elektron taԭԩyan radikal- H3C – CH3 ±A H3C• + • CH3 lere, biradikal denir. Karbon - karbon baԫԩndaki elektron çifti, iki tek H elektrona ayrԩlmԩԭtԩr. Bu durum karbonun yanԩna bir H nokta konularak belirtilir. (•CH3) C– C H Bir baԭka örnek, hidroksil radikalidir. (•OH) Hid- H rojen ve oksijen karԩԭԩmԩnԩn elektrik arkԩnda yakԩlmasԩ Elektronlar farklԩ atomlar üzerinde olabileceԫi gi- suya etkisi ile, atmosferin üst katmanlarԩnda da olu- bi, bazԩ durumlarda her iki elektronun aynԩ atom üze- ԭur. Birçok radikalde olduԫu gibi (•CH3) ve (•OH) radikalleri çok reaktiftir ve normal koԭullarda çok kԩsa ömürlüdürler. Metil radikali etan ile hava karԩԭԩmԩnԩn yakԩlmasԩnda meydana gelen patlamanԩn nedeni- ESEN YAYINLARI ile meydana getirilebilir. Bu radikal, güneԭ ԩԭԩnlarԩnԩn rinde olmasԩ da mümkündür. Oksijen atomu yalnԩz iken biradikal kabul edilebilir. (O ) dir. Düԭük basԩnçlarda radikallerin hayat süreleri daBir paylaԭԩlmamԩԭ elektronu bulunan maddele- ha fazladԩr. re radikal denir; biradikalde, aynԩ veya iki farklԩ atom Radikaller ozonun oluԭumuna ve bozunmasԩna üzerinde iki paylaԭԩlmamԩԭ eletron bulunur. katkԩda bulunarak atmosferin üst tabakalarԩndaki kimyasal yapԩyԩ kontrol etmektedirler. Radikallerin neden olduklarԩ sorunlar da vardԩr. Besinlerin kokmasԩndan, güneԭ ԩԭԩԫԩnda plastiklerin bozunmasԩndan radikaller sorumludur. Radikallerin etkisini azaltmak için radikaller ile kolayca birleԭen antioksidanlar kullanԩlԩr. 2. KԨMYASAL TÜRLER ARASINDAKԨ ETKԨLEԬԨMLER a. Moleküllerarasԩ Kuvvetler Ԩnsanlarԩn yaԭlanmasԩnda radikallerin sebep olduԫu- Moleküllerarasԩ kuvvetler moleküllerin arasԩn- na ve C ve E vitamini gibi antidoksidanlar ile yaԭlan- daki çekim kuvvetleridir. Bu kuvvetler, gazlarԩn ide- manԩn gecikebileceԫine inanԩlmaktadԩr. al olmayan davranԩԭlarԩndan sorumludur. Moleküller Radikaller bir çok polimerin yapԩmԩnda kullanԩlԩr. arasԩ kuvvetlerin maddenin yoԫun halleri olan sԩvԩ ve Polimerizasyon tepkimesi bir radikal ile baԭlatԩlԩr. Po- katԩlardaki etkileri çok daha fazladԩr. Bir gazԩn sԩcak- limerizasyon tepkimesi, uzun polimer molekülleri olu- lԩԫԩ azaldԩkça moleküllerin kinetik enerjileri de aza- ԭuncaya kadar devam eder. Azot monoksit bir radi- lԩr. Yeterli derecedeki düԭük sԩcaklԩklarda moleküller kaldir. komԭu moleküllerin çekim kuvvetlerini yenecek ene- ) N = O ) 186 jiye sahip olmazlar. Bu noktada moleküller bir araya gelerek ufak sԩvԩ damlacԩklarԩ oluԭturmaya baԭlarlar. Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler Gaz halinden sԩvԩ haline geçiԭi ifade eden bu faz H2O deԫiԭime yoԫunlaԭma adԩ verilir. Zay›f etkileÁim + Na Moleküllerarasԩ kuvvetlerin tersine molekül içi H2O kuvvetler ise moleküldeki atomlarԩ bir arada tutar. Molekül içi kuvvetler molekül kararlԩlԩԫԩnԩ saԫlarken, +2 Kuvvetli etkileÁim Mg moleküllerarasԩ kuvvetler maddenin kaynama ve donma noktasԩ gibi fiziksel özelliklerini belirlemesinden Na+ ve Mg+2 iyonlarԩnԩn büyük bir dipol momen- birinci dereceden sorumludur. te sahip olan su molekülü ile olan etkileԭimi görülmektedir. Mg+2 iyonunun yarԩçapԩ Na+ iyonunun yarԩçapԩna göre daha küçük olduԫundan, su molekülleri b. Dipol - Dipol Kuvvetleri ile daha kuvvetli bir etkileԭime girer. Dipol - dipol kuvvetleri polar moleküller arasԩn- d. Ԩndüklenmiԭ Dipol daki çekim kuvvetleridir. Baԭka bir deyiԭle, dipol mo- Polar olmayan moleküller arasԩnda ne tür çekim mente sahip moleküller arasԩndaki çekim kuvvetleri- kuvvetleri olabilir? dir. Bu kuvvetler elektrostatik kuvvetler olduԫundan, Coulomb yasasԩna göre açԩklanabilir. Buna göre dipol moment ne kadar büyükse moleküllerarasԩ kuv- He atomunda küresel yük da¤›l›m› + – + – + – + – – + – + – + – + + – + – + – + – arasԩndaki iyon - dipol çekim kuvvetleri de Coulomb yasasԩna göre açԩklanabilir. – + Yük da¤›l›m›n›n katyon taraf›ndan bozulmas› ‹ndüklenmiÁ dipol + – + Yük da¤›l›m›n›n dipol taraf›ndan bozulmas› Bir atomun ya da polar olmayan bir molekülün yanԩnda, bir iyon ya da polar molekül yeraldԩԫԩnda, – + atomun ya da polar olmayan molekülün elektron daԫԩlԩmԩ, iyon (veya polar molekül) tarafԩndan uygula- – CI ‹ndüklenmiÁ dipol + – Bir iyon ile (katyon veya anyon) polar molekül + Katyon Dipol c. Ԩyon - Dipol Kuvvetleri Na ESEN YAYINLARI vet o kadar güçlüdür. + – nan kuvvete baԫlԩ olarak bozulur. Bunun sonucunda da farklԩ bir dipol ԭekli ortaya çԩkarԩlԩr. Polar olmayan Bu etkileԭimin kuvveti, iyonun yükü ve büyüklüԫü ile polar molekülün dipol momenti ve boyutuna baԫlԩdԩr. Katyonlar genellikle anyonlardan daha küçük boyutta olduklarԩndan yük yoԫunluklarԩ daha faz- molekülde geçici bir dipolleԭme olur. Daha önce polar olmayan moleküldeki pozitif ve negatif yüklenme, atomun yakԩnԩnda bulunan bir iyon veya polar molekülden kaynaklandԩԫԩndan indüklenmiԭ dipol (geçici dipol) olarak bilinir. Ԩyon ile indüklemiԭ dipol arasԩnda- ladԩr. Dolayԩsԩyla aynԩ yüke sahip anyon ve katyon- ki çekime, iyon - indüklenmiԭ dipol etkileԭimi, po- lar kԩyaslandԩԫԩnda, katyonlar dipollerle daha kuvvet- lar molekül ile indüklenmiԭ dipol arasԩndaki etkileԭime li etkileԭir. de dipol - indüklenmiԭ dipol etkilemiԭi adԩ verilir. 187 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler Ԩndüklenmiԭ dipol momentin oluԭumu sadece elektronlarԩn sekiz olduԫu soygaz daԫԩlԩmԩdԩr. Kararlԩ iyon üzerindeki yük ya da dipolün kuvvetine deԫil, in- elektron daԫԩlԩmԩna sahip olmak ve düԭük enerjili ol- düklenecek olan iyon ya da molekülün elektron daԫԩ- mak için bir araya gelmeye çalԩԭan atom, iyon, mole- lԩmԩnԩn bozulabilme kolaylԩԫԩna yani kutuplanabilme kül veya radikallerin aynԩ yüke sahip olan elektronlarԩ (polarlanabilme) yakԩnlԩԫԩna da baԫlԩdԩr. veya çekirdekleri birbirini iterken farklԩ elektriksel yük- Genel olarak atom ya da molekülde elektron sa- lere sahip olan çekirdek ve elektronlar birbirini çeker- yԩsԩ fazla ve elektron bulutu daԫԩlmԩԭ ise kutuplanabi- ler. Bu durumda türlerin bir araya gelerek daha kararlԩ lirlik o kadar yüksektir. Daԫԩlmԩԭ elektron bulutu, elek- bir yapԩ oluԭturmalarԩ düԭük enerjili olma ile açԩklana- tronlarԩn atom ya da molekül üzerinde geniԭ bir hac- bilir. Bu durum hem güçlü etkileԭimler, hem de zayԩf me yayԩlԩp, çekirdek tarafԩndan sԩkԩ bir ԭekilde tutul- etkileԭimler için geçerlidir. masԩ nedeniyle kolay kutuplanabilirlik saԫlar. Kutup- Bir kimyasal baԫ, baԫlanan atomlarԩn oluԭturdu- lanabilirler, atom ya da polar olmayan moleküller içe- ԫu yeni yapԩnԩn enerjisi, baԫԩmsԩz atomlarԩn enerjisin- ren gazlarԩn (He, Ne ve N2 gibi) yoԫunlaԭmasԩnԩ saԫ- den daha az ise meydana gelebilir. Sodyum ve klor lar. atomlarԩ iyonlar halinde birbirine baԫlanԩr; çünkü katԩ sodyum klorürün enerjisi, gaz halindeki sodyum ve klor atomlarԩnԩn sahip olduklarԩ enerjilerinin toplamԩn- BAԪLARIN OLUԬMA NEDENLERԨ Soygazlarԩn atomlarԩ, bir atomun deԫerlik kabu- ԫunda bulunabilecek maksimum sayԩda elektrona sahiptir. Bu miktar helyumda iki ve diԫer soygazlarda sekizdir. He için 1s2 Diԫer soygazlarԩ için ns2 – np6 dan daha küçüktür. ESEN YAYINLARI 3. Na(g) + 1 Cl A NaCl(k) 2 2(g) 6H° = –411,1 kj/mol Hidrojen ve azot atomlarԩ amonyak oluԭturulabilirler, çünkü amonyak moleküllerinden oluԭan gazԩn enerjisi, aynԩ sayԩda azot ve hidrojen atomlarԩndan meydana gelen gaz karԩԭԩmԩnԩn enerjisinden da- Bu elektron daԫԩlԩmԩnԩ deԫiԭtirmek çok zordur ha azdԩr. Bundan ötesinde, eԫer iyon oluԭumu ile dü- ve soygazlar kimyasal deԫiԭmeye hiç yatkԩn deԫil- ԭük enerjiye ulaԭԩlabiliyorsa, iyonlar oluԭur. Düԭük dirler. Bundan dolayԩ bu kararlԩlԩk anlamԩna gelmek- enerjiye elekton paylaԭԩmԩ ile ulaԭԩlabiliyorsa bu kez tedir. Soygazlarԩn sahip olduԫu elektron daԫԩlԩmԩ dü- de moleküller oluԭur. ԭük enerjili olmayԩ ve kararlԩlԩԫԩ temsil ettiԫine göre Baԫlar oluԭurken görülen enerji deԫiԭimi, atom- diԫer elementlerin hedefi bu olmalԩydԩ. 1916 – 1919 daki en son yörüngelerde bulunan deԫerlik elektron- yԩllarԩ arasԩnda G.N. Lewis, Irwing Langmuir ve Walt- larԩn yerlerinin deԫiԭmesinden kaynaklanԩr. Bu ne- her Kossel kimyasal baԫlar hakkԩnda önemli bir öne- denle baԫ oluԭumu, atomda elektronlarԩn yerleԭimi ride bulundular: Soygazlarԩn kararlԩlԩklarԩ elektron da- ile açԩklanabilir. Atomdaki elektronik yapԩ, elementle- ԫԩlԩmlarԩndan dolayԩdԩr ve diԫer elementlerin atom- rin periyodik sistemdeki yerleri ile ilgilidir. Bir atomun larԩ, soygaz atomlarԩnԩn elektron daԫԩlԩmlarԩna ben- baԫ yapma özelliԫi, periyot ve grubuna bakԩlarak tah- zemek amacԩyla biraraya gelmektedir. Elektronlarԩn min edilebilir. Amerikalԩ bilim adamԩ G.N. Lewis, baԫ- bir atomdan diԫer atoma verilmesi ya da ortaklan- lar hakkԩnda bugünkü bilgilerin temelini atmԩԭtԩr. Baԫ- masԩ, her atomun kararlԩ elektron daԫԩlԩmԩna sahip ol- lar konusundaki açԩklamalarԩn büyük bir bölümü onun masԩ ԭeklinde olur. Genellikle bu daԫԩlԩm, dԩԭ kabuk bakԩԭ açԩsԩna dayanmaktadԩr. 188 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 4. Ԩki atom arasԩndaki baԫԩn kuvveti, baԫ entalpi- BAԪLARIN OLUԬMASI VE KOPMASI siyle ölçülür. Bütün baԫ entalpileri pozitiftir. Güçlü veya zayԩf etkileԭimler oluԭurken veya olu- Baԫ kuvveti, dolayԩsԩyla baԫ entalpisi; ԭumlar koparken çevre ile sistem arasԩnda enerji alԩԭ veriԭi olur. Zayԩf etkileԭimler oluԭurken çevreye ener- a) ji verilir. Çünkü madde düԭük enerjili olmayԩ tercih b) Komԭu atomdaki ortaklaԭmamԩԭ elektron çifti arttԩkça azalԩr. eder. Gazdan sԩvԩya, sԩvԩdan katԩya geçerken düԭük c) enerjili hâle geçmiԭ olur. Sistem dԩԭarԩya ԩsԩ verir. Koԭullar uygunsa geçiԭ kendiliԫinden olur. Madde düԭük Bir kimyasal baԫ ile birbirine baԫlԩ iki atomun çe- buharlaԭmasԩ enerji isteyen bir deԫiԭmedir. 6H = –43,9 kj/mol H2O(s) A H2O(g) 6H = +43,9 kj/mol Atomik yarԩçaplar arttԩkça azalԩr. Baԫ Uzunluԫu enerjili durumu tercih ettiԫi için katԩnԩn erimesi, sԩvԩnԩn H2O(g) A H2O(s) Baԫ sayԩsԩ arttԩkça artar. kirdekleri arasԩndaki ortalama uzaklԩԫa baԫ uzunluԫu denir. Aynԩ periyotta kovalent tekli baԫlarԩn uzunluԫu soldan saԫa doԫru azalԩr. Artan çekirdek yükü elektronlarԩ çeker. Baԫ uzunluԫu azalԩr. Alԩnan veya verilen ԩsԩ enerjisi denklemlere ya- Bir grupta yukarԩdan aԭaԫԩya doԫru inildikçe ko- zԩlabilir. valent veya iyonik baԫԩn uzunluԫu artar. Deԫerlik H2O(g) A H2O(s) + 43,9 kj/mol olduԫu enerji arasԩndaki fark 18 gram su için 43,9 kj dür. Bu fark çevreye verilir. Güçlü etkileԭimler oluԭurken sistem çevreye ԩsԩ verir. Diԫer bir ifade ile bir kimyasal baԫ oluԭurken enerji açԩԫa çԩkar. Daha sonra bu kimyasal baԫԩ kԩrmak için aynԩ enerjiyi harcamak gerekir. Buna baԫ enerjisi denir. elektronlarԩ çekirdeԫe daha uzak ve iç elektronlar taESEN YAYINLARI Suyun sahip olduԫu enerji ile su buharԩnԩn sahip rafԩndan daha iyi perdelendiԫi için komԭularԩna daha fazla yaklaԭamazlar. Uzun ve zayԩf baԫlar oluԭtururlar. Aynԩ atomlar arasԩnda çoklu baԫlarԩn uzunluԫu tekli baԫlarԩn uzunluԫundan daha kԩsa olur. Ԩlâve baԫ, baԫ yapԩcԩ atomlarԩ birbirine daha yakԩn çeker. I. C–C II. C = C III. C > C Karbonlar arasԩndaki baԫ sayԩsԩ arttԩkça uzunlu- Baԫ Kuvvetleri ԫu azalԩr. Baԫ uzunluԫu açԩsԩndan; I > II > III olur. Bir kimyasal baԫԩn kuvveti, gaz halindeki bir molekülde söz konusu baԫ koparԩldԩԫԩ zaman ortama akan enerji deԫiԭimi ile ölçülür. Bu enerji deԫiԭimine baԫ enerjisi (entalpisi) denir. ¨H ile gösterilir. H2(g) A 2H(g) ¨H = 104 kkal / mol O2(g) A 2O(g) ¨H = 118 kkal / mol CI2(g) A 2CI(g) ¨H = 59 kkal / mol I2(g) A 2I(g) ¨H = 36 kkal / mol Bu verilerden anlaԭԩlacaԫԩ gibi bu moleküllerde Baԫ Açԩsԩ Baԫlarԩ oluԭturan atomlarԩn çekirdeklerini birleԭtiren doԫrular arasԩndaki iç açԩdԩr. O H sonuca baԫlanacak olursa; H N 107° H H H H atomlar arasԩndaki baԫlarԩn kuvvetleri; O2 > H2 > CI2 > I2 ԭeklindedir. 104,5° 120° B H H 189 GÜÇLÜ ETKİLEŞİMLER 1. İYONİK BAĞLAR 2. İYONİK BAĞLI BİLEŞİKLERİN ÖZELLİKLERİ 3. KOVALENT BAĞLAR 4. KİMYASAL BAĞLARIN İYONİK – KOVALENT KARAKTERİ 5. KOVALENT BAĞLARIN VE MOLEKÜLLERİN POLARLIĞI 6. METALİK BAĞLAR 7. METALLERİN ÖZELLİKLERİNİN METALİK BAĞ İLE AÇIKLANMASI Kimyasal bir tepkimede, atomlar birbirine yaklaştığında elektronlar kimyasal bağ oluşturmak üzere etkileşirler. Kimyasal bileşiklerde, atomlar arasında genelde iki temel kimyasal bağ vardır: Kovalent bağlar ve iyonik bağlar. Kovalent bağlarda atomlar arasında elektron ortaklaşması, iyonik bağlarda ise bir atomdan diğer bir atoma elektron aktarılması vardır. Genellikle kovalent bağlar iki ametal arasında, iyonik bağlar ise metal ametal arasında meydana gelir. Metallerin bazı özelliklerini açıklayabilen çok basitleştirilmiş bir kuram katı halde metali elektron denizine batırılmış pozitif iyon örgüsü olarak kabul eder. Elektron denizindeki elektronlar serbesttir (herhangi özel bir iyona bağlı değil) ve hareketlidir. Bu yüzden, bir metalin ucundan, bir dış kaynaktan, elektron girerse serbest elektronlar telin diğer ucundan aynı hızla çıkar. Elektrik iletkenliği bu şekilde açıklanmış olur. 2. BÖLÜM Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler GÜÇLÜ ETKԨLEԬԨMLER Elementler moleküllerde, kԩyasla bileԭiklerde, metallerde ve kovalent örgülü katԩlarda atomlar arasԩndaki güçlü etkileԭimlere kimyasal baԫ denir. Kovalent örgülü katԩlarda ve O2, F2 gibi elementel moleküllerde atomlar arasԩndaki baԫlar kovalent olduԫu için kovalent baԫ kavramԩna dahildir. Kovalent baԫ kavramԩ bu tür oluԭumlarԩ da kapsamaktadԩr. Öyleyse genelleԭtirerek devam edebiliriz. Maddeyi oluԭturan atomlarԩ bir arada tutan kuv- Kimyasal baԫlanmayԩ daha iyi anlamak için soy- vetlere kimyasal baԫ denir. Kimyasal baԫlarԩn oluԭ- gazlardan baԭlamak doԫru bir tercih olur. masԩ ya da kԩrԩlmasԩ sürecinde atom çekirdekleri de- Soygazlarԩn kararlԩlԩklarԩ (asallԩklarԩ) elektron da- ԫiԭmez. Kimyasal baԫlar elektronlar tarafԩndan oluԭ- ԫԩlԩmlarԩndan dolayԩdԩr. Diԫer elementlerin atomlarԩ turulur. Kimyasal baԫlar oluԭurken enerji açԩԫa çԩkar. soygaz atomlarԩnԩn elektron daԫԩlԩmlarԩna benzemek Bir kimyasal baԫԩ kԩrmak için ise daima enerji gere- için bir araya gelirler. Bu durumu ulaԭԩlan bilgi birikimi ESEN YAYINLARI kir. Kimyasal baԫlar; a) Ԩyonik Baԫ b) Kovalent Baԫ c) Metalik Baԫ ԭeklinde sԩnԩflandԩrԩlabilir. düzeyinde en iyi açԩklayan Lewis kuramԩdԩr. Bu kuramԩn temel esaslarԩ aԭaԫԩdaki gibi özetlenebilir. Bir element atomunun dԩԭ kabuk elektronlarԩ kimyasal baԫlanmada temel rol oynar. Bazԩ durumlarda elektronlar bir atomdan diԫerine verilir. Oluԭan artԩ ve eksi yüklü iyonlar baԫԩ ÖRNEK I. oluԭturur. Bu baԫlara iyonik baԫlar denir. NaCI’de, Na+ ve CI– iyonlarԩ arasԩ Bazԩ durumlarda elektronlar, atomlar arasԩn- II. C2H2’de, C2H2 molekülleri arasԩ da ortaklanԩr. Elektronlarԩn ortaklanmasԩ ile oluԭan III. CH4’de, C ve H atomlarԩ arasԩ baԫlara kovalent baԫ denir. Yukarԩda verilen tanecikler arasԩ çekim kuvvetle- Elektronlarԩn aktarԩlmasԩ veya ortaklanmasԩ, rinden hangileri kimyasal baԫ tanԩmԩna uygun ör- her atomun kararlԩ elektron daԫԩlԩmԩna sahip olmasԩ nektir? ԭeklinde olur. Genellikle bu daԫԩlԩm, dԩԭ kabuk elek- A) Yalnԩz I B) Yalnԩz III D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II tronlarԩnԩn 1 kabuԫu alanlar için (dublet) veya birden fazla kabuklarԩ olanlar için sekiz (oktet) olduԫu soygaz elektron daԫԩlԩmԩdԩr. ÇÖZÜM 2 He : 1s2 10 18 36 Ne : 1s22s22p6 Ar : 1s22s22p63s23p6 Kr : 1s22s22p63s23p64s23d104p6 191 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 1. ԨYONԨK BAԪLAR 3 Zԩt yüklü katyon ve anyonlarԩn çekimine iyonik : 1s22s1 Li Be : 1s22s2 4 baԫ denir. Aslԩnda hiçbir baԫ tamamen iyonik deԫil- Li ve Be deԫerlik elektronlarԩnԩ kaybederek hel- dir. Ԩyonik baԫ modeli, yani baԫԩn iyonlarla açԩklan- yuma benzer elektron diziliԭleri oluԭtururlar. masԩ pek çok bileԭik için geçerlidir. Özellikle s bloku metallerinin ametallerle yaptԩklarԩ bileԭiklerdeki baԫ- 3 larԩn açԩklanmasԩnda yararlԩ olmaktadԩr. Ԩyonlaԭma Li+ : 1s2 Be+2 : 1s2 enerjisi düԭük olan metaller, deԫerlik elektronlarԩnԩ 4 kolayca vererek katyonlarԩ oluԭturabilirler. s–bloku metal atomlarԩ elektron kaybederek Atomlarԩn veya iyonlarԩn deԫerlik elektronlarԩ atomun çevresinde noktalar halinde gösterilebilir. Bu- katyon meydana getirdikleri zaman, bütün deԫerlik na Lewis Elektron nokta gösterimi veya Lewis Sem- elektronlarԩnԩ kaybederek, içteki elektronlar ve çekir- bolü denir. dek kalԩr. Kendisinden önce gelen soygaza benzemiԭ olur. 2He 11 : : 1s2 : H• : He •• B •• • 5B : 1s2 2s2 2p1 : 7N : 1s2 2s2 2p3 • : • N •• • 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1 : Na • Na ile 17CI’nԩn oluԭturduԫu bileԭiԫin Lewis elek- tron nokta gösterimi (Lewis formülü); •• •• Na • + • CI •• A Na+ + [ •• CI •• ] A •• •• + • ••• – [Na] [ • CI • ] A NaCI •• Bir atomun baԫ oluԭtururken deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ 8 elektrona tamamlayarak, soygaz elektron 11 10 Ne : 1s22s22p6 soygazԩnԩn elektron diziliԭine ulaԭ- mԩԭ olur. p–bloku metal atomlarԩ elektron kaybederken s ve p deki elektronlarԩ verirler. Ԩç yörüngedeki elektronlar ve 4 periyot ve altԩndakiler için dolu olan d orbitali elektronlarԩ kalԩr. d elektronlarԩ çekirdeԫe sԩkԩ baԫlԩ olduklarԩndan kopmazlar. 13 rԩnԩ vererek 10Ne : 1s22s22p6 soygazԩnԩn elektron düzenine ulaԭԩr. 31 NaCI bileԭiԫindeki her iki iyonda da s2p6 elektron rala uymazlar. Çünkü birinci kabuk 2 elektronla doludur. Hidrojen bir elektron vererek çԩplak bir proton Al : 1s22s22p63s23p1 AI atomu katyon oluԭtururken 3s23p1 elektronla- diziliԭine ulaԭmalarԩna oktet kuralԩ denir. diziliԭi oluԭmuԭtur. Hidrojen, lityum, berilyum bu ku- Na : 1s22s22p63s1 Katyon oluԭtururken 3s1 deki elektronu verir ve ESEN YAYINLARI 1H 1s1 Ga : 1s22s22p63s23p64s23d104p1 Katyon oluԭtururken 4s2 ve 4p1 elektronlarԩnԩ verir. [Ar] 3d10 elektron düzeni oluԭur. meydana getirir veya bir elektron alarak helyum benzeri 1s2 elektron diziliԭini meydana getirir. Bir atomun deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ 2 elek- Ԩyonik baԫԩ oluԭturan elementlerin elektronega- trona tamamlayarak helyum benzeri 1s2 elektron dizi- tiflikleri (1. iyonlaԭma enerjileri de kullanԩlabilir) ara- liԭi meydana getirmesine dublet kuralԩ denir. sԩndaki fark arttԩkça baԫԩn iyonik karakteri artar. 192 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler ÖRNEK Ԩyonik bileԭikleri oluԭturan yapԩ taԭlarԩ iyonlardԩr. Ԩyonik bileԭikler oda sԩcaklԩԫԩnda katԩ haldedir. Ԩyonik H F Y Z katԩlarda katyonlar ve anyonlar belirli bir geometrik T yapԩ içinde düzenlenmiԭtir. Bu ԭekilde iyonlarԩn oluԭ- X turduԫu örgülü yapԩya bileԭiԫin iyon kristal yapԩsԩ denir. Her iyonik katԩnԩn belirgin bir kristal yapԩsԩ vardԩr. Örneԫin; NaCl’de, her iyon zԩt yüklü altԩ iyon tara- Periyodik cetvelde verilen elelementler arasԩnda oluԭan bileԭiklerden hangisinin iyonik karakte- fԩndan sarԩlarak küp biçimli bir kristal yapԩ oluԭturmuԭ- ri en fazladԩr? tur. Bu yapԩda birbirinden baԫԩmsԩz hareket edebile- A) XZ B) YT D) H2T C) ZH4 E) XF cek bir NaCl birimi ya da NaCl molekülü yoktur. Ԩyonik bir bileԭiԫin formülü, maddedeki farklԩ atomlarԩn ÇÖZÜM oranԩnԩ yansԩtan en basit formüldür. KCl, K2S, MgCl2, CaO, CsCl, BaBr2, Al2(SO4)3, FeCl3, Fe2(SO4)3 örnek verilebilir. Ԩyonik bir kristali parçalayarak iyonlarԩna ayԩrԨYONԨK BAԪLI BԨLEԬԨKLERԨN ÖZELLԨKLERԨ mak ne kadar zordur? Bu zorluԫu kristalin örgü ener- Ԩyonik baԫ ve bileԭikler için bazԩ önemli nok- jisi belirler. Örgü enerjisi, gaz haldeki baԫԩmsԩz pozi- talar aԭaԫԩdaki gibi özetlenebilir. Ԩyonik baԫԩ oluԭturan elementlerin elektronegatiflikleri arasԩndaki fark arttԩkça, baԫԩn iyonik karakteri artar. Ԩyonlarԩn birbirini çekmesi, iyonik bileԭiklerin, oluԭumunu saԫlar. Baԫԩn kuvveti örgü enerjisi ile ölçülür. ESEN YAYINLARI 2. tif ve negatif iyonlar bir araya gelerek 1 mol katԩ iyonik bileԭik oluԭturduklarԩ zaman açԩԫa çԩkan enerjidir. Ԩyonik bileԭiklerin erime noktalarԩnԩn ve sudaki çözünürlüklerin karԭԩlaԭtԩrԩlmasԩnda örgü enerjisi ölçü olarak kullanԩlabilir. Zԩt yüklü bir iyon çifti arasԩndaki çekim kuvveti, iyon yüküyle artar, iyon büyüklüԫü ile azalԩr. Küçük boyutlu ve yükü büyük iyonlarԩn örgü enerjileri büyük, iyonik baԫlarԩn kuvveti fazladԩr. Ԩyonik bileԭiklerde anyon ve katyonlar muntazam bir biçimde bir araya gelerek iyonik Na+ Cl– O–2 Mg+2 katԩlarԩ oluԭturur. Molekül oluԭturmazlar. Ԩyonik katԩlar yüksek erime ve kaynama Na ile Cl çekirdekleri arasԩndaki uzaklԩk 280 pm noktalarԩna sahiptirler. Ԩyonik katԩlarda zԩt yüklü iken Mg ile O çekirdekleri arasԩndaki uzaklԩk 212 pm iyonlar arasԩndaki çekim onlarԩn erime ve kayna- dir. Mg+2 ile O–2 iyonlarԩ arasԩndaki çekim kuvveti, ma noktasԩ, kԩrԩlganlԩk gibi özelliklerinin belirleyi- Na+ ile Cl– arasԩndaki çekim kuvvetinin yaklaԭԩk ye- cisidir. Suda çözündükleri zaman elektrolit çözel- di katԩdԩr. Çekim kuvveti arttԩkça örgü enerjisi, örgü tileri meydana getirirler. enerjisi arttԩkça erime noktasԩ yükselir. Ԩyonik bir kris- – KCI(k) A K +(aq) + CI (aq) – NaNO3(k) A Na +(aq) + NO 3 (aq) Ԩyonik katԩlarda kristaller nötraldԩr. Her bir birim hücre, bileԭiԫin stokiyometrisini yansԩtԩr. talin çözünebilmesi için, çözücü molekülleri ile kristallerdeki iyonlar arasԩnda etkileԭimden ortaya çԩkan enerji, iyonik kristalleri parçalamaya yetmelidir. Örgü enerjisi azaldԩkça, iyonik katԩnԩn çözünürlüԫü artar. 193 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler ÇÖZÜM ÖRNEK 12 I. X ile 7Y’nin oluԭturduԫu iyonik bileԭik için; Formülü X3Y2 dir. II. Bileԭikteki iyonlar izoelektroniktir. III. Katԩ halde elektrik akԩmԩnԩ iletir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM ÖRNEK 11 Na ve 16 S elementlerinin oluԭturacaԫԩ bileԭik ESEN YAYINLARI ile ilgili; I. Elektron – nokta gösterimi, [Na] [Na] + + • •S• • •• • • –2 ve formülü Na2S'dir. II. Katԩ ve sԩvԩ iken elektriԫi iletir. III. Ԩyonik katԩdԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM ÖRNEK X elementi 3. periyot 1A grubundadԩr. Y elementi 2. periyot 7A grubundadԩr. Buna göre, X ile Y’nin oluԭturduԫu kararlԩ bileԭik ve oluԭumu için; I. Bileԭik oluԭumu sԩrasԩnda X’in atom çapԩ azalԩr. II. Bileԭik formülü XY dir. III. Bileԭiԫin sulu çözeltisi elektriԫi iletir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III 194 C) I ve II C) I ve II KԨMYASAL TÜRLER ARASI ETKԨLEԬԨMLER ÇÖZÜMLÜ SORULAR – I (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 1. 20 X ve 9Y elementlerinin oluԭturduԫu bileԭik için; I. Formülü XY2 dir. II. Suda çözünmez. III. Katԩ hâlde elektriԫi iletmez. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 3. I. K2SO4 ESEN YAYINLARI II. K2O 2. Periyodik cetvelin 3. periyodundaki; 3. element olan X ile 6. element olan Y’nin oluԭturacaԫԩ bileԭik için; I. III. H2SO4 Yukarԩdaki bileԭiklerden hangilerinin atomlarԩ arasԩnda hem iyonik, hem de kovalent baԫ vardԩr? (1H, 8O, 16 S, 19 K) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM Formülü X2Y3 tür. II. Bir taneciԫinin kütlesi 150 akb’dir. III. Kütlece % 36 X içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (X = 27, Y = 32, Avogadro sayԩsԩ = N) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 195 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 4. Ԩyonik baԫlarla ilgili; I. Metal ve ametalin elektronegatiflikleri arasԩndaki fark arttԩkça, baԫԩn iyonik karakteri artar. II. Metal ve ametal atomlarԩ arasԩnda elektron alԩԭveriԭi ile gerçekleԭir. III. Metal ve ametal atomlarԩnԩn birinci iyonlaԭma enerjileri arasԩndaki fark arttԩkça, baԫ enerjisi azalԩr. yargԩlarԩndan hangileri yanlԩԭtԩr? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 6. Aԭaԫԩdaki bileԭiklerin hangilerinde atomlar arasԩndaki baԫԩn iyonik karakteri en fazladԩr? ESEN YAYINLARI (9F, 5. 11 Na ve 8O elementlerinin oluԭturacaԫԩ bileԭik ile ilgili; I. Elektron – nokta gösterimi, + [Na] • • –2 ve formülü Na2O dur. [ •• O •• ] •• + [Na] II. Katԩ ve sԩvԩ iken elektriԫi iletir. III. Ԩyonik katԩdԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz II C) Yalnԩz III D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 196 C) I ve II 11 Na, 19 K, 17 CI, 35 Br) A) KCI B) NaBr D) CIBr E) KF ÇÖZÜM C) NaCI Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 7. 11 Na, 8O, 9F, 6C, 13AI atomlarԩ arasԩnda oluԭan 9. aԭaԫԩdaki moleküllerden hangisinin atomlarԩ B) NaF D) CO2 E) OF2 O F Y K arasԩndaki baԫԩn iyonik karakteri en fazladԩr? A) Na2O X Z C) AIF3 Yukarԩda periyodik cetvelde verilen elementler ile ilgili aԭaԫԩdaki deԫerlendirmelerden hangisi yanlԩԭtԩr? ÇÖZÜM A) Ԩyonik karakteri en fazla olan baԫ K – F dir. B) Elektronegatifliԫi en fazla olan element F dir. C) K ile O arasԩnda oluԭan iyonik bileԭiԫin formülü K2O dur. D) O ile F elementleri kovalent baԫlԩ bileԭik oluԭturur. E) X, Y, K ve Z elementleri ile O ve F elementleri arasԩnda iyonik baԫlԩ bileԭikler oluԭur. ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 8. Birinci iyonlaԭma enerjileri verilen aԭaԫԩdaki atomlarԩn hangisinin, 9X ile oluԭturduԫu bileԭikteki baԫlarԩn iyonik karakteri en fazladԩr? A) 101 B) 181 C) 215 D) 240 10. Sulu çözeltisine verdiԫi iyonlar ———————— E) 303 I. ÇÖZÜM X+3 Cr2O +1 II. Y –2 7 –2 Cr2O 7 –2 III. Z+2 Cr2O 7 Bileԭiԫin formülü ————————— X2(Cr2O7)3 Y(Cr2O7)2 Z2Cr2O7 Yukarԩdaki çizelgede sulu çözeltilerine verdikleri iyonlar ile birlikte verilen bileԭiklerden hangilerinin formülleri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) I ve II B) Yalnԩz II E) II ve III C) Yalnԩz III 197 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler ÇÖZÜM ÇÖZÜM 11. X elementinin nitrat grubu ile oluԭturduԫu bileԭik için; 13 I. Formülü X(NO3)3 tür. II. Sulu çözeltisi elektrolittir. III. Hem iyonik hem kovalent baԫ içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (7N, 8O) A) Yalnԩz I D) I ve II B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 13. I. ESEN YAYINLARI II. III. 1 H ile 8O 11 Na ile 8O 11 Na ile 1H Yukarԩda verilen element çiftlerinden hangilerinin oluԭturduԫu bileԭiklerde atomlar arasԩnda iyonik baԫ bulunur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM 12. I. Li3N II. K2O III. CsF 1A grubu elementlerinin oluԭturduԫu yukarԩdaki bileԭiklerin iyonik karakterlerinin azalԩԭԩna göre sԩralanԩԭԩ nedir? (7N, 8O, 9F, 3Li, A) III, I, II D) II, I, III 198 19 K, 55 Cs) B) I, III, II E) III, II, I C) I, II, III C) I ve II Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 14. Oksijen ile yalnԩz X2O3 ve X2O5 iyonik bileԭik- ÇÖZÜM lerini yapabilen X elementi, atom numarasԩ 9 olan Y elementi ile hangi bileԭikleri yapabilir? (8O) A) X2Y3 ve X2Y5 B) X3Y ve X5Y C) X3Y2 ve X5Y2 D) XY ve XY2 E) XY3 ve XY5 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 16. X elementi bir soygazdԩr. Y’nin atom numarasԩ X’den 1 fazladԩr. Z iki elektron alԩnca X ile eԭit sayԩda elektrona sahip oluyor. Buna göre, Y ile Z nin oluԭturacaԫԩ bileԭiԫin 15. 3. periyotta bulunan X elementinin kkal/mol olarak ilk dört iyonlaԭma enerjisi aԭaԫԩda verilmiԭtir. E1 ——— 225 E2 ——— 460 E3 ——— 3470 E4 ——— 5150 Bu X elementinin, 3. periyodun 7. elementi formülü nedir? A) YZ B) YZ2 D) YZ3 E) Y2Z3 C)Y2Z ÇÖZÜM olan Y ile yaptԩԫԩ bileԭik için; I. Formülü XY3 tür. II. Ԩyoniktir. III. Suda çözündüԫünde X+2 ve Y–1 iyonlarԩnԩ oluԭturur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III CEVAP C 199 KԨMYASAL TÜRLER ARASI ETKԨLEԬԨMLER ALIԬTIRMALAR – 1II (OKULA YÖNELԨK SORULAR Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 1. 19 K, 17 CI, 16 S, 20 Ca elementleri için; 4. a) Formülü nedir? b) Hangi ikili arasԩnda iyonik baԫlԩ bileԭik oluԭmaz? b) Kütlece yüzde kaç Mg içerir? (Mg = 24, N=14) c) Hangi ikili arasԩnda oluԭan baԫԩn iyonik karakteri en fazladԩr? c) 1 taneciԫinin kütlesi kaç gramdԩr? (Avogadro sayԩsԩ = N) X : 1s22s22p3 2 2 Y : 1s 2s 2p 5. 5 2 6 20 Ca ile 9F’nin oluԭturduԫu bileԭiԫin: a) Formülü nedir? Z : 1s22s22p63s1 2 Mg ile 7N’nԩn oluԭturduԫu iyonik baԫlԩ bile- ԭiԫin; a) Hangi ikili arasԩnda bir bileԭik oluԭmaz? 2. 12 2 T : 1s 2s 2p 3s 3p b) Hangi element atomunun çapԩ küçülür? 1 c) Hangi element elektron alԩr? a) Hangileri katԩ hâlde elektrik akԩmԩnԩ iletir? b) Hangileri ikiԭer atomlu moleküller oluԭturabilir? ESEN YAYINLARI Yukarԩda temel elektron daԫԩlԩmlarԩ verilen X, Y, Z ve T elementleri için; 6. I. CH2O II. NaCI III. NaNO3 c) Hangi ikisi arasԩnda iyonik baԫlԩ bileԭik oluԭmaz? Yukarԩda verilen bileԭikler için; a) Hangileri hem iyonik hem de kovalent baԫ içerir? (6C, 1H, 8O, 11Na, 17CI, 7N) b) Hangileri saf sԩvԩ hâlde elektriԫi iletir? c) Hangileri iyonik baԫ içermez? 3. 11 X, 15 Y, 17 Z elementlerinden oluԭan; YZ3, X3Y, XZ ve Z2 moleküllerine iliԭkin, a) Hangilerinin atomlarԩ arasԩnda iyonik baԫ vardԩr? b) Hangilerinin atomlarԩ arasԩnda kovalent baԫ vardԩr. c) Hangilerinin saf sԩvԩ hâli elektrik akԩmԩnԩ iletir? 200 7. 19 X ve 17 Y atomlarԩnԩn oluԭturduԫu bileԭik için; a) Atomlar arasԩndaki kimyasal baԫ türü nedir? b) Bileԭik formülü nedir? c) Katԩ hâlde elektrik akԩmԩnԩ iletir mi? Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 8. I. HBr II. NaI III. CO2 IV. CaO 11. 11 cek bileԭikler için; Yukarԩda verilen bileԭikler için; a) X ile Y’nin oluԭturduԫu bileԭiԫin atomlarԩ ara- a) Hangilerinin atomlarԩ arasԩndaki baԫlar iyo- sԩndaki baԫ türü nedir? niktir? b) X ile Y’nin oluԭturduԫu bileԭiԫin formülü ne- b) Atomlarԩ arasԩnda kovalent baԫ içerenlerden dir? hangilerinin molekülleri doԫrusaldԩr? c) X ile Z’nin oluԭturduԫu bileԭiԫin katԩ ve sԩvԩ c) Atomlarԩ arasԩnda iyonik baԫ içeren bileԭikler- hallerinden hangisi elektriԫi iletir? den hangileri suda çözünür? (1H, 6C, 8O, Ca, 35 Br, 53 I) 12. X : 1s22s22p63s2 X ile 16 Y’nin oluԭturduԫu bileԭik için; a) X ile Y arasԩndaki kimyasal baԫ türü nedir? Temel hâldeki elektron diziliԭleri verilen X ve b) Bir taneciԫinin formülü nedir? Y elementleri arasԩnda oluԭan bileԭik; c) Bileԭik oluԭurken Y’nin atom çapԩ nasԩl deԫiԭir? a) Formülü nedir? b) Atomlarԩ arasԩnda baԫ türü nedir? c) Katԩ hâlde elektriԫi iletir mi? Açԩklayԩnԩz. 10. 13 Y : 1s22s22p63s23p5 1A Na 8A Al O F Cl K Ca ESEN YAYINLARI 9. 20 X, 15Y ve 17Z elementleri arasԩnda oluԭabile- 13. Periyodik cetvelin aynԩ periyodunda bulunan X ve Y elementlerinin oluԭturduԫu kararlԩ bileԭiԫin formülü XY3’tür. X ile Y arasԩndaki baԫ iyoniktir. Y’nin atom numarasԩ 17 olduԫuna göre; Periyodik cetvelde yerleri belirtilen element- a) X’in atom numarasԩ kaçtԩr? lerin oluԭturduԫu KF, NaCI, AI2O3, CaF2, NaF, b) XY3 bileԭiԫinin saf sԩvԩ hâli elektriԫi iletir mi? OF2, CI2O3 bileԭikleri için; a) Hangileri iyonik deԫildir? b) Ԩyonik bileԭiklerden hangisi en fazla iyonik özellik gösterir? c) Hangisinin erime noktasԩ en yüksek olur? c) Bileԭik suda çözündüԫünde oluԭan X+n katyonunun yükündeki n sayԩsԩ kaçtԩr? 201 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 3. KOVALENT BAԪLAR 8 O atomlarԩnԩn oluԭturduԫu O2 molekülü incele- nebilir. Atomlarԩn elektron ortaklԩԫԩ yaparak oluԭturduk- O : 1s22s22p4 8 larԩ baԫlara kovalent baԫ bileԭiklere ise moleküler bileԭikler veya kovalent bileԭikler denir. O2 molekülünün Lewis yapԩsԩ aԭaԫԩdaki gibi olur. Kovalent baԫ kavramԩnԩn hareket noktasԩnԩn iki temel ilkesi aԭaԫԩdaki gibidir. •• •• •• •• • •• •• •• O=O •• •• •• •• •• •• •• •• •• •• O O tüm elektronlarԩ deԫil, yalnԩz deԫerlik elektronlarԩ ka- •• •• • Kimyasal baԫ oluԭturma eylemine, atomlarԩn •• O + O A O O • • tԩlԩr. Yarԩ dolu deԫerlik orbitalleri, tam dolu olacak ԭeO2 molekülü orbital ԭemasԩ ile de gösterilebilir. kilde baԫ yapmaya çalԩԭԩr. O : 1s22s22p4 Her kovalent baԫ, zԩt spinli elektronlardan olu- 8 ԭur. Zԩt spin, atomun molekül içinde daha düԭük enerjili ve daha kararlԩ olmasԩnԩ saԫlar. F : 1s22s22p5 O : 1s2 2s2 2p4 8 2. periyot 7A grubundadԩr. Bir baԫ yapabilir. N2 molekülünün Lewis yapԩsԩ aԭaԫԩdaki gibi olur. F : 1s2 2s2 2p5 N : 1s22s22p3 9 7 Orbital ԭemasԩ ile bir kovalent baԫԩn gösterimi yukarԩdaki gibi olur. Kovalent baԫlar elektron nokta formülleriyle de gösterilir. Elektron nokta formüllerinde iki elektron bir baԫԩ oluԭturur. Bir baԫ (–) ile gösterilebilir. Bir molekü- •• •• •• N••• ••• N •• •• + • N• A N••• ••• N N>N •• ESEN YAYINLARI F : 1s2 2s2 2p5 9 •• • N• • •• 9 Kovalent baԫlarԩn oluԭmasԩnda orbitaller örtüԭür. Birbirine yaklaԭan iki atomun yarԩdolu orbitalleri birbi- lün elektron nokta formülüne Lewis Yapԩsԩ veya Le- ri içerisine girmeye baԭlar. Bu olaya orbitallerin ör- wis formülü de denir. tüԭmesi denir. 1H atomlarԩ baԫ yaparken s orbitalleri H : 1s1 birbiriyle örtüԭür. 1H ile 9F baԫ oluԭtururken s ve p or- 1 bitalleri örtüԭür. 8O atomlarԩ O2 molekülünü oluԭturur- H • + • H A H •• H ‹ki elektronun oluÁturdu¤u ba¤ (–) ile gösterilir. ken p orbitalleri birbiriyle örtüԭür. 1H, 7N, 8O, 9F, H •• H H – H elementlerinin oluԭturduԫu baԫlarda örtüԭen orbitaller tabloda verilmiԭtir. F : 1s22s22p5 9 F2 molekülünün elektron nokta formülünü (Lewis •• •• p orbitalleri ile p orbitalleri • • •• H – Cl s orbitalleri ile p orbitalleri • • •• O=O p orbitalleri ile p orbitalleri O –¬F p orbitalleri ile p orbitalleri H–O s orbitalleri ile p orbitalleri •• •• •• •• •• • •• • •• •• F – F •• F + F A F F •• •• F2 F2 molekülünün Lewis yapԩsԩ gösterilmiԭtir. 202 ÖrtüÁen orbitaller N>N yapԩsԩnԩ) yazabiliriz. •• •• Kovalent ba¤lar 17 Cl Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 4. KԨMYASAL BAԪLARIN ԨYONԨK–KOVALENT Ortak kullanԩlan elektronlarԩ çekimin ölçüsü elektronegatifliktir. Elektronegatiflik, bir baԫda atomun KARAKTERԨ elektronlarԩ çekim gücünün bir ölçüsüdür. Ԩki atom- Atomlar elektron alԩԭveriԭi ile iyonik bileԭikler lu moleküllerde elektronegatifliԫin karԭԩlaԭtԩrmasԩyla veya elektron ortaklԩԫԩ ile kovalent bileԭikler oluԭur- her atomun çekim gücü belirlenir. Yüksek elektrone- lar. Bileԭikler iki kimyasal baԫ tipine göre, iyonik ve gatiflik deԫerine sahip olan atomlar, ortaklaԭa kullanԩ- kovalent bileԭikler olarak sԩnԩflandԩrԩlԩrlar. Eԫer bile- lan elektronlarԩ, küçük elektronegatiflik deԫerine sa- ԭikteki baԫ türü biliniyorsa, bileԭiԫin pek çok fiziksel hip atomlardan daha kuvvetle çeker. özelliԫi tahmin edilebilir. H–F (1H, 9F) Si – F (14Si, 9F) O–F (8O, 9F) Kovalent bileÁik Kat› Gaz, s›v›, kat› Yüksek DüÁük O–H (8O, 1H) S›v› halde iletken Evet Hay›r I – Cl (53I, Suda çözünürlük Yüksek DüÁük Evet Hay›r Oda s›cakl›¤›ndaki hali Erime noktas› Sulu çözeltisi iletken Ayԩrԩmlar bu kadar keskin olmayabilir. Çünkü iyonik ve kovalent baԫlar arasԩnda açԩk ve kesin bir ayrԩm yoktur. Bir bileԭik biraz kovalent ve biraz iyonik karakter taԭԩyabilir. Elektronlarԩn paylaԭԩm durumuna baԫlԩdԩr. Elektronlar eԭit paylaԭԩlmԩԭ, hafifçe paylaԭԩlmԩԭ ya da hemen hiç paylaԭԩlmamԩԭ olabilir. Herhangi bir bileԭiԫin özellikleri, özellikle de fiziksel özellikleri, elektronlarԩn ne kadar eԭit paylaԭԩldԩԫԩ ile ilgilidir. Elektron paylaԭԩmԩnda iki sԩnԩr durum söz konusudur. Bunlar, iyonik baԫ ve kovalent baԫdԩr. Ԩyonik baԫ, eԭit olmayan paylaԭԩm sonucunda elektronun bir atomdan diԫerine tamamen geçmesi ԭeklinde tanԩmlanԩr. Kovalent baԫ, elektronlar eԭit paylaԭԩldԩԫԩn- ESEN YAYINLARI ‹yonik bileÁik Özellik 17 Cl) Mavi atomlarԩn elektronegatiflik deԫerleri daha yüksektir ve elektronlarԩ daha çok çekerler. Birkaç istisna dԩԭԩnda; elektronegatiflik periyodik olarak deԫiԭen bir özelliktir. Periyotlarda soldan saԫa doԫru giderken artar. Herhangi bir grupta, yukarԩdan aԭaԫԩya doԫru ilerlerken deԫeri azalԩr. Elektronegatifliԫi en yüksek elementin periyodik tablonun saԫ üst köԭesinde, elektronegatifliԫi en düԭük element ise, periyodik tablonun sol alt köԭesinde yer alԩr. F nԩn elektronegatiflik deԫeri 4, Fr nin ise 0,7 dir. Elektronegatiflik periyodik ԭekilde deԫiԭtiԫinden, baԫ yapan atomlarԩn periyodik tablodaki yerleri arasԩndaki uzaklԩԫa bakarak elektronegatiflik farkԩ tahmin edilebilir. Genel olarak, baԫ yapan atomlar periyodik tabloda ne kadar birbirinden uzakta ise elektronegatiflik farkԩ o kadar büyüktür. da oluԭur. Bir çok bileԭik bu iki sԩnԩr arasԩnda bir yer- Baԫ yapan atomlarԩn elektronegatiflikleri arasԩn- dedir. Yani, biraz iyonik karakter ve biraz kovalent ka- daki fark büyüdükçe, elektronlar gittikçe eԭit olmayan raktere sahiptirler. ԭekilde paylaԭԩlԩrlar. Bu durumda baԫԩn iyonik karakteri artar. Elektronegatiflik farkԩ 2,0 veya daha büyük 203 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler b) Polar Kovalent Baԫlar ise elektronun elektronegatifliԫi küçük olandan büyük olana transfer edildiԫi kabul edilmektedir. Elektron Elektron çifti atomlar arasԩnda eԭit paylaԭԩlmaya- transferi neticesinde bir pozitif, bir negatif iyon oluԭur. bilir. Elektron çiftinin eԭit olmayan bir ԭekilde payla- Ԩki zԩt yüklü iyonun oluԭturduԫu baԫ iyonik baԫ olarak ԭԩlmasԩ sonucunda oluԭan (+) ve (–) kutuplu kovalent sԩnԩflandԩrԩlԩr. Deԫiԭik iyonik karakter derecelerine sa- baԫlara polar kovalent baԫlar denir. Kovalent baԫ hip pek çok baԫ iyoniktir. yapmԩԭ bir atomun elektron paylaԭԩmԩndaki payԩnԩn Baԫ yapan iki atomun elektronegatiflikleri arasԩn- az ya da çok olmasԩ, elektronegatiflik tarafԩndan be- daki fark büyüdükçe iyonik karakteri daha büyük baԫ lirlenir. Elektronegatifliԫi yüksek olan paylaԭԩmda da- oluԭur. Periyodik tabloda baԫ yapan atomlar arasԩn- ha fazla pay alԩr ve kԩsmi negatif yüklenir. Diԫer atom da uzaklԩk arttԩkça, atomlar arasԩndaki baԫ daha iyo- ise kԩsmi pozitif yüklenir. nik olur. Sonuç olarak, bir polar kovalent baԫ, elektronegatiflik farkԩndan dolayԩ kԩsmi elektrik yüklü iki atom arasԩndaki bir baԫdԩr. Kismi yükler bir elektriksel dipol Elektronegatiflik fark› ‹yonik 2,0 – 3,3 Polar kovalent 0,5 – 1,99 Kovalent 0,0 – 0,49 momente yol açar. Elektronlar bir atomun etrafԩnda diԫerinden daha çok zaman geçirirler. Farklԩ atomlarԩn oluԭturduԫu tüm kovalent baԫlar polardԩr. ESEN YAYINLARI Ba¤lar HCI, HBr, H2O, HF, CH4 gibi moleküllerde farklԩ atomlar arasԩnda oluԭan baԫlar polardԩr. Bu tip baԫ elektron paylaԭԩmԩnda iki sԩnԩr deԫer arasԩna düԭer; eԭit paylaԭma (kovalent) ve eԭit olma- 5. KOVALENT BAԪLARIN VE MOLEKÜLLERԨN POLARLIԪI a) Apolar Kovalent Baԫlar yan paylaԭma (iyonik) sԩnԩrlarԩ arasԩnda olur. Atomlarԩn elektronegatiflik farkԩ 0,5 ile 2,0 arasԩnda ise polar kovalent baԫ olarak adlandԩrԩlԩr. Bir polar kovalent baԫ, belli bir oranda iyonik karaktere sahiptir. Bir kovalent baԫ bir elektron çiftinin iki atom tara- Elektronlarԩn geçiԭi tam olarak saԫlanmadԩԫԩn- fԩndan paylaԭԩlmasԩdԩr. H2 gibi, atomlarԩ aynԩ olan bir dan, kutuplar +1 ve –1 gibi olmayԩp +b, –b ԭeklinde kovalent baԫda elektronlarԩn eԭit paylaԭԩlmasԩ söz- ifade edilir. Bu semboller kԩsmi pozitif ve kԩsmi nega- konusudur. Elektronlarԩn eԭit paylaԭԩlmasԩ, yani elek- tif yükleri gösterir. tronlarԩn her bir atom etrafԩnda aynԩ oranda zaman geçirmesi yük daԫԩlԩmԩnԩn homojen olmasԩnԩ saԫ- – lar. Sonuç olarak (+) ve (–) kutuplu olmayan kova- + lent baԫlara apolar kovalent baԫlar denir. Bir baԫԩn H+ Cl– apolar olabilmesi için eԭit kuvvetli (elektronegatiflik) atomlar tarafԩndan kullanԩlmalԩdԩr. H2, F2, N2, O2 moleküllerinde baԫlar apolar kovalenttir. 204 Polar kovalent baԫlԩ bileԭik örneԫi (HCl) Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler Moleküllerin polarlԩԫԩ, moleküllerin ԭekline baԫ- – – Negatif uç lԩdԩr. Molekülün ԭeklinde ise merkezi atomun (çok O baԫ yapan atomun) baԫ yapmayan elektron çiftinin olup olmamasԩna baԫlԩdԩr. Baԫ yapmayan (ortaklaԭ- O H H + mayan) elektron çiftleri, baԫ yapmadԩklarԩ halde mo- H H + + Pozitif uç lekülün ԭeklini belirlemede büyük rol oynarlar. Baԫ XY3 veya X3Y formüllerine sahip moleküllerde üzerinde baskԩ uygulayarak makaslama etkisi yapar- merkezi atomun baԫ yapmamԩԭ elektron çifti yoksa lar ve baԫlarԩn kapanmasԩna neden olurlar. dipoller birbirinin etkilerini yok ederek molekülün apo- XY ԭeklindeki tüm diatomik moleküller polardԩr. lar olmasԩnԩ saԫlarlar. HCl, HBr, HI, HF, NO, CO, ICl gibi tüm moleküller po- BH3, BF3 gibi moleküller apolardԩr. Moleküllerde- lardԩr. Moleküllerin bir ucu pozitif, diԫer ucu negatif ol- ki merkezi atomun baԫ yapmamԩԭ elektron çifti varsa duԫundan polar molekül dipol olarak da adlandԩrԩlԩr. molekül polardԩr. Dipole sahiptir. + – H –– Cl NH3, NF3, PH3, PF3 gibi moleküller polardԩr. XY2 veya X2Y ԭeklindeki moleküllerde merkezi atomun baԫ yapmamԩԭ elektron çifti yoksa, baԫlar arasԩndaki açԩlar eԭit olur. Dipoller birbirinin etkile- ESEN YAYINLARI Dipol moment H B H N H H H H Polar molekül Apolar molekül rini yok ederler. Sonuç olarak apolar molekül oluԭur. BeH2, BeF2, CO2 gibi moleküller apolardԩr. Oktet sԩnԩrlarԩ içerisinde oluԭan XY4 veya X4Y gibi moleküllerde, merkezi atomun baԫ yapmamԩԭ – – + O = C = O elektron çifti olmadԩԫԩ için dipoller birbirinin etkilerini yok ederek molekülün apolar olmasԩnԩ saԫlar. Elektronlarԩn eԭit olmayan paylaԭԩmԩndan kay- CH4, CCl4, CF4 gibi moleküller apolardԩr. naklanan baԫlar polar olmasԩna raԫmen dipoller birbiH rinin etkisini yok ettiԫinden moleküller apolardԩr. H Merkezi atomun baԫ yapmamԩԭ elektron çiftleri C H H varsa dipoller birbirinin etkilerini yok edemezler. Baԫlar arasԩndaki açԩlar eԭit olmaz. Dipollerin oluԭturduԫu bileԭke kuvvet molekülün polar olmasԩnԩ saԫlar. H2O, H2S, OF2 gibi moleküller polardԩr. 205 KԨMYASAL TÜRLER ARASI ETKԨLEԬԨMLER Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – II (OKULA YÖNELԨK SORULAR) X elementi, elektron daԫԩlԩmԩ 1s22s22p5 olan Y ÇÖZÜM elementi ile geometrisi düzlem üçgen olan XY3 molekülünü oluԭturmaktadԩr. Buna göre, X’in elektron diziliԭi aԭaԫԩdakilerden hangisi olabilir? A) 1s22s1 B) 1s22s22p3 D) 1s22s22p2 E) 1s22s22p4 C) 1s22s22p1 ÇÖZÜM Elektron nokta gösterimi 3. I. 6C •• •C • II. 15P •• • P• • III. 9F •• • F •• •• Yukarԩda verilen atomlardan hangilerinin ESEN YAYINLARI elektron nokta gösterimi doԫru verilmiԭtir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 2. Atom ———— Birinci iyonlaԭma enerjisi ————————————— X 120 kkal / mol Y 180 kkal / mol Z 280 kkal / mol T 300 kkal / mol 4. NaF, MgF2 ve AlF3 bileԭikleri ile ilgili; Yukarԩda birinci iyonlaԭma enerjileri verilen I. ametal atomlarԩndan hangileri arasԩnda olu- II. Erime noktasԩ en yüksek olan AlF3 tür. ԭan baԫԩn polarlԩԫԩnԩn en fazla olmasԩ beklenir? A) Y – Z B) X – Y D) X – T E) T – T 206 C) Z – T Üçüde iyonik bileԭiktir. III. NaF katԩsԩ elektriԫi iletir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (9F, 11 Na, 12 Mg, 13 Al) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I, II ve III C) Yalnԩz III Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler ÇÖZÜM 6. Aԭaԫԩda verilen bileԭiklerden hangisinde hem iyonik hem de kovalent baԫ vardԩr? (6C, 1H, 17 CI, 11 Na, 7N, 16 S) A) C2H4CI2 B) NaCN D) H2SO3 E) COS C) HNO3 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 5. X atomunun 9F atomlarԩ ile oluԭturduԫu XF3 molekülü apolardԩr. Buna göre; I. X elementi 3A grubundadԩr. II. XF3 molekülünün geometrik ԭekli düzlem üçgendir. III. XF3 molekülünde X’in 1 çift ortaklanmamԩԭ deԫerlik elektronu vardԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz II B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III ÇÖZÜM 207 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 7. madde ———— CI2 kimyasal baԫ türü ————————— Apolar kovalent CO2 Polar kovalent NaCI Ԩyonik ÇÖZÜM Yukarԩdaki maddelerin karԭԩlarԩnda verilen içerdikleri kimyasal baԫ türlerinden hangileri doԫrudur? (6C, 8O, 11 Na, 17 CI) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 9. X : 1s22s22p1 Y : 1s22s22p5 Elektron daԫԩlԩmԩ verilen X ile Y’nin oluԭturdu- ESEN YAYINLARI ԫu bileԭik için; I. Formülü X3Y dir. II. Molekülleri polardԩr. III. Bir molekülünde 4 atom vardԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III ÇÖZÜM 8. Kimyasal baԫlarԩn oluԭumu ile ilgili; I. Metallerin atomlarԩ elektron verir. II. Atomlar arasԩnda elektron alԩԭveriԭi olur. III. Atomlar arasԩnda elektron ortaklaԭmasԩ olur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz III D) I ve III E) I, II ve III 208 C) I ve II C) Yalnԩz III Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 10. Aԭaԫԩda verilen bileԭiklerden hangisinin eri- 12. Ԩki atom arasԩnda kovalent baԫ oluԭurken, me noktasԩnԩn en büyük olmasԩ beklenir? (1H, 6C, 12 Mg, 20 I. Ca, 8O) s–s II. s – p A) CaO B) MgO D) CO2 E) CH4 C) CO III. s – d örtüԭmelerinden hangileri olabilir? ÇÖZÜM A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II 11. Atom Elektronegatiflik H 2,1 C 2,5 O 3,5 F 4,0 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 13. Yukarԩda verilen bazԩ atomlarԩn elektronegatiflik deԫerlerine göre aԭaԫԩdaki baԫlardan hangisinin iyonik karakteri en azdԩr? A) C – H B) O – H D) C – F E) O – C ÇÖZÜM C) H – F Tür Ba¤ I HBr H – Br II CH4 C–H III O2 O–O IV CO C–O V OF2 O–F Yukarԩda verilen türlerden hangisinde gösterilen baԫ apolar kovalenttir? A) I B) II C) III D) IV E) V ÇÖZÜM 209 KԨMYASAL TÜRLER ARASI ETKԨLEԬԨMLER ALIԬTIRMALAR – 2 (OKULA YÖNELԨK SORULAR Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 1. X : 1s22s1 2 2 Y : 1s 2s 2p 4. 2 I. CH4 II. C2H4 Z : 1s22s22p4 III. C2H5OH Yukarԩda elektron diziliԭleri verilen X, Y ve Z Yukarԩda verilen bileԭikler için; elementleri için; a) Hangilerinin molekül içi baԫlarԩnԩn tümü polar ama molekül apolardԩr? (6H, 1H, 8O) a) X ile Z’nin oluԭturduԫu bileԭikteki baԫ türleri nedir? b) Hangilerinde C ile C arasԩnda birden fazla baԫ olabilir? b) Baԫ yapma sayԩsԩ en fazla olan element hangisidir? c) Hangilerinin molekülleri polardԩr? c) Y ile Z’nin oluԭturduԫu kararlԩ bileԭiԫin moleküllerinin geometrik ԭekli nedir? 5. 5 X ve 9Y atomlarԩnԩn oluԭturduԫu bileԭik için; a) Molekül formülü nedir? O : 1s22s22p4 F : 1s22s22p5 O ve F’nin oluԭturduԫu bileԭik için; a) O ile F arasԩndaki baԫ türü nedir? b) Molekül formülü nedir? c) Molekülleri polar mԩ yoksa apolar mԩdԩr? ESEN YAYINLARI 2. b) Molekülünün geometrik ԭekli nedir? 6. c) Molekülün geometrik ԭekli nedir? 5 B, 6C ve 7N elementleri ile ilgili; a) Oktet kuralԩna göre, atomlarԩ en fazla baԫ yapan hangisidir? b) Hangilerinin 1H ile oluԭturduԫu bileԭiklerin molekülleri polar olur? 3. I. c) Hangileri H ile oluԭturduԫu bileԭikte oktetini tamamlar? HCN II. CCI4 III. CO2 Yukarԩda verilen bileԭikler için; a) Hangilerinde baԫlar polar olmasԩna karԭԩn molekül apolardԩr. b) Hangilerinin molekülleri polardԩr? c) Hangileri polar kovalent baԫ içerir? (6C, 17 CI, 7N, 1H, 8O) 7. 15 P ve 9F elementlerinin oluԭturduԫu PF3 mo- lekülü için; a) P ile F arasԩnda örtüԭen orbitaller hangileridir? b) Baԫlarԩ polar mԩdԩr? c) Moleküllerinin polarlԩԫԩ için ne söylenebilir? 210 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 8. BileÁik 11. Aynԩ grupta olan X ve Y metallerinin 17Cl ile oluԭ- Ba¤lar I CH3CH3 II KI III H3NBH3 IV ClO2 ClO2 deki Cl–O ba¤› V CaF2 CaF2 deki Ca–F ba¤› turduklarԩ XCl ve YCl bileԭiklerinden YCl nin eri- H3CCH3 deki C–C ba¤› me noktasԩ daha yüksektir. KI deki K–I ba¤› Buna göre, H3NBH3 deki N–B ba¤› a) X ve Y nin atom numaralarԩnԩ karԭԩlaԭtԩrԩnԩz. b) X–Cl ve Y–Cl baԫlarԩnԩn iyonik karakterini karԭԩlaԭtԩrԩnԩz. c) Hangisinin suda daha çok çözünmesi beklenir? Yukarԩda verilen baԫlar için; a) Hangileri iyoniktir? (6C, 1H, 7H, 5B, 17 Cl, 8O, 20 Ca, 19 K, 53 I, 9F) b) Hangileri apolar kovalenttir? 12. c) Hangileri polar kovalenttir? 1A O Mg 3 4 53 I ve 17 a) Molekül içi baԫlarԩn cinsi nedir? b) Lewis formülünü yazԩnԩz. c) Molekülün polarlԩԫԩ için ne söylenebilir? P Cl Mg elementinin yerleri belirtilen elementlerle Cl nin oluԭturduԫu ICl molekülü için; oluԭturduԫu bileԭikler için; ESEN YAYINLARI 9. 8A 1 2 a) Formülleri nedir? b) Hangisinin içerdiԫi baԫlarԩn iyonik özelliԫi en fazladԩr? c) Erime noktalarԩ arasԩndaki iliԭki ne olabilir? 10. Element 11Na ile oluÁturdu¤u bileÁik I 9F NaF II 17Cl NaCl III 35Br NaBr IV 53I NaI Yukarԩda verilen bileԭikler için aԭaԫԩdaki sorularԩ yanԩtlayԩnԩz. a) Hangisinin içerdiԫi kimyasal baԫԩn iyonik özelliԫi en fazladԩr? b) Hangisinin erime noktasԩ en düԭüktür? 13. Element 9F ile oluÁturdu¤u ba¤ I 8O O–F II 15P P–F III 14Si Si – F IV 17Cl Cl – F Yukarԩda verilen elementlerin 9F ile oluԭturduklarԩ baԫ ve bileԭikler için; a) Hangi baԫԩn polaritesi en fazladԩr? b) Hangi bileԭiԫin bir molekülünde 4 atom olabilir? 211 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 6. METALԨK BAԪLAR Metalik bir kristalin kesiti. Daire içindeki + iԭareti me- Elementler üç sԩnԩfa ayrԩlabilir. Metaller, ametal- tal atomlarԩnԩn çekirdeԫini ve iç elektronlarԩnԩ göste- ler ve yarԩ metaller. Metaller, ԩsԩ ve elektriԫi iyi ileten rir. Pozitif metal iyonlarԩ etrafԩndaki mavi alan ise ha- elementlerdir, ametaller genellikle ԩsԩ ve elektriԫi ilet- reketli elektron denizini gösterir. mezler; yarԩ metaller ise metallerle ametaller arasԩ özelliklere sahiptir. Elementler çoԫu zaman toplu ola- 7. rak periyodik çizelgedeki grup numaralarԩ ile anԩlԩr- BAԪ ԨLE AÇIKLANMASI lar. (1A grubu, 2A grubu gibi); ancak kolaylԩk açԩsԩn- Delokalizasyondan kaynaklanan büyük kohez- dan bazԩ element gruplarԩnԩn özel isimleri verilmiԭtir. yon kuvvetli metallerin sertlik ve dayanԩklԩklarԩnԩ belir- 1A Grubu elementleri (Li, Na, K, Rb, Cs ve Fr) al- ler ve bu özellikler metalik baԫ elektronlarԩnԩn sayԩ- kali metaller; 2A Grubu elementleri (Be, Mg, Ca, Sr, sԩ arttԩkça artar. Örneԫin, tek deԫerlik elektrona sa- Ba ve Ra) toprak alkali metaller olarak adlandԩrԩlԩr. hip olan sodyumun erime noktasԩ 97,6°C iken, üç de- Metal olarak tanԩmlanabilen elementlerin elektron ԫerlik elektronun sahip alüminyumun erime noktasԩ yapԩlarԩnda iki temel ortak özellik göze çarpar. Bunlar- 660°C dir. Delokalize elektronlarԩn hareketliԫi metal- dan biri, metal atomlarԩnԩn iyonlaԭma enerjilerinin dü- lerin ԩsԩ ve elektriԫi iyi iletmelerini saԫlar. Atom yarԩ- ԭük olmasԩdԩr, yani atomlarԩn deԫerlik elektronlarԩ ko- çapԩ küçüldükçe metalik baԫ kuvveti artar. Bir meta- lay uzaklaԭtԩrԩlabilir. Metallerin ikinci ortak özelliԫi ise, lik katԩda katyonlar, muntazam bir düzene göre yer- atom yapԩlarԩnda boԭ deԫerlik orbitallerinin bulunmaÖrneԫin; 3 Li : 1s2 2s1 2p0x 2p0y 2p0z Katԩ halde metal atomlarԩnԩ metalik baԫ bir arada tutar. Metallerdeki atomlarԩn deԫerlik elektronlarԩ leԭmiԭtir ve elektron bulutlarԩyla çevrilmiԭ olarak buESEN YAYINLARI sԩdԩr. METALLERԨN ÖZELLԨKLERԨNԨN METALԨK lunur. Bu yapԩ, metallere çok önemli özellikler kazandԩrԩr. Elektronlarԩnԩn hareketliklerinden dolayԩ karekteristik parlaklԩklarԩ vardԩr. sadece bir tek atoma ait olmayԩp bütün atomlara ait- Gelen ԩԭԩn demeti, metal yüzeyine çarptԩԫԩnda, tir. Hareketli elektronlar zamanlarԩnԩn bir kԩsmԩnԩ kom- ԩԭԩnԩn oluԭturduԫu elektriksel alan hareketli elektron- ԭu atomlar tarafԩndan ortaklaԭa kullanԩrlar. Böylece larԩ ileri geri hareket ettirir. Bu hareketli elektronlar az bir ölçüde de olsa, her metal atomunun oktedi ta- ԩԭԩn yayar ve biz bunu parlaklԩk olarak görürüz. Me- mamlanmaya çalԩԭԩlԩr. Metallerde bir elektron çifti bir- tallerin tel ve levha haline gelebilmesi ve dövülebilir- çok atomu bir arada tutar. liԫi de elektronlarԩn hareketleriyle ilgilidir. Metal iyon- Metal baԫԩ modeline göre metal, bir elektron de- larԩnԩn bir tabakasԩ darbe ile diԫerleriyle karԭԩ karԭԩ- nizine gömülmüԭ artԩ yüklü tanecikler topluluԫudur. ya gelmeye zorlanԩrsa hiç bir baԫ kԩrԩlmaz, metalin iç Bir metaldeki baԫ elektronlarԩ tüm kristal boyunca da- yapԩsԩ, deԫiԭmeden kalԩr ve elektron denizi hԩzla yeni ԫԩtԩlmԩԭtԩr. (delokalize). duruma uyum saԫlar. 212 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – – + – + – + – – – – – – + – + – – + + + – – + + + – – – + – – Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler Darbe – – – + – + + – – + bir elektronik iletkendir. Az miktarda arsenik içeren si- + lisyum kristali örnek verilebilir. – – – Bir yarԩ iletken, sԩcaklԩԫԩ arttԩkça direnci azalan – Süper iletken, sԩfԩr dirençle elektriԫi ileten bir + + – – + + – + – + – – – elektronik iletkendir. – + – Deԫerlik elektronlarԩnԩn hareketi sonucu – metaller parlaklԩk, dövülebilirlik, tabaka haline getirilebilme ve elektriksel iletkenlik özelliԫini kazanԩr- Metallerin özellikleri sistematik olarak açԩklanԩrsa lar. aԭaԫԩdaki durum ortaya çԩkar. 1. Periyodik cetvelin bir grubunda yukarԩdan a) Metalik parlaklԩk saԫlar. Elektron denizi ԩԭԩԫԩ yansԩtma özelliԫine sahiptir. Gelen ԩԭԩk demeti, meta- aԭaԫԩya doԫru inildikçe atom çapԩ artar, genel lin yüzeyine çarptԩԫԩnda, ԩԭԩԫԩn oluԭturduԫu elektrik- olarak metal baԫԩ zayԩflar, erime noktasԩ düԭer ve sel alan elektronlarԩ ileri geri hareket ettirir. Bu hare- sertlik azalԩr. 2. Periyodik cetvelin bir periyodunda soldan ketli elektronlar ԩԭԩn yayar. Biz bunu parlaklԩk olarak saԫa doԫru ilerledikçe deԫerlik elektron sayԩsԩ görürüz. Bu gelen ԩԭԩԫԩn yansԩmasԩdԩr. artar, metalik baԫ kuvvetlenir, erime noktasԩ yük- b) Metaller tel haline gelebilir ve dövülerek ԭe- selir ve sertlik artar. Bir çekiç darbesi ile birçok elektron yer deԫiԭtirebilir. Elektron bulutu, atomlarԩn daԫԩlmasԩnԩ engeller ve yeni yerlerinde kalmasԩnԩ saԫlar. çekirdek elektron bulutu – + + – – + – + – + – – + – + – – + – + + – – + – + – – +– – – + – + – + + – + – + – + – – + – + – – + – – +– + – – – + – – + – + – + – + – + – – – + – + – – Metaller çekiçle dövülebilir. c) Metallerin en önemli özelliklerinden biri elektrik akԩmԩnԩ iletmesidir. Elektrik yükü elektron denizindeki hareketli elektronlarla taԭԩnԩr. Bir maddenin elektriԫi iletme yeteneԫi, onun direnci ile ölçülür. Direnç ne ESEN YAYINLARI kil verilebilir. Katyonlar elektron denizi ile çevrilidir. ÖRNEK Metalik baԫ ile ilgili; I. Metallerin 1. iyonlaԭma enerjileri azaldԩkça, baԫ enerjisi artar. II. Aynԩ periyottaki baԭ grup metallerinin deԫerlik elektron sayԩsԩ arttԩkça, baԫ enerjisi artar. III. Metallerin atom çaplarԩ arttԩkça, baԫ enerjileri azalԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM kadar küçük olursa iletkenlik o kadar iyi olur. Bir yalԩtkan, elektriԫi iletmeyen bir maddedir. Gazlar, iyonik ve aԫ yapԩlԩ katԩlarԩn, organik bileԭiklerin büyük çoԫunluԫu, moleküler veya kovalent baԫlԩ katԩ ve sԩvԩlar yalԩtkandԩr. Bir metalik iletken, sԩcaklԩԫԩ arttԩkça direnci artan elektronik bir iletkendir. Tüm metalleri ve grafit gibi bazԩ katԩlarԩ içerir. 213 ZAYIF ETKİLEŞİMLER 1. VAN DER WAALS KUVVETLERİ A) İNDÜKLENMİŞ DİPOL KUVVETLERİ a) London Kuvvetleri b) İyon–İndüklenmiş Dipol Kuvvetleri c) Dipol–İndüklenmiş Dipol Kuvvetleri B) DİPOL–DİPOL KUVVETLERİ 2. İYON–DİPOL KUVVETLERİ 3. HİDROJEN BAĞLARI Gazların ideal olmayan davranışlarından sorumlu olan moleküller arası kuvvetler aynı zamanda maddenin yoğun hallerinin varlığını açıklar. Bu haller polar moleküller arasında, iyonlarda polar ve polar olmayan moleküller arasında oluşur. Özel bir moleküller arası kuvvet olan hidrojen bağı, polar bir bağda bulunan hidrojen atomu ile F, O ve N gibi elektronegatifliği en yüksek olan atomlar arasındaki etkileşimin sonucudur. Maddenin halleri ısıtılarak ya da soğutularak birbirine dönüştürülebilir. Kaynama ve donma gibi hal dönüşüm sıcaklıklarında iki faz denge halinde bulunur. 3. BÖLÜM Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler ZAYIF ETKԨLEԬԨMLER 1. VAN DER WAALS KUVVETLERԨ A) a) London Kuvvetleri Belli bir anda ve tümüyle ԭans eseri olarak elek- ԨNDÜKLENMԨԬ DԨPOL KUVVETLERԨ tronlarԩn bir atomun ya da molekülün bir bölgesine yԩMoleküliçi kuvvetler, moleküldeki atomlarԩ bir ԫԩlma olasԩlԩԫԩ vardԩr. Elektronlarԩn böyle hareket et- arada tutar. Moleküliçi kuvvetler molekülün kararlԩlԩ- mesi, normal olarak apolar olan bir molekülün polar- ԫԩnԩ saԫlar. Moleküller arasԩ kuvvetler, moleküllerin laԭmasԩna yol açar. Bir anlԩk dipol oluԭur. Yeni mole- arasԩndaki çekim kuvvetleridir. Moleküllerarasԩ kuv- kül geçiԭi dipol momentine sahiptir. Bu olaydan sonra vetler maddenin kaynama ve donma noktasԩ, yüzey komԭu atom ya da moleküldeki elektronlarda yer de- gerilimi ve viskozite gibi fiziksel özelliklerinin belirlen- ԫiԭtirerek dipol oluԭturur. Bu bir indükleme olayԩdԩr ve mesinden sorumludur. oluԭan yeni dipole indüklenmiԭ dipol denir. Bu iki olay, moleküller arasԩ çekim kuvvetleri- kuvvetlerden daha zayԩftԩr. Bir sԩvԩyԩ buharlaԭtԩrmak nin oluԭmasԩna yol açar. Buna anlԩk dipol–indüklen- moleküliçi baԫlarԩ kԩrmak için gerekli olan enerjiden miԭ dipol çekimi denilebilir. Fakat yaygԩn olarak kul- daha az bir enerji gerektirir. Bir maddenin kaynama lanԩlan adlar daԫԩlԩm kuvvetleri ya da London kuv- noktasԩnԩn yüksek olmasԩ, moleküllerarasԩ kuvvetlerinin güçlü olmasԩndan kaynaklanԩr. Kaynama noktasԩnda moleküllerin gaz fazԩna geçebilmesi için mo- ESEN YAYINLARI Genel olarak moleküllerarasԩ kuvvetler moleküliçi vetleridir. Bir molekülün bir dipol tarafԩndan indüklenme kolaylԩԫԩna kutuplanabilirlik denir. leküllerarasԩ çekim kuvvetlerini yenecek kadar enerji Kutuplanabilirlik elektron sayԩsԩna baԫlԩ ola- verilmelidir. Aynԩ ilke maddenin erime ve donma noktasԩ için de geçerlidir. Maddelerin erime noktalarԩ moleküllerarasԩ kuvvetlerin gücü ile artar. rak deԫiԭir. Elektron sayԩsԩ arttԩkça kutuplanabilirlik artar. Elektron sayԩsԩda molekül kütlesi ile artar. Kutuplanabilirlik arttԩkça London kuvvetleri arttԩԫԩndan, Moleküllerarasԩ kuvvetler Alman fizikçi Johannes Van der Waals tarafԩndan bulunmuԭtur. Van der Waals kuvvetleri dipol–dipol, dipol–indüklenmiԭ dipol ve daԫԩlma kuvvetleri gibi farklԩ tip moleküllerarasԩ kuvvetlerdir. Van der Waals kuvvetleri iyon–dipol kuvvetlerini kapsamaz. Ԩyon ve dipollerin birbirini elektros- kovalent bileԭiklerin erime ve kaynama noktalarԩ molekül kütlesi ile artar. C2H4, C2H6, C3H8, CH4 moleküllerinin oluԭturduԫu maddelerin aynԩ koԭullardaki kaynama noktalarԩ; CH4 < C2H4 < C2H6 < C3H8 olur. tatik kuvvetlerle çektikleri iyon–dipol kuvvetleri Van London kuvvetlerinin gücü molekül biçimine der Waals kuvvetleri olarak adlandԩrԩlmaz. Diԫer yan- de baԫlԩdԩr. Zincir ԭeklinde bir moleküldeki elektron- dan hidrojen baԫԩ çok güçlü bir dipol–dipol etkileԭimi- lar, küçük, sԩkԩ ve simetrik bir moleküldeki elektronlar- dir. Sadece birkaç element hidrojen baԫԩ yapabildi- dan daha kolay hareket eder. Zincir molekül daha çok ԫinden, bu tür dipol–dipol etkileԭimi ayrԩ bir grup etki- kutuplanabilir. Erime ve kaynama noktasԩ daha yük- leԭim olarak alԩnԩr. sek olur. 215 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler Ԩndüklenmiԭ dipol momentin gücü iyon üze- CH3 I. CH3 C rindeki yüke baԫlԩ olarak artar. CH3 Ԩndüklenmiԭ dipol momentin gücü atom ya CH3 II. CH3 CH2 III. CH3 CH CH2 CH2 CH2 da molekülün elektron sayԩsԩna baԫlԩ olarak artar. CH3 Elektron sayԩsԩ fazla ve elektron bulutu daԫԩlmԩԭ ise kutuplanabilirlik o kadar yüksek olur. CH3 CH3 c) Yukarԩda verilen moleküllerin kütleleri eԭittir. London kuvvetlerinin gücü; II > III > I dir. Buna baԫlԩ ola- Dipol–Ԩndüklenmiԭ Dipol Kuvvetleri Bir atomun ya da polar olmayan bir molekülün rak aynԩ koԭullardaki kaynama noktalarԩ; yanԩnda, bir dipol yer alԩnca, atomun ya da polar olmayan molekülün elektron daԫԩlԩmԩ, dipol tarafԩndan II > III > I olur. uygulanan kuvvete baԫlԩ olarak bozulur. b) Bunun sonucunda da farklԩ ve geçici bir dipol Ԩyon–Ԩndüklenmiԭ Dipol Kuvvetleri ԭekli ortaya çԩkar. Polar olmayan atom ya da mole- Bir atomun ya da polar olmayan bir molekülün mayan molekülün elektron daԫԩlԩmԩ, iyon tarafԩndan uygulanan kuvvete baԫlԩ olarak bozulur. Bunun sonucunda da farklԩ bir dipol ԭekli ortaya çԩkar. Polar ol- ESEN YAYINLARI yanԩnda, bir iyon yer alԩnca, atomun ya da polar ol- külde geçici bir dipolleԭme oluԭur. Buna indüklenmiԭ dipol denir. Dipol ile indüklenmiԭ dipol arasԩndaki çekime, dipol–indüklenmiԭ dipol etkileԭimi adԩ verilir. – mayan atom ya da molekülde geçici bir dipolleԭme + Dipol – + ‹ndüklenmiÁ dipol oluԭur. Daha önce polar olmayan moleküldeki poziԨndüklenmiԭ dipol momentin oluԭumu etki tif ve negatif yüklenme, atomun yakԩnԩnda bulunan iyondan kaynaklandԩԫԩndan indüklenmiԭ dipol eden dipolun kuvvetine baԫlԩ olarak artar. olarak adlandԩrԩlԩr. Ԩndüklenmiԭ dipol momentin oluԭumu mole- Ԩyon ile indüklenmiԭ dipol arasԩndaki çekime, külün elektron sayԩsԩna baԫlԩ olarak artar. iyon–indüklenmiԭ dipol etkileԭimi adԩ verilir. B) DԨPOL–DԨPOL KUVVETLERԨ Dipol–dipol kuvvetleri polar moleküller arasԩnPolar olmayan molekül + – + ‹ndüklenmiÁ dipol – + – ‹ndüklenmiÁ dipol daki çekim kuvvetleridir. Baԭka bir ifade ile dipol momente sahip moleküller arasԩndaki çekim kuvvetleridir. Bu kuvvetler elektrostatik kuvvetler olduԫundan; Dipol moment ne kadar büyükse moleküllerarasԩ kuvvet o kadar güçlüdür. 216 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler HCl ve HCl arasԩnda dipol–dipol kuvvetleri varI. dԩr. Bir katԩda bulunan dipoller aԭaԫԩdaki ԭekilde yö- Mg+2 nelirler. H2O + – + – + – + – – + – + – + – + + – + – + – + – II. Na+1 H2O I. etkileԭim, II. etkileԭimden daha kuvvetlidir. Kalԩcԩ dipol momente sahip moleküler zԩt kutup- Mg+2 nin çapԩ daha küçük, yükü daha büyüktür. larԩyla birbirine yönelerek katԩ fazda maksimum çe- Polar molekülün dipol momenti de etkileԭme kim kuvveti oluԭtururlar. Sԩvԩ maddelerin içindeki po- kuvvetini etkiler. lar moleküller de etkileԭim en fazla olacak ԭekilde yönlenirler. H2O ve H2S düԭünüldüԫünde, H2O nun Na+ katyonu ile etkileԭimi H2S nin Na+ katyonu ile etkileԭimden daha güçlüdür. ԨYON–DԨPOL KUVVETLERԨ Bir iyon ile polar molekül arasԩndaki iyon–dipol etkileԭimi de Coulomb yasasԩ ile açԩklanabilir. Bu etkileԭimin kuvveti, iyonun yükü ve büyüklüԫü ile polar molekülün dipol momenti ve boyutuna baԫlԩdԩr. Katyonlar genellikle anyonlardan daha kü- ESEN YAYINLARI 2. 3. HԨDROJEN BAԪLARI Bir dipol – dipol etkileԭimdir. Fakat belli bir gücün üzerinde olanԩdԩr. Ortaklaԭmamԩԭ deԫerlik elektron çifti taԭԩyan, yüksek elektronegatifliԫe sahip, küçük atom yarԩçaplԩ F, O, N gibi atomlarԩn iki tanesi arasԩnda bir hidrojen katyonu paylaԭԩlԩnca oluԭur. çük boyutta olduԫundan yük yoԫunluԫu daha fazladԩr. Dolayԩsԩyla aynԩ yüke sahip katyon ve anyonlar karԭԩlaԭtԩrԩldԩԫԩnda, katyonlar dipollerle daha kuvvetli etkileԭir. 1. Moleküler bileԭiԫin molekülleri polar olmalԩdԩr. Yarԩçapԩ küçük olan iyon, yarԩçapԩ büyük olan iyona göre, dipollerle daha kuvvetli etkileԭir. Yükü büyük olan iyon, yükü küçük olan iyona göre, dipollerle daha kuvvetli etkileԭir. 12 Hidrojen baԫԩnԩn oluԭmasԩ için; Mg ve 11 Na atomlarԩndan oluԭan Mg+2 ve Na+ katyonlarԩ karԭԩlaԭtԩrԩldԩԫԩnda Mg+2 katyonu Na+ katyonundan su ile daha kuvvetli etkileԭir. Çünkü yükü büyük, yarԩçapԩ ise daha küçüktür. 2. Bileԭiԫin molekülleri H atomu içermelidir. 3. Bileԭiԫin molekülleri elektronegatifliԫi yüksek, küçük boyutlu F, O, N atomlarԩndan içermelidir. 4. F, O, N atomlarԩ H atomlarԩyla direkt baԫlԩ olmalԩdԩr. H2O, HF, NH3, CH3OH gibi maddelerin molekülleri arasԩnda hidrojen baԫԩ oluԭur. 217 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler CH3OCH3 oluԭturmaz. Çünkü H atomlarԩ ile O Maddeler normal kaynama noktas› (°C) atomlarԩ birbirine baԫlԩ deԫildir. ••O•• I I C H H I I I I I I H C H H H HF 20 HCI HBr – 85 – 67 HI – 35 CH3F bileԭiԫinin molekülleri arasԩnda hidrojen baԫԩ oluԭmaz. H atomlarԩ ile F atomlarԩ arasԩnda baԫ ÖRNEK yoktur. Aԭaԫԩda verilen maddelerden hangisinin normal kaynama noktasԩnԩn en yüksek olmasԩ beklenir? •• F •• •• I I H H I C A) CH3 – CH3 I H B) CH3 – CH2 – CH3 CH3OH bileԭiԫinin molekülleri arasԩnda hidrojen C) CH3 – O – CH3 baԫԩ oluԭur. D) CH3 – CH2 – CH2OH E) CH2 – CH2 – CH2 I I OH OH I I H •• • •• H I I O–C–H H H •• •• H I Hidrojen baԫԩ; 1. Suya olaԫanüstü özellikler kazandԩrԩr. 2. Moleküler bileԭiklerin molekülleri arasԩnda oluԭan baԫlarԩn içinde en kuvvetli olanԩdԩr. Bazԩ hâllerde buhar fazԩnda dahi bozulmaz. Kovalent baԫdan zayԩf, London ve dipol – dipol etkileԭimlerinden kuvvetlidir. 3. Oluԭturan bileԭikler suda çok çözünür. Bu tür maddelerin molekülleri, su molekülleri ile hidrojen baԫԩ oluԭturur. 4. Oluԭturan maddelerin kaynama noktalarԩ yüksek olur. Kaynama noktalarԩ; H2O >HF >HCI > PH 3 > C 2H6 > CH4 218 hidrojen dipol – dipol London ba¤› etkileÁim kuvvetleri ESEN YAYINLARI •• I O •• I H H I C ÇÖZÜM KԨMYASAL TÜRLER ARASI ETKԨLEԬԨMLER 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – III (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 3. Aԭaԫԩda bazԩ kimyasal türler ve karԭԩlarԩnda bu Aԭaԫԩda bazԩ moleküller ve bu moleküllerin geo- türler arasԩnda oluԭan en baskԩn etkileԭimler metrik ԭekilleri verilmiԭtir. verilmiԭtir. Bu moleküllerden hangisinde atomlar arasԩn- Buna göre, hangisi yanlԩԭtԩr? daki baԫlar polar olduԫu halde molekül apo- (1H, 5B, 6C, 8O, lardԩr? (1H, 6C, 7N, 8O, 9F) 11 Na, 12 Mg) Kimyasal Türler A) H2O – O2 Etkileԭim Türü B) Mg+2 – BH3 Ԩyon–dipol C) H2O – C2H5OH Hidrojen baԫԩ D) CH4 – CH4 London E) Na – H2O Ԩyon–dipol + F Dipol–indüklenmiԭ dipol A) F C F B) N C) N O H H F D) E) H N H ÇÖZÜM H F H ESEN YAYINLARI ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 4. London kuvvetleri ile ilgili; I. Yalnԩz yoԫun fazdaki apolar moleküller ve soygaz atomlarԩ arasԩnda oluԭan kuvvetlerdir. II. Kovalent baԫa göre daha zayԩf kuvvetlerdir. III. Moleküldeki toplam elektron sayԩsԩ ve mole2. Aԭaԫԩdakilerden hangisi metalik katԩlarda gözlenmez? A) Elektriksel iletkenlik B) Parlaklԩk C) Yüksek elektron ilgisi D) Düԭük iyonlaԭma enerjisi küllerin deԫme yüzeyleri arttԩkça bu kuvvetler artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III ÇÖZÜM E) Düԭük elektronegatiflik ÇÖZÜM 219 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 5. Aԭaԫԩda verilen türlerden hangilerinin arasԩn- 7. tanecikleri arasԩnda yalnԩzca London kuvvet- (11Na, leri etkilidir? (20Ca, 1H, 8O, 17 Cl, 8O, 1H, 53 I) A) NaCl – H2O B) CH3OH – H2O D) KCl – CCl4 E) Mg – Mg C) I2 – I2 ÇÖZÜM I. A) Ca B) H2O D) CCl4 E) KCl 17 Cl, 6C, 19 K) C) HCl ÇÖZÜM CH3F II. H2O2 III. CH3COOH Yukarԩdakilerden hangileri H2O ile hidrojen baԫԩ oluԭturarak çözelti verir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM C) I ve II ESEN YAYINLARI 6. Aԭaԫԩdaki maddelerden hangisinin sԩvԩ halde da iyon–indüklenmiԭ dipol etkileԭimi görülür? 8. CH4, NH3 ve H2O molekülleri için; I. CH4’ün sԩvԩsԩnda moleküller arasԩnda London etkileԭimleri etkindir. II. CH4 molekülleri elektriksel alanda yönlenir. III. CH4, NH3, H2O sԩrasԩnda kaynama noktasԩ artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM 220 C) I ve II Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 9. Aԭaԫԩda verilen türlerin içerdiԫi baԫlarԩn ve 11. moleküllerin polarlԩԫԩ için hangisi yanlԩԭtԩr? Türler Ba¤lar Moleküller H Sn H Polar Apolar O C) lerden hangisinin aynԩ koԭullardaki erime O O H D) F L Periyodik tobloda yerleri belirtilen element- H B) 2A 3 T 4 Y Z 5 X H A) 1A 1 2 Apolar Apolar Polar Apolar Polar Apolar Polar Polar noktasԩ en yüksektir? A) X H O C E) H Cl B) Z C) T D) L E) F ÇÖZÜM O ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 12. CF4, CH4, CCI4 maddelerinin normal kaynama noktalarԩnԩn küçükten büyüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? (F=19, H=1, CI = 35,5) A) CH4, CCI4, CF4 10. I. B) CF4, CCI4, CH4 Metalik II. Ԩyonik C) CH4, CF4, CCI4 III. Moleküler Yukarԩdaki katԩlardan hangileri hem katԩ, hem D) CF4, CH4, CCI4 de sԩvԩ halde elektriԫi iyi iletir? E) CCI4, CF4, CH4 A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM ÇÖZÜM 221 KԨMYASAL TÜRLER ARASI ETKԨLEԬԨMLER ALIԬTIRMALAR – 3 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 1. 4. Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler Kimyasal türler Zay›f etkileÁimler I NaCl / CCl4 ‹yon–dipol II NaCl / H2O ‹yon–dipol III Cl2 / H2O Dipol–dipol IV HCl / H2O Dipol–dipol 11 Na, 12 Mg, 13 Al ve 19 K elementlerinin 9F ile oluԭturduklarԩ NaF, KF, MgF2 ve AlF3 bileԭikleri için; a) Hangisinin içerdiԫi baԫԩn iyonik özelliԫi en fazla olur? b) Bileԭikleri erime noktalarԩna göre sԩralayԩnԩz. Yukarԩda verilen kimyasal türler ve bu türler arasԩndaki zayԩf etkileԭimler için aԭaԫԩdaki sorularԩ yanԩtlayԩnԩz. a) Etkileԭimlerden hangileri yanlԩԭ verilmiԭtir? b) Hangilerinin birbirleri içinde çözüneceklerini yazԩnԩz. 2. Aԭaԫԩda verilen molekül çiftleri arasԩndaki zayԩf etkileԭimleri yazԩnԩz. (1H, 6C, 8O) ESEN YAYINLARI a) O2 – H2O b) I2 – CCl4 c) C2H5OH – H2O 5. BaO, H2, H2O, HCl, Cl2, CH4 Yukarԩda verilen bileԭikler için; a) Aynԩ koԭullarda kaynama noktalarԩnԩn artԩԭԩna göre sԩralayԩnԩz. b) Nedenini açԩklayԩnԩz. 3. CH3 I. CH2 (56Ba, O H II. O CH3 CH3 Yukarԩda verilen maddeler için aԭaԫԩdaki sorularԩ yanԩtlayԩnԩz. a) Molekülleri arasԩndaki etkileԭimleri yazԩnԩz. b) Hangisinin kaynama noktasԩnԩn daha yüksek olmasԩ beklenir? Açԩklayԩnԩz. 222 17 Cl, 8O, 6C, 1H) Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 6. I. Ԩyonik baԫlar II. Metalik baԫlar 9. H H I. III. London kuvvetleri C H O II. C O H IV. Hidrojen baԫlarԩ Yukarԩda verilenler için; a) Hangileri kimyasal baԫ tanԩmԩna girer? III. Cl Cl IV. H H b) Hangileri zayԩf etkileԭimdir? Yukarԩda verilen moleküller için; a) Hangileri apolardԩr? b) Kutuplanabilirliklerine göre, büyükten küçüԫe doԫru sԩralayԩnԩz. (1H, 6C, 8O, 7. I. Elmas II. Neon gazԩ 17 Cl) III. Karbondioksit gazԩ IV. Su Yukarԩda verilen atom veya moleküller için, London kuvvetleri vardԩr? b) Hangilerinin molekülleri arasԩnda hidrojen baԫԩ bulunur? ESEN YAYINLARI a) Hangilerinin atom veya molekülleri arasԩnda H 10. I. II. O H III. H IV. NaCl S O 8. H O Çözünen Çözücü I. CH3NH2 CCl4 II. CH3OH H2O Yukarԩda verilen maddeler için; CCl4 a) Hangilerinin atomlarԩ arasԩndaki baԫlar polar III. Cl2 Yukarԩda verilen maddeler birbirine karԩԭtԩrԩlԩrsa, a) Hangilerinin birbiri içerisinde iyi çözünmesi beklenir? b) Hangilerinin molekülleri arasԩnda hidrojen baԫԩ oluԭur? V. O C O kovalenttir? (1H, 6C, 8O, 16 S, 11 Na, 17 Cl) b) Aynԩ koԭullarda kaynama noktalarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? b) Hangilerinin molekülleri arasԩnda dipol–dipol etkileԭim bulunur? c) Hangilerinin molekülleri arasԩnda dipol–indüklenmiԭ dipol etkileԭimi olur? 223 ETKԨNLԨK 1 KAVRAMLARI HATIRLAYALIM polar kovalent baԫ Dipol–dipol etkileԭim Aԭaԫԩdaki cümlelerin kelimeleri yazԩnԩz. London kuvvetleri apolar kovalent baԫboԭluklarԩna uygun Ԩndüklenmiԭ dipol dublet kuralԩ 1. iyonik baԫ kovalent baԫ oktet kuralԩ kimyasal baԫ iyon–dipol etkileԭimi Lewis formülü Molekülleri polar olan (H2S, HCl gibi) maddelerin molekülleri arasԩnda oluԭan etkileԭim türüne ............... ........................ denir. 2. Metal atomu ile ametal atomu arasԩnda elektron alԩԭ veriԭiyle oluԭan (+) ve (–) yüklü iyonlar arasԩndaki elektriksel çekime dayalԩ baԫlara .......................... denir. 3. Elektron ilgileri veya iyonlaԭma enerjileri birbirine yakԩn atomlarԩn elektronlarԩ ortaklaԭa kullanarak yaptԩklarԩ baԫa .................................. denir. 4. Apolar taneciklerin polar yapԩ kazanmalarԩna ................................. denir. 5. Farklԩ elementler arasԩnda oluԭan, (+) ve (–) kutuplu kovalent baԫlara ..................................... denir. 6. Bir baԫ eԭit kuvvetli atomlar tarafԩndan ortaklaԭa kullanԩlԩrsa bu baԫ türüne ............................. denir. 7. Ԩndüklenmiԭ dipol–dipol kuvetlerine ................................. denir. 8. Maddeleri oluԭturan atomlarԩ bir arada tutan kuvvetlere ................................... denir. 9. Bir atomun baԫ oluԭtururken deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ 8 elektrona tamamlayarak, soygaz elektron diziliԭine ulaԭmasԩna ............................ denir. 10. Bir atomun deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ 2 elektrona tamamlayarak helyum benzeri 1s2 elektron diziliԭi meydana getirmesine .......................... denir. 11. Bir molekülün elektron nokta formülüne ............................ da denir. 12. Na+ iyonu ile H2O molekülleri arasԩnda oluԭan etkileԭim türüne ................................. denir. ETKԨNLԨK 2 BAԪ TÜRLERԨ 1. Aԭaԫԩda verilen moleküller ve bileԭiklerin içerdikleri kimyasal baԫlarԩn türlerini yazԩnԩz. 2. Aԭaԫԩda verilen moleküller ve bileԭiklerin Lewis formüllerini yazԩnԩz. Formülü Atom Numaras› O2 8O NH3 7N, 1H CO2 6C, 8O CaO 20Ca, 8O AlCl3 13Al, 17Cl H 2S 1H, 16S MgCl2 12Mg, 17Cl CF4 6C, 9F NaCN 11Na, 6C, 7N SO2 16S, 8O H2 1H Cl2 17Cl N2H4 7N, 1H Kimyasal Ba¤ Türleri Lewis Formülü ETKԨNLԨK 3 HԨBRԨTLEԬME - MOLEKÜLLERԨN POLARLIԪI 1. Aԭaԫԩda verilen moleküller ve bileԭiklerin kimyasal baԫ türlerini yazԩnԩz. 2. Kimyasal baԫ türü kovalent ise örtüԭen orbital türlerini yazԩnԩz. 3. Kimyasal baԫ türü kovalent olan bileԭiklerin moleküllerinin polar veya apolar olduԫunu yazԩnԩz. Formülü Atom Numaralar› CH4 6C, 1H NF3 7N, 9F BH3 5B, 1H NH4 + 7N, 1H POCl3 15P,8O,17CI H2O 1H, 8O C2H4 6C, 1H C2H2 6C, 1H SO2 16S, 8O CS2 6C, 16S CHF3 6C, 1H, 9F OF2 8O, 9F SO3 16S, 8O Kimyasal Ba¤ Türü ÖrtüÁen Orbitallerin Türü Molekülünün polarl›¤› ETKԨNLԨK 4 ÖRTÜԬME - MOLEKÜLÜNÜN POLARLIԪI - FԨZԨKSEL BAԪLAR 1. Formülleri verilen bileԭikteki kimyasal baԫ kovalent ise merkezi atomun örtüԭen orbital türünü belirleyiniz. 2. Formülleri verilen bileԭikler moleküler ise moleküllerinin geometrik ԭeklini yazԩnԩz. 3. Formülleri verilen bileԭikler moleküler ise moleküllerinin polar veya apolar olduԫunu belirleyiniz. 4. Formülleri verilen bileԭiklerin tanecikleri arasԩnda oluԭabilen zayԩf etkileԭim türlerini yazԩnԩz. Formülü Atom Numaralar› BeH2 4Be, 1H BF3 5B, 9F CCl4 6C, 17Cl PBr3 15P, 35Br OF2 8O, 9F H2O 1H, 8O H2S 1H, 16S C2H4 6C, 1H CH3OH 6C, 1H, 8O CH3F 6C, 1H, 8O HF 1H, 9F CO2 6C, 8O Merkez Atomunun ÖrtüÁen Orbital Türü Molekül Biçimi Molekülün Parlakl›¤› Tanecikler Aras›ndaki Zay›f EtkileÁimler ETKԨNLԨK 5 BULMACAYI ÇÖZELԨM 2 8 10 16 18 1 9 4 14 3 12 7 6 11 13 5 15 SOLDAN SAԪA 1. Bir kimyasal baԫ iki atom arasԩnda oluԭur. Bir atomun baԫ elektronlarԩnԩ çekme isteԫine denir. 3. Atom numarasԩ en büyük olan soygaz. 5. Bir atomun deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ 2 elektrona tamamlayarak helyum benzeri elektron diziliԭi meydana getirmesine denir. 7. Atomun yüksüz temel taneciԫi. 9. (+) veya (–) yüklü atom veya atom gruplarԩna denir. 11. Atomlarԩn elektron ortaklԩԫԩ yaparak oluԭturduԫu kimyasal baԫ türü. 13. Moleküllerin kԩsmi (+) ve kԩsmi (–) yüklü olmasԩna denir. 15. Hidrojen elementinin bir izotop atomu. YUKARIDAN AԬAԪIYA 2. Atomun (–) yüklü temel taneciԫi. 4. Hidrojen elementinin bir izotop atomu. 6. Bir atomun baԫ oluԭtururken deԫerlik elektron sayԩsԩnԩ 8 elektrona tamamlayarak, soygaz elektron diziliԭine ulaԭma kuralԩna denir. 8. Metallerin atomlarԩnԩ bir arada tutan baԫ türü. 10. Atomlarԩn elektron alԩԭ veriԭi sonucunda oluԭturduklarԩ (+) veya (–) yüklü iyonlar arasԩnda oluԭan baԫ türü. 12. (+) veya (–) yüklü kovalent baԫa denir. 14. Ԩki veya daha fazla elementin oluԭturduԫu yeni madde. 16. H2 molekülünün içerdiԫi kimyasal baԫ türü. 18. Elektronegatiflikleri farklԩ iki atom tarafԩndan oluԭturulan kovalent baԫlara denir. ETKԨLEԬԨMLER Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler Kovalent baԫlarla ilgili; I. 5. Ametaller arasԩnda oluԭur. 11 Na ve 8O elementlerinin oluԭturacaԫԩ bileԭik için; II. Atomlar arasԩnda elektron ortaklaԭmasԩ ile I. oluԭur. Elektron – nokta gösterimi, III. Tüm kovalent baԫlar apolardԩr. [ Na ]+ yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? [ Na ]+ A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II •• O •• •• •• 1. TEST – 1 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR –2 'dir. II. Katԩ ve sԩvԩ iken elektriԫi iletir. III. Suda çözünmez. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 2. 19 I. X elementi için; A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II 1 tane yarԩ dolu orbitali vardԩr. II. Metaldir. III. Bileԭiklerinde +1 deԫerlik alԩr. 6. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 3. B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III I. Formülü K2O’dur. II. Katԩ hâlde elektrik akԩmԩnԩ iletmez. III. Sudaki çözeltisi kԩrmԩzԩ turnusolu maviye çevirir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? Ԩyonik baԫlar için; I. K ve 8O elementlerinin oluԭturduԫu bileԭik için; C) I ve III ESEN YAYINLARI A) Yalnԩz I 19 Metal ve ametal atomlarԩ arasԩnda bulunur. A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II II. Atomlar arasԩnda elektron alԩԭveriԭi olur. III. Ametaller arasԩnda da oluԭabilir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 7. C) I ve III X : 1s22s22p63s1 Y : 1s22s22p3 Z : 1s22s22p5 X, Y ve Z elementlerinin temel hâl elektron diziliԭleri verilmiԭtir. 4. 3 X ile 16 Y tepkimeye girerek bileԭik oluԭtururlar. Buna göre; Buna göre, aԭaԫԩdakilerden hangisi yanlԩԭtԩr? I. A) Her X atomu 1 elektron verir. II. X3Y bileԭiԫi kovalent baԫ içerir. B) Oluԭan bileԭik suda çözününce X + iyonlarԩ oluԭur. –2 ve Y Y2 molekülü 3 tane baԫ içerir. III. YZ3 molekülünün geometrik ԭekli üçgen piramittir. C) Y atomu 2 elektron alԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? D) Bileԭiԫin formülü XY2 dir. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III E) Bileԭikteki Yn iyonu oktetini tamamlar. C) I ve II 229 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 8. I. 11. • K2SO4 AB3 iyonik baԫlԩ bir bileԭiktir. II. K2S • III. H2SO3 Buna göre, aԭaԫԩdakilerden hangisi kesinlikle Yukarԩda verilen bileԭiklerden hangilerinin doԫrudur? atomlarԩ arasԩnda hem iyonik hem de kovalent baԫ vardԩr? (1H, 8O, 16 S, A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III 19 B2 molekülünün yapԩsԩnda 1m baԫԩ vardԩr. A) A elementi 3A grubunda bir toprak metaldir. K) B) AB3 bileԭiԫi katԩ iken elektrik akԩmԩnԩ iletmez C) I ve II ama sԩvԩ iken iletir. C) B elementi 7A grubunda bir halojendir. D) A’nԩn temel haldeki elektron diziliԭi küresel simetriktir. E) B’nin deԫerlik elektron sayԩsԩ 1’dir. 9. 12 12. X X elementi, Y elementi ile X3Y2 iyonik bileԭiԫini oluԭturmaktadԩr. Y Z Bileԭikteki Xn ve Ym iyonlarԩ izoelektronik ol- O F T duԫuna göre; Y elementinin deԫerlik elektron sayԩsԩ 5’tir. II. Y atomunun temel hâl elektron diziliԭinin son terimi 3p3 tür. III. Y elementi periyodik cetvelde 2. periyot 5A grubunda bulunur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz III D) II ve III E) I, II ve III Yukarԩda periyodik cetvelde verilen elementler ile ilgili aԭaԫԩdaki deԫerlendirmelerden hangisi yanlԩԭtԩr? ESEN YAYINLARI I. A) Ԩyonik karakteri en etkin olan baԫ Z–F’dir. B) Elektronegatifliԫi en yüksek olan element F’dir. C) I ve III C) Y ile O arasԩnda oluԭan iyonik bileԭiԫin formülü Y2O dür. D) X, Y, Z ve T atomlarԩ ile O ve F atomlarԩ arasԩnda iyonik baԫ oluԭur. E) O ile F elementleri OF2 kovalent bileԭiԫini oluԭtururlar. II. X ile Z arasԩnda XZ3 iyonik bileԭiԫi oluԭur. III. Y ile Z arasԩnda YZ3 kovalent bileԭiԫi oluԭur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III • A) Mg •• • C • • • • • B) Mg • • C • • C) • Mg • •• C• • S •–2 • • Na • S •–2 • • Na • S •–2 • • –2 • D) Mg •• •• C• •• S • • –2 E) Mg •• ••C • •• S •• • • A) Yalnԩz II taneciklerinin Lewis formülleri aԭaԫԩdaki hangi seçenekte doԫru verilmiԭtir? 230 + + • Na• + • • •• X ile Y arasԩnda XY iyonik bileԭiԫi oluԭur. Na+ •• •• I. 11 • Na• + • • •• •• Yukarԩda verilen elementlerle ilgili; S–2, • Na•+ • • •• Z elementi 2. periyot 7A grubundadԩr. 16 • • • Mg, 6C, • • • • Y elementi 2. periyot 5A grubundadԩr. 12 • • • • • 13. • • X elementi 3. periyot 3A grubundadԩr. • • • • 10. • Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 17. 1. CH4 14. Metalik baԫ ile ilgili; I. Metallerin atom yarԩçaplarԩ arttԩkça, baԫ ener- 2. CH3CI jileri azalԩr. 3. CH3OH II. Metallerin deԫerlik elektron sayԩsԩ arttԩkça, Yukarԩda verilen maddelerin aynԩ dԩԭ basԩnçta baԫ enerjileri azalԩr. sԩvԩ halleri için; III. Metallerin 1. iyonlaԭma enerjileri azaldԩkça, I. baԫ enerjileri artar. II. Kendi molekülleri arasԩndaki çekim kuvvetleri yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III Kaynama sԩcaklԩklarԩ 3 > 1 > 2 dir. 3 > 2 > 1 dir. III. Aynԩ sԩcaklԩkta sudaki çözünme istemleri C) Yalnԩz III 3 > 2 > 1 dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II 18. C2H5OH molekülü için; 15. 1. CI – CI I. 3. N > N II. C atomlarԩ oktedini tamamlamamԩԭtԩr. Yukarԩda verilen kimyasal baԫlar ile ilgili; I. Baԫ enerjisi 3 > 2 > 1’dir. II. Baԫ kuvveti 2 > 3 > 1’dir. III. Baԫ uzunluԫu 1 > 2 > 3’dür. ESEN YAYINLARI 2. O = O 8 tane kovalent baԫ içerir. III. H2O molekülü ile hidrojen baԫԩ yapar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 8 O, 17 CI) B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 19. X ve Y elementlerinden oluԭan molekülün elektron nokta formülü aԭaԫԩdaki gibidir. • • A) Yalnԩz I • • (7N, • • • • • • • • •Y• X • Y • • • • • •Y• • • Buna göre, aԭaԫԩdaki açԩklamalardan hangisi yanlԩԭtԩr? 16. Aԭaԫԩdakilerden hangisi elektrik akԩmԩnԩ iletmez? (12Mg, 17 CI, 29 Cu) A) Mg katԩsԩ B) MgCI2 katԩsԩ C) MgCI2 sԩvԩsԩ D) MgCI2 sulu çözeltisi E) Mg – Cu alaԭԩmԩ A) Moleküllerinin geometrik ԭekli eԭkenar üçgendir. B) X, 3A grubundadԩr. C) Y, bir halojendir. D) Molekülleri arasԩnda dipol – dipol etkileԭim vardԩr. E) X ile Y atomlarԩ arasԩnda polar kovalent baԫlar vardԩr. 231 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 20. Bir atomun hibrit orbitalleri oluԭturmasԩ ile il- 24. Kimyasal baԫlar için; gili; I. I. II. Baԫԩ oluԭturan atomlarԩn periyodik tablodaki Baԫ yapma gücü artar. II. Deԫerlik elektron sayԩsԩ artar. gruplarԩ arasԩ uzaklԩk arttԩkça baԫ polarlԩԫԩ ar- III. Deԫerlik orbitalleri karԩԭarak özdeԭ hale gelir. tar. yargԩlarԩndan hangilerinin doԫru olmasԩ bek- III. Molekül içi baԫlarԩ polar olan moleküler polar- lenir? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III Baԫ oluԭumu ekzotermiktir. dԩr. C) I ve III yargԩlarԩndan hangileri kesinlikle doԫrudur? 21. Aԭaԫԩdaki moleküllerden hangisinde iki atom A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III arasԩnda çift veya üçlü baԫ yoktur? (1H, 6C, 7N, 8O)) A) N2H4 B) CO2 D) HCN E) C2H4 25. X : 1s22s22p5 C) C2H2 Elektron diziliԭi verilen X elementi atom nu- 22. London kuvvetlerinin büyüklüԫü; I. Bileԭiԫin molekül kütlesi II. Bileԭiԫin molekül ԭekli III. Toplam elektron sayԩsԩ niceliklerinden hangilerine baԫlԩdԩr? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) Yalnԩz III ESEN YAYINLARI ESEN YAYINLARI maralarԩ aԭaԫԩda verilen elementlerden hangisi ile oktet sԩnԩrlarԩ içerisinde de 5 atom içeren bir molekül oluԭturur? A) 7 C) 12 B) 8 D) 14 E) 21 26. Periyodik cetvelin aynԩ periyodunda bulunan X ve Y elementlerinin oluԭturduԫu kararlԩ bileԭiԫin formülü XY3 olup polardԩr. Y’nin çekirdek yükü 17 olduԫuna göre, X’in 23. 9F, 8O ve 1H atomlarԩndan oluԭan OF2, O2 ve F2 molekülleri verilen; •O • I. A) 1A 27. I. I B) 3A C) 5A D) 6A E) 7A HCN II. •• O = O •• III. •• F – F •• II. H2O2 • • III. C2H2 • • Yukarԩda verilen bileԭiklerin hangilerinde, elektron nokta ԭemalarԩndan hangileri doԫru- hem apolar kovalent hem de polar kovalent dur? baԫ bulunur? (1H, 6C, 7N, 8O) • • • • • • • • I •F • •F • • • • • • •• • grubu hangisidir? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 232 C) I ve III A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ETKԨLEԬԨMLER TEST – 2 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 1. Lewis sembolü Kimyasal tür Lewis formülü I. N N2 N N II. O O2 O O III. C CO2 O C O O 4. Aԭaԫԩda verilen kimyasal türlerden hangisindeki etkileԭim türü yanlԩԭ olarak verilmiԭtir? Kimyasal türler Etkileԭim türü A) I2 – CCl4 Ԩndüklenmiԭ dipol– Ԩndüklenmiԭ dipol B) CO2 – H2S Dipol–dipol C) H2O – H2O Hidrojen baԫԩ + Yukarԩda Lewis sembolleri verilen elementlerin D) Na – H2O Ԩyon–dipol oluԭturduԫu kimyasal türler için Lewis formülleri E) HCl – CCl4 Dipol–Ԩndüklenmiԭ dipol verilmiԭtir. Bunlardan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) Yalnԩz III 5. 9 F, 17 Cl, 35 Br, 53 I elementlerinin oluԭturduԫu MgF2, NaCl, NaF, KBr, KI bileԭiklerinin aynԩ koԭullardaki erime noktalarԩnԩn büyükten kü- He, OH, N2, Na+ kimyasal türlerin sԩrasԩyla sԩnԩflandԩrԩlmasԩ aԭaԫԩdakilerden hangisinde doԫru olarak verilmiԭtir? ESEN YAYINLARI 2. çüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? (12Mg, 11 Na, 19 K) A) MgF2, NaF, NaCl, KBr, KI A) Ԩyon, radikal, molekül, atom B) KBr, NaF, NaCl, KI, MgF2 B) Atom, molekül, iyon, radikal C) MgF2, KBr, NaF, NaCl, KI C) Atom, radikal, molekül, iyon D) KI, KBr, NaCl, NaF, MgF2 D) Molekül, radikal, iyon, atom E) MgF2, KI, NaF, KBr, NaCl E) Atom, molekül, radikal, iyon 6. Na2O ve MgO bileԭikleri ile ilgili; I. 3. Aԭaԫԩdakilerden hangisi kimyasal baԫ kavramԩna örnek deԫildir? A) HCl de H ile Cl arasԩndaki baԫlar. B) Elmasta C atomlarԩ arasԩndaki baԫlar. C) NaCl de Na+ ile Cl– arasԩndaki baԫlar. D) Fe deki Fe atomlarԩ arasԩndaki baԫlar. E) H2O deki H2O molekülleri arasԩndaki baԫlar. Ԩkiside iyonik baԫlԩ bileԭiktir. II. MgO nun kristal örgü enerjisi daha fazladԩr. III. Aynԩ basԩnç altԩnda Na2O nun erime noktasԩ MgO nunkinden büyüktür. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (11Na, 8O, 12 Mg) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I, II ve III C) Yalnԩz III 233 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 7. 8. Aԭaԫԩda verilen moleküllerin oluԭumundan 11. HF, CH4, H2S molekülleri ayrԩ ayrԩ düԭünüldü- hangisinde atomlar arasԩnda p–p orbitalleri ԫünde aԭaԫԩdaki kuvvetli veya zayԩf etkileԭim- örtüԭmesi dԩԭԩnda da örtüԭme vardԩr? lerden hangisi yoktur? (1H, 9F, 6C, (7N, 8O, 6C, 9F) A) Metalik baԫ B) Dipol–dipol kuvvetleri C) Kovalent baԫ D) London kuvvetleri A) OF2 B) NF3 D) F2 E) N2 C) CF4 Aynԩ dԩԭ basԩnçta aԭaԫԩda verilen metallerden 12. Aԭaԫԩda Lewis yapԩsԩ verilen taneciklerden Al B) Mg 12 9. 20 Ca C) 19 hangisi radikal deԫildir? K A) E) 11Na Element atomu D) Elektronegatifli¤i Ca 1,0 Na 0,9 F 4,0 O 3,5 S 2,5 13. Yukarԩda bazԩ atomlarԩn elektronegatiflik deԫerleri verilmiԭtir. Buna göre, aԭaԫԩda verilen maddelerden hangisindeki kovalent karakter en yüksektir? A) CaF2 B) OF2 D) SF2 E) NaF ESEN YAYINLARI D) 13 13 N ] N ] + I. Çözücü Çözünen C6H6 NH3 II. H2O CH3CH2OH III. CCl4 I2 B) H C) E) ] Cl ] – I. Formülü X2Y3 tür. II. Atomlarԩ arasԩndaki güçlü etkileԭim iyoniktir. III. Katԩ halde iken tanecikleri arasԩndaki etkileԭim dipol–dipol kuvvetleridir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II C) SO2 14. I. III. II. O H H C N H H IV. H O H H C O H Yukarԩda verilen moleküllerin hangilerinde Yukarԩda verilen maddelerden hangileri birbiri içinde iyi çözünür? kalԩcԩ dipol yoktur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz III D) I ve II E) II ve III D) II ve III E) III ve IV 234 H C H H X ile 16Y nin oluԭturduԫu kararlԩ bileԭik için; H 10. S) E) Hidrojen baԫԩ hangisinin erime noktasԩ en yüksektir? A) 16 C) Yalnԩz III C) I ve IV ETKԨLEԬԨMLER 1. I. TEST – 5 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 5. CH4’te; C ve H atomlarԩ arasԩ II. MgCI2’de; Mg +2 – ve CI iyonlarԩ arasԩ I. III. C2H4’te; C2H4 molekülleri arasԩ Yukarԩda verilen çekim kuvvetlerinden hangileri kimyasal baԫ tanԩmԩna uyar? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II Madde ————— Kimyasal baԫ türü ——————————— O2 Polar kovalent II. CO2 Polar kovalent III. Na2O Ԩyonik Yukarԩdaki maddelerin karԭԩlarԩnda verilen C) Yalnԩz III içerdikleri kimyasal baԫ türlerinden hangileri E) I, II ve III doԫrudur? (6C, 8O, 2. 11 Na) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II X, Y ve Z atomlarԩ 7A grubundadԩr. X’in elektronegatifliԫi en yüksektir. Y’nin atom yarԩçapԩ en büyüktür. • • Buna göre, sԩvԩ fazdaki X2 , Y2 ve Z2’nin kayB) X2>Z2>Y2 D) Y2>X2>Z2 E) Z2>X2>Y2 • • C) Y2>Z2>X2 O •• X X Elektron – nokta gösterimi yukarԩda verilen X elementi 1H ile XH3 bileԭiԫini oluԭturmaktadԩr. XH3 molekülündeki kimyasal baԫlar polar kova- moleküldeki X ile ilgili; ESEN YAYINLARI 3. A) X2>Y2>Z2 6. • • nama noktalarԩ arasԩndaki iliԭki nasԩldԩr? I. Hidrojendir. II. 7A grubundadԩr. III. Ametaldir. lenttir. ifadelerinden hangileri yanlԩԭtԩr? (8O) XH3 molekülleri polardԩr. Yukarԩda verilen bilgilere göre, X elementinin atom numarasԩ aԭaԫԩdakilerden hangisi olabi- A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II lir? D) 9 E) 5 7. 4. XY2 molekülünün geometrik ԭekli doԫrusaldԩr. I. • F•N•F• • • • • •F • • • • • C) 11 • • • • • • B) 13 • • • • • • A) 15 Y atomunun elektron diziliԭinin son terimi 2p5’tir. II. H •• C •• •• C •• H Buna göre, XY2 molekülü için; III. H •• O •• H I. Polardԩr. II. Merkez atomunun s orbitalleri örtüԭmeye katԩlmԩԭtԩr. III. Merkez atomunda oktet boԭluԫu vardԩr. Yukarԩda bazԩ moleküllerin elektron nokta formülleri verilmiԭtir. Bunlardan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (1H, 6C, 7N, 8O, 9F) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III D) I ve III E) II ve III C) I ve II C) I ve II 241 Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 8. I. 11. 5B, 6C ve 7N elementleri ile ilgili; NH3 II. N2 I. III. Na3N A) I > II > III B) III > I > II D) II > I > III C) II > III > I 11 H atomlarԩ, 5B ile 6C atomlarԩ apolar, 7N ato- mu ile polar molekül oluԭturur. Yukarԩdaki maddelerin kaynama noktalarԩ arasԩndaki iliԭki nasԩldԩr? (1H, 7N, 1 II. Oktet kuralԩna göre, atomlarԩ en fazla baԫ ya- Na) pan 6C’dir. C) III > II > I III. 1H ile 7N’nin oluԭturduԫu bileԭiԫin yoԫun fazda molekülleri arasԩnda hidrojen baԫԩ bulunur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 9. B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II 12. X ve Y elementlerinin kararlԩ iyonlarԩ XY3 bile- XO2 molekülü 4 polar kovalent baԫ içermektedir. ԭiԫini oluԭturduԫuna göre: Buna göre, XO2 molekülü ile ilgili; I. A) Yalnԩz I I. Merkez atomunun deԫerlik elektron sayԩsԩ Geometrik ԭekli eԭkenar üçgen veya üçgen piramit olabilir. 6’dԩr. II. X, 3A veya 5A grubu elementi olabilir. III. X metal, Y ametaldir. III. Geometrik yapԩsԩ doԫrusaldԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri yanlԩԭtԩr? (8O) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ESEN YAYINLARI II. Apolardԩr. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III 13. X2 molekülünün elektron – nokta gösterimi, • X •• •• • •• X •• Áeklindedir. Buna göre, X elementi ile ilgili; I. Metaldir. H ile XH3 kovalent bileԭiԫini oluԭturur. 10. Polar molekülleri olan maddeler polar çözücüde, II. molekülleri apolar olan maddeler apolar çözücü- III. de daha iyi çözünür. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? Buna göre; A) Yalnԩz I D) I ve II madde ————— I. çözücü —————— CH3OH H2O II. CH4 H2O III. NH3 H2O maddelerinden hangileri karԭԩlarԩnda belirtilen çözücüde iyi çözünmesi beklenir? (1H, 6C, 7N, 8O) 12 Mg ile Mg3X2 iyonik bileԭiԫini oluԭturur. B) Yalnԩz II E) II ve III C) Yalnԩz III 14. O2 molekülünün; I. Apolar kovalent baԫ sayԩsԩ II. Kutuplanabilirliԫi III. Ortaklanmamԩԭ elektron çifti sayԩsԩ niceliklerinden hangileri, N2 molekülününkinden azdԩr? (7N, 8O) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III 242 1 C) Yalnԩz III A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) Yalnԩz III Kimyasal Türler Arasԩ Etkileԭimler 15. X elementi oksijen ile XO ve X2O bileԭiklerini 18. oluԭturuyor. XO ve X2O bileԭikleri elektriԫi katԩ iken iletmiyor, sԩvԩ iken iletiyor. Buna göre, X elementi için; I. 9 I. HCI Polar kovalent Hidrojen baԫԩ II. CI2 Apolar kovalent London kuvvetleri Polar ve apolar kovalent London kuvvetleri F ile kovalent baԫlԩ bileԭik oluԭturur. III. C2H4 II. Katԩ ve sԩvԩ iken elektriԫi iletir. III. Yoԫun fazda atomlarԩnԩ bir arada tutan kuvvet Yukarԩda verilen yoԫun fazdaki maddelerin metalik baԫdԩr. molekül içinde ve moleküller arasԩnda bulu- yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) II ve III E) I, II ve III nan baԫlardan hangileri doԫrudur? C) I ve II yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (1H, 6C) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ESEN YAYINLARI II. Molekülleri arasԩnda yalnԩz London kuvvetleri III. Molekül içi baԫlarԩnԩn tümü polar kovalenttir. B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II nun yarԩçapԩ küçüldükçe erime noktasԩ yükselir. C atomlarԩnԩn tümü dörder baԫ yapmԩԭtԩr. vardԩr. A) Yalnԩz I 19. Ԩyonik katԩlarda; katyonun yükü arttԩkça ve katyo- 16. Halkalԩ yapԩda olmayan C4H8 molekülü ile ilgili; I. Madde Molekül içi Moleküller arasԩ ———— ——————— ——————— Buna göre, aԭaԫԩdaki bileԭiklerin aynԩ basԩnçtaki erime noktalarԩ ile ilgili; I. NaCI > KCI II. GaCI3 > LiCI III. CaCI2 > KCI yargԩlarԩndan hangileri kesinlikle doԫrudur? (3Li, 11 Na, 19 K, 20 Ca, 31 Ga) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II 17. London kuvvetleri ile ilgili; I. Yalnԩz yoԫun fazdaki apolar moleküller ve soygaz atomlarԩ arasԩnda oluԭan kuvvetlerdir. 20. I. Ԩyonik II. Kovalent baԫa göre daha zayԩf kuvvettir. II. Metalik III. Molekül kütlesi ve moleküllerin deԫme yüzeyi III. Moleküler Yukarԩdaki katԩlardan hangileri hem katԩ, hem arttԩkça, bu kuvvetleri artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II de sԩvԩ halde elektriԫi iyi iletir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III 243 4. ÜNİTE MADDENİN HALLERİ 1. BÖLÜM : GAZLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ 2. BÖLÜM : GAZ KANUNLARI 3. BÖLÜM : GAZ KARIŞIMLARI 4. BÖLÜM : GERÇEK GAZLAR 5. BÖLÜM : SIVILARIN ÖZELLİKLERİ 6. BÖLÜM : HAL DEĞİŞİMLERİ 7. BÖLÜM : AMORF VE KRİSTAL KATILAR Atmosfer, yerçekimi ile yer yüzeyinin üzerinde tutulan çok değerli bir gaz tabakasıdır. 300 km kalınlığında olmasına rağmen, yer yüzünün büyüklüğüne göre çok incedir. Bu ince narin tabaka hayatımız için çok önemli olup, bizi zararlı ışınlardan korurken, oksijen, azot, karbondioksit ve su gibi hayatımız için gerekli olan kimyasal maddeleri kapsamaktadır. Gazlar sadece atmosferde karşılaştığımız gazlar değildir. NK da on bir element, gaz halindedir. Tek atomlu olan altı soygaz hariç, diğer bütün gazlar moleküler yapıdadır. Pek çok düşük molekül ağırlıklı organik bileşik, oda sıcaklığında gaz halindedir. Bunlar arasında doğal gazlardaki CH4, C3H8, ev yakıtı olarak kullunılan C4H10 sayılabilir. Hemen hemen bütün gazlar, düşük mol kütlesine sahiptir ve aslında, sadece küçük mol kütleli moleküller, oda şartlarında birbirinden bağımsız olabilir. GAZLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ 1. GAZLARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ 2. GAZLARIN KİNETİK TEORİSİ 3. GAZLARIN YAYILMASI Gazlar bulundukları kabın hacmini ve şeklini alırlar; kolayca sıkıştırılabilirler; tamamen karıştırılabilirler; sıvı ve katılara göre daha düşük yoğunluklara sahiptirler. Bir gazın basınç ve sıcaklık gibi mikroskobik özellikleri, moleküllerin kinetik hareketleri ile ilişkilendirilebilir. Gazların kinetik kuramı moleküllerin ideal, molekül sayısının çok fazla ve hareketlerinin tamamen gelişigüzel olduğunu varsayar. Gazların tamamı aşağıdaki fiziksel özelliklere sahiptirler: ★ Bulundukları kapların hacim ve şeklini alırlar. ★ Maddenin en sıkıştırılabilir halidir. ★ Aynı kaba konulduğunda tamamen karışırlar. ★ Sıvı ve katılardan daha düşük yoğunluğa sahiptirler. 1. BÖLÜM Maddenin Halleri GAZLARIN GENEL ÖZELLԨKLERԨ Doԫadaki maddeler gaz, sԩvԩ veya katԩ halde bu- Belli hacmi ve ԭekilleri yoktur. Ԩçinde bulunduklarԩ lunurlar. Gaz ve sԩvԩ haldeki maddeler akԩԭkan olduԫu kabԩn hacmini ve ԭeklini alԩrlar. halde katԩ maddeler akԩԭkan deԫildir. Bulunduԫu hac- Taneciklerin toplanmasԩndan oluԭan öz hacimleri mi doldurabilen ve bastԩrԩlarak hacmi büyük ölçüde serbest dolaԭabildikleri toplam hacmi yanԩnda sԩfԩr küçültülebilen akԩԭkanlara GAZ denir. Belli bir ԭekli sayԩlabilir. olmayan, ancak belli bir hacmi olan, bastԩrԩlarak hac- Tanecikler arasԩndaki çekim kuvvetleri küçüktür. mi küçültülemeyen ve bulunduԫu kabԩn ԭeklini alan akԩԭkanlara SIVI denir. Gazlar sԩkԩԭtԩrԩlabilen, sԩvԩlar Gazlarԩn tanecikleri sürekli hareket halindedir. Tit- ise sԩkԩԭtԩrԩlamayan akԩԭkanlardԩr. KATI’lar akԩԭkan reԭim, dönme ve öteleme hareketi yaparlar. olmayan, bastԩrԩldԩԫԩnda hacmi hemen hemen deԫiԭBirbirine her oranda ve homojen olarak karԩԭԩrlar. meyen, sert ve kԩrԩlabilen maddelerdir. Gazlarԩn oluԭturduԫu karԩԭԩmlar homojen olduԫu Gazlarԩ oluԭturan tanecikler arasԩndaki çekme için çözeltidir. sԩndaki çekme kuvvetlerinden çok daha küçüktür. Katԩlarԩn tanecikleri öteleme hareketi yapmaz. Sԩvԩ ve gazlarԩn tanecikleri öteleme hareketi yapar. Basԩnç ve sԩcaklԩԫa baԫlԩ olarak gaz tanecikleri ESEN YAYINLARI kuvvetleri, sԩvԩ ve katԩlarԩ oluԭturan tanecikler araBulunduklarԩ kabԩn her yerine aynԩ basԩncԩ yaparlar. Kolaylԩkla sԩkԩԭtԩrԩlabilen akԩԭkan maddelerdir. Saydamdԩrlar. arasԩndaki itme ve çekme kuvvetleri deԫiԭir. Taneciklerin serbestçe dolaԭabildiԫi gaz hacmi yanԩnda bir de Boԭlukta ve diԫer gazlarԩn arasԩnda yayԩlabilirler. kendi öz hacmi vardԩr. Bundan dolayԩ gazlarԩn özellik- Gazlar sԩcaklԩk karԭԩsԩnda, katԩ ve sԩvԩlara göre lerini incelemek oldukça güçtür. Yine de gazlarԩn bazԩ genel özelliklerini hatԩrlatalԩm. daha hԩzlԩ genleԭirler. Sԩcaklԩkta genleԭme katsayԩsԩ gazlar için ayԩrt edici özellik deԫildir. Gazlarԩn sԩcaklԩkla genleԭme katsayԩlarԩ eԭittir. Maddenin en düzensiz halidir. Gaz kelimesi Yu- Gazlarԩn öz kütlesi, katԩ ve sԩvԩlarԩn öz kütlesinden nanca’da kaos anlamԩna gelir. küçüktür. Gazlarԩn öz kütlesi, basԩnç ve sԩcaklԩk koԭullarԩna göre deԫiԭir. Maddenin en yüksek enerjili halidir. Bir gazԩn Gaz halinde bulunan bütün maddelerin tanecikleri molekülleri birbirinden çok uzaktԩr ve geliԭigüzel molekül olarak bilinir. Gaz halinde soy gazlar ve hareket halinde bulunurlar. Bir gazԩn sԩcaklԩԫԩ ne metaller tek atomlu, diԫer ametaller ve ametallerin kadar yükselirse, moleküllerin ortalama hԩzlarԩ da oluԭturduԫu bileԭikler en az iki atomlu moleküller o kadar artar. halinde bulunurlar. 255 Maddenin Halleri 1. Gazlar bulunduklarԩ kabԩn temas ettikleri her GAZLARIN ORTAK ÖZELLԨKLERԨ Gazlarԩn fiziksel özelliklerini belirleyen ve birbiri- noktasԩna aynԩ basԩncԩ yaparlar. Bu gazԩ oluԭturan ni doԫrudan etkileyen özelliklerine temel veya ortak tanecikler her yöne hareket ettiԫi için, bulunduklarԩ özellik denir. Gazlarԩn 4 temel özelliԫi vardԩr. kabԩn yüzeylerine çarparlar ve bu çarpԩԭmada her ta- 1. Gazԩn basԩncԩ 2. Gazԩn sԩcaklԩԫԩ 3. Gazԩn miktarԩ 4. Gazԩn hacmi necik yüzeye kuvvet uygular. Gaz basԩncԩ, birim zamanԩnda birim yüzeye çarpan taneciklerin uyguladԩklarԩ kuvvetlerin toplamԩdԩr. Bundan dolayԩ çarpmanԩn ԭiddetine ve çarpmanԩn 1. Gazԩn Basԩncԩ sayԩsԩna baԫlԩdԩr. Basԩnç, birim yüzeye etki eden kuvvet olarak Tanecik hԩzԩ ve kütlesine baԫlԩ olarak yüzeye tanԩmlanԩr. Gaz molekülleri düzensiz hareketleriyle çarptԩԫԩnda, gaz basԩncԩ çarpma ԭiddetinin oluԭturdu- yayԩlԩrken içinde bulunduԫu kabԩn çeperlerine çarpar- ԫu kuvvete baԫlԩdԩr. lar ve bu çarpmalar sonucunda bir kuvvet uygulanԩr. Gaz basԩncԩ, birim zamanda birim yüzeye tane- dan engellenmezse gazlar yüksek basԩnçlԩ bir yerden ciklerin çarpma sayԩsԩnԩn oluԭturduԫu kuvvete baԫlԩ- düԭük basԩnçlԩ bir yere doԫru akar. Otomobil lastiԫin- dԩr. Bundan dolayԩ; deki basԩnç dԩԭ basԩnçtan yüksektir. Otomobil lastiԫi delinirse, lastiԫin deliԫinden dԩԭarԩ doԫru hava kaçar. Katԩlar aԫԩrlԩklarԩ nedeniyle üzerinde bulunduklarԩ yüzeye basԩnç yaparlar. Katԩlar tabana basԩnç ESEN YAYINLARI Aslԩnda, basԩnç kütlenin akԩԭ yönünü belirler. Dԩԭarԩ- Gazԩ oluԭturan taneciklerin birim zamanda birim yüzeye yaptԩklarԩ çarpԩԭmada, çarpma sayԩsԩnԩn ve çarpma ԭiddetlerinin oluԭturduԫu kuvvetlerin toplamԩ gazԩn basԩncԩnԩ oluԭturur. yapar. P= m.g S P = Katԩnԩn tabana uyguladԩԫԩ basԩnç m = Katԩnԩn kütlesi S = Tabanԩn alanԩ Sԩvԩlar aԫԩrlԩklarԩ nedeniyle tabana ve yan yüzeylere basԩnç yapar. P=d.h.g g = yer çekimi ivmesi Sԩvԩlarԩn basԩncԩ, sԩvԩnԩn öz kütlesi ve yüksekliԫine baԫlԩdԩr. Sԩvԩlarԩn basԩncԩ kabԩn ԭekline baԫlԩ deԫildir. Gazlarԩn basԩncԩ, sԩvԩlarԩn basԩncԩ yardԩmԩyla ölçülür. 256 Maddenin Halleri a) Basԩnç Birimleri Açԩk hava basԩncԩ barometre ile ölçülür. Uzun bir Basԩnç birimleri, kuvvet ve alan birimlerinden ya- deney tüpü cԩva ile doldurup daha sonra cԩva dolu bir rarlanԩlarak belirlenir. Basԩnç, birim yüzeye dik kuvvet kap içerisinde ters çevrilerek koymak, barometreyi olduԫuna göre basԩnç birimleri; oluԭturur. Bir süre sonra deney tüpündeki cԩvanԩn bir kԩsmԩ kap içerisine basԩlԩr ve deney tüpü belli bir sevi- F S F P= S F P= S P= F S kg P= m.s2 P= yeye kadar cԩva ile dolu kalԩr. g g / cm2 cm2 kg P= kg / cm2 cm2 Newton P= N / m2 m2 N kg.m / s2 P= 2 P= m2 m P= Açԩk hava basԩncԩ tüp içerisindeki cԩvanԩn kütle basԩncԩnԩ dengelemektedir. c›va boÁluk P = Pascal 76 cm Gazlarԩn basԩncԩ sԩvԩlarԩn basԩncԩ yardԩmԩyla ölçok cԩvanԩn yüksekliԫi cinsinden ifade edilir. En çok kullanԩlan basԩnç birimleri; mm Hg, cm Hg, atm,...... ESEN YAYINLARI çülür. Bundan dolayԩ gazlarԩn basԩncԩnԩn birimi daha Barometre yapμmμ Açԩk hava basԩncԩ genellikle Po, Patm, Phava .... ԭeklinde gösterilir. 1 mm Hg basԩncԩ = 1 mm yüksekliԫindeki cԩva boÁluk sütununun yaptԩԫԩ basԩnca denk basԩnçtԩr. h 760 mm Hg = 76 cm Hg = 1 atm b) Gaz Basԩncԩnԩn Ölçülmesi Atmosfer Basԩncԩnԩn Ölçülmesi Dünyamԩz yaklaԭԩk 800 km kalԩnlԩԫԩnda bir hava Hg Ph = Pcԩva tabakasԩ ile sarԩlԩdԩr. Atmosfer denilen bu hava tabakasԩ canlԩlarԩn yaԭamԩnda büyük bir öneme sahiptir. Hava bir maddedir. Belirli bir kütlesi vardԩr. Bundan dolayԩ bir hava basԩncԩ mevcuttur. Havasԩ boԭaltԩlmԩԭ kapalԩ bir konserve kutusunun ezilmesi hava basԩncԩnԩn varlԩԫԩnԩ ispat eder. Ph = h cm Hg Barometreyi bularak, açԩk hava basԩncԩnԩ ilk ölçen Evangelista Toricelli’dir. Gaz basԩnçlarԩ ölçümündeki düzeneklerde kullanԩlan en uygun sԩvԩ öz kütlesi en yüksek olan cԩvadԩr. 257 Maddenin Halleri Cam borudaki sԩvԩ yüksekliԫi sԩvԩnԩn öz kütlesine Açԩk Uçlu Manometre baԫlԩ olarak deԫiԭir. Cԩva yerine su kullanԩlԩrsa, Bir ucu açԩk havaya açԩ- atmosfer musluk lan, diԫer ucu ölçümü yapԩlan Psu = Pcԩva gazԩn bulunduԫu kaba baԫlԩ hsu . dsu = hcԩva . dcԩva olan U ԭeklindeki bir tüpten ibarettir. Cԩva seviyeleri farkԩ 3 3 hsu.1g/cm = 76 cm . 13,6 g/cm ile beraber açԩk hava basԩncԩ hsu = 1033,6 cm da göz önüne alԩnԩr. U boru- bas›nç fark› c›va sundaki cԩva seviyeleri ya eԭit ya sol kolda yada saԫ kolda yükselir. Ԭekilde verilen manometrede açԩk hava basԩncԩ, gazԩn basԩncԩndan Gaz Basԩncԩnԩn Ölçülmesi fazladԩr. Bundan dolayԩ cԩva solda yükselmiԭtir. Üç olasԩlԩԫa göre çizilecek olursa, aԭaԫԩdaki ԭekiller or- Kapalԩ kaplardaki gazlarԩn basԩncԩ manometre taya çԩkar. ile ölçülür. Manometreler, barometreler örnek alԩnarak yapԩlmԩԭtԩr. Cԩvalԩ ve mekanik manometreler bulunmaktadԩr. manometre vardԩr. Kapalԩ Uçlu Manometre Bir ucu kapalԩ U ԭeklinde bir tüpten ibarettir. Tüpün içerisinde herhangi bir sԩvԩ, özellikle cԩva bulunur. gaz ESEN YAYINLARI Manometre U ԭeklinde cam borudur. Ԩki çeԭit gaz gaz h a h b c U borusunun kollarԩndaki cԩva seviyeleri eԭit ise (a); gazԩn basԩncԩ açԩk hava basԩncԩna eԭittir. Diԫer ucuna basԩncԩ ölçülecek olan gazԩn bu- boÁluk musluk Sol kolda cԩva seviyesi daha yüksek ise (b); ga- lunduԫu kap baԫlanԩr. Ԭekildeki manometrenin cam balonunda bulunan Pgaz = Phava zԩn basԩncԩ, açԩk hava basԩncԩndan daha düԭüktür. gaz bas›nc› Pgaz < Phava gazԩn basԩncԩ U borusundaki cԩva seviyeleri arasԩndaki farka eԭittir. c›va Pgaz = h cm Hg Pgaz = Phava – h Saԫ kolda cԩva seviyesi daha yüksek ise (c); gazԩn basԩncԩ açԩk hava basԩncԩndan daha yüksektir. Pgaz > Phava Gazԩn uygulandԩԫԩ basԩnç h yüksekliԫindeki cԩvanԩn uyguladԩԫԩ basԩncԩ dengeler. 258 Pgaz = Phava + h Maddenin Halleri ÇÖZÜM ÖRNEK Phava=76cmHg 1.kap 2.kap X gaz› Y gaz› 14cm 16cm c›va Yukarԩda verilen düzeneԫin 1.kabԩnda X gazԩ, 2. kabԩnda ise Y gazԩ bulunuyor. Açԩk hava basԩncԩ 76 cm Hg olduԫuna göre, X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? A) 46 B) 62 C) 74 D) 106 E) 116 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 2. Gazԩn Sԩcaklԩԫԩ Isԩ, bir maddenin taneciklerinin kinetik ve potan- siyel enerjilerinin toplamԩdԩr. Soԫutulan bir sistemin enerjisinin azaldԩԫԩnԩ, ԩsԩtԩlan bir sistemin enerjisinin arttԩԫԩnԩ biliyoruz. Sԩcaklԩk bir maddenin ԩsԩ derecesinin bir ölçüsüdür. Birbirleri ile temas ettirilen biri sԩcak, diԫeri soԫuk iki maddeden sԩcak olanԩn soԫuduԫu, soԫuk olanԩn ԩsԩndԩԫԩ bilinmektedir. Bu olay ԩsԩ enerjisinin sԩcak maddeden soԫuk maddeye aktԩԫԩnԩ açԩkÖRNEK Phava=74cmHg Yandaki verilen açԩk uçlu bulunuyor. sԩcaklԩktaki yerden, düԭük sԩcaklԩktaki yere akar. su manometrede cԩva ve su Sԩcaklԩk ölçülmesinde kullanԩlan alete termomet- X gaz› 68cm Açԩk hava basԩncԩ 74 cm Hg olduԫuna göre, X gazԩ- re denir. Termometreler santigrat (°C) Fahrenhayt (°F) ve Reomür (°R) olmak üzere deԫiԭik ԭekilde 8cm nԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? lar. Sԩcaklԩk ԩsԩnԩn akԩԭ yönünü belli eder. Isԩ yüksek a c›va taksimatlandԩrԩlԩr. Reomür bugün artԩk kullanԩlmԩyor. Saf suyun donma noktasԩnԩ 0 kaynama noktasԩnԩ 100 kabul eden ve arasԩnԩ 100 eԭit parçaya bölen sԩ- A) 66 B) 69 C) 71 D) 79 E) 82 cak birimine santigrat denir. 259 Maddenin Halleri Saf suyun donma noktasԩnԩ 32 ve kaynama nok- ÖRNEK tasԩnԩ 212 kabul eden ve arasԩnԩ 180 eԭit parçaya Kapalԩ bir kapta 1,505.1024 CO molekülü bulunmak- bölen sԩcaklԩk birimine Fahrenhayt denir. °F = tadԩr. 9 t (°C) + 32 5 CO gazԩnԩn mol sayԩsԩ kaçtԩr? (Avogadro sayԩsԩ = 6, 02.1023) A) 0,125 Gazlarԩn, sԩcaklԩklarԩ azaltԩldԩԫԩnda hԩzlarԩ da B) 0,25 C) 0,40 D) 2,50 E) 5,0 azalԩr. Deneyler, her 1°C lik sԩcaklԩk düԭüԭünde gazԩn ÇÖZÜM enerjisinin de 1/273 kat azaldԩԫԩnԩ gösteriyor. Teorik olarak –273 °C’ye ulaԭԩldԩԫԩnda taneciklerin titreԭim, dönme ve öteleme hareketleri durur, kinetik enerjisi sԩfԩr olur. Ulaԭԩlabilecek en düԭük sԩcaklԩk olan bu sԩcaklԩk deԫerine mutlak sԩfԩr veya sԩfԩr Kelvin denir. Kelvin sԩcaklԩk birimine ise mutlak sԩcaklԩk denir. ESEN YAYINLARI T(K) = t(°C) + 273 3. Gazԩn Miktarԩ Gazlarda madde miktarԩ mol sayԩsԩ olarak açԩkla- nԩr. Bazԩ durumlarda miktarԩ tanecik sayԩsԩ, kütle veya hacim olarak verilebilir. Ԩncelemeler mol sayԩsԩ olarak yapԩldԩԫԩndan verilen diԫer birimler mol sayԩsԩna çevrilir. Kütle hacim veya tanecik sayԩsԩnԩn mol sayԩsԩna çevrilmesinde aԭaԫԩdaki formüller kullanԩlԩr. Gazԩn miktarԩ tanecik sayԩsԩ olarak verilmiԭse; Mol say›s› = Tanecik say›s› Avogadro say›s› n= N NA n : Mol sayԩsԩ N: Tanecik sayԩsԩ NA: Avogadro sayԩsԩ Verilen tanecik sayԩsԩnԩ mol sayԩsԩna çevirmek için orantԩdan da yararlanԩlabilir. 260 ÖRNEK 9,6 gram N2H4 gazԩ için, I. 0,03 moldür. II. 8,4 gram azot içerir. III. 1,806.1023 molekül içerir. ifadelerinden hangileri doԫrudur? (N = 14, H = 1, Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III Maddenin Halleri ÇÖZÜM Bir maddenin bir mol gramԩnԩn kapladԩԫԩ hacme molar hacim denir. Gazlarԩn molar hacmi basԩnç ve sԩcaklԩԫa baԫlԩdԩr. Sԩcaklԩԫԩn 0°C ve basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu koԭullarda tüm gazlarԩn molar hacmi 22,4 litredir. Sԩcaklԩԫԩn 25°C ve basԩncԩn 1 atm olduԫu koԭullarda tüm gazlarԩn molar hacimleri 24,5 litredir. ÖRNEK Gazԩn miktarԩ NK’da hacim olarak verilmiԭse; Mol say›s› = 4. Hacim 22, 4 n= V 22, 4 Gazԩn Hacmi ESEN YAYINLARI 33 gram N2O gazԩ için; I. 0,5 moldür. II. NK’da 16,8 litredir. III. 3 N molekül içerir. 4 A yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (N = 14, O = 16, Avogadro sayԩsԩ = NA) A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II Bir maddenin uzayda kapladԩԫԩ yere hacim denir. Katԩ ve sԩvԩlardan farklԩ olarak gazlar, konul- ÇÖZÜM duklarԩ kabԩ tümüyle doldururlar. Bir gazԩn hacmi, cinsinden baԫԩmsԩz olarak bulunduԫu kabԩn hacmi demektir. 80 litrelik bir kapta X gazԩ bulunuyorsa, X gazԩnԩn hacmi 80 litredir. Bu kaptan 20 litre gaz örneԫi alԩnԩrsa kapta kalan gazԩn hacmi yine 80 litre olur. Ancak, basԩncԩ ve molekül sayԩsԩ azalԩr. Sabit hacimli kapta bulunan gazԩn hacmi kabԩn hacmine eԭit olup sabit kalԩr. Miktarԩ veya sԩcaklԩԫԩ deԫiԭtirildiԫinde basԩncԩ deԫiԭir. Sürtünmesiz pistonlu kapta bulunan gazԩn basԩncԩ sabit kalԩr. Gazԩn miktarԩ veya sԩcaklԩԫԩ deԫiԭtirildiԫinde hacim deԫiԭir. Hacim; sԩcaklԩk, basԩnç ve miktarla deԫiԭir. 261 MADDENԨN HALLERԨ 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – I (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Phava=76cmHg 2. Phava=76cmHg X gaz› Y gaz› etil alkol su 15cm 34cm h X gaz› I c›va II 2cm c›va I II c›va Ԭekilde verilen sistemde X gazԩnԩn basԩncԩ Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu koԭullarda yu- kaç cm Hg ve I. manometrede h kaç cm’dir? karԩda verilen sistem dengededir. (dsu = 1 g/ml, dcԩva = 13,6 g/ml, dalkol = 0,8 g/ml) PX(cm Hg) —————— A) 78 Buna göre, X ve Y gazlarԩnԩn basԩncԩ kaçar cm Hg dir? h (cm) ———— 54,4 PX ——— PY ——— 79 27,2 C) 80 54,4 A) 60 75 D) 80 40,8 B) 92 75 E) 78 52,4 C) 60 107 D) 92 107 E) 82 75 ESEN YAYINLARI B) ÇÖZÜM ÇÖZÜM 262 16cm Maddenin Halleri 3. ÇÖZÜM Phava=1atm Y gaz› X gaz› 24cm 6cm c›va Yukarԩda verilen düzenek, açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu ortamda bulunuyor. Buna göre, X ve Y gazlarԩnԩn basԩncԩ kaçar mm Hg olur? A) PX ———— 94 B) PY ———— 100 940 1000 C) 940 900 D) 1000 950 E) 960 1000 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 5. X gaz› Y gaz› 30cm 12cm Yukarԩdaki manometre sisteminde kaplarda bulunan X ve Y gazlarԩnԩn basԩncԩ ve açԩk 4. boÁ Ph boÁ havanԩn basԩncԩ aԭaԫԩdakilerden hangisinde doԫru karԭԩlaԭtԩrԩlmԩԭtԩr? X gaz› 72cm h 14cm A) PX > PH > PY B) PX > PY > PH C) PY > PH > PX D) PY > PX > PH D) PH > PY > PX c›va c›va ÇÖZÜM Yukarԩdaki barometre ve manometre sistemleri aynԩ ortamda bulunuyor. Buna göre; manometre sistemindeki h yüksekliԫi kaç cm dir? A) 14 B) 28 C) 58 D) 72 E) 86 263 Maddenin Halleri Ԭekildeki sistemin bu- 8. lunduԫu ortamda açԩk B hava basԩncԩ 1 atm dir. X gaz› I. etil h1 X gaz› h bulun- Ԭekilde verilen III. A kabԩna cԩva ilave c›va bilgilere göre, h edilirse h1 artar. yargԩlarԩndan alkol alkol maktadԩr. c›va A cԩvanԩn üzerinde bir miktar göre, h1 = h2 dir. manometrenin için deki h2 400 mm Hg olduԫuna II. h1 = 36 cm dir. boÁ 84cm X gazԩnԩn basԩncԩ I. Dԩԭ basԩncԩn 75 cm Hg olduԫu ortamda 4cm 6. I c›va II ile gösterilen etil hangileri alkolün yüksekliԫi kaç mm dir? doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III (dcԩva = 13,6 g/cm3, dalkol = 0,8 g/cm3) C) Yalnԩz III A) 50 B) 710 C) 800 D) 810 E) 850 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 7. X gaz› Y gaz› h 9. 35cm 20cm Ԭekildeki manometY gaz› rede bulunan X gac›va zԩnԩn c›va basԩncԩ 0,5 X gaz› atm dir. Buna göre, Y ga- Açԩk hava basԩncԩ 75 cm Hg olduԫuna göre, barometredeki h yüksekliԫi kaç cm dir? A) 20 B) 35 C) 40 D) 55 zԩnԩn basԩncԩ kaç 16cm mmHg dir? E) 75 c›va ÇÖZÜM A) 160 ÇÖZÜM 264 B) 220 C) 380 D) 540 E) 600 Maddenin Halleri 10. ÇÖZÜM Z gaz› X gaz› Y gaz› 15cm 80cm 30cm c›va c›va Ԭekildeki sistemde dԩԭ basԩnç 75 cm Hg olduԫuna göre, X, Y ve Z gazlarԩnԩn basԩnçlarԩ kaçar cm dir? A) X ——— 105 Y ——— 120 Z ——— 45 B) 40 120 105 C) 80 90 95 D) 40 90 30 E) 120 120 105 12. I. Bulunduklarԩ kabԩ doldururlar. II. Sԩcaklԩk deԫiԭmedikçe moleküllerin kinetik enerjisi deԫiԭmez. III. Gaz basԩncԩ, birim yüzeye çarpan taneciklerin çarpma ԭiddetine ve çarpmanԩn sayԩsԩna baԫlԩdԩr. ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM Gazlar için yukarԩda verilen açԩklamalardan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 11. Yanda verilen manometrenin bulunduԫu ortamda açԩk hava basԩncԩ 75 cm Hg, X gazԩnԩn basԩncԩ ise 95 cm Hg dir. X gaz› Manometrede cԩva yerine öz kütlesi 0,8 g/cm 3 h olan alkol kullanԩlԩrsa, h yükc›va sekliԫi kaç cm olur? (dcԩva = 13,6 g/cm3) A) 152 B) 172 C) 240 D) 260 E) 340 265 MADDENԨN HALLERԨ ALIԬTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 4. 1. boÁ Y gaz› X gaz› X gaz› 78cm 25cm 30cm h c›va c›va gliserin I Açԩk hava basԩncԩnԩn 75 cm Hg olduԫu bir or- II Ԭekildeki X gazԩ bulunan kaba baԫlԩ olan mano- tamda bulunan, metrelerden I. de cԩva II.de gliserin bulunmaktadԩr. a) Y gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? Manometrenin bulunduԫu ortamda açԩk hava b) X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? basԩncԩ 74 cm Hg olduԫuna göre, gliserin bulunan manometredeki h yüksekliԫi kaç cm dir? (dcԩva = 13,6 g/cm3 2. Y gaz› X gaz› dgliserin = 2,72 g/cm3) 5. Y gaz› X gaz› 16cm A 18cm c›va II c›va ESEN YAYINLARI I X gaz› B C 16cm 140mm c›va c›va Ԭekildeki I. manometrede bulunan X gazԩnԩn basԩncԩ 72 cm Hg dir. a) Y gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? A ve C kaplarԩnda bulunan X gazԩnԩn hacmi, ba- b) Açԩk hava basԩncԩ kaç cm Hg dir? sԩncԩ ve sԩcaklԩԫԩ eԭittir. Dԩԭ basԩnç 74 cm Hg olduԫuna göre, X ve Y’nin basԩncԩ kaç cm Hg dir? 3. X gaz› 6. Y gaz› Z gaz› X gaz› 18cm Y gaz› 50cm 68cm c›va 20cm c›va I alkol II c›va Sabit sԩcaklԩkta aynԩ ortamda bulunan yukarԩda- Z gazԩnԩn basԩncԩ 58 cm Hg dir. ki sistemlerden birincisindeki X gazԩnԩn basԩncԩ Buna göre, X ve Y gazlarԩnԩn basԩncԩ kaçar cm 25 cm Hg olduԫuna göre, Y gazԩnԩn basԩncԩ kaç Hg dir? (dalkol = 0,8 g/cm3, dcԩva = 13,6 g/cm3) cm Hg’dir? 266 Maddenin Halleri X gazԩnԩn bulundu- boÁ ԫu manometre düzeneԫinde kollarԩn birinde cԩva, diԫerinde alkol sԩvԩsԩ bulun- 10. X gaz› h X gaz› Y gaz› 24cm 7. c›va maktadԩr. Dԩԭ basԩnç 74 cm alkol cԩva olduԫuna gö- h 10cm c›va I tuzlu su II re, h yüksekliԫi kaç Özdeԭ kaplarda ve aynԩ ortamda bulunan X ve Y cm dir? 3 3 gazlarԩnԩn basԩnçlarԩ eԭittir. I. manometrede cԩva, (dcԩva = 13,6 g/cm , dalkol = 0,8 g/cm ) II. manometrede öz kütlesi 1,36 g/cm3 olan KNO3 tuzu çözeltisi bulunuyor. Dԩԭ basԩnç 76 cm Hg olduԫuna göre, 8. X gaz› 1,2atm Y gaz› a) X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? b) II. Manometrede h yüksekliԫi kaç cm dir? 60mm 120mm Hg boÁ T gaz› Z gaz› 120mm 60mm ESEN YAYINLARI Hg (dcԩva = 13,6 g/cm3) 11. Hg Hg Y gaz› boÁ X gaz› Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu bir yerde, ԭekilde gösterilen PX, PY, PZ ve PT basԩnçlarԩ 7h 3h arasԩndaki iliԭki nedir? I 9. Y gaz› c›va II Basԩnç dengesi saԫlanmԩԭ ԭekildeki sistemde Y X gaz› gazԩnԩn basԩncԩ 60 cm Hg dir. 36cm 44cm Buna göre, a) h yüksekliԫi kaç cm dir? b) II. Manometrede cԩvanԩn seviyeleri arasԩndaki c›va fark kaç cm dir? c) X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm dir? Y gazԩnԩn basԩncԩ 66 cm Hg olduԫuna göre, sistemin bulunduԫu ortamda açԩk hava basԩncԩ kaç cm Hg dir? 267 Maddenin Halleri 12. Ԭekildeki sistemde 14. açԩk hava basԩncԩ X gaz› CH4 gaz› 76 cm Hg dir. Buna göre; h 197cm a) CH4 gazԩnԩn h c›va 646cm basԩncԩ kaç atm dir? c›va b) h yüksekliԫi kaç etil alkol c›va cm dir? Ԭekilde verilen manometrenin sol kolunda cԩva, saԫ kolunda ise etil alkol kullanԩlmԩԭ ve içinde etil alkol bulunan barometreye baԫlanmԩԭtԩr. Sistemin bulunduԫu ortamda açԩk hava basԩncԩ 74 cm Hg olduԫuna göre; a) X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? b) h yüksekliԫi kaç cm dir? (dcԩva = 13,6 g/cm3, dalkol = 0,8 g/cm3) Y gaz› 12cm X gaz› 14cm Ԭekildeki sistemin bulunduԫu yerde açԩk hava basԩncԩ 74 cm Hg dir. Buna göre; a) X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? b) Y gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? 268 ESEN YAYINLARI 13. Maddenin Halleri 2. GAZLARIN KԨNETԨK TEORԨSԨ ÖRNEK Aԭaԫԩda verilen gazlardan hangisinin davranԩԭԩ, Gazlarԩn hacmi, içinde bulunduklarԩ kabԩn hac- ideal gaz davranԩԭԩna en yakԩndԩr? mine eԭittir. Molekülleri arasԩndaki boԭluklarԩn yanԩn- (H2 = 2, O2 = 32, He = 4) da, moleküllerin kendi hacimleri dikkate alԩnmayabilir. A) NK’da H2 gazԩ Gazlarԩn molekülleri arasԩnda az da olsa belli bir çe- B) 2 atm basԩnç ve 127°C’de H2 gazԩ kim kuvveti vardԩr. C) 1 atm basԩnç ve 27°C’de O2 gazԩ Moleküller arasԩndaki çekim kuvvetlerinin sԩ- D) 1 atm basԩnç ve 127°C’de He gazԩ fԩr kabul edildiԫi ve moleküllerin kendi hacimleri- E) 1 atm basԩnç ve 127°C’de H2 gazԩ nin dikkate alԩnmadԩԫԩ bir gaza, ideal gaz denir. ÇÖZÜM Ԩdeal gaz, gerçek deԫildir. Böyle bir gaz yoktur. Gazlarԩn davranԩԭԩ sԩcaklԩk ve basԩnçla deԫiԭir. Düԭük sԩcaklԩk ve yüksek basԩnç koԭullarԩndaki gaz sԩvԩlaԭmaya yaklaԭԩr. Çünkü moleküllerin kinetik enerjisi azalԩr. Moleküller arasԩndaki çekim önem kazanԩr. Bu koԭullardaki gaz ideallikten uzaklaԭԩr ve gerçek gaz adԩnԩ alԩr. nan gaz moleküllerinin kinetik enerjisi yüksektir. Moleküller arasԩ çekim küçüktür. Bir gaz bu koԭullarda ideal gaz davranԩԭԩ gösterir. Bu gazԩn yoԫunlaԭma noktasԩ veya diԫer bir ifadeyle sԩvԩ halinin kaynama noktasԩ, moleküller arasԩndaki çekim tarafԩndan belirlenir. Moleküller arasԩndaki çekim az ise kaynama noktasԩ düԭüktür. Bu maddenin gaz hali, kaynama noktasԩ yüksek olan maddenin gaz halinden daha fazla ideal özellik gösterir. Aynԩ sԩcaklԩk ve aynԩ basԩnç koԭulunda farklԩ ESEN YAYINLARI Yüksek sԩcaklԩk ve düԭük basԩnç koԭulunda bulu- Aynԩ koԭullarda molekülleri arasԩndaki çekim kuvveti en az olan en ideal davranԩԭ gösterir. Moleküller arasԩndaki çekim kuvveti, ifadesini yoԫunlaԭma (sԩvԩ halinin kaynama noktasԩ) noktasԩnda gösterir. Yoԫunlaԭma noktasԩ küçük olan gazԩn molekülleri arasԩndaki çekim kuvvetleri zayԩftԩr. Bundan dolayԩ yoԫunlaԭma noktasԩ en düԭük olanԩn davranԩԭlarԩ ideal gaz davranԩԭԩna en yakԩn olur. gazlarԩn davranԩԭlarԩnԩn ideal olmasԩ karԭԩlaԭtԩrԩlԩyorsa, moleküller arasԩndaki çekim kuvvetlerine göre karԭԩlaԭtԩrԩlԩr. Moleküller arasԩndaki çekim kuvvet- ÖRNEK leri, moleküllerin polarlԩԫԩ, molekül kütlesi ve baԫ tü- Sԩvԩ amonyak –33°C de, sԩvԩ kükürt dioksit –10°C de rüne baԫlԩdԩr. Moleküller arasԩndaki çekim kuvvetle- kaynar. rinin karԭԩlaԭtԩrԩlmasԩ, molekül kütlelerinin ve yoԫun- Buna göre, aԭaԫԩdaki gaz örneklerinden hangisi, laԭma noktalarԩnԩn karԭԩlaԭtԩrԩlmasԩ ile mümkün olur. 25°C sԩcaklԩkta ideal gaza en yakԩn davranԩr? Aynԩ koԭullarda molekül kütlesi en küçük olanԩn moleküller arasԩndaki Van der Waals çekim kuvveti düԭük olur. Davranԩԭlarԩ ise ideal gaz davranԩԭԩna en yakԩn olur. A) 1 atm basԩnçta NH3 B) 0,5 atm basԩnçta NH3 C) 1 atm basԩnçta SO2 D) 0,5 atm basԩnçta SO2 E) 2 atm basԩnçta NH3 269 Maddenin Halleri ÇÖZÜM Çarpԩԭmalar sonucunda moleküller arasԩnda enerji alԩԭveriԭi olur. Ancak, moleküller arasԩnda esnek çarpԩԭma olduԫundan enerji kaybԩ olmaz. Dolayԩsԩyla moleküllerin ortalama hԩzԩ deԫiԭmez. Hareket süreklilik gösterir. 2. Gaz molekülleri sonsuz küçük boyutludur. Bir miktar gazԩn içinde çok büyük sayԩda molekül vardԩr. Ancak moleküllerin hacimleri toplamԩ kap hacmi yanԩnda önemsenmeyecek kadar küçüktür. Gaz molekülleri noktasal tanecikler gibidir. 3. Moleküller arasԩ çekim kuvveti önemsenEn düԭük basԩnç ve en yüksek sԩcaklԩk meyecek kadar küçüktür. Moleküller birbirinden ba- koԭulunda, gerçek gazlarԩn davranԩԭlarԩ ideal ԫԩmsԩz olarak davranԩrlar. Gazlar bulunduklarԩ kabԩ gaz davranԩԭԩna en yakԩn olur. tümüyle doldurur. Her bölgeye homojen daԫԩlԩr. Bundan dolayԩ içinde bulunduklarԩ kabԩn her noktasԩna eԭit basԩnç yaparlar. Her oranda karԩԭԩrlar ve kolayca ÖRNEK yayԩlma gösterirler. Aԭaԫԩdakilerden hangisinde verilen gerçek gazԩn 4. Bir gazԩn molekülleri doԫrusal hareket eder. koԭullarԩ, ideal gazԩnkine en uygun olur? A) B) 0,1 273 K C) 0,5 0 °C D) 0,5 27 °C E) 1 300 K ÇÖZÜM Çarpԩԭma sonucu yönleri deԫiԭir. Çarpԩԭmalar araESEN YAYINLARI Sԩcaklԩk —————— 273°C Basԩnç ————— 0,1 sԩnda bir molekülün aldԩԫԩ ortalama uzaklԩԫa, serbest yol denir. 5. Belli koԭullarda bir gazda bulunan moleküller, farklԩ hԩz ve farklԩ kinetik enerjiye sahiptir. Bundan dolayԩ moleküllerin ortalama hԩzԩ ve moleküllerin ortalama kinetik enerjisi kullanԩlԩr. Bir gazԩn moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi sadece sԩcaklԩkla deԫiԭir. Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi mutlak sԩcaklԩkla doԫru orantԩlԩdԩr. Ԩki farklԩ gazԩn mutlak sԩcaklԩԫԩ eԭitse, moleküllerin ortalama kinetik enerjileri de eԭittir. TA = TB ise KEA = KEB dir. Ԩdeal gazlarԩn davranԩԭlarԩnԩ kuramsal bir model olarak açԩklayan teoriye gazlarμn kinetik teorisi denir. Aynԩ koԭullarda moleküllerin ortalama hԩzԩ () molekül kütlesinin karekökü ile ters orantԩlԩdԩr. ja Bu teoriye göre, 1. Bir gaz, sürekli olarak rastgele hareket ha- 1 mA = moleküllerin ortalama hԩzԩ linde olan moleküllerden oluԭur. Moleküller çok mA = Mol kütlesi hԩzlԩ, düzensiz, ama sürekli hareket eder. Gaz mo- Bir gazԩn moleküllerinin ortalama hԩzԩ () mut- lekülleri doԫrusal hareket eder. Çarpԩԭmalar sonucu moleküllerin yönleri deԫiԭir. 270 lak sԩcaklԩԫԩn karekökü ile doԫru orantԩlԩdԩr. ja T Maddenin Halleri Aynԩ sԩcaklԩkta molekül kütlesi küçük olan gaz- ortalama KE lar daha hԩzlԩ yayԩlԩr. Gazlarԩn molekül kütlesi büyüdükçe hԩzԩ azalԩr. Aynԩ sԩcaklԩkta olan farklԩ gazlarԩn yayԩlma hԩzlarԩ, molekül kütlelerinin karekökü ile ters orantԩlԩdԩr. s›cakl›k (K) jx a 1 M Ax Aynԩ sԩcaklԩkta bulunan farklԩ iki gazԩn molekülle- ortalama KE rinin ortalama kinetik enerjileri eԭittir. 1 1 M A $ j2A = M B $ j2B 2 2 A O TA = TB Bu formülden hareketle, s›cakl›k (°C) jA = jB A noktasԩ; MB MA (T eԭit) Graham Difüzyon yasasԩnԩ ifade eden formül el- • Sԩfԩr Kelvin’dir. de edilir. Graham difüzyon yasasԩna göre; farklԩ gaz- ESEN YAYINLARI • Mutlak sԩfԩrdԩr. • –273°C’dir. mol yüzdesi T1 larԩn yayԩlma hԩzlarԩnԩn oranԩ mol kütlelerinin oranԩnԩn karekökü ile ters orantԩlԩdԩr. Aynԩ sԩcaklԩk ve basԩnç koԭullarԩnda, aynԩ sayԩ- T2 da moleküller aynԩ hacmi kaplayacaԫԩndan mol kütlesi yerine öz kütle kullanԩlabilir. jA = jB dB dA (P ve T eԭit) molekül h›z› Gaz moleküllerinin kapalԩ bir kaptan küçük bir T1<T2 dir. Sԩcaklԩk arttԩkça moleküllerin ortalama kinetik enerjisi ve moleküllerin ortalama hԩzԩ artar. delik aracԩlԩԫԩyla dԩԭarԩ geçiԭleri olayԩna efüzyon denir. Difüzyon için geçerli olan formüller efüzyon için 3. GAZLARIN YAYILMASI (DԨFÜZYONU) de geçerlidir. Gazlarԩn efüzyon sԩrasԩnda bir kabԩ bo- Bir gazԩn havada veya baԭka bir gaz içinde ԭaltԩrken harcadԩklarԩ zaman ile efüzyon hԩzlarԩ ters daԫԩlmasԩna gazlarμn yayμlmasμ veya gazlarμn di- orantԩlԩdԩr. füzyonu denir. Odanԩn bir yerinde dökülen kolonya kokusunun odanԩn her yerine daԫԩlԩԭԩ, gazlarԩn yayԩlmasԩna bir j1 t 2 (P ve T eÁit) = j2 t 1 t = geçen zaman örnektir. 271 Maddenin Halleri ÖRNEK 4 ÖRNEK 5 • X gazԩnԩn mol kütlesi 4 gramdԩr. • X ve Y gazlarԩnԩ aynԩ sԩcaklԩktaki difüzyon hԩzlarԩnԩn oranԩ M B) 32 C) 16 90cm A jX = 4 dir. jY D) 8 SO2 B Ԭekildeki kaplarda bulunan CH4 ve SO2 gazlarԩnԩn sԩ- Buna göre 0,5 mol Y gazԩ kaç gramdԩr? A) 64 N CH4 caklԩklarԩ ve basԩnçlarԩ eԭittir. A ile B arasԩnda buluE) 4 nan cam boruda hava bulunmaktadԩr. M ve N vanalarԩ aynԩ anda açԩlԩyor. CH4 ve SO2 gazlarԩ A noktasԩndan kaç cm uzakta karԭԩlaԭԩrlar? (C=12, H =1, S = 32, O =16) ESEN YAYINLARI A) 10 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 272 B) 20 C) 30 D) 45 E) 60 Etkinlik 1 kavramlar› hat›rlayal›m Ö¼RENME ALANI : Maddenin Halleri ALT Ö¼RENME ALANI : Gazlar›n Genel Özellikleri BECER‹LER : Hat›rlama, ‹liÁkilendirme, Seçme KAZANIMLAR : Gazlar›n kinetik özellikleri ve ilgili kavramlar› keÁfeder. AÁa¤›daki cümlelerin boÁluklar›n› uygun kelimelerle doldurunuz. ETK‹NL‹K SÜREC‹ ters boÁluk hacmi barometre normal koÁullar efüzyon kinetik difüzyonu do¤rusal çarpma say›s› kapal› molar hacim mol kütleleri manometre molar hacim 1. Normal koÁullarda bir mol gaz›n kaplad›¤› hacme ………………… denir. 2. Gazlar›n yay›lma h›zlar› ………………… ile ters orant›l›d›r. 3. Gazlar›n davran›Álar›n› kurumsal bir model sunarak aç›klayan teoriye gazlar›n ………………… teorisi denir. 4. Bir mol gaz›n hacmi, cinsi ne olursa olsun ………………… alt›nda 22,4 litredir. 5. Gaz taneciklerinin h›z› mol kütlelerinin karekökü ile ………………… orant›l›d›r. 6. Aç›k hava bas›nc›n› ölçmek için ………………… kullan›l›r. 7. ………………… uçlu manometrenin gösterdi¤i bas›nç gaz›n bas›nc›d›r. 8. Gaz tanecikleri aras›nda ………………… vard›r. 9. Gaz tanecikleri ………………… hareket eder. 10. Gaz bas›nc›n› ölçmek için kullan›lan araçlara ………………… denir. 11. Gaz taneciklerinin ………………… gaz›n kaplad›¤› hacmin yan›nda ihmal edilecek kadar küçüktür. 12. Bir kapta bulunan gaz taneciklerinin birim kap yüzeyine birim zamanda yapt›klar› çarpmaya ………………… denir. 13. Gazlar›n havada veya baÁka bir gaz içinde yay›lmas›na gazlar›n ………………… denir. 14. Gaz moleküllerinin kapal› bir kaptan küçük bir delik arac›l›¤›yla d›Áar› geçiÁleri olay›na ………………… denir. 15. Belirli koÁullardaki 1 mol gaz›n hacmine ………………… denir. 273 GAZ KANUNLARI 1. MİKTAR–HACİM İLİŞKİSİ; AVOGADRO HİPOTEZİ 2. BASINÇ–HACİM İLİŞKİSİ; BOYLE–MARİOTTE KANUNU 3. SICAKLIK–HACİM İLİŞKİSİ; CHARLES KANUNU 4. SICAKLIK–BASINÇ İLİŞKİSİ; GAY–LUSSAC KANUNU 5. GENEL GAZ DENKLEMİ 6. İDEAL GAZ DENKLEMİ 7. MOLEKÜL KÜTLESİ TAYİNİ 8. GAZLARIN ÖZKÜTLESİ 9. KİMYASAL TEPKİMELERDE GAZLAR Yıllardan beri, gazların fiziksel davranışını açıklamak için bir çok yasa geliştirilmiştir. Bu yasalar bir gazın basıncı, sıcaklığı, hacim ve miktarı arasındaki ilişkiyi gösterir. İdeal gazda, gaz moleküllerinin hacmi ve moleküllerarası çekim kuvvetleri ihmal edilir. Düşük basınç ve yüksek sıcaklıklarda çoğu gazların ideal olarak davrandığı varsayılır; gazların fiziksel davranışları ideal gaz denklemi ile açıklanır. 2. BÖLÜM Maddenin Halleri GAZ KANUNLARI Bir gazԩn hacmi basԩnç ve sԩcaklԩkla ilgilidir. Ör- Bir gazԩn temel özellikleri olan mol sayԩsԩ (n), ba- neԫin 1 litre süt satԩn alԩndԩԫԩnda, bu maddenin sabit sԩnç (P), hacim (V) ve sԩcaklԩk (T) deԫiԭkenlerinden hacmi de satԩn alԩnmԩԭ olur. Ԭayet adԩ geçen madde ikisinin sabit olmasԩ durumunda diԫer ikisi arasԩndaki soԫuk ise o maddeyi meydana getiren molekül sayԩsԩ iliԭkiyi veren baԫԩntԩlara gaz yasalarԩ denir. Bu yasa- sԩcak halindekinden fazladԩr. Yani bir 1 litre soԫuk lar tek tek incelenebilir. süt, bir litre ԩlԩk süte nazaran miktarca fazladԩr. Bu nedenden herhangi bir sԩvԩnԩn sԩcaklԩk deԫiԭmesi ile çoԫalma ve azalmasԩ, o sԩvԩnԩn hacmi üzerinde önem- 1. li ԭekilde etki eder. MԨKTAR–HACԨM ԨLԨԬKԨSԨ Bir gazԩn bir molünün kapladԩԫԩ hacme molar Gazlara gelince, aynԩ sayԩda molekül içeren hacim denir. Bütün molar hacimlerin, gazԩn cinsine farklԩ gazlar, farklԩ hacimleri iԭgal edebilirler. Örneԫin baԫlԩ olmaksԩzԩn, birbirine eԭit olduԫu deneylerle is- 3 1 metreküp hidrojen gazԩ istenildiԫinde birkaç cm e patlanmԩԭtԩr. sԩԫdԩrԩlabildiԫi gibi istendiԫinde büyük bir odanԩn hac- Gazlarԩn molar hacmi sԩcaklԩk ve basԩnca baԫ- mini iԭgal edebilir. Ԩç hacimleri 1m3 olan, dolayԩsԩyla 1 lԩdԩr. Aynԩ koԭullarda gazlarԩn eԭit hacimlerinde, hidrojen çelik tüpler, basԩnç altԩnda doldurulduklarԩnda içerdikleri gaz molekül sayԩsԩ, boԭ halinden yaklaԭԩk 100 kat daha fazladԩr. Genel olarak kinetik teoriye göre gaz molekülleri baԫԩmsԩz parçacԩklar olarak ESEN YAYINLARI m3 gaz alabilen ve endüstride kullanԩlan oksijen veya eԭit sayԩda molekül bulunur. Bu gözlem Avogadro Hipotezi olarak bilinir. Aynԩ koԭullarda; VA n A = VB n B tanԩmlanԩr. Bu molekül parçacԩklarԩ birbirine uzak mesafede ve belirsiz yönlerde daimi olarak hareket halinde dԩr. Sabit basԩnç ve sԩcaklԩkta bir gazԩn iԭgal ettiԫi hacim, moleküllerin mol sayԩsԩ ile doԫru orantԩlԩdԩr. hacim olup, önlerine çԩkan boԭluԫu gayet kolayca doldurma özelliklerine sahiptirler. Sԩcaklԩk, gaz molekülleri ortalama enerjisinin bir belirtecidir. Buna göre, sԩcaklԩk ne kadar artarsa, gaz molekülleri o kadar enerji kazanԩp ve o oranda hareket etme kabiliyetine sahip olurlar. Böylece gaz molekülleri içerisinde bulunduԫu ka- (P ve T sabit) mol say›s› bԩn çeperlerine çarparak bir basԩnç meydana getirirler. Ԭayet içerisinde belirli sayԩda gaz molekülü bulunan bir kabԩn hacmi sabit tutulup, sԩcaklԩԫԩ artԩrԩldԩԫԩn- Ԭekildeki grafikte sabit basԩnç ve sԩcaklԩkta hacmin mol sayԩsԩ ile deԫiԭimi verilmiԭtir. 1 atm basԩnç, 0°C sԩcaklԩk koԭuluna normal da, gazԩn kabԩn yüzeylerine yapacaԫԩ basԩnç da artar. Diԫer taraftan, belirli sayԩda gaz molekülleri ihtiva eden bir kabԩn basԩncԩ sabit tutulup, sԩcaklԩk artԩrԩldԩԫԩnda, gazԩn bulunduԫu kabԩn hacmi artar. Yani basԩnç sabit tutulduԫunda hacim sԩcaklԩkla artar. koԭullar denir. NԬA veya NK’da diye kԩsaltԩlarak kullanԩlԩr. NK’da 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar. Bu önerme tüm gazlar için doԫrudur. 275 Maddenin Halleri ÇÖZÜM 1 atm basԩnç, 25°C sԩcaklԩk koԭulunda oda koԭullarԩ denir. Oda koԭullarԩnda 1 mol gaz 24,5 litre hacim kaplar. Bu önerme de tüm gazlar için doԫrudur. ÖRNEK 8 gram CH4 gazԩnԩn 30 litre hacim kapladԩԫԩ koԭullarda 8 gram SO3 gazԩ kaç litre hacim kaplar? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) A) 60 B) 40 C) 12 D) 8 E) 6 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ÖRNEK 13,2 gram N2O gazԩ alabilen bir kap, aynԩ koԭullarda 16,2 gram OX2 gazԩ alabiliyor. X elementinin nötron sayԩsԩ proton sayԩsԩndan 1 fazladԩr. Buna göre, X elementi için; I. NA tane atomunun kütlesi 19 akb dir. II. Bir halojendir. III. Bir atomunun toplam tanecik sayԩsԩ 28 dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (O = 16, N = 14) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 276 C) I ve II Maddenin Halleri 2. BASINÇ – HACԨM ԨLԨԬKԨSԨ ÖRNEK Hava ile doldurulmuԭ bir balon bastԩrԩldԩԫԩnda 3 litre X gaz› patlar. Ԭԩrԩnganԩn ucunu parmaԫԩmԩzla kapayԩp pistonu sԩkԩԭtԩrdԩԫԩmԩzda parmaԫԩmԩza yapԩlan etkinin art- M 2 litre BoÁ II I masԩ, hacim azalԩԭԩyla basԩncԩn arttԩԫԩnԩ anlatԩr. Ԭekilde verilen I. kaptaki X gazԩnԩn basԩncԩ 1,2 atm Miktarԩ ve sԩcaklԩԫԩ sabit olan bir gazԩn hacmi dir. II. kap ise boԭtur. Sabit sԩcaklԩkta M musluԫu açԩ- azaltԩldԩԫԩnda birim hacmindeki molekül sayԩsԩ artar. lԩyor ve yeterli süre bekleniyor. Birim zamanda, birim alana çarpan moleküllerin sa- Buna göre; I. yԩsԩ artar. Bundan dolayԩ basԩnç artar. X gazԩnԩn % 40’ԩ II. kaba geçer. II. Son basԩnç 0,24 atm olur. III. X gazԩnԩn moleküllerinin ortalama hԩzԩ artar. Sabit sԩcaklԩkta belli miktar gazԩn basԩncԩ, yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? hacmiyle ters orantԩlԩdԩr. Bu yasaya Boyle Yasasԩ denir. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 1 V (T ve n sabit) P1 .V1 = P2 .V2 ESEN YAYINLARI Pa (T ve n sabit) bas›nç (n ve T sabit) 1 V hacim P.V Boyle Yasasμ, gazlarμn kinetik modeli ile uyum n ve T sabit P n ve T sabit P halindedir. Bir gazμn hacmi azaltμlarak sμkμρtμrμldμkça, moleküller daha küçük bir hacme hapsedilir. Kabμn içi d P.V daha fazla kalabalμk olur. Belli zamanda kabμn yüzeylerine daha fazla molekül çarpar. Yüzeylere çarpma sayμsμ arttμομ için basμnç artar. n ve T sabit P n ve T sabit Moleküllerin ortalama hμzμ, moleküllerin ortalama V kinetik enerjisi ve toplam molekül sayμsμ deοiρmez. 277 Maddenin Halleri ÖRNEK 3. Hareketli ve sürtünmesiz bir pistonun altԩna ka- II I boÁ M X gaz› 4 litre 60cm SICAKLIK – HACԨM ԨLԨԬKԨSԨ patԩlan bir gazԩn sԩcaklԩԫԩ artԩrԩldԩkça, hacmi de artar. Y gaz› Sԩcaklԩԫԩ artԩrԩlan moleküllerin kinetik enerjisi ve hԩ- 8 litre zԩ artar. Ԩçinde bulunduklarԩ kabԩn yüzeylerine çarpԩԭ44cm manԩn ԭiddeti ve birim zamandaki çarpԩԭma sayԩsԩnԩn artmasԩ gerekir. Bu durumda basԩnç artar. Ancak, pis- c›va c›va ton iç ve dԩԭ basԩncԩ eԭit tuttuԫu için hacim artar, ba- Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu koԭulda bulunan sԩnç deԫiԭmez. Hacim, mutlak sԩcaklԩkla doԫru oran- II. kapta Y gazԩ, I. kapta ise X gazԩ bulunuyor. Sa- tԩlԩ artarken moleküllerin ortalama hԩzԩ, mutlak sԩcak- bit sԩcaklԩkta M musluԫu açԩlԩyor ve yeterli süre bek- lԩԫԩn karekökü oranԩnda artar. Bu durumda kabԩn bi- leniyor. rim alanԩna belli zamanda çarpan molekül sayԩsԩ aza- Soldaki manometrenin cԩva seviyeleri arasԩndaki lԩr. Bunu sonuca baԫlԩyacak olursak; fark kaç cm olur? A) 20 B) 60 Sabit basԩnç altԩnda belli miktar gazԩn hacC) 80 D) 100 mi, mutlak sԩcaklԩkla doԫru orantԩlԩ olarak deԫiԭir. E) 120 Bu yasaya Charles Yasasԩ denir. ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI VaT V1 V2 = T1 T2 (n ve P sabit) (n ve P sabit) hacim s›cakl›k (K) (n ve P sabit) 1 V d (n ve P sabit) T V T T Ort. KE (n ve P sabit) 278 (n ve P sabit) T T Maddenin Halleri ÖRNEK hacim hacim 12 8 –273 O (n ve P sabit) s›cakl›k (°C) –273 0 47 X s›cakl›k (°C) ÖRNEK Sabit basԩnç koԭulunda belli miktarda X gazԩ ԩsԩtԩlԩyor. Sürtünmesiz ve aԫԩrlԩԫԩ ihmal Isԩtma ile ilgili hacim-sԩcaklԩk grafiԫi yukarԩda veriliyor. edilen bir piston ile kapatԩlmԩԭ N2 gazԩnԩn sԩcaklԩԫԩ 27°C, Grafikte verilmeyen X sԩcaklԩԫԩ kaç °C dir? sürtünmesiz ve hareketli piston hacmi 330 cm3 tür. Azot gazԩ A) 480 B) 227 C) 207 D) 147 E) 127 N2 gaz› ԩsԩtԩlarak sԩcaklԩԫԩ 127°C’ye ÇÖZÜM çԩkarԩlԩyor. Buna göre; Moleküllerin ortalama hԩzԩ artar. II. Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi artar. III. Hacmi 110 cm3 artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ESEN YAYINLARI I. ÇÖZÜM 4. SICAKLIK – BASINÇ ԨLԨԬKԨSԨ Sabit hacimli bir kapta bulunan belli miktar gazԩn sԩcaklԩԫԩ artԩrԩldԩԫԩnda, sԩcaklԩkla doԫru orantԩlԩ olan moleküllerin kinetik enerjisi ve kinetik enerjiye baԫlԩ olan moleküllerin ortalama hԩzԩ artar. Moleküllerin ortalama hԩzԩ arttԩԫԩ için birim zamanda kabԩn yüzeylerinin birim alanԩna çarpan molekül sayԩsԩ ve çarpԩԭmanԩn ԭiddeti artar. Bundan dolayԩ basԩnç artar. Bu durum tek cümleyle aԭaԫԩdaki gibi açԩklanabilir: 279 Maddenin Halleri Sabit hacimli bir kap içindeki belli miktar ga- ÖRNEK zԩn basԩncԩ, mutlak sԩcaklԩkta doԫru orantԩlԩdԩr. Sabit hacimli kapta bulunan n mol He gazԩnԩn 77°C’de Buna Gay–Lussac Yasasԩ denir. basԩncԩ 1,4 atm dir. PaT Sԩcaklԩk kaç °C’ye çԩkarԩlԩrsa basԩnç 2,1 atm olur? (n ve V sabit) A) 525 P1 P2 = T1 T2 (n ve P sabit) B) 420 C) 350 D) 252 E) 223 ÇÖZÜM bas›nç s›cakl›k (T) (n ve V sabit) P T T (n ve V sabit) (n ve V sabit) T Bas›nç I ESEN YAYINLARI d ÖRNEK Sabit hacimli bir kapta bulunan n mol X gazԩnԩn sԩcaklԩԫԩ artԩrԩlԩyor. Buna göre, I. II A O Moleküllerin ortalama hԩzԩ II. Öz kütle s›cakl›k (°C) III. Basԩnç nicelikleri nasԩl deԫiԭir? I ————— A) Artar II ————— Deԫiԭmez zԩnԩn basԩnç–sԩcaklԩk iliԭkisi I. grafikte, belli miktar Y B) Deԫiԭmez Artar Artar gazԩnԩn basԩnç–sԩcaklԩk iliԭkisi II. grafikte veriliyor. Bu C) Artar Deԫiԭmez Deԫiԭmez grafikte; D) Artar Artar Artar E) Deԫiԭmez Artar Azalԩr Sabit hacimli bir kapta bulunan belli miktar X ga- • A noktasԩna mutlak sԩfԩr denir. • A noktasԩ –273°C dԩr. • A noktasԩ 0 kelvindir. • X gazԩnԩn mol sayԩsԩ, Y gazԩnԩn mol sayԩsԩndan fazladԩr. • Aynԩ grafikler mol sayԩsԩ sabit tutularak farklԩ hacimlerde elde edilebilir. 280 ÇÖZÜM: III ————— Artar Etkinlik 2 do ru yanl›fl belirleme Ö¼RENME ALANI : Maddenin Halleri ALT Ö¼RENME ALANI : Gazlar›n Özellikleri ve Gaz Yasalar› BECER‹LER : Hat›rlama, belirleme, seçme KAZANIMLAR : Gazlar›n özelliklerini ve gaz yasalar›n› keÁfeder. Kavramlarla ilgili tan›mlar› hat›rlayarak yazar. ETK‹NL‹K SÜREC‹ AÁa¤›daki cümlelerin do¤ru veya yanl›Á oldu¤unu belirleyiniz. CÜMLELER DO¼RU YANLIÀ 1. Aç›k hava bas›nc›n› ölçmek için barometre kullan›l›r. 2. Gaz taneciklerinin h›z› mol kütlelerinin karekökü ile do¤ru orant›l›d›r. 3. Gaz tanecikleri aras›nda boÁluklar vard›r. 4. Bir mol gaz›n hacmi, cinsi ne olursa olsun NK'da 22,4 litredir. 5. Aç›k uçlu manometrelerin gösterdi¤i bas›nç gaz›n bas›nc›d›r. 6. NK'daki bir mol gaz›n uzayda kaplad›¤› hacme molar hacim denir. 7. Gazlar›n davran›Álar›n› bir model sunarak aç›klayan teoriye, gazlar›n kinetik teorisi denir. 8. Gaz molekülleri dairesel hareket eder. 9. Gaz molekülleri aras›nda esnek çarp›Áma olur. Bu çarp›Ámalar sonucunda toplam kinetik enerji azal›r. 10. Sabit bas›nçta bir miktar gaz›n s›cakl›¤› ile hacminin do¤ru orant›l› oldu¤unu aç›klayan yasaya Gay-Lussac Yasas› denir. 11. Sabit s›cakl›kta sabit miktardaki bir gaz›n hacmi gaz›n bas›nc› ile ters orant›l›d›r. Buna Boyle-Mariotte Yasas› denir. 12. Sabit bas›nçl›, bir miktar gaz›n hacmi ile mutlak s›cakl›¤› do¤ru orant›l›d›r. Buna Charles Yasas› denir. 13. Ayn› koÁullarda eÁit hacimli gazlar, eÁit say›da molekül içerir. Buna Avogadro Yasas› denir. 281 MADDENԨN HALLERԨ 1. I. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – II (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Bütün moleküllerinin hԩzlarԩ eԭittir. II. Kabԩn yüzeylerinin birim alanԩna birim zamanda çarpan molekül sayԩsԩ farklԩdԩr. III. Bütün moleküllerin kinetik enerjileri eԭittir. Bir kaba doldurulan saf bir gaz için yukarԩda verilen ifadelerden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III 3. Aynԩ koԭullarda 13,2 gram CO2 gazԩ alabilen bir kap, 9,6 gram X2H4 almaktadԩr. C) I ve II Buna göre, X elementinin atom kütlesi kaçtԩr? (C=12, H=1, O=16) ÇÖZÜM A) 44 B) 32 C) 16 D) 14 E) 12 2. 3,2 gram CH4 gazԩnԩn 400 cm3 hacim kapladԩ- ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ԫԩ koԭullarda, 20 gram SO3 gazԩ kaç cm3 hacim kaplar? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) A) 500 B) 480 C) 320 D) 120 E) 80 ÇÖZÜM 4. HF CH4 SO2 I II Ԭekilde verilen özdeԭ kaplarda aynԩ koԭullarda HF gazԩ ve CH4–SO2 karԩԭԩmԩ bulunuyor. Kaplarda bulunan gazlarԩn difüzyonu için aynԩ büyüklükte birer delik açԩlԩyor. HF gazԩ, 20 sn’de difüzlenirken gaz karԩԭԩmԩ ise 25 sn’de difüzleniyor. Karԩԭԩmda, kütlece CH4 yüzdesi nedir? (C=12, H=1, S= 32, O=16, F=19) A) 68,75 282 B) 68 C) 48 D) 34,82 E) 31,75 Maddenin Halleri ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 6. Sabit hacimli bir kapta, bulunan m gram azot gazԩnԩn 22°C’de basԩncԩ 57 cm Hg dir. Gazԩn sԩcaklԩԫԩ 612°C’ye çԩkarԩlԩyor. Son basԩnç kaç atm olur? A) 0,75 B) 1,25 C) 2,25 D) 3,5 E) 4,5 ÇÖZÜM 5. Sürtünmesiz ve hareketli bir piston ile kapatԩlmԩԭ olan He gazԩnԩn sԩcaklԩԫԩ 47°C dir. Sabit basԩnç koԭulunda sԩ- 47°C He gaz› caklԩk 127°C’ye çԩkarԩlԩyor. Gazԩn ilk yoԫunluԫunun son yoԫunluԫuna oranԩ nedir? A) 4 5 B) 5 3 C) 6 5 D) 5 4 E) 7 4 283 Maddenin Halleri P0=74cm 7. ÇÖZÜM boÁ 27°C X gaz› 227°C X gaz› 48cm Àekil-1 h c›va c›va Àekil-2 Ԭekil-1’deki kapta 27°C sԩcaklԩkta bulunan X gazԩnԩn sԩcaklԩԫԩ 227°C’ye çԩkarԩldԩktan sonra açԩk hava basԩncԩnԩn 74 cm Hg olduԫu ortamda açԩk uçlu manometreye baԫlanԩyor. Elde edilen Ԭekil 2’deki h yüksekliԫi kaç mm 9. Y gaz› Y gaz› dir? 12cm 18cm A) 80 B) 60 C) 32 D) 8 E) 6 X gaz› h2 4cm ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI Àekil-1 c›va Àekil-2 c›va Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu bir ortamda Ԭekil-1’deki sistem dengededir. Manometre içinde X gazԩ bulunan A kabԩna baԫlanԩnca Ԭekil-2 oluԭuyor. Sԩcaklԩk deԫiԭmediԫine göre X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? A) 72 ÇÖZÜM 8. h2 X gaz› c›va 24cm X gaz› 13cm 24cm c›va Àekil-1 Àekil-2 Açԩk hava basԩncԩnԩn 76 cm Hg olduԫu bir ortamda bulunan deney tüpü Ԭekil-I’de veriliyor. Aynԩ koԭullarda tüp ters çevriliyor. Oluԭan Ԭekil-II deki h2 kaç cm dir? A) 6,5 284 B) 13 C) 20 D) 25 E) 26 B) 80 C) 108 D) 112 E) 124 Maddenin Halleri 10. Z gaz› X gaz› 4 litre M Y gaz› 1 litre sürtünmesiz piston 11. 20cm sürtünmesiz piston 60cm CH4 gaz› + X gaz› CH4 gaz› c›va Àekil–1 Àekil–2 Sürtünmesiz ve hareketli bir pistonla kapatԩlmԩԭ M musluԫu kapalԩ iken manometrenin saԫ kolundaki Z gazԩnԩn basԩncԩ 120 cm Hg dir. Aynԩ sԩ- olan Ԭekil-1 deki metan (CH4) gazԩna aynԩ sԩcaklԩk- caklԩkta M musluԫu açԩlarak yeterli süre beklen- ta X gazԩ ilave ediliyor. diԫinde manometrenin kollarԩndaki cԩva seviyele- Hacim, aynԩ basԩnçta 2 katԩna çԩkԩyor ve Ԭekil-2 ri eԭitleniyor. deki gaz karԩԭԩmԩnԩn öz kütlesi Ԭekil–1’deki ga- Buna göre, M musluԫu açԩlmadan önce X ga- zԩn öz kütlesinin 2,5 katԩ olduԫuna göre, X gazԩ zԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? aԭaԫԩdakilerden hangisi olabilir? A) 7,5 B) 15 C) 30 D) 48 (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16, N = 14) E) 105 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI A) CO2 B) NO2 C) SO2 D) CS2 E) N2O5 ÇÖZÜM 285 MADDENԨN HALLERԨ ALIԬTIRMALAR – 2 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 1. 4. t °C’de He gazԩ taneciklerinin ortalama hԩzԩ 8.10 –3 cm/sn’dir. Aynԩ sԩcaklԩkta X gazԩnԩn mole–3 küllerinin ortalama hԩzԩ 4.10 X gaz› cm/sn’dir. Buna göre; M 1 litre 38cm Y gaz› 2 litre a) X gazԩnԩn molekül kütlesi nedir ? (He = 4) b) X gazԩ: CH4, O2, N2H4 , CO ve SO2 gazlarԩn- c›va dan hangisi olabilir? (C = 12, H = 1, O = 16, N = 14, S=32) Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu ortamda M musluԫu kapalԩ iken X gazԩnԩn basԩncԩ manometrede veriliyor. Sabit sԩcaklԩkta M musluԫu açԩldԩԫԩnda son basԩnç 2,9 atm oluyor. 2. Belli bir sԩcaklԩk ve basԩnçta, 200 ml He gazԩ, bu- a) Musluk açԩlmadan önce X gazԩnԩn basԩncԩ kaç lunduԫu kaptaki bir delikten 7 saniyede dԩԭarԩ çԩ- cm Hg dir? kԩyor. b) Musluk açԩldԩktan sonra Y gazԩnԩn basԩncԩ kaç Aynԩ sԩcaklԩk ve basԩnçta 600 ml SO2 gazԩ ay- atm olur? ESEN YAYINLARI nԩ delikten kaç saniyede dԩԭarԩ çԩkar? (He = 4, S = 32, O = 16) 5. 3. Y gaz› X gaz› I II 56cm c›va X gaz› 24cm 8cm 31cm Àekil-1 h X gaz› c›va h2 12cm Àekil-2 Açԩk hava basԩncԩnԩn 74 cm olduԫu ortamda X c›va c›va gazԩnԩn basԩncԩ ve hacmi Ԭekil–1’de verilmiԭtir. Deney tüpüne 4 cm cԩva ilave edildikten sonra Yukarԩda verilen sistemde, II. kaptaki X gazԩnԩn aynԩ koԭullarda ters çevriliyor. Ԭekil–2’deki du- basԩncԩ 42 cm Hg dir. rum oluԭuyor. Buna göre; Buna göre; a) Y gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? a) Ԭekil–2’de X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg’dir? b) Açԩk hava basԩncԩ kaç cm Hg dir? b) Ԭekil–2’de h2 yüksekliԫi kaç cm’dir? c) h yüksekliԫi kaç cm dir? 286 Maddenin Halleri 6. 9. Sürtünmesiz ve hareketli piston ile kapatԩlmԩԭ olan X gazԩnԩn 27°C’de hacmi 120 sürtünmesiz ve hareketli piston cm3’tür. X gazԩnԩn sԩcaklԩԫԩ X gaz› X gaz› 27°C 16cm t2°C 14cm 120 cm3 X gaz› 127°C’ye çԩkarԩlԩyor. a) Son hacmi kaç cm3 olur? b) Kabԩn yüzeyinin 1 cm2 lik alanԩna birim za- Àekil-1 c›va Àekil-2 c›va manda çarpan molekül sayԩsԩ nasԩl deԫiԭir? Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu koԭulda c) Son öz kütlenin, ilk öz kütleye oranԩ ne olur? 27°C’deki manometreye baԫlԩ kapta X gazԩ ԩsԩtԩlԩyor. Isԩtma sonucunda Ԭekil–2 elde ediliyor. Dԩԭ basԩnç aynԩ olduԫuna göre; a) Ԭekil–1’de X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg’dir? b) Ԭekil–2’de X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg’dir? 7. Bir gazԩn davranԩԭlarԩ aԭaԫԩda verilen koԭul- c) Ԭekil–2’de X gazԩnԩn sԩcaklԩԫԩ(t2) kaç °C dir? lardan hangisinde ideal gaz davranԩԭԩna en yakԩn olmasԩ beklenir? A) P, 3T B) 2P, T D) 2P, 2T E) C) P , 2T 2 ESEN YAYINLARI P , 3T 2 10. 20 litrelik bir kapta bulunan He gazԩnԩn basԩncԩ 380 mmHg, sԩcaklԩԫԩ 47°C’dir. Basԩncԩ deԫiԭtirmeden hacmin 1/4’ü kadar artmasԩ için sԩcaklԩԫԩ kaç °C olmalԩdԩr? 8. X gaz› 100cm X gaz› 40cm h2 4cm Àekil-1 c›va Àekil-2 c›va 11. Aynԩ koԭullarda hacimleri eԭit iki kaptan birinde Açԩk hava basԩncԩnԩn 76 cm Hg olduԫu ortamda aynԩ sԩcaklԩkta Ԭekil–1’deki manometreye cԩva eklenerek Ԭekil–2’deki durum elde ediliyor. Buna göre; a) Ԭekil–1’de X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg’dir? b) Ԭekil–2’de X gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg’dir? 8 g N2H4 diԫerinde 11 g XO2 gazԩ bulunmaktadԩr. Buna göre, a) XO2’nin mol kütlesi nedir? (N = 14, H = 1) b) X elementinin atom kütlesi nedir? (O = 16) c) Ԭekil–2’de h2 yüksekliԫi kaç cm dir? 287 Maddenin Halleri 12. Sabit hacimli bir kapta bulunan He gazԩnԩn 15. 4,8 gram CH4 gazԩnԩn 36 litre hacim kapladԩ- 27°C’de, basԩncԩ 0,4 atm dir. ԫԩ koԭullarda 16 gram SO2 gazԩ kaç litre hacim a) Sԩcaklԩk 57°C’ye çԩkarԩlԩyor. Basԩnç kaç atm kaplar? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) olur? b) He gazԩnԩn basԩncԩnԩn 0,6 atm olmasԩ için sԩcaklԩk kaç °C olmalԩdԩr? 13. sürtünmesiz ve hareketli piston I 12,8g CH4 a II 33,6g N2 b c d e 16. f B A V T He gaz› Ԭekilde verilen kap 5 eԭit bölmeden oluԭmakta- V T Ne gaz› (C = 12, H = 1, N = 14) a b c d e f 40mm edilirse piston d noktasԩnda dengeyi saԫlar? ESEN YAYINLARI dԩr. Sistem dengededir. Aynԩ sԩcaklԩkta I. bölmeye kaç gram CH4 ilave sürtünmesiz ve hareketli piston C›va Ԭekilde verilen sistemin bulunduԫu ortamda dԩԭ basԩnç 76 cm Hg’dir. A kabԩnԩn sԩcaklԩԫԩ T/2 kadar artԩrԩlԩyor. a 14. b c d e f 1 mol X2 gaz› b) Cԩva seviyeleri arasԩndaki fark kaç cm olur? c) Ne gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg olur? 3 mol Y2 gaz› sürtünmesiz ve hareketli piston Ԭekilde verilen kap eԭit bölmelidir. Kapta aynԩ sԩcaklԩkta; X2(g) + 3Y2(g) A 2XY3(g) tepkimesi oluԭturuluyor. 0,5 mol XY3 gazԩ oluԭtuԫu anda piston hangi noktada bulunur? 288 a) He gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg olur? d) B kabԩndaki piston hangi noktada durur? Maddenin Halleri 17. I. 17. X s›v›s› I N2(gaz) 2V litre II Gazlarԩn yayԩlma hԩzlarԩ ………… ile orantԩlԩdԩr. II. Bir gazԩn basԩncԩnԩ ölçmek için ………… kullanԩlԩr. 19cm X(gaz) V litre M III. Gazlarԩn davranԩԭlarԩnԩ bir model olarak açԩklayan teoriye gazlarԩn ………… denir. Yukarԩda verilen cümlelerin boԭluklarԩnԩ dol- 25 °C’de I. kapta X sԩvԩsԩ ve X buharԩ bulunmak- durmak için aԭaԫԩdaki kelime gruplarԩndan tadԩr. Buhar fazԩnԩn hacmi V litredir. II. kapta ise hangisi uygun olur? azot gazԩ bulunmaktadԩr. II. kabԩn hacmi 2V litre- I II III dir. Dԩԭ basԩncԩn 76 cm olduԫu koԭulda ve sabit A) Sԩcaklԩk Manometre Kinetik teorisi sԩcaklԩkta M musluԫu açԩlԩyor ve yeterli süre bek- B) Basԩnç Manometre Kinetik teorisi leniyor. C) Sԩcaklԩk Barometre Kinetik teorisi X sԩvԩsԩnԩn 25 °C’deki buhar basԩncԩ 30 mm Hg D) Sԩcaklԩk Manometre Çarpԩԭma teorisi olduԫuna göre, E) Basԩnç Manometre Difüzyon teorisi a) Azot gazԩnԩn son basԩncԩ kaç cm Hg olur? kaç cm olur? ESEN YAYINLARI b) Manometrenin civa seviyeleri arasԩndaki fark 289 Etkinlik 3 kavramlar› hat›rlayal›m Ö¼RENME ALANI : Maddenin Halleri ALT Ö¼RENME ALANI : Gaz Kanunlar› BECER‹LER : Hat›rlama, iliÁkilendirme, seçme KAZANIMLAR : Gazlar›n bas›nç - s›cakl›k, bas›nç - hacim, hacim - s›cakl›k, mol say›s› - hacim iliÁkilerini keÁfeder. ETK‹NL‹K SÜREC‹ AÁa¤›daki cümlelerin boÁluklar›n› uygun kelimelerle doldurunuz. do¤ru taneciklerinin kinetik enerji hacminde Avogadro Kanunu ideale Gay - Lussac Kanunu 33,6 Boyle Kanunu 273 Charles Kanunu bas›nç 1. Sabit s›cakl›kta sabit miktardaki bir gaz›n hacmi gaz›n bas›nc› ile ters orant›l›d›r. Buna ……………… denir. 2. Sabit bas›nçta bir miktar gaz›n s›cakl›¤› ile hacminin do¤ru orant›l› oldu¤unu aç›klayan gaz kanununa ……………… denir. 3. Sabit hacimli bir miktar gaz›n mutlak s›cakl›¤› ile bas›nc› do¤ru orant›l›d›r. Buna ……………… denir. 4. Ayn› Áartlarda eÁit hacimli gazlar, eÁit say›da molekül içerir. Buna ……………… denir. 5. Sabit s›cakl›k ve bas›nçta gazlar›n hacmi mol say›s› ile ……………… orant›l›d›r. 6. Belli s›cakl›k ve bas›nçta bir miktar gaz›n hacmi iki kat›na ç›kar›l›nca ……………… yar›ya düÁer. 7. Derece Santrigrat (°C) olarak ölçülen bir s›cakl›¤› Kelvine (K) dönüÁtürmek için ……………… eklenmelidir. 8. Normal koÁullardaki herhangi bir gaz›n 1,5 molünün hacmi ……………… litredir. 9. Avogadro hipotezine göre ayn› koÁullarda gazlar›n eÁit ……………… eÁit say›da atom veya molekül bulunur. 10. ‹deal bir gaz›n ……………… hacmi yok kabul edilir. 11. Gerçek gazlar düÁük bas›nç ve yüksek s›cakl›kta ……………… yaklaÁ›rlar. 12. ‹deal gazlar›n molekülleri aras›ndaki çarp›Ámalarda ……………… kayb› olmaz. 290 Maddenin Halleri 5. GENEL GAZ DENKLEMԨ Buraya kadar incelenen gaz yasalarԩ aԭaԫԩdaki gibidir. P1 . V2 = P2 . V2 (n ve T sabit) Boyle Yasasԩ V1 V2 = T1 T2 (n ve P sabit) Charles Yasasԩ P1 P2 = T1 T2 (n ve V sabit) 6. ԨDEAL GAZ DENKLEMԨ Gay-Lussac Yasasԩ Charles Yasasԩ; n ve P sabit V _ T Bu gaz yasalarԩ birleԭtirilerek birleԭik bir gaz Gay–Lussac Yasasԩ; n ve V sabit P_T denklemi elde edilir. P1 .V1 P2 .V2 = T1 T2 Boyle Yasasԩ; n ve T sabit P _ 1/ V Avogadro hipotezi; P ve T sabit V _ n (n sabit) Yukarԩda verilen ideal gaz yasalarԩ birleԭtirilirse Buna genel gaz denklemi denir. Buna göre, doԫru, basԩnçla ters orantԩlԩdԩr. ÖRNEK II I boÁ 1 litre 4 litre Ԭekilde verilen kaplarԩn I. sinde 47°C’de ve 1,2 atm basԩnçta X gazԩ bulunuyor. II. kap ise boԭtur. M musluԫu açԩlԩyor ve bir süre bekleniyor. Daha sonra sԩcaklԩk 227°C’ye çԩkarԩlԩyor. X gazԩnԩn son basԩncԩ kaç atm olur? A) 0,24 B) 0,30 D) 0,468 E) 0,625 ÇÖZÜM 1 .n.T sonucu ortaya çԩkar. V P.V oranԩndan sabit bir sayԩ ortaya çԩkar. Bu san.T bit sayԩ R ile gösterilir. R sabitine ideal gaz sabiti denir. Ԩdeal gaz sabiti; 8,2056.10–2 litre. atm/K.mol M X gaz› ESEN YAYINLARI miktarԩ sabit olan bir gazԩn hacmi, mutlak sԩcaklԩkla Pa 8,3143.103 litre. Pa/K.mol 8,3143 J/K.mol olarak kullanԩlabilir. Bu kitapta, 8,2056.10–2 = 0,082056 0,082 kullanԩlacaktԩr. 0,082 litre. atm/K.mol P.V = n.R.T yasasԩna uyan gazlara ideal gaz denir. n yerine m/mA yazԩlabilir. P.V = C) 0,375 m .R.T MA Bu denklemde V ile mA yer deԫiԭtirilirse, P.m A = m .R.T V denklemi oluԭur. m/V öz kütle olduԫuna göre; P.m A = d.R.T yazԩlabilir. 291 Maddenin Halleri 7. 8. MOLEKÜL KÜTLESԨNԨN TAYԨNԨ Ԩdeal gaz denklemi, P.V = GAZLARIN ÖZKÜTLESԨ Gazlarԩn Özkütlesi; m .R.T ԭeklinde kulMA Basԩnç ve sԩcaklԩԫa baԫlԩdԩr. Sabit basԩnç koԭulunda sԩcaklԩk artԩrԩlԩrsa gazԩn özkütlesi azalԩr. Sa- lanԩlarak gazlarԩn molekül kütlesi (MA) bulunabilir. bit hacimdeki gazԩn kԩsmi basԩncԩ artԩrԩlԩrsa özkütlesi artar. Katԩ ve sԩvԩlarda ise özkütle sԩcaklԩԫa baԫlԩdԩr. Sԩcaklԩk deԫiԭtiԫinde katԩ ve sԩvԩlarԩn hacmi deԫiÖRNEK ԭir. Bundan dolayԩ özkütleleri deԫiԭir. Basԩnç ise katԩ ve sԩvԩlarԩn özkütlesini etkilemez. Gazlarԩn özkütlesi molekül kütlesi ile doԫru orantԩlԩdԩr. P.MA = d.R.T formülü ile hesaplanԩr. ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI P.MA = d.R.T ÖRNEK 2 atm basԩnçta, 0°C’de özkütlesi 5 g/ olan gazԩn formülü aԭaԫԩdakilerden hangisidir? (C = 12, H =1) A) CH4 B) C2H4 C) C3H8 D) C3H6 E) C4H8 ÇÖZÜM ÖRNEK 27°C sԩcaklԩk ve 4,1 atmosfer basԩnç koԭulunda NO gazԩnԩn özkütlesi kaç g/ dir? (N = 14, O = 16) A) 20 292 B) 5 C) 2 D) 0,5 E) 0,2 Maddenin Halleri ÇÖZÜM ÇÖZÜM 9. KԨMYASAL TEPKԨMELERDE GAZLAR Gaz halinde gerçekleԭen tepkimelerde, kimyasal hesaplamalar ideal gaz denkleminden yararlanԩlarak ESEN YAYINLARI hesaplanabilir. Tepkime öncesi için, P1.V1 = n1.R.T1 denklemi yazԩlԩr. Tepkime sonrasԩ içinde, P2.V2 = n2.R.T2 denklemi yazԩlԩr. Denklemler birbirine oranlanabilir. P1 .V1 n 1 .R.T1 = P2 .V2 n 2 .R.T2 ÖRNEK –13°C de V litrelik bir kapta bulunan 2 mol X gazԩnԩn basԩncԩ 0,2 atm’dir. Sԩcaklԩk 507°C’ye çԩkarԩlԩnca X gazԩnԩn % 50’si, X(g) ±A Y(g)+2Z(g) tepkime denklemine göre ayrԩԭԩyor. Son sԩcaklԩkta basԩnç kaç atm olur? A) 0,4 B) 0,6 C) 0,8 D) 1 E) 1,2 293 MADDENԨN HALLERԨ 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – III (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Bir miktar helyum gazԩnԩn 570 mmHg basԩnç ve ÇÖZÜM 127°C sԩcaklԩk koԭulunda hacmi 200 ml’dir. He gazԩnԩn 1,2 atm basԩnç ve 227°C sԩcaklԩkta koԭulundaki hacmi kaç ml olur? A) 76 B) 114,25 D) 156,25 E) 184,5 C) 132,5 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 3. 24 gram XY3 gazԩnԩn 6,72 litrelik bir kapta 273°C deki basԩncԩ 2 atm dir. Buna göre, X’in atom kütlesi nedir? (Y = 16 ) A) 80 B) 64 C) 40 D) 32 E) 24 ÇÖZÜM 2. M boÁ X gaz› 580ml B A 4cm a Açԩk hava basԩncԩnԩn 76 cm Hg olduԫu koԭulda bulunan sistemde A kabԩ boԭtur. 580 ml hacmindeki B kabԩnda 17°C sԩcaklԩkta X gazԩ bulunuyor. M musluԫu açԩldԩktan sonra gazԩn sԩcaklԩԫԩ 427°C’ye çԩkartԩlԩyor. Manometredeki cԩva a noktasԩndan yukarԩya 6 cm yükseldiԫine göre, A kabԩnԩn hacmi kaç ml dir? A) 420 B) 620 D) 1120 E) 1200 294 C) 840 Maddenin Halleri 4. 2 atm basԩnç ve 273°C sԩcaklԩk koԭullarԩnda bu- 6. lunan X gazԩnԩn öz kütlesi 1,25 g/l dir. boÁ H2 gaz› X gazԩ aԭaԫԩdakilerden hangisi olabilir? (N = 14, C = 12, O = 16, H = 1, S = 32) A) N2 B) CO2 C) H2 D) CH4 48cm E) SO2 M 5 litre I N2 gaz› 3 litre II 2cm ÇÖZÜM Ԭekildeki sistemin bulunduԫu yerde açԩk hava basԩncԩ 74 cm Hg dir. 5 litrelik I. kapta H2 gazԩ, 3 litrelik II. kapta N2 gazԩ bulunuyor. Kaplardaki gazlarԩn sԩcaklԩklarԩ eԭittir. Musluk açԩlarak gazlarԩn tepkimeye girmesi saԫlandԩԫԩnda, N2(g) + 3H2(g) ±A 2 NH3(g) tepkimesi gerçekleԭiyor. 5. M Tepkime sonunda ve aynԩ sԩcaklԩkta toplam 5 atm O2 2 litre I gaz basԩncԩ kaç cm Hg olur? II Ԭekildeki sistemde musluk açԩlarak gazlarԩn tepkimeye girmesi saԫlandԩԫԩnda, 2 CO(g) + O2(g) ±A 2 CO2(g) ESEN YAYINLARI 4 atm CO 3 litre A) 19,25 B) 38,50 D) 148 E) 160 C) 77 ÇÖZÜM tepkimesi gerçekleԭiyor. Tepkime sonunda baԭlangԩç sԩcaklԩԫԩna dönüldüԫünde toplam gaz basԩncԩ kaç atm olur? A) 0,8 B) 1,2 C) 2,4 D) 2,8 E) 3,2 ÇÖZÜM 295 Maddenin Halleri 7. Manometrenin bulunduԫu Hg dir. ÇÖZÜM su ortamda dԩԭ basԩnç 72 cm X gaz› 68cm Kapta bulunan gazԩn sԩcaklԩԫԩ 27°C ve öz kütlesi 1cm 2,46 g/cm3 olduԫuna göre, X gazԩnԩn molekül kütlesi c›va nedir? 3 3 (dcԩva = 13,6 g/cm , dsu = 1 g/cm ) A) 49,20 B) 52,26 D) 56 E) 58,96 C) 54,84 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 8. Yandaki kapta bulunan 4 mol X2 ve 6 mol Y2 gazlarԩnԩn oluԭturduԫu karԩԭԩmԩn hacmi V litre, hareketli ve sürtünmesiz X2(g) ve Y2(g) P atm basԩncԩ P atm dir. Bu gazlar ile, X2(g) + 3Y2(g) ±A 2XY3(g) 9. 24,6 litrelik bir kapta 27°C sԩcaklԩkta bulunan 75 gram SO3 ve N2O gaz karԩԭԩmԩnԩn toplam basԩncԩ 1,5 atm dir. Buna göre, I. N2O gazԩnԩn kütlesi 55 g dir. II. SO3 gazԩ 0,25 mol dür. tepkimesi sabit sԩcaklԩkta ve tam verimle gerçekleԭtiriliyor. III. N2O gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 1,25 atm dir. Tepkime sonrasԩ ilk duruma göre, kaptaki gazԩn bazԩ özelliklerindeki deԫiԭmeler için hangisi yanlԩԭ olur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (N = 14, O = 16, S = 32) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) Toplam basԩnç deԫiԭmez. B) Hacim azalԩr. C) Basԩnç x hacim deԫeri deԫiԭmez. D) Öz kütle artar. E) Birim hacimdeki molekül sayԩsԩ deԫiԭmez. D) II ve III E) I, II ve III 296 C) I ve II Maddenin Halleri ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 10. V litrelik bir kapta 27°C de 4 mol CO ve 4 mol O2 bulunuyor. Dԩԭ basԩnç 76 cm Hg dir. 4 mol CO 4 mol O2 11. 4,48 litrelik K kabԩnda 24cm Gazlar arasԩnda; 273°C sԩcaklԩkta 7,6 g X CO(g) + 1/2O2(g)A CO2(g) gazԩ bulunuyor. tepkimesi gerçekleԭtik- Dԩԭ basԩnç 74 cm Hg c›va ten sonra kaptaki sԩ- olduԫuna göre X gazԩ caklԩk 127°C’ye getirili- aԭaԫԩdakilerden han- yor. Manometrede cԩva seviyeleri arasԩndaki fark kaç mm olur? gisi olabilir? A) 1000 B) 900 D) 240 E) 140 K X gaz› su 136cm 12cm c›va (C=12, O=16, S=32, N=14, dsu= 1 g/ml, dcԩva= 13,6 g/ml) C) 760 A) CO2 B) NO2 C) SO3 D) N2O5 E) CS2 297 Maddenin Halleri ÇÖZÜM bas›nç (atm) 13. 6 12. 4,1 litrelik kapta 2 gram hidrojen gazԩ ile 8 gram oksijen gazԩ tepkimeye girip H2O oluԭturuyor. Sԩcaklԩk 107°C’de kaldԩԫԩna göre basԩnç kaç atm olur? (H=1, O =16) A) 2,4 ÇÖZÜM 298 B) 3,6 C) 3,8 D) 7,6 E) 9,6 ESEN YAYINLARI 3 0 127 t2 s›cakl›k (°C) Çelik bir silindirde bulunan X soy gazԩnԩn 127°C de basԩncԩ 3 atm dir. Hacmi ve kütlesi sabit tutularak sԩcaklԩk t2°C ye çԩkarԩlԩyor. Basԩnç 6 atm olduԫuna göre t2 kaç °C’dir? A) 800 ÇÖZÜM B) 677 C) 627 D) 527 E) 457 MADDENԨN HALLERԨ ALIԬTIRMALAR – 3 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 1. 3. 41 litrelik sabit hacimli bir kapta 127°C’de 64 g O2 M gazԩ bulunmaktadԩr. N2O Bu kaba, eԭit kütlede SO2 gazԩ gönderilip sԩ- He 1 mol 2V,T 4V,T caklԩk 27°C’ye düԭürülüyor. 38cm a) O2 gazԩnԩn ilk basԩncԩ kaç atm dԩr? a (O = 16, S = 32) b) SO2 gazԩnԩn son basԩncԩ kaç atm dir? Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu bir ortamda c) Kaptaki son basԩncԩn ilk basԩnca oranԩ kaçtԩr? baԭlangԩç durumu ԭekilde verilen sistemde kaplar arasԩndaki musluk açԩldԩԫԩnda manometrenin açԩk uçlu kolunda cԩva a noktasԩndan 19 cm yükseliyor. Buna göre; a) He gazԩnԩn baԭlangԩçtaki basԩncԩ kaç cm Hg dir? He b) N2O gazԩnԩn M musluԫu açԩlmadan önceki He 40cm CH4 SO2 basԩncԩ kaç cm Hg dir? 32cm cam balon 12cm 4cm Àekil-1 c›va Àekil-2 c›va c) N2O gazԩ kaç moldür? ESEN YAYINLARI 2. 4. 5V 48g O2 gaz› Açԩk hava basԩncԩnԩn 1 atm olduԫu bir ortamda CH4 V Ԭekil–1’de manometrenin kapalԩ ucunda He gazԩ bulunuyor. Manometre, içerisinde eԭit kütle- esnek balon lerde CH4 ve SO2 gazlarԩ bulunan cam balona c›va aynԩ sԩcaklԩkta baԫlandԩԫԩnda Ԭekil–2’deki durum oluԭuyor. Ԭekildeki gibi dengede olan sistemin bulunduԫu a) He gazԩnԩn ilk ve son basԩnçlarԩ kaçar cm Hg ortamda dԩԭ basԩnç 1 atm dir. 0°C’de 5V hacimli dir? b) Cam balondaki toplam basԩnç kaç cm Hg dir? c) CH4 ve SO2 gazlarԩnԩn kԩsmi basԩnçlarԩ kaçar cm Hg dir? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16 ) (esnek balon hariç) kapta 48 gram O2 gazԩ, V hacimli esnek balonda ise CH4 gazԩ bulunuyor. Buna göre; a) Esnek balonda kaç g CH4 gazԩ vardԩr? (O = 16, C = 12, H = 1) b) Esnek balona 1,2 gram H2 gazԩ ilave edilirse esnek balonun hacmi kaç V olur? c) Esnek balona 1,2 gram H2 ilave edildikten sonra cԩva seviyeleri arasԩndaki fark kaç cm olur? 299 Maddenin Halleri 8. 5. 2 litre 3 atm M 3 litre 1,2 atm A N B sürtünmesiz ve hareketli piston M 3 litre 0,4 atm C H2 gaz› N2 gaz› 4 litre 2 litre 38cm Sabit sԩcaklԩkta M ve N musluklarԩ açԩlԩp A ve C kaplarԩndaki gazlar piston yardԩmԩyla B kabԩna c›va aktarԩlԩyor. Son durumda B kabԩndaki toplam basԩnç kaç Sistemin bulunduԫu ortamda dԩԭ basԩnç 1 atm atm dir? (Gazlar birbiriyle tepkime vermemektedir.) dir. M musluԫu açԩldԩԫԩnda, N2(g) + 3H2(g) ±A 2NH3(g) tepkimesi gerçekleԭiyor. Sԩcaklԩk sabit olduԫuna göre; 6. a) Manometrede cԩva seviyeleri arasԩndaki fark kaç cm olur? CH4 gaz› hareketli ve sürtünmesiz piston b) Son hacim kaç litre olur? c) H2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç cm Hg olur? V litrelik bir kapta T sԩcaklԩԫԩnda 3,2 gram CH4 gazԩ hareketli ve sürtünmesiz piston ile kapatԩlmԩԭtԩr. Dԩԭ basԩnç 1 atm dir. Aynԩ sԩcaklԩkta 3,2 gram SO2 gazԩ ilave ediliyor. ESEN YAYINLARI V, T 9. sürtünmesiz ve hareketli piston Buna göre; 24,6 litre 0,5 mol CO 327 °C a) Hacim kaç V litre olur? b) Öz kütle, ilk öz kütlenin kaç katԩ olur? M A c) CH4 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç cm Hg olur? 12,3 litre 27°C B AI2O3(k) Dԩԭ basԩncԩn 1 atm olduԫu koԭulda 27°C’de 24,6 litrelik A kabԩnda 0,5 mol CO gazԩ, 12,3 litrelik B kabԩnda ise 0,1 mol Al2O3 katԩsԩ bulunuyor. M musluԫu açԩlarak piston yardԩmԩyla A kabԩndaki CO gazԩnԩn tümü B kabԩna aktarԩlarak musluk 7. CO(g) + 1/2O2(g) ±A CO2(g) Denklemine göre, 1,5 mol CO ve 0,5 mol O2 gazԩnԩn tepkimesi tam verimle gerçekleԭtiriliyor. a) Tepkime sonundaki toplam mol sayԩsԩ kaçtԩr? b) Tepkime sonrasԩ gazԩn 546 °C ve 1,5 atm basԩnç koԭulunda hacmi kaç litre olur? 300 kapatԩlԩyor. CO ve Al2O3 tepkimeye girdiԫinde Al katԩsԩ ve CO2 gazԩ oluԭuyor. Tepkime sonrasԩnda sԩcaklԩk 87°C olduԫuna göre; a) Oluԭan CO2 gazԩnԩn basԩncԩ kaç atm olur? b) Kaptaki toplam basԩnç kaç atm olur? Maddenin Halleri 10. 20 litrelik bir kapta bulunan Ne gazԩnԩn basԩncԩ 13. Yandaki düzenekte 380 mmHg, sԩcaklԩԫԩ 47°C dir. 25°C sԩcaklԩkta suda Basԩncԩ 570 mmHg iken gazԩn hacminin 1 / 4 ü çözünmeyen X gazԩnԩn kadar artmasԩ için, basԩncԩ 720 mmHg dir. 2 1 Aynԩ sԩcaklԩkta piston a) Sԩcaklԩԫԩ kaç °C olmalԩdԩr? 2 konumuna getirilerek b) Sԩcaklԩk kaç °C artmalԩdԩr? gaz hacmi 3 katԩna çԩ- X Gaz› H2O(s) karԩlԩyor. 25°C’de suyun buhar basԩncԩ 24 mm Hg olduԫuna göre, a) X gazԩnԩn basԩncԩ kaç mmHg olur? b) Toplam basԩnç kaç mmHg olur? 11. Sabit hacimli kapta 27°C sԩcaklԩkta mol sayԩlarԩ eԭit olan X ve Y gazlarԩ bulunuyor. Kaptaki top14. V litre hacmindeki bir kaba 0°C’de 0,3 mol NOCI konuyor. Sԩcaklԩk 273°C’ye çԩkarԩldԩԫԩnda gazԩn tümü; lam basԩnç 400 mmHg dԩr. Gazlar, X(g)+2Y(g) ±A 2Z(g) Tepkimesine göre Z gazԩna dönüԭüyor. 2NOCl(g) ±A 2NO(g) + Cl2(g) Toplam basԩnç 500 mmHg olduԫuna göre, a) Kaptaki sԩcaklԩk kaç °C dir? ESEN YAYINLARI denklemine göre bozuluyor. Hacim sabit olduԫu b) Z gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç mmHg dir? halde basԩnç 2,4 atm oluyor. Baԭlangԩçta gazԩn basԩncԩ kaç atm dir? 15. 12. 4 litre boÁ M 5 litre 800mmHg N2 A N B 1 mol M 1,2 atm He 2V 2 litre boÁ 0,5 mol Ne C Yukarԩdaki ԭekilde A ve C kaplarԩ boԭ, B kabԩnda ise N2 gazԩ bulunuyor. M musluԫu açԩlarak N2 gazԩnԩn yarԩsԩ A kabԩna 3V h c›va Ԭekilde verilen sistemin bulunduԫu ortamda dԩԭ aktarԩlԩyor ve musluk kapatԩlԩyor. basԩnç 1 atm dir. Daha sonra N musluԫu açԩlarak kalan N2 ga- M musluԫu açԩlarak gazlarԩn karԩԭmasԩ saԫ- zԩnԩn yarԩsԩ C kabԩna aktarԩlԩyor ve musluk ka- landԩktan sonra gazԩn sԩcaklԩԫԩ kelvin olarak patԩlԩyor. iki katԩna çԩkarԩlԩyor. a) B kabԩndaki basԩnç kaç mmHg dir? a) Ne gazԩnԩn baԭlangԩçtaki basԩncԩ kaç cm Hg dir? b) A ve C kaplarԩndaki basԩnç kaçar mmHg dir? b) Musluk açԩlmadan önce h yüksekliԫi kaç cm dir? c) Ԩԭlemlerden sonra cԩva seviyeleri arasԩndaki fark kaç cm olur? 301 GAZ KARIŞIMLARI 1. KISMİ BASINÇLAR KANUNU 2. SIVI–BUHAR DENGESİ VE BUHAR BASINCI 3. GAZLARIN SU ÜZERİNDE TOPLANMASI Bir gazın kısmi basıncı, kabın içindeki yalnız başına bulunduğu zaman ölçülebilen basınçtır. Dalton kanununa göre, bir gaz karışımının toplam basıncı, bileşenlerin PA ve PB gibi kısmi basınçlarının toplamına eşittir. Kapalı bir kaptaki su, buharının kısmi basıncı bir denge değerine erişinceye kadar buharlaşır; buna buhar basıncı denir. Kabın içinde hava gibi başka bir gaz varsa, su aynı şekilde kısmi basıncı buhar basıncına eşit oluncaya kadar buharlaşır. Bu noktada, gaz tutabileceği kadar su buharını tutar ve su buharı ile doygun olduğu söylenir. Suyun buhar basıncı sıcaklık ile değişir. 3. BÖLÜM Maddenin Halleri GAZ KARIԬIMLARI 1. KISMԨ BASINÇLAR KANUNU ÖRNEK Bütün gazlar sԩcaklԩk, basԩnç ve hacim ile ilgili V litrelik bir kapta t°C sԩcaklԩkta 9 gram C2H6 ve deԫiԭimlere aynԩ ԭekilde karԭԩlԩk verir. Birbiriyle tep- 1,204.1023 CO molekülü bulunuyor. kimeye girmeyen gaz karԩԭԩmԩ, bir tek saf gaz gibi Kaptaki toplam basԩnç 900 mmHg olduԫuna göre, davranԩr. Çünkü gazlar, birbiriyle her oranda karԩԭa- CO gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç mmHg dir? rak, aynԩ sԩcaklԩk ve aynԩ hacimle homojen karԩԭԩm- (C = 12, H = 1, Avogadro Sayԩsԩ = 6,02.1023) lar oluԭturur. A) 750 B) 650 C) 580 D) 450 E) 360 Kapalԩ bir kapta bulunan ve birbiriyle tepkime vermeyen gazlarԩn oluԭturduԫu karԩԭԩmdaki her ga- ÇÖZÜM zԩn, tek baԭԩna yaptԩԫԩ basԩnca kԩsmi basԩnç denir. Bir gazԩn kԩsmi basԩncԩ, kabԩn içinde yalnԩz baԭԩna bulunduԫu zaman yaptԩԫԩ basԩnçtԩr. Gazlarԩn kԩsmi basԩncԩ, mol sayԩsԩ ile doԫru orantԩlԩdԩr. kԩsmi basԩnçlarԩnԩn toplamԩdԩr. Bir kapta A, B ve C gazlarԩ varsa, PT = PA + PB + PC nT = nA + nB + nC ESEN YAYINLARI Bir gaz karԩԭԩmԩnԩn toplam basԩncԩ, bileԭenlerin A gazԩnԩn kԩsmî basԩncԩ; PA = nA .PT nT Dalton Kԩsmî Basԩnç Yasasԩ Kԩsmî basԩnç, mol sayԩsԩ ile doԫru orantԩlԩ olduԫu için, PA PB PA PC PB PC PA PT PB PT PC PT = = = = = = nA nB nA nC nB nC nA nT nB nT nC nT , , , ÖRNEK Sabit hacimli bir kapta bulunan 0,3 mol CH4 gazԩnԩn , basԩncԩ 2 atm dir. Aynԩ sԩcaklԩkta kaba kaç gram NO gazԩ eklendiԫin- , de kaptaki basԩnç 6 atm olur? olur . (N=14, O=16) A) 9 B) 12 C) 15 D) 18 E) 24 303 Maddenin Halleri ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ÖRNEK Y gaz› 2 mol He gaz› Y gaz› 60cm 2 mol He X g CH4 2. SIVI-BUHAR DENGESԨ VE BUHAR BASINCI Kapalԩ bir kaba konulan sԩvԩya ԩsԩ enerjisi veri- lirse, bir süre sonra sԩvԩ yüzeyindeki moleküller diԫer moleküllere göre daha yüksek kinetik enerjiye sahip olduԫundan, gaz haline geçerek buharlaԭԩr. Buhar, sԩvԩ üzerinde toplanԩr. Gaz fazԩndaki moleküller- 20cm den kinetik enerjisi düԭük ve su yüzeyine yakԩn olanlarԩ yoԫunlaԭarak sԩvԩ hale geçerler. Baԭlangԩçta bu c›va Àekil-1 c›va Àekil-2 buharlaԭma hԩzԩ fazla, yoԫunlaԭma hԩzԩ az iken, zamanla buharlaԭma hԩzԩ azalԩr, yoԫunlaԭma hԩzԩ artar. Ԭekil–1’deki Y gazԩnԩn basԩncԩ 80 cm Hg dir. Kaba aynԩ sԩcaklԩkta m gram CH4 gazԩ ilave ediliyor. Aynԩ sԩcaklԩkta Ԭekil–2’deki durum elde edildiԫine göre, ilave edilen CH4 kaç gramdԩr? (C = 12, H = 1) A) 6,4 B) 9,6 C) 12,8 D) 19,2 E) 20,8 Hԩzlarԩn uzlaԭmasԩyla buharlaԭma ve yoԫunlaԭma hԩzԩ eԭit olur ve dengeye ulaԭԩr. Bu durumda gaz fazԩndaki moleküllerin sԩvԩ üzerine yaptԩԫԩ basԩnca, denge buhar basԩncԩ veya doygun buhar basԩncԩ denir. Bir sԩvԩnԩn buhar basԩncԩ, sԩvԩnԩn cinsi- ÇÖZÜM ne baԫlԩdԩr. Molekülleri arasԩndaki çekim kuvvetleri zayԩf olup, uçucu olan sԩvԩlarԩn buhar basԩncԩ yüksek olur. Bir sԩvԩnԩn buhar basԩncԩ sԩcaklԩԫa baԫlԩdԩr. Sԩcaklԩk arttԩkça buhar basԩncԩ da artar. 304 Maddenin Halleri 3. GAZLARIN SU ÜZERԨNDE TOPLANMASI Suyla tepkimeye girmeyen gazlar laboratuarda elde edilirken genellikle su üzerinde toplanԩr. toplanan gaz tepkime su Tepkimelerde elde edilen gaz ԭekilde verilen bir düzenekte toplanabilir. Suyun üzerindeki toplam basԩnç; PT = Pgaz + Psu buharԩ ÖRNEK olur. 87°C’de su üzerinde toplanan 0,05 g hidrojen gazԩnԩn hacmi 246 ml dir. Toplam basԩnç kaç mm Hg dir? ÖRNEK (H=1, 87°C’de suyun buhar basԩncԩ 360 mm Hg dir.) % 25 saflԩkta 200 gram CaCO3 katԩsԩ ԩsԩtԩlarak; tam verimle tepkimesi oluԭturuluyor. Elde edilen CO2 gazԩ su üzerinde toplanԩyor. 25 °C’de toplam basԩnç 1514 mm Hg olduԫuna göre gazԩn hacmi kaç litredir? ESEN YAYINLARI CaCO3(k) ±A CaO(k) + CO2(g) A) 1500 B) 1880 D) 2280 E) 2640 C) 2260 ÇÖZÜM (Ca=40, C=12, O=16, CO2 gazԩnԩn suda çözünmesi ihmal ediliyor. PH2O = 24 mm Hg) A) 1,52 B) 1,801 C) 3,12 D) 5,23 E) 6,23 ÇÖZÜM 305 Maddenin Halleri ÖRNEK ÖRNEK KClO3(k) ±A KCl(k) + 3/2O2(g) 5,3 gram NaClO3 katԩsԩ ԩsԩtԩlarak tamamen ayrԩԭtԩrԩlmasԩ sonucunda açԩԫa çԩkan O2 gazԩ 27°C de su üze- 49 g mg KCIO3 ԩsԩtԩlarak O2 gazԩ elde ediliyor. Elde rinde toplanԩyor. edilen O2 gazԩ 37°C’de su üzerinde toplanԩyor. 3 O 2 2(g) O2 gazԩnԩn hacmi 254,2 cm3 olduԫuna göre toplam NaClO3(k) A NaCl(k) + basԩnç kaç cm Hg dir? Oksijen gazԩnԩn hacmi 8,2 litre olduԫuna göre, toplama kabԩndaki basԩnç kaç mmHg olur? (37 °C’de suyun buhar basԩncԩ 47 mmHg’dir. (27°C de suyun buhar basԩncԩ 24 mmHg dir. Na = 23, KClO3 = 122,5) A) 94 B) 87,4 C) 77,4 D) 60,8 Cl = 35, O = 16) E) 30,4 A) 147 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 306 B) 171 C) 195 D) 205 E) 217 MADDENԨN HALLERԨ Sabit hacimli bir kapta 4 mol XY2 gazԩ 2 atm ba- 2. sԩnç yapmaktadԩr. Kaptaki gazԩn sԩcaklԩԫԩ 117°C Ԭekilde verilen 8,96 litrelik balonda 0°C ‘de N2 ve dir. Sԩcaklԩk –13 °C’ye düԭürülünce XY2 gazԩnԩn C4H8 gazlarԩ bulunuyor. bir kԩsmԩ, Gazlarԩn 2XY2(g) ±A X2Y4(g) mol sayԩlarԩ eԭittir. 58cm tepkimesine göre X2Y4 gazԩnԩ oluԭturuyor. Dԩԭ basԩnç 76 cm Hg ol- Son basԩnç 1,2 atm olduԫuna göre XY2 gazԩ- duԫuna göre gaz karԩ- B) 20 C) 30 D) 45 20cm c›va ԭԩmԩnԩn toplam kütlesi nԩn % kaçԩ X2Y4 gazԩna dönüԭmüԭtür? A) 15 8,96 litre N2 C4H8 kaç gramdԩr? E) 60 (N=14, C=12, H=1) A) 8,4 ÇÖZÜM B) 11,2 C) 14 D) 16,8 E) 28 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – IV (OKULA YÖNELԨK SORULAR) 3. Aynԩ kapta bulunan He, CH4 ve O2 gazlarԩnԩn kütleleri birbirine eԭittir. Kaptaki toplam basԩnç 4,4 atm olduԫuna göre, CH4 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç atm dir? (He = 4, C = 12, H = 1, O = 16) A) 0,24 B) 0,4 C) 0,8 D) 2,4 E) 3,2 307 Maddenin Halleri 5. ÇÖZÜM t°C de bulunan su üzerinde SO2 ve CH4 gazlarԩ toplanmԩԭtԩr. Piston hareketli ve sürtünmesizdir. hareketli ve sürtünmesiz piston Kabԩn bulunduԫu ortamda dԩԭ basԩnç 1 atm dir. SO2 ve CH4 gazlarԩnԩn kütleleri eԭit olduԫuna göre; SO2 gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg dir? (t°C’de suyun buhar basԩncԩ 4 cm Hg’dir.) A) 8 B) 12,2 C) 14,4 CH4(g) SO2(g) H2O(g) H2O(s) D) 15,2 E) 57,6 4. 5,6 gram N2 gazԩ ve 16 gram O2 gazԩ 136,5 °C’de 11,2 litrelik kapta bulunuyor. Toplam basԩnç kaç atm dir? A) 0,7 ÇÖZÜM B) 1,4 C) 1,8 D) 2,1 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM E) 2,8 6. A ve B kaplarԩnda bulunan CH4 ve He gazlarԩnԩn sԩcaklԩklarԩ, basԩnçlarԩ ve kütleleri eԭittir. P T m CH4 P T m He A B Bu gazlar ile ilgili; I. d CH 4 yoԫunluklarԩ oranԩ 4 tür. d He II. VHe hacimleri oranԩ 4 tür. VCH 4 III. Birim zamanda kabԩn birim yüzeyine çarpan molekül sayԩsԩ eԭittir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (C = 12, H = 1, He = 4) A) Yalnԩz I D) I ve III 308 B) Yalnԩz II E) II ve III C) I ve II Maddenin Halleri ÇÖZÜM 8. Eԭit kütlede CH4 ve SO2 gazlarԩ karԩԭԩmԩnԩn 0°C sԩcaklԩkta ve 4 litrelik kapta basԩncԩ 2,8 atm dir. Buna göre; I. Karԩԭԩmda 6,4 g SO2 gazԩ vardԩr. II. CH4 gazԩ 0,4 moldür. III. SO2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 1,12 atm dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 7. Kapalԩ bir kapta karԩԭԩm halinde bulunan 12,8 gram XOn gazԩ ile 9,6 gram CH4 gazԩnԩn toplam basԩncԩ 2 atmosferdir. ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM XOn gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 0,5 atmosfer olduԫuna göre, XOn gazԩnԩn mol kütlesi kaçtԩr? (C=12, H=1) A) 30 B) 46 C) 56 D) 64 E) 80 ÇÖZÜM 9. 12 litrelik bir kapta bir miktar H2 gazԩ vardԩr. Kabԩn hacmi 9 litreye indirilip eԭit kütlede CH4 gazԩ ilave edilince toplam basԩnç 0,9 atm oluyor. Sԩcaklԩk sabit olduԫuna göre; I. H2 gazԩnԩn ilk basԩncԩ 0,6 atm dir. II. Kaptaki H2 gazԩnԩn mol sayԩsԩ CH4 gazԩnԩn mol sayԩsԩnԩn 4 katԩdԩr. III. CH4 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 0,1 atm dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (H=1, C=12) A) Yalnԩz I D) I ve III B) Yalnԩz II C) I ve II E) II ve III 309 Maddenin Halleri 11. Bir kapta 273°C’de 2,1 gram N2 gazԩ vardԩr. Kaba ÇÖZÜM 0,75 gram NO gazԩ ilave edildikten sonra hacim 3 katԩna, sԩcaklԩԫԩ 546°C’ye çԩkarԩlԩnca basԩnç 0,2 atm oluyor. Buna göre; I. N2 gazԩnԩn ilk basԩncԩ 0,3 atm dir. II. Kabԩn ilk hacmi 11,2 litredir. III. NO gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 0,15 atm dir. yargԩlarԩndan hangileri yanlԩԭtԩr? (N = 14, O = 16) A) Yalnԩz III B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM SO2 ve bir miktar NO gazԩ konuluyor. Kaptaki toplam basԩnç 7,2 atm dir. Karԩԭԩmdaki H2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 1,8 atm ise kapta kaç gram NO gazԩ vardԩr? (Avogadro Sayԩsԩ = 6,02.1023, S = 32, O = 16, N = 14, H = 1) A) 0,4 ÇÖZÜM 310 B) 2,4 C) 7,2 D) 9 E) 12 ESEN YAYINLARI 10. Bir kaba 1,806.1023 tane H2 molekülü, 32 gram C) I ve III MADDENԨN HALLERԨ 1. ALIԬTIRMALAR – 4 (OKULA YÖNELԨK SORULAR Bir kapta 2,4.1023 H2 molekülü, 8,4 gram CO ve 4. Ԭekilde verilen manoZ gaz› metrenin kapalԩ ucun- NK’da hacmi 4,48 litre olan N2O gazlarԩ vardԩr. da bulunan Z gazԩnԩn H2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 0,8 atm dir. 2 mol X2 2 mol Y2 basԩncԩ 36 cm Hg dir. a) Toplam basԩnç kaç atm dir? Manometreye baԫlԩ (Avogadro sayԩsԩ = 6.1023, C=12, O =16) 60cm kapta bulunan X2 ve b) CO ve N2O gazlarԩnԩn kԩsmi basԩnçlarԩ kaçar Y2 gazlarԩ arasԩnda atm dir? aynԩ sԩcaklԩkta; c) Karԩԭԩmԩn toplam kütlesi kaç gramdԩr? c›va X2(g)+2Y2(g) A 2XY2(g) 23 (H=1, N=14, O=16, Avogadro sayԩsԩ = 6.10 ) tepkimesi gerçekleԭiyor. Buna göre; a) Kaptaki gaz karԩԭԩmԩn basԩncԩ kaç cm Hg olur? b) Tepkimede oluԭan XY2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 2. kaç cm Hg olur? Ԭekilde bulunan sabit hacimli kapta 273°C sԩcaklԩkta 4,8 gram c) Z gazԩnԩn basԩncԩ ne olur? 33,6 litre 273 °C 4,8 g CH4 gaz› Bu kaba aynԩ sԩcaklԩkta m gram NO gazԩ ilave ediliyor. Toplam basԩnç 0,48 atm olduԫuna göre, a) CH4 gazԩnԩn basԩncԩ kaç atm dir? (C=12, H=1) ESEN YAYINLARI CH4 gazԩ bulunuyor. 5. b) Ԩlave edilen NO gazԩ kaç gramdԩr? A (N=14, O=16) N2 1,5 atm 3 litre 2,5 atm 2 litre O2 M B N 2 atm 0,5 litre O2 C 3. 25°C’de su üzerinde toplanan gaz karԩԭԩmԩn içersinde 3,01.1023 N2 molekülü, 4 g CH4 ve 0,25 mol He gazԩ bulunmaktadԩr. Kaptaki toplam basԩnç 1544 mm Hg dir. Ԭekilde verilen sistemdeki M ve N vanalarԩ açԩlarak A ve B kaplarԩndaki gazlar pistonlarԩn yardԩ- 25°C’de suyun buhar basԩncԩ 24 mm Hg oldu- mԩyla C kabԩna aktarԩlԩyor ve vanalar kapatԩlԩyor. ԫuna göre; Sԩcaklԩk sabit olduԫuna göre, a) CH4 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç atm dir? 23 (Avogadro sayԩsԩ = 6,02.10 , C=12, H =1) a) O2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç atm olur? b) Toplam basԩnç kaç atm olur? b) N2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç atm dir? 311 Maddenin Halleri 9. 6. sürtünmesiz ve hareketli piston boÁ V T 2 g H2 2V T 2 g He 3 litre CS2(k) A B A 4 litre O2 a b h 8cm c B d e T sԩcaklԩԫԩnda A kabԩnda 1 mol CS2 katԩsԩ B kaÀekil-I c›va bԩnda ise 4 mol O2 gazԩ bulunuyor. Àekil-II M musluԫu açԩldԩԫԩnda, aynԩ sԩcaklԩkta, CS2(k) + 3O2(g) ±A CO2(g) + 2SO2(g) Yukarԩda verilen A ve B kaplarԩnda bulunan H2 ve He gazlarԩnԩn sԩcaklԩklarԩ ve kütleleri eԭittir. Ԭekil–II deki h yüksekliԫi 20 cm olduԫuna göre; a) H2 gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg’dir? b) Ԭekil–I’deki manometrenin bulunduԫu ortamda açԩk hava basԩncԩ kaç cm Hg dir? tepkimesi gerçekleԭiyor. a) Piston hangi noktada durur? b) O2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç atm olur? c) Gaz karԩԭԩmԩnԩn öz kütlesi nasԩl deԫiԭir? (PH = 1 atm) 16 g O2 gaz› hareketli ve sürtünmesiz piston V=12 litre Ԩdeal piston ile kapalԩ yukarԩdaki kapta 16 g O2 gazԩ varken hacim 12 litredir ve dԩԭ basԩnç 1 atm dir. Aynԩ koԭullarda O2 dolu kaba 16 g SO2 ve 16 g CH4 gazlarԩ ilave ediliyor. a) Son hacim kaç litre olur? (O = 16, S = 32, C = 12, H = 1) ESEN YAYINLARI 7. 10. Sabit sԩcaklԩkta kapalԩ bir kapta 32 g CH4, 32 g O2, ve bir miktar SO2 gazԩ vardԩr. Kaptaki toplam basԩnç 750 mm Hg dir. CH4 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 300 mm Hg dir. Buna göre; a) O2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç mm Hg dir? (C = 12, O = 16, S = 32, H = 1) b) SO2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç mm Hg dir? c) Kapta bulunan SO2 gazԩ kaç gramdԩr? (S = 32, O = 16) b) O2, SO2 ve CH4 gazlarԩnԩn kԩsmi basԩnçlarԩ sԩrasԩyla kaçar cm Hg dir? 8. Lastik bir balon içerisinde 0°C’de 1 mol He gazԩ 11. Kapalԩ bir kapta kütleleri eԭit olan H2 ve CH4 vardԩr. gazlarԩndan oluԭan bir karԩԭԩmԩn basԩncԩ 360 Lastik balona 3 mol Ne ilave edildikten sonra mmHg dir. ortamԩn sԩcaklԩԫԩ 273°C’ye çԩkarԩlԩyor. a) CH4 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç cm Hg dir? a) Hacim, ilk hacmin kaç katԩna çԩkar? b) Son öz kütlenin, ilk öz kütleye oranԩ kaçtԩr? (He = 4, Ne = 20) c) Ne gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç cm Hg dir? (Phava = 1 atm) 312 (C = 12, H = 1) b) Kapta bulunan H elementinin kütlesinin C elementinin kütlesine oranԩ nedir? Maddenin Halleri 12. 14. X(g) M N Y(g) 16,4 litre V 2V 24cm 27°C 26cm 2V BoÁ I c›va c›va II Ag2O su Ԭekildeki sistemin bulunduԫu ortamda dԩԭ basԩnç 1 atm dir. Sabit sԩcaklԩkta M ve N musluklarԩ açԩlԩyor. ԩsԩ Ag2O(k) ±A 2Ag(k) + a) I ve II. manometrelerde cԩva seviyeleri arasԩn- 1 O 2 2(g) 278,4 gram Ag2O katԩsԩnԩn ԩsԩtԩlarak tamamen da fark kaçar cm olur? ayrԩԭtԩrԩlmasԩ sonucu açԩԫa çԩkan O2 gazԩnԩn tü- b) X gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç cm Hg olur? mü su üzerindeki 16,4 litrelik hacmi olan toplama kabԩnda birikiyor. Sԩcaklԩk 27°C olduԫuna göre, toplama kabԩndaki son basԩnç kaç mmHg olur? 13. sürtünmesiz ve hareketli piston ESEN YAYINLARI (27°C ta suyun buhar basԩncԩ 27 mmHg dir. Ag = 108, O = 16) CO2 O2 V=? litre Yukarԩdaki ideal pistonlu kapta 0°C’de 4 mol CO ve 3 mol O2 gazlarԩ bulunuyor. Sԩcaklԩk 273°C’ye getirildiԫinde; CO(g)+1/2O2(g) A CO2(g) tepkimesi gerçekleԭiyor. Tepkime sonunda 273°C’de, a) Son hacim kaç litre olur? b) Gazlarԩn kԩsmi basԩnçlarԩ kaçar cm Hg dir? (Dԩԭ basԩnç 76 cm Hg dir.) 313 MADDENԨN HALLERԨ ALIԬTIRMALAR – 5 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 4. 1. X gaz› sürtünmesiz ve hareketli piston hareketli ve sürtünmesiz piston 32g CH4 Po=1atm V=6 litre Dԩԭ basԩncԩn 1 atm olduԫu ortamda ve 27°C’ta Sabit koԭullar altԩnda bulunan 32 g CH4 gazԩnԩn sürtünmesiz piston ile dengede olan 1,2 mol X hacmi 28 litredir. Kaba aynԩ koԭullarda 80 g SO2 gazԩ ilave edi- gazԩnԩn hacmi 6 litredir. Kaba 6,4 g CH4 ilave ediliyor. liyor. Son hacim 10 litre olduԫuna göre, a) Son hacim kaç litre olur? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) a) Gaz karԩԭԩmԩnԩn son sԩcaklԩԫԩ kaç °C dԩr? b) CH4 ve SO2 gazlarԩnԩn kԩsmi basԩnçlarԩ kaçar b) Pistonun aԫԩrlԩԫԩ ihmal edildiԫine göre, X ve atm olur? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) CH4 gazlarԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaçar atm olur? (C = 12, H = 1) M 5. N H2 A CH4 SO2 ESEN YAYINLARI 2. m gram X gazԩnԩn 25°C sürtünmesiz ve hareketli piston sԩcaklԩk ve 1 atm basԩnç koԭulunda hacmi 4 litredir. Hareketli pistonun X gaz› üzerine aԫԩrlԩk konularak B X gazԩnԩn hacmi azaltԩlԩyor. Aynԩ sԩcaklԩkta son Özdeԭ kaplardan A kabԩnda H2 gazԩ B kabԩnda hacim 1,6 litre olduԫuna göre, son basԩnç kaç CH4 ve SO2 gazlarԩ karԩԭԩmԩ bulunuyor. Gazlarԩn atm dir? sԩcaklԩԫԩ ve basԩncԩ eԭittir. Özdeԭ M ve N musluklarԩ aynԩ anda açԩlԩyor. H2 gazԩnԩn difüzyonu 6 saniye, karԩԭԩmԩn difüzyonu 30 saniye sürüyor. Karԩԭԩm kütlece % kaçԩ CH4 gazԩdԩr? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) 6. Ԭekildeki manomet- Po=1atm reye baԫlԩ olan kapta 2 litre X gazԩ bulu3. Ԩki ayrԩ kapta ve aynԩ koԭullarda 150 ml He ve mal koԭullarda hac- 750 ml SO2 gazlarԩ bulunuyor. mi kaç litre olur? 2 litre X gaz› 0°C 57cmHg nuyor. X gazԩnԩn nor- Kaplarda eԭit büyüklükte birer delik açԩlԩyor. He gazԩnԩn kabԩ boԭaltmasԩ 15 saniye sürdüԫüne göre, SO2 gazԩnԩn kabԩ boԭaltmasԩ kaç saniye sürer? 314 Hg Maddenin Halleri 7. Ԭekilde bulunan N2O 10. 4 litrelik sabit hacimli gazԩnԩn hacmi 120 ml kapta 7°C’de bulunan dir. Aynԩ koԭullarda kaba 20 g SO3 gazԩ ilave ediliyor. Son hacim 600 mililitre olduԫuna atm dir. Gazԩn sԩcaklԩԫԩ 27°C ye çԩkarԩldԩԫԩnda son N2O göre, 4 litre He gaz› 7 °C He gazԩnԩn basԩncԩ 1,4 hareketli ve sürtünmesiz piston basԩnç kaç atm olur? kapta bulunan N2O gazԩ kaç g dԩr? (N = 14, O = 16, S =32) 11. Ԭekildeki kapta bulu- Po=1 atm nan N2 gazԩnԩn 27°C de basԩncԩ manomet- 2 litre 27°C N2 redeki gibidir. Sԩcak- 8. lԩk 57°C’ye çԩkarԩl- M dԩԫԩnda manomet- 70 g N2 A 240mmHg redeki cԩva b nok- B A ve B kaplarԩnda bulunan gazlar aynԩ koԭulda sürtünmesiz pistonlarla dengededir. M musluԫu açԩlarak B kabԩndaki gazԩn tümü A ESEN YAYINLARI 16 g CH4 X g SO3 b tasԩndan kaç mm a yükselir? c›va kabԩna aktarԩlԩyor ve musluk kapatԩlԩyor. A kabԩnԩn hacmi üç katԩna çԩktԩԫԩna göre, kap- 12. Bir miktar X gazԩnԩn 1,75 atm basԩnç ve 127°C sԩ- ta bulunan SO3 gazԩnԩn kütlesi kaç g dir? caklԩk koԭulunda hacmi 20 litredir. (C=12, H=1, N=14, S=32, O=16) Gazԩn miktarԩ deԫiԭtirilmeden basԩncԩ 1,25 atm, sԩcaklԩԫԩ 77°C yapԩldԩԫԩnda hacmi kaç litre olur? 9. 13. Sürtünmesiz ve hareketli piston ile dengede olan He gazԩnԩn hacmi –23°C’de 57,2 ml 14 litre X gaz› 77 °C sürtünmesiz ve hareketli piston A dir. Sԩcaklԩk, aynԩ dԩԭ basԩnç hacminin % kaçԩ olur? 21 litre boÁ B Ԭekilde verilen A kabԩnda 77°C’de bulunan X ga- koԭulunda 77°C’ye çԩkarԩlԩyor. Gazԩn hacmindeki artԩԭ, ilk M He gaz› zԩnԩn basԩncԩ 1140 mm Hg dir. M musluԫu açԩldԩktan sonra sԩcaklԩk 7°C’ye düԭürülüyor. X gazԩ sԩvԩlaԭmadԩԫԩna göre, son basԩnç kaç atm olur? 315 Maddenin Halleri 14. 17. Po=74cmHg B 492ml X gaz› N O2(g) 227°C 27,2cm K 210mm A c›va su 1,52g X(s) Ԭekilde verilen manometreye baԫlԩ K kabԩnԩn A kabԩnda bulunan 1,52 g X sԩvԩ maddesinin sԩ- hacmi 16,4 litredir. Dԩԭ basԩncԩnԩn 74 cm Hg oldu- caklԩԫԩ 27°C’ye çԩkarԩlԩyor. Tamamԩ gaz fazԩna ԫu koԭulda ve 227°C sԩcaklԩkta O2 gazԩ içermek- geçen X maddesi su üzerinde ԭekildeki gibi top- tedir. lanԩyor. O2 gazԩnԩn basԩncԩ manometrede gösterildi- Dԩԭ basԩnç 80,4 cm Hg ve tüp içindeki suyun ԫine göre, O2 gazԩnԩn molekül sayԩsԩ nedir? yüksekliԫi 27,2 cm olduԫuna göre X’in mol (Avogadro Sayԩsԩ = 6,02.10 ) kütlesi kaçtԩr? (27°C’de suyun buhar basԩncԩ 24 23 15. 4,92 litrelik kapta 27°C sԩcaklԩkta bulunan 4 g He ve O2 karԩԭԩmԩnԩn basԩncԩ 1,5 atm dir. ESEN YAYINLARI mm Hg’dir, dsu = 1 g/cm3, dcԩva = 13,6 g/cm3) 18. B gaz kar›Á›m› Karԩԭԩmda kütlece % kaç He gazԩ bulunmaktadԩr? (He = 4, O = 16) M A gaz kar›Á›m› su A kabԩnda SO2 ve He gazlarԩndan oluԭan bir ka16. 24,6 litrelik kapta bulunan He–O2 gazԩ karԩԭԩmԩnԩn 327°C sԩcaklԩkta basԩncԩ 684 mmHg dir. Karԩԭԩmԩn toplam kütlesi 6 g olduԫuna göre; a) Karԩԭԩmdaki He gazԩnԩn mol sayԩsԩ kaçtԩr? (He = 4, O = 16) b) Karԩԭԩmdaki O2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç atm dir? c) Karԩԭԩmdaki O2 gazԩnԩn kütlece yüzdesi nedir? 316 rԩԭԩm bulunmaktadԩr. M musluԫu bir an için açԩlԩp kapatԩlԩyor. B kabԩnda toplanan 0,8 g gaz karԩԭԩmԩnԩn hacmi 1,23 litre, sԩcaklԩԫԩ ise 27°C’dir. Dԩԭ basԩnç 78,4 cm Hg olduԫuna göre, a) Karԩԭԩmԩn basԩncԩ kaç atm dir? b) Karԩԭԩmԩn mol sayԩsԩ kaçtԩr? c) He gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ kaç mm Hg dir? (27 °C’de suyun buhar basԩncԩ 24 mm Hg’dir, SO2 = 64, He = 4) GERÇEK GAZLAR 1. GERÇEK GAZLAR 2. İDEAL GAZ VARSAYIMINDAN SAPMALAR 3. JOULE–THOMSON OLAYI 4. GAZ, BUHAR VE KRİTİK SICAKLIK Gerçek gazların davranışını açıklamak için, ideal gaz denklemi, moleküllerin öz hacmi ve moleküller arasındaki çekim kuvvetleri gözönüne alınarak yeniden düzenlenmiştir. Gaz yasaları ve kinetik molekül kuramına göre, gaz halindeki moleküllerin birbirine çekme ve itme kuvveti uygulamadığı varsayılmaktadır. Yapılan diğer yaklaşım ise moleküllerin hacimlerin, kabın hacmi ile karşılaştırıldığında, ihmal edilebilecek kadar küçük olmasıdır. Bu iki koşulu sağlayan bir gazın ideal davrandığı söylenir. Gerçek gazın ideal bir gaz gibi davrandığını varsayabilmemize karşın, tüm koşullar altında böyle olmasını bekleyemeyiz. 4. BÖLÜM Maddenin Halleri GERÇEK GAZLAR 1. 2. GERÇEK GAZLAR ԨDEAL GAZ VARSAYIMINDAN SAPMALAR Ԩdeal gaz denklemi, tüm gazlarԩn ideal olduԫu Pek çok bilim adamԩ, moleküller arasԩ kuvvetlerin varsayԩlarak kullanԩlmaktadԩr. Oysa doԫadaki tüm etkisinin ihmal edilmediԫi durumlar için, ideal gaz ka- gazlar gerçek gazlardԩr ve ideal gaz denklemine uy- nununu deԫiԭtirmenin yollarԩnԩ araԭtԩrmԩԭtԩr. Bu geliԭ- mazlar. Çünkü, gaz moleküllerinin öz hacimleri top- miԭ denklemlerden ilki ve en kullanԩԭlԩ olanԩ 19. yüz- lam hacim yanԩnda ihmal edilmez ve gaz molekülle- yԩl bilim adamԩ Johannes Van Der Waals tarafԩndan ri arasԩndaki itme ve çekme kuvvetleri göz ardԩ edi- ortaya atԩlmԩԭtԩr. lemez. Ԩdeal gazlar için P.V deԫeri her basԩnçta saan 2 d P + 2 n ^ V – nbh = nRT V 14 243 1 44 2 44 3 düzeltilmiÁ bit olduԫu halde gerçek gazlar söz konusu olduԫunda P.V deԫeri deԫiԭkendir. düzeltilmiÁ bas›nç hacim P.V = 1 olmasԩna raԫmen gerçek R.T gazlarda bu oran 1 den farklԩdԩr. Sԩkԩԭabilme faktörü Bu denklem Van Der Waals denklemi adԩnԩ alԩr. adԩ verilen ve z ile gösterilen bu oran, 1’e yaklaԭtԩk- a sabiti, moleküller arasԩndaki çekme, b ise gaz mole- ça gazlar ideal gaza yakԩn davranԩrlar. Aԭaԫԩdaki gra- küllerinin kendine ait öz hacimlerinin bir ölçüsü olarak fikte görüldüԫü gibi, moleküllerin öz hacimleriyle moleküller arasԩ çekim kuvvetlerniden ötürü N2, H2, CH4 ve CO2 gazlarԩ ideallikten sapma gösterirler. ESEN YAYINLARI Ԩdeal gazlarda ifade edilebilir. Nokta halinde gösterilen moleküllerin hacminin sԩfԩr olduԫu ve birbirleriyle etkileԭmediԫi ideal gazlarda, her iki sabit de sԩfԩrdԩr. Ԩki sabit, Van Der Waals denkleminin gazԩn miktarԩ, sԩcaklԩԫԩ ve hacmi P.V R.T üzerinde gözlenen basԩnç deԫiԭimini denk gelene ka- 2 dar yapԩlan uygulamalarla, her bir gaz için ayrԩ ayrԩ ta- CH4 H2 N2 1,5 yin edilir. a ve b deԫerleri her gaz için farklԩdԩr; çünkü moleküllerin boyutlarԩ farklԩ olduԫu gibi, birbirini çek- CO2 me - itme özellikleri de farklԩdԩr. 1 0,5 200 400 600 800 1000 P (atm Madde a(L2.atm/mol2) b(L/mol) H2 0,244 0,0266 He 0,0341 0,237 Ne 0,211 0,0171 Ar 1,34 0,0322 Gaz molekülleri düԭük sԩcaklԩk ve yüksek basԩnç- N2 1,39 0,0391 ta birbirine daha çok yaklaԭtԩԫԩndan moleküller arasԩ O2 1,36 0,0318 çekim kuvveti artmakta ve gazlar ideallikten sapmak- Cl2 6,49 0,0562 CO2 3,59 0,0427 tadԩr. 318 Maddenin Halleri yacak kadar yavaԭ hareket ederler ve gazԩn tamamԩ, aralarԩndaki çekim kuvvetleriyle bir arada tutulan bir molekül yԩԫԩnԩ haline gelir. Bu, sԩvԩlaԭma demektir. Düԭük basԩnçta bir gaz çok büyük hacim kaplar. Buna göre, V - nb terimi, V ye yaklaԭԩk eԭit olur. Ayrԩca, an2 / V2 terimi de çok küçük olacaԫԩndan P yanԩnda ihmal edilebilir; çünkü düԭük basԩnç, moleküllerin birbirinden oldukça uzakta olduԫu ve birbiriyle etkileԭmediԫi bir duruma karԭԩlԩk gelir. Netice olarak, itme ve çekme kuvvetleri önemsizdir. Buna göre, Van Der Waals denklemi aԭaԫԩdaki hâli alԩr; PV Bir gazԩ sԩvԩlaԭtԩrmanԩn en basit yolu, maddeyi kaynama sԩcaklԩԫԩndan daha düԭük sԩcaklԩkta tutulan bir banyo içine daldԩrԩlmaktԩr. Aseton gibi düԭük donma noktalԩ bir sԩvԩya katԩ karbondioksit ilave edilerek, 196K’e kadar düԭük sԩcaklԩklara inilebilir. Gazlar, molekül hԩzԩ ile sԩcaklԩk arasԩndaki iliԭkiden yararlanԩlarak sԩvԩlaԭtԩrԩlabilirler. En düԭük ortalama hԩz, en düԭük sԩcaklԩԫa karԭԩlԩk geldiԫinden, molekülleri yavaԭlatmak, gazԩ soԫutmaya eԭdeԫerdir. nRT Buna göre, basԩnç çok düԭük olduԫunda gerçek gaz için verilen denklem, ideal gaz denklemi olur. Laboratuvarda kullanԩlan gazlar ile atmosferi oluԭturan gazlar, basԩnç düԭük olduԫu sürece (yaklaԭԩk 2 atm in altԩnda), ideal gaz kanununa uyarlar. Gazlarԩn basԩncԩ azaldԩkça, ideal gaz kanununun doԫruluԫunun arttԩԫԩ gözlenmiԭtir. Basԩncԩn sԩfԩra yaklaԭmasԩyla, her gerçek gaz bir ideal gaz gibi davranԩr ve gazԩn özellikleri tam olarak hesaplanabilir. Ԩdeal gaz kanununun Moleküller, aralarԩndaki etkileԭimler kullanԩlarak yavaԭlatԩlabilir. Bir gaz genleԭtiԫinde, moleküller birbirinden uzaklaԭacaktԩr; bundan dolayԩ bir gazԩn hacmi artԩrԩldԩԫԩnda moleküller birbirlerinden ayrԩlacaԫԩ için ortalama hԩzlarԩ düԭer. Diԫer bir ifadeyle, gerçek gazlar genleԭirken soԫur. Bu konuyu ilk defa çalԩԭan bilim adamlarԩ, James Joule ve William Thomson ԩn anԩsԩna bu gözleme Joule - Thomson olayԩ denir. Ԩdeal gaz denkleminin belli sԩnԩrlarda geçerli olmasԩ, kinetik modelle de uyum halindedir. Bu modelde, moleküllerin çok küçük olduklarԩ ve birbirleriyle etkileԭmedikleri kabul edilir. Moleküller belli bir hacme sahip olduklarԩ ve birbirlerini itip çektikleri için, ideal halden sapmalarԩ gözlenir. Moleküller arasԩndaki itme ve çekme kuvvetleri, moleküller birbirine yakԩn ol- ESEN YAYINLARI sԩnԩrlԩ bir kanun olduԫu söylenebilir. Kanun, basԩncԩn sԩfԩra yaklaԭtԩԫԩ hallerde, tam geçerlidir. Joule - Thomson olayԩ, gazlarԩ sԩvԩlaԭtԩrmak için bazԩ ticari soԫutucularda kullanԩlmaktadԩr. Is› de¤iÁtirici duklarԩ zaman, yani yüksek basԩnçlarda önem kazanԩr. Çok düԭük basԩnçlarda, moleküller ortalama olarak birbirinden çok uzakta olduklarԩndan, moleküller arasԩ kuvvetler önemsiz hale gelirler. Bu ԭartlarda, gerçek bir gaz ideal gaz gibi davranԩr. ‹deal gaz kanunu, gaz›n bas›nc› s›f›ra yaklaÁt›kça do¤rulu¤u artan bir denklemdir. 3. JOULE-THOMSON OLAYI Moleküller arasԩ etkileԭimlerin en önemli sonuçlarԩndan birisi, gerçek gazlarԩn sԩvԩlaԭtԩrԩlabilmesidir. Düԭük sԩcaklԩklarda, gaz molekülleri çok yavaԭ hareket ederler ki, moleküller arasԩ etkileԭimler sonucu, her molekül diԫer moleküle tutunur ve serbest hareket kabiliyetini kaybeder. Sԩcaklԩk, maddenin kaynama noktasԩnԩn altԩna kadar düԭürüldüԫünde, gaz sԩvԩ haline yoԫunlaԭԩr; moleküller birbirinden kaçama- Kompresör Kelebek musluk S›v›laÁan gaz Gazlarμ sμvμlaρtμran bir Linde soξutucusu. Sμkμρtμrμlmμρ gaz, μsμ deξiρtiricide çevreye μsμ verir ve soξutulmuρ gazμn dolaρtμξμ spirallerden geçerken daha fazla soξutulur. Bu gaz, gelen gazμ soξutur ve sistem içinde yeniden dolaρtμrμlμr. Neticede, gelen gazμn sμcaklμξμ o kadar düρer ki sμvμ hale yoξunlaρμr. 319 Maddenin Halleri Bir maddenin sԩcaklԩԫԩ kiritik sԩcaklԩԫԩn üstündeyse, basԩnç uygulanarak sԩvԩlaԭtԩrԩlamaz. Nadir de olsa baz› gazlar (helyum gibi) genle, Bir kabԩn tümünü dolduran her madde gaz olarak Áirken, so¤uma yerine ›s›n›rlar. tanԩmlandԩԫԩndan, sԩvԩ fazԩn var olabileceԫi en yüksek sԩcaklԩԫԩn üzerine çԩkԩldԩԫԩ anlaԭԩlԩr. H2O maddesi örnek olarak alԩndԩԫԩnda, sԩvԩ suyun gözlenemeyeceԫi Gerçek gazlar, aralar›nda itme ve çekme kuvvetleri olan molekül veya atomlardan meydana gelir. Joule - Thomson olay› kullan›larak gazlar s›v›laÁt›r›labilir. sԩcaklԩk, suyun kritik sԩcaklԩԫԩdԩr. Bu sԩcaklԩk deԫerine karԭԩlԩk gelen basԩnca ise kritik basԩnç denir. Bir madde, ancak kritik sԩcaklԩԫԩn altԩndaysa basԩnç uygulanarak sԩvԩlaԭtԩrԩlabilir. Örneԫin, CO2 gazԩnԩn kritik sԩcaklԩԫԩ 31°C dir ve bu CO2 sadece 31°C in altԩndaki bir sԩcaklԩklarda sԩvԩ hale getirilebilir de- 4. GAZ, BUHAR VE KRԨTԨK SICAKLIK mektir. Bir maddenin kaynama sԩcaklԩԫԩndan sonraki hali gaz olarak tanԩmlanԩr. Bulunduԫu sԩcaklԩkta hiçbir baKritik s›cakl›k (°C) Kritik bas›nç (atm) He –268 2,3 Ne –229 27 Ar –123 48 Kr –64 54 ԫu madde topluluԫu su buharԩ olarak adlandԩrԩlԩr. Ba- Xe 17 58 sԩnç uygulanԩrsa sԩvԩlaԭabilir. H2 –240 13 O2 –118 50 H2O 374 218 N2 –147 34 NH3 132 111 CO2 31 73 li bir sԩcaklԩk deԫerin üzerinde gazlar sԩvԩlaԭtԩrԩlamaz. CH4 –83 46 Bu sԩcaklԩk deԫerine kritik sԩcaklԩk denir. Bir gazԩn C6H6 289 49 nin hakim hâli sԩvԩ olduԫu halde gaz halinde bulunan moleküllerine ise buhar denir. Bulunduklarԩ sԩcaklԩkta basԩnçla sԩvԩlaԭtԩrԩlabilirler. 0°C ile 100°C arasԩnda su sԩvԩdԩr. Ancak bu sԩcaklԩk aralԩԫԩnda suyun bazԩ molekülleri gaz haline geçer. Bu moleküllerin oluԭturdu- Bir gazԩn sԩcaklԩԫԩ düԭürüldüԫünde moleküllerin kinetik enerjileri azalԩr ve moleküller arasԩndaki etkileԭimler güçlenir. Güçlenen etkileԭimler maddenin sԩvԩlaԭmasԩnԩ saԫlar. Bir gazԩn sԩcaklԩԫԩ yüksek iken sԩvԩlaԭmasԩ zor olur. Bundan dolayԩ sԩcaklԩk düԭürülürken basԩnç artԩrԩlarak gazlarԩn sԩvԩlaԭmasԩ saԫlanԩr. Bel- basԩnç uygulanarak sԩvԩlaԭtԩralabileceԫi en yüksek sԩcaklԩk deԫerine kritik sԩcaklԩk denir. 320 ESEN YAYINLARI Madde sԩnç deԫeri altԩnda sԩvԩlaԭtԩrԩlamaz. Fakat bir madde- SIVILARIN ÖZELLİKLERİ 1. YÜZEY GERİLİMİ 2. ADHEZYON VE KOHEZYON KUVVETLERİ 3. YÜZEY GERİLİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER 4. VİSKOZİTE Sıvılar bulundukları kabın şeklini alırlar. Sıvının yüzey gerilimi bir sıvının yüzeyini artırmak için verilmesi gereken enerjidir. Bu olay kendini sıvının dar bir tüp içinde yükselmesi veya alçalması şeklinde kapiler davranış olarak kendini gösterir. Viskozite ya da akışkanlık sıvıların akmaya karşı gösterdiği dirençtir. Viskozite sıcaklıkla azalır. 5. BÖLÜM Maddenin Halleri SIVILARIN ÖZELLԨKLERԨ Sԩvԩlar; molekülleri geliԭigüzel hareket eden Sԩvԩlar içinde bulunduklarԩ kabԩn ԭeklini gazlarla, düzenli istiflenmiԭ katԩlar arasԩnda bir özel- alԩrlar. liԫe sahiptirler. Sԩvԩyԩ oluԭturan moleküller diԫer mo- Basԩnç yükseltildiԫinde sԩvԩlarԩn hacimleri öl- leküllere temas edecek kadar yakԩn, aynԩ zamanda çülebilir büyüklükte deԫiԭmez; ancak sԩcaklԩk yüksel- birbiri üzerinde kayarak yer deԫiԭtirecek kadar mo- tildiԫinde hacimleri az da olsa arttԩԫԩndan yoԫunluk- leküller arasԩ çekim kuvvetleri azalmԩԭtԩr. Sԩvԩ içeri- larԩ düԭer. sinde moleküller birbirine yakԩn olduԫundan bir mole- Birbirleri içinde çözünebilen iki sԩvԩ temasa kül üzerine çevresindeki moleküller tarafԩndan uygu- geçtiklerinde, az da olsa birbirlerinin içinde yayԩlԩrlar. lanan kuvvetlerin önemi büyüktür. Sԩvԩ içerisinde bu- Sԩvԩlar akmaya karԭԩ direnç gösterirler. lunan her molekül, kendisine en yakԩn 12 kadar mo- Sԩvԩlarԩn yüzey gerilimleri vardԩr. lekülün etkisi altԩndadԩr ve bu moleküller sürekli çar- Açԩk kaptaki sԩvԩlar buharlaԭԩrlar. pԩԭma halindedir. Gazlarda olduԫu gibi sԩvԩlarda da moleküller ge- molekül sürekli olarak komԭu moleküllerin etkisi altԩnda olduԫu için gidebileceԫi yollar daha kԩsadԩr. Bu nedenle sԩvԩlarda moleküller, gazlara göre daha yavaԭ hareket ederler. Böylece, belli ԭekilleri olmayan sԩvԩ- ESEN YAYINLARI liԭigüzel hareket halindedir. Fakat, sԩvԩ içerisindeki bir 1. YÜZEY GERԨLԨMԨ lar içinde bulunduklarԩ kabԩn ԭeklini alԩr. Sԩvԩ halde çekim kuvvetleri moleküller arasԩndaki boԭluklarԩ en düԭük düzeyde tutulduԫundan, basԩnç deԫiԭikliԫinde sԩvԩ hacmi ölçülebilir büyüklükte deԫiԭmez. Gazlar bastԩrԩlabilen akԩԭkanlardԩr. Sԩvԩlar ise bastԩrԩlamayan akԩԭkanlardԩr. Sԩcaklԩk yükseldiԫinde çoԫu sԩvԩlarԩn hacmi az da olsa arttԩԫԩndan dolayԩ sԩvԩ yoԫunluk- Sԩvԩ içindeki moleküller, moleküller arasԩ kuvvet- larԩ düԭer. Sԩvԩlarda moleküller arasԩ çekim kuvvetle- ler tarafԩndan tüm yönlere doԫru eԭit olarak çekilirler. ri, sԩvԩlarԩn bir çok özelliԫinin belirlenmesine neden Ancak yüzeyde bulunan moleküller diԫer moleküller olur. Birbiri içinde çözünebilen iki sԩvԩ temasa getirildi- tarafԩndan aԭaԫԩ ve yana doԫru çekilirken, yukarԩ yö- ԫinde birbiri içinde daԫԩlԩrlar. Herhangi bir sԩvԩnԩn çԩk- ne bir çekim kuvveti yoktur. maya karԭԩ gösterdiԫi dirence viskozite, viskozitenin Bu durumda sԩvԩ yüzeyindeki moleküller sԩvԩnԩn tersine ise akԩcԩlԩk denir. Moleküller arasԩ çekim kuv- içine doԫru çekilir ve bir elastik zar gibi büzülür. Bir vetlerinden kaynaklanan sԩvԩlarԩn diԫer bir özelliԫi de sԩvԩnԩn yüzey gerilimi yüzeydeki moleküllerin, denge- yüzey gerilimidir. Sԩvԩlarԩn özelliklerini aԭaԫԩdaki ge- lenmemiԭ bir kuvvetle içe doԫru çekilmelerinin bir so- nellemelerle özetleyebiliriz: nucudur. 322 Maddenin Halleri Dünyamԩzda, damlalar yerçekimi yüzünden hafifçe düzleԭir, fakat uzay mekiԫinin yerçekimsiz ortamԩnda, damlanԩn ԭekli tamamen yüzey gerilimi tarafԩndan belirlenir. Bir sԩvԩnԩn yüzeyindeki esnek kuvvetin ölçüsü yüzey gerilimidir. Baԭka bir ifade ile yüzey gerilimi sԩvԩnԩn yüzeyini bir birim alan (örneԫin 1cm2) geniԭletmek için gereken enerji miktarԩdԩr. Moleküller arasԩ kuvvetleri büyük olan sԩvԩlar aynԩ zamanda büSμvμnμn yüzeyinde ve içindeki bir moleküle etkiyen yük yüzey gerilimine de sahiptir. Su, kaԫԩt, tahta ve moleküllerarasμ kuvvetler kumaԭla güçlü bir etkileԭime girer, çünkü bunlarԩn yüzeylerindeki moleküller hidrojen baԫlarԩ oluԭtururlar. Bu kuvvet, moleküllerin düzgün olarak istiflen- Sonuç olarak, su bunlarԩn üstünde bir tabaka oluԭtu- mesini ve böylece düzgün bir yüzey oluԭmasԩnԩ saԫ- rur, yani su onlarԩ ԩslatԩr. lar. Suyun moleküllerinin polar olduԫunu biliyoruz. Yüzey gerilimine bir baԭka örnek ise kapilar (kԩl- Suyun yüzey gerilimi, yapԩsԩndaki güçlü hidrojen ba- büyüktür. Cԩvanԩn yüzey gerilimi, suyunkinden bile altԩ kat daha büyüktür. Havada asԩlԩ duran bir su damlacԩԫԩ küreseldir. Çünkü yüzey gerilimi sonucu, moleküller en küçük yüzeyli ԭekil olan küre biçimini alԩrlar. Örneԫin yeni cilalanmԩԭ bir araba üzerine su döküldüԫünde su ile polar olmayan cila molekülleri arasԩnda hemen hemen hiç çekim kuvveti olmadԩԫԩndan, su molekülleri araba yüzeylerinde ufak bir bilye ԭeklini alԩr. callԩk) etkisidir. Su ve cam gibi maddeler arasԩndaki ESEN YAYINLARI ԫԩndan dolayԩ diԫer sԩvԩlardan yaklaԭԩk üç kat daha çekim sonucu, sԩvԩlar dar borularda yükselir, bu olaya kapiler etki denir. Sԩvԩ molekülleri ve borunun iç yüzeyi arasԩndaki çekim kuvvetlerinden dolayԩ sԩvԩ yükselir. Su ve kԩlcal cam tüpün duvarlarԩ arasԩnda olduԫu gibi, farklԩ moleküller arasԩndaki çekim kuvvetlerine adhezyon kuvvetleri denir. Dar borularda, adhezyon kuvvetleri yeterince büyükse, dar boru içerisinde kendiliԫinden yükselir. Kapilar etki ile sԩvԩnԩn yükselmesi adhezyon kuvvetlerin tüp içindeki sԩvԩnԩn aԫԩrlԩԫԩ tarafԩndan dengeleninceye kadar devam eder. Geniԭ borularda, adhezyon kuvvetleri zayԩfsa, sԩvԩnԩn yükselmesi çok az olur, hatta alçalma gözlenebilir. Örneԫin, cԩvada kendi atomlarԩ arasԩndaki çekim kuvvetleri olan kohezyon, cԩva ile cam arasԩnda olan adhezyon kuvvetlerinden daha güçlüdür. Dolayԩsԩyla bir tüp cԩvaya daldԩrԩlԩnca borudaki cԩva seviyesi alçalԩr, cԩva yüzeyinin altԩnda olur. Kapiler etki, bir kaԫԩt havlunun suyu emmesinden kԩsmen sorumludur. 323 Maddenin Halleri Örneԫin; su ile cam arasԩndaki adhezyon kuvvetleri, suyun kohezyon kuvvetlerinden büyüktür. Do- Yüzey gerilimi, bir s›v›n›n yüzeyindeki moleküller aras› kuvvetlerin dengelenmemiÁ olmas›ndan kaynaklan›r. S›v›lar›n kapiler etkisi ve s›v›lar›n damlalar oluÁturma e¤ilimi de bu yüzey geriliminin bir sonucudur. layԩsԩyla su, camda mümkün olan en büyük alana yayԩlma eԫilimindedir. Aynԩ koԭullarda cԩvanԩn yüzey sԩnԩrԩ dԩԭ bükeydir. Eԫer sԩvԩnԩn kohezyon kuvveti içinde bulunduԫu kԩlcal yapԩnԩn duvarlarԩyla arasԩnda adhezyon kuvvetinden büyükse, sԩvԩ seviyesi düԭmeye eԫilimlidir ve sԩvԩnԩn yüzeyinde de dԩԭbükey bir eԫri görülür. Burada cԩva atomlarԩ arasԩndaki kohezyon kuvvetleri, cama doԫru olan adhezyon kuvvetlerinden 2. ADHEZYON VE KOHEZYON KUVVETLERԨ daha kuvvetlidir ve cԩva, camla baԫlantԩsԩnԩ azaltmak Bir sԩvԩ, bir yüzey boyunca bir film halinde yayԩ- eԫilimindedir. lԩrsa yüzeyi ԩslatԩr. örneԫin su; kaԫԩt, cam ve bazԩ kumaԭlarla etkileԭime girer, yani su bunlarԩ ԩslatԩr. Su 3. ve cam gibi maddeler arasԩndaki çekim sonucu, su Sԩvԩlarԩn yüzey gerilimine etki eden faktörlerden kiyi iki kuvvet meydana getirir. Bunlar Kohezyon kovalentleri ve adhezyon kuvvetleri olarak bilinirler. Islatan moleküller ile camԩn birbirini çekmesinde adhezyon, ԩslatmayan moleküllerin birbirini çekmesinde kohezyon kuvvetleri daha etkindir. Bir baԭka ifade ile adhezyon kuvvetleri, iki farklԩ maddelerin molekülleri arasԩndaki çekim kuvvetine verilen isimdir. Kohezyon kuvvetleri, maddenin kendi molekülleri arasԩndaki çekim kuvveti olarak tanԩmlanԩr. ESEN YAYINLARI dar borularda yükselirken, cԩva gibi ԩslatmayan sԩvԩlar düԭmektedir ve bu olaya kapiler etki denir. Kapiler et- YÜZEY GERԨLԨMԨNԨ ETKԨLEYEN FAKTÖRLER biri sԩcaklԩktԩr. Yüzey gerilimi sԩcaklԩkla azalԩr. Sԩcaklԩk arttԩkça sԩvԩ molekülleri arasԩndaki çekim kuvvetleri de azalacaԫԩ için yüzey gerilimi düԭer. Yüzey gerilimini etkileyen faktörlerden biri de sԩvԩnԩn içine bir katԩ veya sԩvԩ eklenmesidir. Eklenen bu katԩ veya sԩvԩ maddeler çözünebilir ya da çözünmeyebilir. Bir sԩvԩ maddeye sԩvԩda çözünmeyen baԭka bir sԩvԩ eklendiԫinde sԩvԩnԩn yüzey gerilimi azalԩr. Bunun nedeni diԫer sԩvԩ molekülleri ile arasԩnda gerçekleԭen Kԩlcal bir boruda, adhezyon kuvvetleri yeterince büyükse, sԩvԩnԩn yüzey iç bükey, kohezyon kuvvetleri etkin olduԫu zaman ise sԩvԩnԩn yüzeyi dԩԭ bükey olur. zayԩf etkileԭimdir. Su molekülleri arasԩnda hidrojen baԫlarԩ ve London kuvvetleri vardԩr. Suya yaԫ karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda su molekülleri ile yaԫ molekülleri arasԩnda dipol–indüklenmiԭ dipol etkileԭimi olur. Bu etkileԭim zayԩftԩr. Suyun kendi molekülleri arasԩndaki etkileԭimler daha su Adhezyon>Kohezyon c›va Adhezyon<Kohezyon kuvvetlidir. Bir sԩvԩya içinde çözünebilen bir madde eklendiԫinde çözen ve çözünen maddelerin yapԩsԩna baԫlԩ 324 Maddenin Halleri olarak yüzey gerilimi deԫiԭir. Çözünen maddeler, çö- H zücünün yüzey gerilimini düԭürüyorsa bu tür madde- H CH – OH 2 C=C lere yüzey aktif maddeler denir. Su için sabun, de- H–C C–H C–C terjan, alkoller, asitler örnek verilebilir. H Yüzey gerilimini düԭürmeyen maddelere ise yü- O H CH – OH H 2 H benzen zey inaktif maddeler denir. Su için ԭeker ve gliserin CH – OH su gliserin gibi maddeler yüzey inaktif maddelerdir. 4. Gliserin molekülleri de aynen suda olduԫu gibi VԨSKOZԨTE hidrojen baԫlarԩ yaparlar. Gliserindeki hidrojen baԫlarԩ sudan daha güçlüdür. Bunun nedeni her gliserin molekülünün diԫeri ile hidrojen baԫlarԩ yapabilecek üç –OH grubu içermesidir. Ayrԩca, molekül yapԩsԩndan dolayԩ gliserin molekülleri, viskoziteleri az olan sԩvԩlarda olduԫu gibi, birbiri üzerinde kaymak yerine bir- Bir sԩvԩnԩn vizkositesi onun akmaya karԭԩ gösterdiԫi dirençtir; viskozite ne kadar büyükse akma o kadar yavaԭ olur. Yüksek viskoziteli bir sԩvԩnԩn viskoz olduԫu söylenir. Viskozite sԩvԩlarԩn akԩԭkanlԩԫԩ gös- ESEN YAYINLARI biri içine girme eԫilimindedirler. Bu etkileԭimlerin tamamԩ viskozitenin büyüklüԫünde belirleyici rol oynar. Bir s›v›, viskozitesi ne kadar büyükse o kadar yavaÁ akar. Hidrojen ba¤ içeren s›v›lar›n viskoziteleri büyüktür. S›cakl›k artt›kça genellikle viskozite düÁer. terdikleri direncin bir ölçüsüdür. Sԩvԩlarԩn viskozitesi genelde sԩcaklԩk ile azalԩr, sԩcaklԩk arttԩkça akԩԭkanlԩk artar ve viskozite azalԩr. Viskozite, moleküller arasԩndaki kuvvetlerden ortaya çԩkar. Kuvvetli moleküller arasԩ güçler molekülleri bir arada tutar ve hareketlerini sԩnԩrlar. Moleküller arasԩ kuvvetleri büyük olan sԩvԩlar, küçük olan sԩvԩlara göre daha yüksek viskoziteye sahiptirler. Su güçlü hidrojen baԫԩ yapԩlabildiԫinden moleküller arasԩ çekim kuvvetleri de büyüktür ve birçok sԩvԩdan fazla viskoziteye sahiptir. Suyun, benzene göre, viskozitesi daha büyüktür. Oysa gliserinin viskozitesi suyunkinden daha büyüktür. 325 HAL DEĞİŞİMLERİ 1. BUHAR BASINCI VE KAYNAMA 2. BAĞIL NEM 3. DONMA VE ERİME 4. ISI HESAPLAMALARI Maddenin halleri ısıtılarak ya da soğutularak birbirine dönüştürülebilirler. Kaynama ve donma gibi hal dönüşüm sıcaklıklarında iki faz denge halinde bulunur. Katılar süblimleşirken doğrudan gaz hale dönebilir. Madde gaz, sıvı ve katı olmak üzere üç halde bulunur. Gaz hali ile yoğunlaşmış haller arasındaki en önemli fark moleküller arası uzaklıktır. Havada bulunabilecek su buharına nem denir. Bir hava kütlesinin bulunduğu sıcaklık derecesine göre alacağı nem miktarının sınırı vardır. Bu sınıra havanın doygunluk noktası denir. Bağıl nem = Su buharının kısmi basıncı . 100 Suyun buhar basıncı 6. BÖLÜM Maddenin Halleri HAL DEԪԨԬԨMLERԨ Maddenin katԩ, sԩvԩ ve gaz hallerinin her birine Herhangi bir sԩcaklԩkta belli sayԩda molekül faz adԩ verilir. Faz bir sistemin diԫer kԩsԩmlarԩndan sԩvԩ yüzeyinden gaz fazԩna geçmeye yetecek ka- net bir sԩnԩrla ayrԩlmԩԭ olan homojen kԩsmԩnԩ gös- dar kinetik enerjiye sahiptir. Moleküllerin sԩvԩ faz- terir. Örneԫin, içinde buzun yüzdüԫü su iki fazdan dan gaz fazԩna geçmesine buharlaԭma adԩ verilir. oluԭmuԭtur: Su(sԩvԩ) - buz(katԩ). Baԭlangԩçta tek yönlü bir akԩԭ vardԩr. Yani mole- Faz deԫiԭimleri, yani bir fazdan diԫer faza ge- küller sԩvԩ yüzeyinden boԭluԫa doԫru hareket ederler. çiԭ, sisteme enerji (genellikle ԩsԩ ԭeklinde) aktarԩlmasԩ Kapalԩ bir kapta, buhar fazdaki molekül sayԩsԩ arttԩkça ya da sistemin dԩԭarԩya enerji aktarmasԩ sonucunda sԩvԩ yüzeyine çarpԩp geri dönmelerin sayԩsԩ da artar. meydana gelir. Faz deԫiԭimleri maddenin molekül di- Gaz moleküllerinin tekrar sԩvԩ faza geri dönmele- ziliԭindeki deԫiԭim ile ortaya çԩkan fiziksel halinin adԩ rine yoԫunlaԭma adԩ verilir. fazdԩr. Faz katԩ, sԩvԩ, gaz halinde veya birkaç farklԩ Bir saniyede buharlaԭan sԩvԩ moleküllerinin sa- katԩ halde olabilir. yԩsԩ tam olarak sԩvԩya dönen moleküllerin sayԩsԩna Elmas ve grafit, karbonun iki katԩ fazԩdԩr. Bir fa- eԭit olduԫunda, buharlaԭma ve yoԫunlaԭmanԩn ya- zԩn diԫer bir faza dönüԭümü, buzun erimesi, suyun ni ileri ve geri yöndeki dönüԭümün tam olarak buharlaԭmasԩ veya grafitin elmasa dönüԭümü faz ge- dengelendiԫi dinamik denge durumuna ulaԭԩr. Di- düzene sahipken, gaz fazԩnda geliԭigüzel bir daԫԩlԩmԩ gösterir. Enerji deԫiԭimiyle molekül düzenliliԫinin artmasԩ ya da azalmasԩ arasԩndaki iliԭkiyi aklԩmԩzda tutmamԩz, faz deԫiԭimlerini anlamamԩzԩ kolaylaԭtԩrԩr. 1. ESEN YAYINLARI ESEN YAYINLARI çiԭi olarak adlandԩrԩlԩr. Moleküller katԩ halde en yüksek namik denge koԭullarԩnda ölçülen buhar basԩncԩna denge buhar basԩncԩ adԩ verilir. Denge buhar basԩncԩnԩ belirtmek amacԩyla basitçe buhar basԩncԩ deyimi de kullanԩlԩr. Bu kԩsaltԩlmԩԭ deyimi, anlamԩnԩ bilmemiz koԭuluyla, kullanmamԩzԩn bir sakԩncasԩ yoktur. BUHAR BASINCI Vakum Vakum BoÁ hacim h S›v› S›v› BuharlaÁma aÁlamadan önce Sԩvԩ fazdaki moleküller katԩ örgüyü yapԩsԩndaki gibi sabit halde deԫildirler. Bu moleküller her ne kadar gaz moleküllerinden olduԫu kadar serbest olmasalar da sürekli hareket halindedirler. Sԩvԩlar gazlardan daha yoԫun olduklarԩndan, sԩvԩlardaki moleküller arasԩ çarpԩԭma sayԩsԩ gaz fazԩna göre çok daha fazladԩr. Civa Denge durumu Civa Denge buhar basԩncԩ, bir sԩvԩnԩn belli bir sԩcaklԩkta uyguladԩԫԩ maksimum basԩnçtԩr ve sԩcaklԩk deԫiԭmediԫi sürece sabittir. Ancak bir sԩvԩnԩn buhar basԩncԩnԩn sԩcaklԩkla deԫiԭtiԫi unutulmamalԩdԩr. Sԩvԩ su ve buharԩ arasԩndaki dinamik denge aԭaԫԩdaki gibi gösterilir. H2O(sԩvԩ) H2O(gaz) 327 Maddenin Halleri Çift yönlü okun ( Kaynama ), her iki tarafԩn dinamik Açԩk bir kapta bir sԩvԩ bԩrakԩldԩԫԩnda, oluԭan bu- bir denge içinde olduԫunu gösterir. Buharlaԭmanԩn çoԫu, sԩvԩ veya katԩ fazԩn yüzeyinde olur, çünkü buradaki moleküller zayԩf baԫlarla baԫlԩdԩr ve aԭaԫԩdaki sԩvԩdan daha kolay bir ԭekilde gaz faza geçerler. Buhar basԩncԩ, sԩcaklԩk arttԩkça artar; çünkü ԩsԩtԩlan sԩvԩdaki moleküller daha hareketlidir ve komԭularԩnda kolayca ayrԩlabilir. Bir sԩvԩnԩn buhar basԩncԩ, sԩvԩyԩ birarada tutan moleküller arasԩ kuvvetlere de baԫlԩdԩr. Bunun sonucu olarak molekülleri hidrojen baԫlarԩ oluԭturan sԩvԩlarԩn diԫerlerinden daha az uçucu olduԫu sonucu çԩkarԩlabilir. har, sԩvԩnԩn dԩԭԩna yayԩlԩr. Bunlardan çok azԩ tekrar yüzeye döner, bunun sonucu olarak da yoԫunlaԭma hԩzԩ hiçbir zaman buharlaԭma hԩzԩna eԭit olacak kadar artmaz. Belli bir süre içinde dinamik dengeye ulaԭԩlamaz ve sԩvԩ tamamen buharlaԭԩr. Sԩvԩnԩn buhar basԩncԩ dԩԭ basԩnca eԭit olunca, sadece sԩvԩnԩn yüzeyinden deԫil, her noktasԩndan buharlaԭma olur. Bu sԩcaklԩkta, oluԭan buhar, atmosfer basԩncԩnԩ yenerek kendine yer açar. Böylece sԩvԩ- Buhar bas›nc›(atm) da oluԭan buhar kabarcԩklarԩ yüzeye yükselir. Bu hԩzlԩ Dietil eter Su C›va buharlaԭmaya kaynama denir. Bir sԩvԩnԩn normal kaynama noktasԩ, atmosfer basԩncԩ 1 atm iken, sԩvԩnԩn kaynadԩԫԩ sԩcaklԩktԩr. 1 Basԩnç, düdüklü tencerede olduԫu gibi 1 atm’den daha büyük olduԫu zaman, kaynama normal kayna- –100 0 34,6 100 200 357 S›cakl›k (°C) Denge buhar bas›nc›; a) S›v›n›n cinsine ba¤l›d›r. b) S›v›n›n safs›zl›¤› etkiler. c) S›cakl›¤a ba¤l›d›r. d) S›v›n›n miktar›ndan ba¤›ms›zd›r. e) D›Á bas›nçtan ba¤›ms›zd›r. f) S›v›n›n yüzeyinin geniÁli¤inden ba¤›ms›zd›r. ESEN YAYINLARI ma noktasԩndan daha yüksek sԩcaklԩkta olur. Basԩnç 1 atm’den daha küçük olduԫunda, kaynama normal kaynama noktasԩndan daha küçük bir sԩcaklԩkta olur. Yüksek kaynama noktasԩ, moleküller arasԩ kuvvetlerin büyük olduԫunu gösterir. Çünkü buhar basԩncԩ 1 atm’e yükselirken, bu büyük kuvvetlerini yenmek için yüksek sԩcaklԩk gerekir. Örneԫin, H2O nun kaynama noktasԩ, hidrojen baԫԩ oluԭturmayan H2S nin kaynama noktasԩndan yüksektir. Sԩvԩ içindeki moleküllerin moleküller arasԩ kuvvetlerce ne kadar güçlü tutulduԫunun ölçütü, bir mol sԩvԩyԩ buharlaԭtԩrmak Bir sԩvԩnԩn birim zamanda gaz faza geçen molekül sayԩsԩna buharlaԭma hԩzԩ denir. Buharlaԭma hԩzԩ; a) Sԩvԩnԩn cinsine baԫlԩdԩr. Moleküller arasԩ kuvvetler zayԩf ise buharlaԭma hԩzԩ yüksek olur. için gerekli olan ԩsԩ miktarԩ olarak tanԩmlanan molar buharlaԭma ԩsԩsԩdԩr. Molar buharlaԭma ԩsԩsԩ sԩvԩdaki moleküller arasԩ kuvvetlerin büyüklüԫü ile doԫrudan baԫlantԩlԩdԩr. Eԫer bir sԩvԩdaki moleküller arasԩ çekim b) Sԩcaklԩԫa baԫlԩdԩr. Sԩcaklԩk arttԩkça buharlaԭma hԩzԩ artar. kuvvetleri oldukça büyükse, molekülleri sԩvԩ fazdan c) ayԩrmak, yani buharlaԭtԩrmak için çok fazla enerji ge- Sԩvԩnԩn yüzeyinin geniԭliԫi etkiler. Sԩvԩnԩn yüzeyinin geniԭliԫi arttԩkça buharlaԭma hԩzԩ artar. d) Rüzgar etkiler. Rüzgarԩn olmasԩ buharlaԭma hԩzԩnԩ artԩrԩr. e) Sԩvԩnԩn safsԩzlԩԫԩnԩ etkiler. Daha az uçucu madde çözünmüԭse buharlaԭma hԩzԩ azalԩr. f) Dԩԭ basԩncԩ etkiler. Dԩԭ basԩnç artԩnca buharlaԭma hԩzԩ azalԩr. 328 rekir. Böyle bir sԩvԩnԩn buhar basԩncԩ oldukça düԭük, molar buharlaԭma ԩsԩsԩ oldukça yüksektir. Kaynama, bir s›v›n›n buhar bas›nc› atmosfer bas›nca eÁit oldu¤u zaman olur. Güçlü moleküller aras› kuvvetler, genellikle yüksek normal kaynamalar›na yol açar. Maddenin Halleri 2. BAԪIL NEM 3. DONMA VE ERԨME Nem, havada bulunan su buharԩ miktarԩdԩr. Sԩvԩnԩn katԩya dönüԭmesine donma, bunun ter- Nem ölçümlerinde mutlak nem, baԫԩl nem ve spesi- sine ise erime adԩ verilir. Eԫer bir sԩvԩnԩn molekülle- fik nem hesaplanԩr. Mutlak nem birim hacimdeki nem ri düԭük enerjilerden dolayԩ çevresindeki moleküller miktarԩdԩr. Baԫԩl nem havadaki nem miktarԩnԩn o ha- arasԩndan öteleme hareketi yapamԩyorsa, o sԩvԩ katԩlaԭԩr. Katԩda moleküller, bulunduklarԩ yerde titreԭirler, vanԩn alabileceԫi maksimum neme olan oranԩdԩr. Bi- nadiren de bir yerden baԭka bir yere hareket ederler. rimsel olarak verilir ve sԩcaklԩkla ters orantԩlԩdԩr. Spe- Basԩnç deԫiԭtikçe, donma noktasԩ da hafifçe deԫiԭir sifik nem ise bir gazda bulunan su buharԩnԩn aԫԩrlԩԫԩ- ve bir sԩvԩnԩn normal donma noktasԩ 1 atm’de don- nԩn gaz aԫԩrlԩԫԩna olan oranԩdԩr. duԫu sԩcaklԩktԩr. Baԫԩl nem havadaki nem miktarԩnԩ göstermez. Sԩvԩlarԩn çoԫu, basԩnç uygulandԩԫԩnda normal- Baԫԩl nemi, herhangi bir sԩcaklԩkta havanԩn buhar- den daha yüksek sԩcaklԩklarda donar, çünkü katԩ faz laԭma ile yoԫunlaԭmanԩn ne kadar dengede oldu- molekülleri daha sԩk istiflendiԫinden sԩvԩ faza göre da- ԫunu gösterir. Diԫer bir ifade ile havanԩn denge bu- ha yoԫundur ve basԩnç, moleküllerin bir arada tutul- har basԩncԩna olan uzaklԩԫԩ veya yakԩnlԩԫԩ hakkԩnda masԩnԩ saԫlar. Bununla birlikte, çok yüksek basԩnçlar fikir verir. haricinde, basԩnç etkisi genellikle çok küçüktür. Su, genel kuralԩn bir istisnasԩdԩr: Basԩnç altԩnda harlaԭma ve yoԫunlaԭma dengesine denir. Örne- daha düԭük sԩcaklԩklarda donar. Suyun buzdan da- ԫin, baԫԩl nem % 100 olduԫunda su, buharԩyla dinamik dengede demektir. Baԫԩl nem % 100’den küçük bir deԫerdeyse buharlaԭma, büyük bir deԫerdeyse yoԫunlaԭma daha fazla olur. Baԫԩl nem belli bir yerdeki hava kütlesinin sԩcaklԩԫԩna ve basԩncԩna baԫlԩ olarak taԭԩyabileceԫi maksimum nemin yüzde kaçԩ kadar neme sahip olduԫunu ifade eder. Bir ortamda havanԩn sԩcaklԩԫԩ arttԩkça baԫԩl nem oranԩ düԭer, bunun sebebi ise havanԩn nem taԭԩma ESEN YAYINLARI Baԫԩl nem, belli bir sԩcaklԩkta havadaki bu- ha büyük yoԫunluԫu olduԫu için basԩnç altԩnda buz erir. Buz eridiԫinde, buzdaki hidrojen baԫlarԩnԩn büyük bir kԩsmԩ kopar; böylece, buz erirken hacim büzülmesi olur. Basԩnç altԩnda buzun erimesinin, buzullarԩn ilerlemesine katkԩda bulunduԫu düԭünülmektedir. Buz aԫԩrlԩԫԩnԩn, buzulun altԩndaki derin kayalarԩn kenarlarԩ üzerine basԩnç yapmasԩ, çok yüksek bölgesel basԩnçlara yol açar. Düԭük sԩcaklԩԫa raԫmen buz sԩvԩlaԭԩr ve buzullar bu ince sԩvԩ katmanԩ üzerinde yavaԭça aԭaԫԩ kayar. kapasitesinin artmasԩ ve böylece sahip olduԫu mutlak nemde deԫiԭmediԫi için baԫԩl nem oranԩnԩn düԭmesidir. Kԩԭԩn özellikle sabah saatlerinde ve açԩk havanԩn olduԫu gecelerden sonra kԩraԫԩ düԭer, iԭte bu olayda hava aԭԩrԩ soԫur ve sahip olduԫu nemi taԭԩya- S›v›lar›n ço¤u bas›nç alt›nda daha yüksek s›cakl›kta donar. Suyun hidrojen ba¤lar›, onu kural d›Á› yapar: Su, bas›nç alt›nda daha düÁük s›cakl›kta donar. maz ve temas ettiԫi yüzeylere bu nemi bԩrakԩr. Bu sԩrada havanԩn baԫԩl nemi yüzde 100 olurken mutlak nemi azalԩr. Ba¤›l nem = 1 mol katԩyԩ eritmek için gerekli olan ԩsԩ miktarԩna molar erime ԩsԩsԩ denir. Bir madde için molar eri- Su buhar›n›n k›smi bas›nc› . 100 Suyun buhar bas›nc› me ԩsԩsԩ, molar buharlaԭma ԩsԩsԩndan daha küçüktür. Sԩvԩ buharlaԭtԩԫԩnda moleküller birbirinden tamamen ayrԩlԩr. 329 Maddenin Halleri b) Dԩԭ basԩnç erime ve donma noktasԩnԩ deԫiԭti- Bunu saԫlamak için çekim kuvvetlerini yenmek üzere oldukça yüksek bir enerji gerekir. rir. Dԩԭ basԩnç artԩrԩldԩԫԩnda erime ve donma noktalarԩ Katԩlarda buharlaԭabilirler ve bundan dolayԩ bu- yükselir. Buzun erime noktasԩ ve suyun donma nok- har basԩncԩna sahiptirler. Aԭaԫԩdaki dinamik denge- tasԩ ise düԭer. yi düԭünelim. c) Bir sԩvԩda baԭka bir madde çözülürse sԩvԩnԩn katԩ buhar donma noktasԩ, çözünen maddenin miktarԩna baԫlԩ olarak düԭer. Moleküllerin doԫrudan katԩ fazdan buhar fazԩna geçmesine süblimleԭme, bunun tersine ise (bu- Tuzlu su, saf sudan daha düԭük sԩcaklԩkta donar. hardan katԩya geçme) kԩraԫԩlaԭma denir. Naftalin Kԩԭ aylarԩnda suyun donmasԩnԩ önlemek için arabala- bir katԩ için oldukça yüksek buhar basԩncԩna sahip- ra antifiriz konur. Soԫuk günlerde yollardaki buzlan- tir ve bundan dolayԩ yakԩcԩ kokusu bulunduԫu bölgeyi mayԩ çözmek için yollara kaya tuzu dökülür. hemen sarar. Genelde katԩlarda moleküller çok daha sԩkԩ tutulduԫundan, katԩnԩn buhar basԩncԩ sԩvԩnԩnkin1 atmosfer d›Á bas›nç koÁullar›ndaki erime noktas›na normal erime noktas›, donma noktas›na normal donma noktas› denir. den çok daha düԭüktür. 1 mol katԩnԩn süblimleԭmesi için gerekli olan enerji molar süblimleԭme ԩsԩsԩ olarak adlandԩrԩlԩr. Bu molar erime ve molar buharlaԭ- ÖZET Ԩlgili kapsam çok geniԭ bir hacim kaplandԩԫԩ için özetleme ihtiyacԩ hissedilmiԭtir. Buna göre; ESEN YAYINLARI ma ԩsԩlarԩnԩn toplamԩdԩr. Bir maddenin sabit basԩnç koԭulunda sԩvԩ halden gaz hale geçiԭine buharlaԭma denir. Bir maddenin sabit basԩnç koԭulunda gaz halden sԩvԩ hale geçiԭine yoԫunlaԭma denir. Bir maddenin katԩ halden sԩvԩ hale geçtiԫi sabit sԩ- Bir sԩvԩ maddenin sabit basԩnç koԭulunda buhar caklԩԫa erime noktasԩ denir. basԩncԩnԩn dԩԭ basԩnca eԭit olduԫu sԩcaklԩԫa kay- Bir maddenin sԩvԩ halden katԩ hale geçtiԫi sa- nama noktasԩ denir. bit sԩcaklԩԫa donma noktasԩ denir. BuharlaÁma Erime Yo¤unlaÁma Donma Kat› S›v› S›v› Gaz Saf bir madde için; Saf bir madde için; a) Erime noktasԩ donma noktasԩna eԭittir. Erime a) Kaynama noktasԩ yoԫunlaԭma noktasԩna eԭit- ve donma aynԩ sԩcaklԩkta gerçekleԭir. Erime; endoter- tir. Kaynamada moleküller arasԩ uzaklԩk, potansiyel mik (ԩsԩ alan) bir olaydԩr. Erime sԩrasԩnda potansiyel enerji ve düzensizlik artar. Kaynama ve buharlaԭma enerji, hacim ve düzensizlik artar. Buz erirken hacim azalԩr. Donma; ekzotermik (ԩsԩ veren) bir olaydԩr. Donma sԩrasԩnda potansiyel enerji, hacim ve düzensizlik azalԩr. Su donarken hacmi artar. 330 endotermiktir. Yoԫunlaԭmada moleküller arasԩ uzaklԩk, potansiyel enerji ve düzensizlik azalԩr. Yoԫunlaԭma ekzotermiktir. Maddenin Halleri b) Dԩԭ basԩnç kaynama ve yoԫunlaԭma nokta- I. bölgede madde katԩdԩr. Bu bölgede sԩcaklԩk art- sԩnԩ deԫiԭtirir. Dԩԭ basԩnç arttԩkça kaynama noktasԩ tԩԫԩ için kinetik enerji de artmaktadԩr. Potansiyel enerji da yükselir. sabit kalԩr. Bu bölgede genellikle hacim artar. Özkütle azalԩr. Bu bölgede ԩsԩ; Q1 = m.c.(t2–t1) formülü ile he- S›cakl›k(°C) S›cakl›k(°C) saplanԩr. c öz ԩsԩ, mc ise ԩsԩ sԩԫasԩdԩr. Öz ԩsԩ madde100 nin tüm halleri için ayԩrt edicidir. 100 II. bölgede madde katԩ-sԩvԩdԩr. Bu bölgede sԩcak0 Àekil – I 0 Zaman Àekil – II lԩk sabittir. Bundan dolayԩ potansiyel enerji artar, ki- Zaman netik enerji sabit kalԩr. Düzensizlik artar. Genellikle tanecikler arasԩndaki boԭluk artar, hacim artar, özkütle azalԩr. Buz erirken hacim azalԩr, özkütle artar. Bu Ԭekil I’de saf suyun 1 atm basԩnçta kaynama bölgede ԩsԩ; noktasԩ gösteriliyor. Dԩԭ basԩnç artԩrԩlԩrsa Ԭekil II’de- ¨Q = Q2– Q1 = m.L formülü ile hesaplanԩr. L eri- ki grafik oluԭur. me ԩsԩsԩdԩr. Ayԩrt edici bir özelliktir. c) Bir sԩvԩda, sԩvԩdan az uçucu olan bir madde çö- III. bölgede madde sԩvԩdԩr. Bu bölgede sԩcaklԩk, vԩnԩn birim hacimde çözünen madde miktarԩ arttԩkça kinetik enerji ve düzensizlik artar. Moleküller arasԩ kaynama noktasԩ yükselir. uzaklԩk artar, özkütle azalԩr. Bu bölgede ԩsԩ; S›cakl›k(°C) S›cakl›k(°C) 100 100 ESEN YAYINLARI zülürse sԩvԩ maddenin kaynama noktasԩ yükselir. Sԩ- ¨Q = Q3 – Q2= m.c. (t3– t2) ile hesaplanԩr. IV. bölgede madde sԩvԩ-gazdԩr. Bu bölgede sԩcaklԩk ve kinetik enerji sabit kalԩr. Potansiyel enerji, düzensizlik ve moleküller arasԩ uzaklԩk artar. Özkütle azalԩr. Bu bölgede ԩsԩ; 0 0 Zaman Saf su (1 atm) Zaman Tuzlu su (1 atm) Maddenin cinsi erime ve kaynama noktalar›n› belirler. Tanecikler aras›ndaki çekim kuvveti yüksek ise erime ve kaynama noktalar› yüksek olur. Bir maddenin ԩsԩtԩlmasԩ ile oluԭan hâl deԫiԭimi grafiԫi aԭaԫԩdaki gibidir. S›cakl›k(°C) t4 t3 t2 t1 I II Q1 III Q2 IV Q3 V Q4 Is›(kal) Q5 ¨Q = Q4– Q3= m.L ile hesaplanԩr. 1. I. III ve V. bölgelerde madde homojendir. Bu bölgelerde kinetik enerji ve s›cakl›k artar. Bu bölgelerde s›cakl›k de¤iÁti¤i için ›s› Q = m.c.¨t ile hesaplan›r. 2. II. ve IV. bölgelerde madde heterojendir. Bu bölgelerde potansiyel enerji artar. Kinetik enerji de¤iÁmez. Bu bölgelerde düzensizlik artar. Is› ise Q = m.L ile hesaplan›r. 3. II. bölgedeki kat› maddenin erime süresince ay›rt edici özellikleri de¤iÁmez. Eridi¤i için kat› maddenin kütlesi azal›r. Maddenin özellikleri de¤iÁir. 4. IV. bölgede s›v› maddenin kaynama süresince ay›rt edici özellikleri de¤iÁmez. BuharlaÁt›¤› için s›v› maddenin kütlesi azal›r. Maddenin özellikleri de¤iÁir. 331 MADDENԨN HALLERԨ 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – V (OKULA YÖNELԨK SORULAR) 4. 0°C deki büyük buz kalԩbԩ üzerine bir oyuk açԩlԩp, sԩcaklԩԫԩ 100°C olan 600 gramlԩk bir metal parçasԩ konuyor. Sԩcaklԩk dengesi kurulduԫunda oyukta kaç ml sԩvԩ su bulunur? (cmetal = 0,4 kal/g°C, buzun erime ԩsԩsԩ = 80 kal/g, dsu = 1 g/ml) A) 60 B) 120 C) 150 D) 200 Bir miktar suyun soԫumasԩ sԩrasԩnda sԩcaklԩkaçԩԫa çԩkan ԩsԩ deԫiԭimi grafikte verilmiԭtir. s›cakl›k (°C) t• 850 Buna göre, baԭ• • 0• 50 langԩçtaki t sԩcaklԩԫԩ kaç °C dir? (csu = 1 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g) E) 300 ÇÖZÜM: A) 5 B) 10 C) 15 D) 20 a盤a ç›kan ›s› (kal) E) 30 ÇÖZÜM: 2. –30°C deki 80 gram buza 360 kalori ԩsԩ veriliyor. Son sԩcaklԩk ve maddenin fiziksel haline iliԭkin olarak aԭaԫԩdakilerden hangisi doԫru olur? (cbuz = 0,5 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g) ESEN YAYINLARI A) 0°C de 80 gram buz 5. B) 0°C de 80 gram su C) 0°C de 50 g buz, 30 g su D) 30°C de 80 g su E) 0°C de 20 g buz, 60 g su I II 4 litre saf su 25 °C 25°C’de I. kapta 4 litre saf su bulunuyor. II. kap ise boԭtur. I. kaptaki suyun yarԩsԩ azar azar II.kaba aktarԩlԩyor. ÇÖZÜM: I. kaptaki su ile ilgili; Kaynama noktas› Molekül say›s› Özkütle (P sabit) I Zaman II Zaman III Zaman verilen grafiklerden hangileri doԫrudur? 3. 0°C deki 5 gram buzu 20°C de su haline dönüԭtürmek için kaç kalori ԩsԩ gerekir? (Lbuz = 80 kal/g, csu = 1 kal/g°C) A) 200 ÇÖZÜM: 332 B) 400 C) 500 D) 600 E) 800 A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) Il ve III ÇÖZÜM: C) I ve II Maddenin Halleri 6. 8. Isԩca yalԩtԩlmԩԭ kapta 20°C de 50 g su ile 80°C de III. Sԩvԩ halde iken akԩԭkanlԩԫԩ en fazladԩr. sԩcaklԩԫԩ kaç °C olur? B) 35 C) 40 Katԩ iken enerjisi gaz haline göre azdԩr. II. Gaz halinde iken özkütlesi en küçüktür. Sԩcaklԩk dengesi kurulduktan sonra, karԩԭԩmԩn A) 30 Su olmadԩԫԩ bilinen saf bir madde için; I. 100 g su karԩԭtԩrԩlԩyor. D) 50 yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? E) 60 ÇÖZÜM: A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 7. 0°C de m gram buz üzerine 100°C de ne kadar su buharԩ gönderilirse 100°C de su elde edi- 9. Erime noktasԩ lir? A) m 2 B) m 3 C) m 4 D) 2m 3 E) m 6 (°C) ———————— –110 76 Normal erime ve kaynama noktasԩ verilen X ile ilgili; I. ÇÖZÜM: (°C) —————— X (csu = 1 kal/g°C, Le = 80kal/g) Kaynama noktasԩ Normal koԭullardaki fiziksel hâli sԩvԩdԩr. II. X’in içinde bir katԩ madde çözündüԫünde oluԭan homojen karԩԭԩmԩn donma noktasԩ –110 °C’den düԭük olur. III. Bir daԫԩn tepesine çԩkarԩlan X sԩvԩsԩ 76 °C’den daha yüksek sԩcaklԩkta kaynar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz III D) I ve III E) II ve III C) I ve II 333 Maddenin Halleri ÇÖZÜM 11. 20°C de 300 g su ile 80°C de 200 g su karԩԭtԩrԩlԩyor. Denge sԩcaklԩԫԩ kaç °C olur? A) 38 B) 40 C) 44 D) 50 E) 55 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM: 10. 5°C deki 80 g su içine 0°C de 10 gram buz atԩlԩyor. Buzun erime ԩsԩsԩ 80 kal/g olduԫuna göre kapta kaç gram buz kalԩr? (csu = 1 kal/g°C) A) 1 ÇÖZÜM: B) 2 C) 4 D) 5 E) 9 S›cakl›k(°C) 12. 2 gram saf X katԩsԩnԩn sԩcaklԩk-ԩsԩ deԫi- t3 ԭimi grafikte veriliyor. t2 Buna göre; I. X katԩsԩnԩn öz ԩsԩQ1 sԩ 2 (t 2 – t 1) kal/g°C’dir. II. X’in erime ԩsԩsԩ t1 Q1 Q2 Q3 Is›(kal) Q2 kal/g dir. 2 III. X sԩvԩsԩnԩn öz ԩsԩsԩ Q3 – Q2 kal/g°C dir. 2 (t 3 – t 2) yargԩlarԩndan hangileri yanlԩԭtԩr? 334 A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II Maddenin Halleri ÇÖZÜM: ÇÖZÜM: 15. S›cakl›k(°C) 450 13. 0°C deki 80 gram su içine 0°C de 10 gram buz atԩlԩyor. 150 Buzun erime ԩsԩsԩ 80 kal/g olduԫuna göre, Q1 kapta kaç gram buz kalԩr? (Kap ԩsԩ almԩyor. csu = 1 kal/g°C) B) 2 C) 4 Is›(kal) Yukarԩdaki ԭekil, 2 g saf bir katԩnԩn sԩcaklԩk-ԩsԩ D) 5 grafiԫidir. E) 10 ESEN YAYINLARI A) 1 300 ÇÖZÜM: Bu maddenin erime ԩsԩsԩ kaç kal/g’dԩr? (ckatԩ= 0,2 kal/g °C) A) 90 B) 84 C) 45 D) 25 E) 20 ÇÖZÜM 14. Saf bir katԩnԩn ԩsԩtԩlmasԩna iliԭkin sԩcaklԩk-zaman grafiԫi S›cakl›k(°C) 188 56 yanda veriliyor. Buna göre, bu madde ile ilgili; I. 16 1 2 3 4 Zaman Erime noktasԩ 56°C’dir. II. 2. ve 4. aralԩklarda taneciklerin potansiyel enerjisi artar. III. 1.ve 3. aralԩklarda taneciklerin kinetik enerjisi artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II 16. 100 gram 20 °C’deki alkol ile 200 gram 60 °C’deki su karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩmԩn son sԩcaklԩԫԩ kaç °C olur? (csu=1 kal/g °C, calkol=0,5 kal/g °C) A) 28 B) 35 C) 44 D) 50 E) 52 335 Maddenin Halleri ÇÖZÜM: ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 18. 40°C’de 160 gram su ile 0 °C’de m gram buz karԩԭtԩrԩlԩyor. Buz tamamen eridiԫine göre buzun kütlesi kaç gramdԩr? (csu=1 kal/g°C, Lbuz=80 kal/g) A) 48 B) 56 C) 60 D) 80 E) 100 ÇÖZÜM 17. –20 °C’deki 200 gram buza 20 kkal ԩsԩ veriliyor. Sistemin son sԩcaklԩԫԩ ve maddenin fiziksel hâli için aԭaԫԩdakilerden hangisi doԫru olur? (cbuz=0,5 kal/g °C, Lbuz = 80 kal/g, csu=1 kal/g °C) 19. 110 °C’de 20 gram su buharԩ ile m gram 45,5 °C deki su karԩԭtԩrԩlԩyor. A) 0 °C’de buz 100°C’de su elde edildiԫine göre, elde edilen B) 0 °C’de su suyun kütlesi kaç gramdԩr? C) 10 °C’de su (csubuharԩ=0,5 kal/g°C, csu=1 kal/g°C, D) 0 °C’de 40 g su, 160 g buz Lsubuharԩ=540 kal/g) E) 6 °C’de su 336 A) 54 B) 109 C) 120 D) 200 E) 220 Maddenin Halleri ÇÖZÜM 21. Aynԩ ortamda kaynamakta olan doymamԩԭ tuz çözeltisi ile saf suyun, aԭaԫԩda belirtilen özelliklerinden hangisi aynԩdԩr? A) Sԩcaklԩԫԩ B) Buhar basԩncԩ C) Özkütlesi D) Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi E) Buharlaԭma hԩzԩ ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 20. –10 °C’de m gram buz ile 40 °C’de 80 gram su karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩmԩn denge sԩcaklԩԫԩ 15°C olduԫuna göre, su ile karԩԭtԩrԩlan buz kaç gramdԩr? (cbuz=0,5 kal/g°C, Lbuz=80 kal/g, csu=1 kal/g°C) A) 10 B) 12 C) 15 D) 20 E) 25 22. 0°C de m gram buz 20°C de m gram su içine atԩlԩrsa, buzun kütlece yüzde kaçԩ erir? (Lbuz = 80 kal/g, csu = 1 kal/g°C) A) 25 B) 40 C) 50 D) 75 E) 80 ÇÖZÜM ÇÖZÜM: 337 MADDENԨN HALLERԨ ALIԬTIRMALAR – 6 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 1. 4. Sԩcaklԩԫԩ, 20°C olan 40 gram buza 1600 kalori ԩsԩ 80°C de 100 g su içine 0°C de 200 g buz atԩlԩyor. veriliyor. Karԩԭԩmԩn son durumu ne olur? Sԩcaklԩk ve fiziksel hale iliԭkin olarak aԭaԫԩda- (csu = 1 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g) kilerden hangisi doԫrudur? A) 0°C de 100 g buz, 200 g su (cbuz = 0,5 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g) B) 0°C de 200 g buz, 100 g su A) 0°C de 25 g buz, 15 g su C) 0°C de 300 g su B) 0°C de 15 g buz, 25 g su D) 0°C de 300 g buz E) 10°C de 300 g su C) 30°C de 40 g su D) 0°C de 40 g buz E) 0°C de 40 g su 2. X, Y ve Z maddelerinin 1 atm basԩnçtaki erime ve 5. kaynama sԩcaklԩklarԩ aԭaԫԩda verilmiԭtir. Kaynama noktas› (°C) X 10 134 Y –40 76 Z 74 178 Bu karԩԭԩm için; ESEN ESEN YAYINLARI YAYINLARI Erime noktas› (°C) Madde 100°C de 10 gram su buharԩ ile 100°C de 5 gram su karԩԭtԩrԩlԩyor. Buna göre, oda koԭulunda; a) Katԩ halde olan madde hangisidir? I. Sԩcaklԩk 100°C nin altԩna düԭer. II. Bir miktar su, buhar haline dönüԭür. III. 7,5 g su, 7,5 g su buharԩ vardԩr. yargԩlarԩndan hangileri yanlԩԭ olur? A) Yalnԩz I b) Sԩvԩ halde olan madde hangisidir? B) Yalnԩz II D) II ve III c) Hangisinin tanecikleri arasԩndaki çekim kuvve- C) I ve II E) I, II ve III ti en zayԩftԩr? S›cakl›k(°C) 3. 70 6. 30 geçtiԫinde açԩԫa çԩkan ԩsԩ, 0°C dek kaç gram 10 48 96 240 432 buzu eritir? (Suyun buharlaԭma ԩsԩsԩ 540 kal/g, Is›(kal) Bir arԩ maddenin 2 gramԩnԩn ԩsԩnma eԫrisi ԭekilde verilmiԭtir. Buna göre, maddenin buharlaԭma ԩsԩsԩ kaç kal/g dԩr? A) 24 338 100°C deki 1 gram su buharԩ 0°C de su haline B) 96 C) 120 D) 180 E) 192 buzun erime ԩsԩsԩ 80 kal/g, csu = 1 kal/g°C) A) 1 B) 8 C) 18 D) 36 E) 54 Maddenin Halleri 7. –10°C deki 10 gram buza 370 kalorilik ԩsԩ verili- 11. X (k) yor. 4 X (s) 1 3 2 X (g) Maddelerin hâl deԫiԭimine iliԭkin, yukarԩda Son fiziksel hali ve sԩcaklԩԫԩ ne olur? verilen dönüԭümler için; (cbuz = 0,5 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g, a) Hangilerinde madde ԩsԩ vermektedir? csu = 1 kal/g°C) b) Hangilerinde düzensizlik artar? c) Hangilerinde kesinlikle özkütle azalԩr? 9. 0°C deki 60 gram buz üzerine 100°C deki su bu- 12. –20°C’deki m gram buza 900 kalori ԩsԩ verildiԫin- harԩ gönderiliyor. de buzun yarԩsԩ su haline geliyor. Kapta en fazla kaç gram su olabilir? Buna göre m kaç gramdԩr? (Lbuz = 80 kal/g, csu = 1 kal/g°C, (Buzun erime ԩsԩsԩ = 80 kal/g, Lbuhar = 540 kal/g) buzun öz ԩsԩsԩ = 0,5 kal/g°C) 50 gram X maddesinin sԩcaklԩԫԩ 100 °C’dir. Bu ESEN YAYINLARI 8. 13. Öz ԩsԩ ———— Kütle ———— 3c m X madde 20 °C’deki 50 g su ile karԩԭtԩrԩlԩyor. Y c 2m Karԩԭԩmԩn son sԩcaklԩԫԩ 40 °C olduԫuna göre Z 2c m X’in öz ԩsԩsԩ kaç kal/g °C dir? (csu= 1 kal/g °C) X, Y ve Z katԩ maddeleri oda sԩcaklԩԫԩnda bulunuyor. Bu katԩ maddelere eԭit miktarda ԩsԩ verildiԫinde, son sԩcaklԩklarԩ tX, tY ve tZ arasԩndaki iliԭki ne olur? 10. 160°C’deki m gram alüminyum parçasԩ, 20°C’deki 110 gram su içerisine konuluyor. 14. 60 °C’deki 20 g su ile, 0 °C’deki 20 gram buz ka- Suyun son sԩcaklԩԫԩ 60 °C olduԫuna göre, rԩԭtԩrԩlԩyor. a) Hangi maddenin kinetik enerjisi azalԩr? Buna göre, aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. b) Alüminyum parçasԩnԩn kütlesi kaç gramdԩr? (cAl= 0,22 kal/g °C) (csu= 1 kal/g°C, Lbuz= 80 kal/g) a) Son sԩcaklԩk kaç °C olur? b) Kaç gram buz erir? 339 Maddenin Halleri 15. X Y Z 20°C 80 g su 0°C 20 g buz 0°C 20 g su S›cakl›k(°C) 18. 40 Y s›v›s› 30 Yalԩtԩlmԩԭ kaplarda verilen su ve buz örnekle- 20 riyle hazԩrlanan aԭaԫԩdaki karԩԭԩmlardan han- 10 X s›v›s› 200 gisinin sԩcaklԩԫԩ 0 °C olur? ›s› (kal) (Le= 80 kal/g, csu=1 kal/g°C) X ve Y sԩvԩlarԩ arasԩndaki ԩsԩ alԩԭ veriԭi grafikteki a) Y ve Z gibidir. b) X ve Y Bu sԩvԩlarԩn öz ԩsԩlarԩnԩn oranԩ c) X ve Z lelerinin A) 1 4 mX oranԩ kaçtԩr? mY B) 1 2 cX 1 = ise, küt2 cY C) 1 D) 2 E) 4 16. Bir maddenin erime noktasԩ aԭaԫԩda verilen özelliklerden hangilerine baԫlԩdԩr? a) Ortamԩn basԩncԩ b) Maddenin kütlesi ESEN YAYINLARI c) Maddenin cinsi d) Isԩ kaynaԫԩnԩn gücü 19. 0°C de 10 gram buza 70°C de x gram su katԩlԩnca son sԩcaklԩk 20°C oluyor. Eklenen su kaç gramdԩr? S›cakl›k(°C) 17. (Lbuz = 80 kal/g, csu = 1 kal/g°C) A) 10 X B) 20 C) 30 D) 35 E) 40 40 20 100 300 450 800 Is›(kal) 2 gram saf X katԩsԩnԩn tamamen gaz fazԩna geçinceye kadar ki sԩcaklԩk-ԩsԩ deԫiԭimi grafikte veriliyor. Buna göre, aԭaԫԩdaki sorularԩ cevaplandԩrԩnԩz. 20. 0°C de m gram buz, 60°C deki 3m gram su içi- (csԩvԩ= 0,75 kal/g °C) ne atԩlԩrsa karԩԭԩmԩn sԩcaklԩk kaç °C olur? a) Katԩnԩn öz ԩsԩsԩ kaç kal/g °C dir? (Lbuz = 80 kal/g, csu = 1 kal/g°C) b) X sԩvԩsԩnԩn kaynama noktasԩ kaç °C’dir? c) Katԩ maddenin erime ԩsԩsԩ kaç kal/g’dԩr? d) X sԩvԩsԩnԩn buharlaԭma ԩsԩsԩ kaç kal/g’dԩr? 340 A) 5 B) 10 C) 15 D) 20 E) 25 Etkinlik 4 bulmaca Ö¼RENME ALANI : Maddelerin Halleri ALT Ö¼RENME ALANI : Maddenin fiziksel halinin de¤iÁimi BECER‹LER : Hat›rlatma, iliÁkilendirme KAZANIMLAR : Erime, donma, buharlaÁma, yo¤unlaÁma ve kaynama kavramlar›n›n iliÁkilerini keÁfeder. ETK‹NL‹K SÜREC‹ AÁa¤›daki bulmacay› çözünüz. 2 4 12 7 8 1 9 3 14 11 10 6 5 13 SOLDAN SA¼A 1. Bir s›v›n›n gaz haline geçiÁine …………… denir. 3. Bir fiziksel fazdan di¤erine geçiÁine …………… YUKARIDAN AÀA¼IYA 2. ve kab›n çeperlerine uygulad›¤› bas›nca …………… denir. denir. 5. Moleküllerin do¤rudan kat› fazdan buhar faz›na 4. Moleküllerin do¤rudan gaz faz›ndan kat› faz›na geçiÁine …………… denir. 9. Bir kat› maddenin s›v› faza geçti¤i s›cakl›k de¤erine …………… denir. 11. Uygulanan bas›nç ne kadar yüksek olursa olsun bir gaz›n s›v›laÁmad›¤› en düÁük s›cakl›k de¤erine …………… denir. 13. Yo¤unlaÁma ve buharlaÁma h›zlar› birbirine eÁit oldu¤unda, oluÁan denge durumuna …………… Maddenin kat›, s›v› ve gaz olmas›na …………… denir. geçiÁine …………… denir. 7. Bir s›v›n›n üzerinde oluÁan buhar›n s›v› yüzeyine 6. Kat›n›n s›v›ya dönüÁmesine …………… denir. 8. Is› ve elektri¤i iletmeyen elementte ……… denir. 10. S›v›n›n kat›ya dönüÁmesine …………… denir. 12. Bir s›v›n›n buhar bas›nc›n›n üzerindeki d›Á bas›nca eÁit oldu¤u s›cakl›k de¤erine …………… denir. 14. Maddenin hacmi belli, Áekli belli olmayan ak›Ákan fiziksel haline …………… denir. denir. 341 AMORF VE KRİSTAL KATILAR 1. AMORF KATILAR 2. KRİSTAL KATILAR a) Metalik Katılar b) İyonik Katılar c) Moleküler Katılar d) Kovalent Katılar Tüm katılar kristal ya da amorf halindedir. Kristal katılarda atom, molekül veya iyonlar düzenli bir yapı oluşturmuştur. Amorf ise düzensiz yapıdır. Kristal yapının en basit yapı birimine birim hücre denir. Bu birim hücre tekrarlanarak üç boyutlu kristal örgü yapısı oluşturur. Dört çeşit kristal yapı sayılabilir. İyonik katılar iyonik kuvvetlerce; moleküler katılar Van der Waals ve/vaya hidrojen bağlarınca; kovalent katılar kovalent bağlarla ve metalik katılar metalik bağlarca birarada tutulurlar. 7. BÖLÜM Maddenin Halleri AMORF VE KRԨSTAL KATILAR eridiԫinde, kristal katԩlarԩn ve sԩvԩlarԩn bazԩ özellikleri- Sԩcaklԩk yeterince düԭük olduԫu zaman hemen hemen tüm maddeler katԩlaԭԩr. ni taԭԩyan ve maddenin bir fazԩ gibi kabul edilen sԩvԩ kristalleri oluԭtururlar. Çok ince, esnek, bilgisayar ve televizyon ekranlarԩ ile hԩzlԩ ölçüm yapan bazԩ termometreleri, ne katԩya, ne de sԩvԩya benzeyen bazԩ özel maddeler kullanԩlarak yapԩlԩr. Sԩvԩ kristaller, sԩvԩlar gibi akԩԭkan, ama bir kristal düzeninde olan maddelerdir. Bunlar bir sԩvԩnԩn akԩcԩlԩԫԩ ile bir katԩnԩn moleküler düzeni arasԩnda, maddenin bir ara halidir. Moleküllerin düzenlenmesine göre farklԩlԩk gösteren üç tür sԩvԩ kristal vardԩr. külleri sԩkԩca istiflenmiԭ bir halde, birarada tutan kuv- Nematik faz, smekrik faz, kolesterik faz olmak vetlerin cinsine baԫlԩdԩr. Yine katԩlarda erime noktasԩ, üzere üç türdür. Nematik kelimesi Yunanca “dokuma” yoԫunluk, yapԩ ve sertlik gibi özellikleri tanecikleri- sözcüԫünden, smekrik kelimesi Yunanca “sabunsu” ni birarada tutan çekim kuvvetlerine baԫlԩdԩr. Katԩlar sözcüԫünden gelir. Kolesterik kelimesi ise Yunan- kristal ve amorf olarak iki temel gruba ayrԩlԩr. Kristaller tanecikleri arasԩndaki kuvvet türlerine göre metalik, iyonik, kovalent ve moleküler olarak sԩnԩflandԩrmak mümkündür. ESEN YAYINLARI Bir katԩnԩn yapԩsԩ, atomlarԩ, iyonlarԩ veya mole- ca “sofra tuzu” anlamԩna gelen kolesterol ile iliԭkilidir. 2. KRԨSTAL KATILAR Katԩlar kristal ve amorf olarak sԩnԩflandԩrԩlԩrlar. Kristal katԩlar da atomlar, iyonlar veya moleküller, düzenli bir ԭekilde istiflenir. Buz bir kristal katԩdԩr. 1. AMORF KATILAR Kristal katԩlarda; atomlar, moleküller ya da Amorf kelimesi Yunancadaki ԭekilsiz kelime- iyonlar sabit konumda kararlԩ ve düzenli bir yapԩ- sinden gelmektedir. Amorf bir katԩda, atomlar, iyon- ya sahiptir. Kristal katԩlarda atomlar, moleküller veya lar veya moleküller, tereyaԫԩ, lastik ve camda olduԫu gibi, geliԭigüzel istiflenmiԭtir. Katԩlarԩn en kararlԩ halleri kristal halidir. Ancak eԫer katԩ çok hԩzlԩ bir ԭekilde olmuԭsa atom ya da moleküllerin çoԫu düzenli bir ԭekilde yönlenecek zaman bulamadan, yani düzgün bir kristal oluԭturamadan olduԫu konumda kilitlenir. Ortaya çԩkan bu düzensiz katԩya amorf adԩ verilir. Örneԫin, cam gibi amorf katԩlar üç boyutlu bir atom iyonlarԩn düzeni moleküller arasԩ çekim kuvvetlerinin maksimum olmasԩyla saԫlanmԩԭtԩr. Herhangi bir yapԩdaki kristal kararlԩlԩԫԩ, iyonik kuvvetler, kovalent baԫlar, Van der Waals kuvvetleri, hidrojen baԫlarԩ ya da bunlarԩn bileԭimi ile saԫlanԩr. Kristal katԩlar, belirgin, düzgün yüzeylere sahiptir ve bu yüzeyler, kenarlarԩnda, belirli açԩlarda birleԭir. Bu yüzeyler düzenli tanecik yԩԫԩnlarԩ ԭeklindedir. Kristal katԩlarda tekrarlanan yapԩsal birimlere birim düzeninde bulunmazlar. Amorf katԩlarԩn, erimedikçe hücre adԩ verilir. Atom, molekül ya da iyona karԭԩlԩk veya kesilmedikçe belirli bir ԭekli yoktur. Bazԩ katԩlar gelen her bir pembe nokta örgü noktasԩ olarak bilinir. 343 Maddenin Halleri S›n›f Örnek Metalik s ve d blok elementleri ‹yonik Özellik Dövülebilir, çekilebilir, parlak, elektriksel ve termal iletken Sert, k›r›lgan, yüksek erime NaCI, KNO3 ve kaynama noktal›, sulu CuSO4. 5H2O çözeltileri elektri¤i iletir. Kovalent B, C, siyah Sert, k›r›lgan, erime noktaa¤ yap›l› P, BN, SiO s› çok yüksek, suda çözün2 mez. (a) BeCI2, S8, P , I , buz, Moleküler 4 2 glikoz, naftalin (b) (a) Birim hücre (b) birim hücrenin üç boyuta ge- DüÁük erime ve kaynama noktal›, saf iken k›r›lgan niρletilmesi. Pembe noktalar atom ya da molekülü gös- a) Metalik Katԩlar termektedir. Metaller, elektron bulutlarԩ tarafԩndan bir arada tutulan katyonlardan oluԭur ve metalik katԩlar Maddelerin çoԫu kristal haldedir. Bunlar bakԩr olarak da tanԩmlanԩr. Metalik bir elementin kristalin- ve demir gibi metalik elementleri ve atomlarԩn düzenli Kükürt, fosfor, iyot gibi katԩ ametaller ve katԩ argon da kristal yapԩdadԩr. Sodyum klorür, potasyum nitrat gibi iyonik bileԭikler katyon ve anyonlarԩn elektrostatik düzenlemelerle birarada düzgün bir ԭekilde bulunduklarԩ ESEN YAYINLARI bir ԭekilde bulunduԫu pirinç gibi alaԭԩmlarԩ da kapsar. deki tüm atomlarԩn elektronik yapԩlarԩ birbirine benzer. Bu atomlar aynen bir manav sergisindeki portakallar gibi yԩԫԩnlar ԭeklinde birarada bulunurlar. Sԩk istiflenme yapԩsԩnda, atomlar aralarԩnda en az boԭluk olacak ԭekilde biraraya gelirler. Kristaldeki her örgü noktasԩ aynԩ metal atomu tarafԩndan iԭgal edildiԫinden, metalik kristallerin yapԩsԩnԩ incelemek diԫer kristalleri oluԭturur. Ԩyonik kristallerde, bazen hidrati- kristal yapԩlara göre daha kolaydԩr. Metalik kristaller- ze olmuԭ su molekülleri de bulunur. deki baԫlanma diԫer kristallerden farklԩ olup, bir metaldeki baԫ elektronlarԩ tüm kristal boyunca daԫԩlmԩԭtԩr. Buna CuSO4.5H2O örnek verilebilir. Bileԭikle- Gerçekte kristaldeki metal atomlarԩ delokalize rin pek çoԫunda, atom iyon veya moleküller, krista- deԫerlik elektronlarԩndan oluԭmuԭ bir elektron denizi- lin oluԭtuԫu ԭartlara baԫlԩ olarak, birden fazla ԭekil- ne daldԩrԩlan pozitif iyonlar gibi düԭünülebilir. de düzenlenebilirler. Bu farklԩ düzenlemeler sonu- + + + + + + + + + + + + + + + + cu maddenin farklԩ katԩ fazlarԩ ortaya çԩkar. Elmas ve grafit karbonun iki farklԩ katԩ fazԩdԩr. Bu fazlarda karbon atomlarԩ farklԩ ԭekilde düzenlenmiԭtir. Farklԩ katԩ fazlarԩn erime noktasԩ ve yoԫunluk gibi farklԩ fiziksel özellikleri vardԩr. Kristal katԩlarԩ, onlarԩn atom, iyon ve moleküllerini birarada tutan baԫlara göre sԩnԩflandԩrabilmek mümkündür. Metalik bir kristalin kesiti. Daire içindeki + iρareti metal atomlarμnμn çekirdeξi ve iç elektronlarμnμ gösterir. Pozitif metal iyonlarμ etrafμndaki gri alan ise hareketli elektron denizini göstermektedir. 344 Maddenin Halleri Bu delokalizasyondan kaynaklanan büyük ko- stokiyometrisini yansԩtԩr. Ԩyonik katԩlar oldukça kar- hezyon kuvvetleri metallerin sertlik ve dayanԩklԩklarԩnԩ maԭԩk yapԩlarԩ vardԩr. Bu kristal yapԩlarԩ burada ince- belirler ve bu özellikler metalik baԫ elektronlarԩnԩn sa- lenmeyecektir. yԩsԩ arttԩkça artar. Delokalize elektronlarԩn hareketliliԫi metallerin ԩsԩ ve elektriԫi iyi iletmelerini saԫlar. Magnezyum, çinko, aliminyum, bakԩr ve gümüԭ, altԩn, demir, soydum, potasyum örnek verilebilir. Bir maddenin elektriԫi iletme yeteneԫi, onun direnci ile ölçülür. Direnç ne kadar küçük olursa iletkenlik o kadar iyi olur. Maddenin akԩma karԭԩ gösterdiԫi dirence ve bu direncin sԩcaklԩkla nasԩl deԫiԭtiԫine göre sԩnԩflandԩrabiliriz. Bir yalԩtkan, elektriԫi iletmeyen bir maddedir. Bir metalik iletken, sԩcaklԩk arttԩkça direnci artan elek- CaF2 katμsμnμn kristal yapμsμ tronik bir iletkendir. Bir yarԩ iletken, sԩcaklԩk arttԩk- Ԩyonik katԩlar, katyonlarԩ birarada tutan güçlü ko- ça, direnci azalan bir elektronik iletkendir. Bir süper hesif kuvvetlerden dolayԩ, çok yüksek erime noktala- iletken, sԩfԩr dirençle elektriԫi ileten bir elektronik ilet- rԩna sahiptirler. Ԩyonik katԩlarda iyonlar sabit konum- kendir. b) Ԩyonik Katԩlar ESEN YAYINLARI De¤erlik elektronlar›n›n hareketleri sonucu metaller, parlakl›k, dövülebilirlik, tabaka haline getirebilme ve elektriksel iletkenlik özelliklerini kazan›rlar. ‹letkenlerin direnci s›cakl›kla artar, yar› iletkenlerin direnci ise s›cakl›kla düÁer. da bulunduklarԩndan elektriԫi iletmezler. Ancak bu katԩlar eritilerek eriyik haline getirilir ya da suda çözünürlerse iyonlar serbestçe hareket edebileceԫinden, elektriԫi iletirler. ‹yonlar, en düÁük enerjili kristal yap›s›n› oluÁturacak Áekilde istiflenirler. Kaya tuzu yap›s› ve sezyum klorür yap›s› en çok görülen yap› Áekilleridir. c) Moleküler Katԩlar Moleküler katԩlar, sadece moleküller arasԩ kuvvetler tarafԩndan bir arada tutulan farklԩ moleküller topluluԫudur. Moleküler kristaller Van Der Waals kuvvetleri, dipol - dipol çekim kuvvetleri ve/veya hidrojen baԫlarԩ tarafԩndan bir arada tutulan atom ya da moleküllerce oluԭturulurlar. Moleküler kristale Ԩyonik katԩlar, katyon ve anyonlarԩn karԭԩlԩklԩ çekimleri sonucu oluԭur. Ԩyonik katԩlar farklԩ yarԩ çaptaki, zԩt yüklü iyonlarԩn birlikte istiflenmesiyle olu- örnek olarak dipol - dipol çekim kuvvetlerinin etkili olduԫu katԩ kükürt dioksit (SO2(k)) verilebilir. Buzun üç boyutlu kristal yapԩsԩda moleküller ԭur. Diԫer bir ifadeyle iyonik kristallerde iyonlar iyo- arasԩ hidrojen baԫlarԩ tarafԩndan saԫlanmaktadԩr. Mo- nik baԫlarla birarada tutulur. Ԩyonik katԩlarda kristal- leküler kristallere I2, P4 ve S8 gibi baԭka örnekler de ler elektrikçe nötraldir ve her bir birim hücre, bileԭiԫin verilebilir. 345 Maddenin Halleri Aԫ yapԩlԩ katԩlardaki atomlar, komԭularԩyla kovalent baԫlarla baԫlanmԩԭlardԩr. Bu baԫlar kristal içinde bir aԫ yapԩsԩ oluԭturur. Aԫ yapԩlԩ katԩlar, kendilerini oluԭturan kovalent baԫlardan dolayԩ, yüksek erime ve kaynama noktalԩ, çok sert ve dayanԩklԩ katԩlardԩr. Elmas ve grafit aԫ yapԩlԩ katԩlardԩr. Bunlar karbonun farklԩ ԭekillerde baԫlanan allotroplarԩdԩr. ElmasGenel olarak buz dԩԭԩndaki moleküler kristallerde daki her C atomu, dört komԭusuna sp3 hibrit yapԩsԩn- boyut ve ԭekillerin izin verdiԫi ölçüde sԩk istiflenme- daki sigma baԫlarԩ ile kovalent olarak baԫlanmԩԭtԩr. si gerçekleԭir. Kovalent ve iyonik baԫlarla kԩyaslandԩ- Katԩnԩn çok sert olmasԩ yapԩdan kaynaklanԩr. Elmas o ԫԩnda Van der Waals ve hidrojen baԫlarԩ oldukça za- kadar serttir ki, delme matkaplarԩnԩn ucunu koruma- yԩf olduԫundan, moleküler kristaller iyonik ve kovalent olanlara göre çok daha kolay bozunurlar. Moleküler da ve uzun ömürlü zԩmpara olarak kullanԩlԩr. Elmas katԩlarԩn çoԫunun erime noktalarԩnԩn 200°C nin altԩn- aynԩ zamanda ԩsԩyԩ en iyi ileten maddelerden biridir. da olmasԩ bu zayԩf kuvvetlerle açԩklanabilir. Bazԩ devrelerde aԭԩrԩ ԩsԩnmayԩ önlemek için kullanԩlԩr. Moleküler kat›lar, karakteristik olarak, iyonik kat›lardan daha yumuÁakt›r ve daha düÁük s›cakl›klarda erirler. ESEN YAYINLARI Grafit, siyah, parlak, elektriԫi ileten, kaygan ve 3700°C de süblimleԭen bir katԩdԩr. Kovalent baԫlԩ sp2 hibritleԭmesi yapmԩԭ karbon atomlarԩ hegzagonal düz tabakalar halindedir. Tabakalar arasԩndada zayԩf baԫlar bulunmaktadԩr. Grafit yumuԭak ve kaygandԩr. c) Kovalent Katԩlar Aԫ Örgülü (kovalent) katԩlar, birbirlerine ko- Bir baԭka kovalent katԩ ise kuartzdԩr, (SiO2). Ku- valent baԫlarla baԫlԩ atomlardan oluԭmuԭtur. Ko- artz’a silisyum atomlarԩnԩn diziliԭi karbonun elmastaki valent katԩlarԩn kristallerinde atomlar, kovalent baԫ- diziliԭine benzer, ancak her Si atom çiftinin arasԩnda larla, üç boyutlu aԫ yapԩsԩnda birarada tutulmaktadԩr. Kovalent kristallerde, moleküler kristallerde olduԫu gibi, farklԩ atomlardan oluԭan moleküller yoktur. bir oksijen atomu vardԩr. Si ve O elementlerinin elektronegatiflikleri farklԩ olduԫundan, Si - O baԫlarԩ polardԩr. Sertlik ve yüksek erime noktasԩ gibi birçok özellik açԩsԩndan SiO2 elmasa çok benzer. 335 pm (a) (b) (a) Elmasμn yapμsμ. Her karbon atomu dörtyüzlü düzende, dört farklμ karbon atomuna baξlanmμρtμr. (b) Grafitin yapμsμ, iki tabaka arasμ mesafe 335 pm dir. 346 A¤ yap›l› kat›lar, genellikle sert ve bükülmez özellikler gösterirler ve bunlar›n yüksek erime ve kaynama noktalar› vard›r. MADDENԨN HALLERԨ 1. TEST – 1 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Gazlarla ilgili olarak aԭaԫԩda verilen yargԩlar- 5. dan hangisi yanlԩԭtԩr? X(g) Y(g) A) Hacimleri bulunduklarԩ kabԩn hacmine eԭittir. B) Aynԩ sԩcaklԩkta molekül kütleleri farklԩ olan h gazlarԩn moleküllerinin ortalama kinetik ener- 30cm 14cm jileri eԭittir. C) Gerçek gazlarԩn davranԩԭlarԩ düԭük basԩnç ve c›va c›va yüksek sԩcaklԩk koԭulunda ideal olur. D) Belirli bir sԩcaklԩkta bir gazԩn tüm molekülleri- Yukarԩdaki sistemin bulunduԫu yerde açԩk hava nin hԩzlarԩ birbirine eԭittir. basԩncԩ 74 cm Hg dir. E) Gazlar her yönde geliԭigüzel hareket eden ta- Buna göre ԭekildeki h yüksekliԫi kaç cm dir? neciklerden oluԭur. 2. A) 16 B) 28 C) 44 D) 58 E) 74 Belli bir sԩcaklԩk ve sabit basԩnç koԭulunda 100 ml H2 gazԩ, bulunduԫu kaptaki bir delikten 4 saniyede çԩkmaktadԩr. teki delikten kaç saniyede çԩkar? (H=1, O= 16) A) 1 3. B) 16 C) 24 D) 32 E) 48 ESEN YAYINLARI Aynԩ koԭullarda 300 ml O2 gazԩ aynԩ büyüklük- 6. bas›nç (atm) 180 cm uzunluԫunda cam borunun uçlarԩna baԫlԩ kaplarda bulunan He ve CH4 gazlarԩnԩn koԭullarԩ A eԭittir. He ve CH4 gazlarԩ aynԩ anda gönderiliyor. 4 Gazlar CH4 gazԩnԩn bԩrakԩldԩԫԩ uçtan kaç cm B Y(g) sonra karԭԩlaԭԩlԩr? (He=4, C=12, H=1) A) 36 B) 40 C) 60 D) 120 X(g) E) 160 2 4. Po=76cmHg bulunan Y gazԩna Y(g) V, T I. ilave edilirse b kocԩva, b noktasԩndan itibaren kaç cm yükse- ilgili basԩnç–hacim grafikleri yukarԩda verilmiԭtir. Buna göre; aynԩ sԩcaklԩkta, eԭit lundaki hacim(l) Sabit sԩcaklԩkta ve eԭit kütlede X ve Y gazlarԩ ile Yandaki sistemde miktarda Y gazԩ 4 Mol sayԩlarԩ eԭit ise, TY = 2TX dir II. Mutlak sԩcaklԩklarԩ eԭit ise, MA(X)< MA(Y) dir. III. Y’nin A noktasԩndaki PV çarpԩmԩ B noktasԩn- 26cm a b dakinden küçüktür. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? lir? A) 12,5 B) 13 C) 25 D) 26 E) 50 A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 347 Maddenin Halleri 10. Sabit hacimli bir kapta bulunan 7,2 g CH4 gazԩnԩn 7. 100 ml 2,8 atm N2 basԩncԩ 1,5 atm dir. 250 ml boÁ M A Aynԩ sԩcaklԩkta kaba kaç g C2H6 gazԩ ilave edilirse kaptaki basԩnç 1,8 atm olur? (C=12, H=1) B A) 1,35 B) 2,70 C) 3 A kabԩnda 20°C sԩcaklԩkta basԩncԩ 2,8 atm olan N2 gazԩ bulunuyor. Sabit sԩcaklԩkta musluk açԩlarak yeterli süre bekleniyor. B kabԩndaki basԩnç kaç atm olur? A) 0,7 B) 0,8 C) 0,96 D) 1,12 2 litre X(g) M mol sayԩsԩ 0,8 mol, basԩncԩ ise 640 mm Hg dir. He gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 160 mm Hg olduԫuna göre, mol sayԩsԩ kaçtԩr? 3 litre Y(g) A A) 0,1 B B) 0,2 Ԭekilde verilen sistemde M musluԫu kapalԩ iken Y gazԩnԩn basԩncԩ veriliyor. Sabit sԩcaklԩkta M musluԫu açԩldԩԫԩnda ve yeterli süre beklendiԫinde manometredeki cԩva seviyeleri eԭitleniyor. X gazԩnԩn ilk basԩncԩ kaç mm Hg dir? C) 480 D) 720 E) 900 ESEN YAYINLARI c›va B) 450 C) 0,3 D) 0,4 E) 0,5 18cm 12. A) 240 E) 9 11. CH4, N2 ve He gazlarԩndan oluԭan bir karԩԭԩm E) 1,4 PH=72cmHg 8. D) 6 A B CO P T N2 2P T M M Hacimleri eԭit A ve B balonlarԩ için aԭaԫԩda verilen ifadelerden hangisi yada hangileri kesinlikle yanlԩԭtԩr? (C=12, O=16, N=14, He=4) I. Molekül ve atom sayԩlarԩ eԭittir. II. A kabԩna 4 g He ilave edildiԫinde PA=PB olur. 9. III. Yayԩlma hԩzlarԩ farklԩdԩr. bas›nç (atm) IV. N2’nin kütlesi CO’nun kütlesinin iki katԩdԩr. X Y s›cakl›k (K) Hacimleri aynԩ olan X ve Y gazlarԩnԩn basԩnç–sԩcaklԩk iliԭkileri grafikte verilmiԭtir. Bu gazlar için; I. Sԩcaklԩklarԩ eԭit ise nY< nX dir. II. Kütleleri ve sԩcaklԩklarԩ eԭit ise dX > dY dir. III. Kütleleri ve sԩcaklԩklarԩ eԭit ise MA(Y)> MA(X) dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) I ve III 348 B) Yalnԩz II E) II ve III C) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz IV D) I ve III E) I, II ve III C) II ve III 13. Ԭekildeki kapta m gram CH4 gazԩ 400 mm Hg basԩnç yapmaktadԩr. Kaba 400mm Hg CH4 M eԭit kütlede X gazԩ ilave ediliyor. Aynԩ sԩcaklԩkta basԩnç 500 mm Hg olduԫuna göre X gazԩ aԭaԫԩdakilerden hangisi olabilir? (C = 12, H = 1, He = 4, O = 16, S = 32) A) He B) O2 C) CO2 D) O3 E) SO2 Maddenin Halleri 14. 16. Sabit hacimli bir kapta 1,2 mol NH3 gazԩ bulun- A 2,5cm maktadԩr. NH3 gazԩnԩn % 75’i 2NH3(g) ±A N2(g) + 3H2(g) tepkimesine göre ayrԩԭtԩrԩlԩyor. 1mol CH4 7,5cm 1mol N2 Sabit sԩcaklԩkta gerçekleԭtirilen bu iԭlemde 1mol SO3 kaptaki son basԩnç 1,225 atm olduԫuna göre; CO2 I. Baԭlangԩçta NH3 gazԩnԩn basԩncԩ 0,7 atm dir. II. Tepkime sonucunda kapta 2,1 mol gaz buluԬekilde verilen kapta 25°C’de 1’er mol CH4, N2 nur. ve SO3 gazlarԩ bulunuyor. Kaptaki toplam basԩnç III. PN = 3PNH olur. 2 1,2 atm dir. 3 yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? Kaba aynԩ sԩcaklԩkta 44 g CO2 gazԩ ilave ediliyor. Daha sonra piston yukarԩ doԫru çekilerek A noktasԩna getiriliyor. A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III SO3 gazԩnԩn basԩncԩ kaç cm Hg azalmԩԭ olur? (C=12, O=16) C) 0,12 D) 0,3 E) 0,4 ESEN YAYINLARI A) 0,05 B) 0,1 Po=1atm 15. CO(g) O2(g) 17. sürtünmesiz piston Y hava 4cm X Mg(k) 74cm c›va Yukarԩdaki kapta eԭit mollerde bulunan CO ve O2 c›va gazlarԩ arasԩnda, 2CO(g) + O2(g) ±A 2CO2(g) tepkimesi sabit sԩcaklԩkta tam verimle gerçekleԭiyor. Ԭekildeki kap ԩsԩca yalԩtԩlmԩԭtԩr. Bu kapta; Mg(k) + 1/2 O2(g) ±A MgO(k) + Isԩ tepkimesi gerçekleԭiyor. Tepkime sonucu için; I. boÁ Buna göre; Gaz basԩncԩ % 25 azalԩr. II. Manometrenin sol kolundaki cԩva X noktasԩn- I. Gaz basԩncԩ artar. II. Katԩnԩn kütlesi artarken, gaz kütlesi azalԩr. dan yukarԩya 10 cm yükselir. III. Gaz karԩԭԩmԩnԩn özkütlesi deԫiԭmez. III. O2 moleküllerinin ortalama hԩzԩ artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz II D) I ve III A) Yalnԩz I D) II ve III B) Yalnԩz III E) I, II ve III C) I ve II B) Yalnԩz III C) I ve II E) I, II ve III 349 Maddenin Halleri 18. 1,2 20. Eԭit kütlede CH4 ve SO2 gazlarԩ karԩԭԩmԩn 4 lit- X gaz›n›n bas›nc› (atm) relik kapta ve 0°C sԩcaklԩkta basԩncԩ 2,8 atm dir. Karԩԭԩmda kaç mol CH4 gazԩ vardԩr? (C = 12, H = 1, S = 32, O = 16) 0,4 A) 0,5 B) 0,4 C) 0,3 0 D) 0,1 E) 0,05 zaman Sabit hacimli bir kapta bulunan X gazԩ; 2X(g) ±A 2Y(g) + Z(g) denklemine göre ayrԩԭtԩrԩlԩyor. Sabit sԩcaklԩkta gerçekleԭen bu iԭlem sԩrasԩnda X gazԩnԩn kaptaki basԩncԩnԩn deԫiԭimi grafikte veriliyor. 21. Kapalԩ bir kapta eԭit kütlelerde He, CO ve NO Buna göre; I. gazlarԩ vardԩr. Kaptaki son gaz basԩncԩ 1,6 atm dir. II. X gazԩnԩn molce % 75’i harcanmԩԭtԩr. Bu üç gazԩn; III. X ve Z’nin kԩsmi basԩnçlarԩ eԭittir. I. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? II. Kԩsmi basԩnçlarԩ D) II ve III B) Yalnԩz II C) I ve III III. Ortalama kinetik enerjileri E) I, II ve III Niceliklerinden hangileri eԭit olur? ESEN YAYINLARI A) Yalnԩz I Ortalama molekül hԩzlarԩ 19. Ԭekildeki kapta mol sayԩlarԩ eԭit olan H2 ve N2 gazlarԩ bulunuyor. Kabԩn içinde N2 doldurularak az ԭiԭirilmiԭ esnek balon bulunmaktadԩr. Kabԩn için- (He =14, C = 12, N = 14, O = 16) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III N2 gaz› H2 gaz› elastik balon N2 gaz› deki gazlar arasԩnda, sa22. bit sԩcaklԩkta; V H2(g) N2(g) + 3H2(g) ±A 2NH3(g) tepkimesi gerçekleԭiyor. t °C P V X(g) t °C P A B Buna göre; I. Esnek balonun hacmi artar. II. Kapta gaz karԩԭԩmԩnԩn özkütlesi deԫiԭmez. III. Toplam basԩnç azalԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz II B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 350 C) I ve III A ve B kaplarԩnԩn musluklarԩ aynԩ anda açԩlԩyor. A kabԩndaki H2 gazԩnԩn çԩkԩԭԩ 3 saniye B kabԩndaki X gazԩnԩn çԩkԩԭԩ ise 12 saniye sürüyor. Buna göre X gazԩnԩn mol aԫԩrlԩԫԩ nedir? (H=1) A) 4 B) 16 C) 32 D) 64 E) 80 MADDENԨN HALLERԨ 1. TEST – 2 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR Ԭekilde verilen 89,6 litre- 4. Po=h lik kapta 273°C’de X ga- 1 atm basԩnçta, 127°C sԩcaklԩkta 80 g X gazԩnԩn hacmi 82 litredir. zԩ bulunmaktadԩr. X gazԩnԩn molekül formülü aԭaԫԩdakilerden han- 89,6 litre X gaz› Dԩԭ basԩnç 76 cm Hg gisi olabilir? (N=14, C=12, H=1, O=16, S=32) 3h olduԫuna göre, kapta A) N2H4 B) CO2 C) NO2 bulunan X gazԩnԩn mo- D) SO2 E) CS2 lekül sayԩsԩ nedir? (Avogadro Sayԩsԩ = N) A) 3N B) 4N C) 6N D) 8N 5. E) 16N Sabit hacimli bir kapta 25°C sԩcaklԩkta bulunan X gazԩnԩn basԩncԩ 100 mm Hg dir. Sԩcaklԩk 621°C’ye çԩkarԩlԩnca X gazԩ, X(g) ±A Y(g) + 2Z(g) tepkisine göre, tam olarak parçalanԩyor. Tepkime tamamlandԩԫԩnda kaptaki basԩnç kaç mm Hg olur? A kabԩnda 27°C sԩcaklԩkta bulunan X gazԩnԩn kütlesi 1,3 g dir. A 1,3g X gaz› 27°C Hacmi 4,1 litre ol- 38cm duԫuna göre, X gazԩnԩn mol kütlesi c›va kaç g/mol dür? A) 13 B) 19 C) 26 D) 39 A) 30 Y gaz› 0,8 atm 27°C B ESEN YAYINLARI 2. 6. B) 300 C) 450 D) 720 V 27 °C 1 atm V 127 °C 1,5 atm A B E) 900 Hacimleri eԭit olan kaplardan A kabԩnda 1 atm E) 65 basԩnç ve 27°C sԩcaklԩkta 1 g H2 gazԩ bulunmaktadԩr. B kabԩnda 1,5 atm basԩnç, 127°C sԩcaklԩk koԭulunda bulunan O2 gazԩ kaç g dir? (H=1, O= 16) A) 8 3. B) 9 C) 12 D) 16 E) 18 8 gram X2 gazԩnԩn NK’da hacmi 5,6 litredir. Buna göre, I. X’in atom kütlesi 8 dir II. 8 g X2 gazԩ 273°C ve 0,5 atm basԩnçta 22,4 litre hacim kaplar. III. Avogadro sayԩsԩ kadar X2 molekülü 32/NA g dir. 7. 27°C’deki bir miktar X gazԩnԩn hacmi % 80, kütlesi % 20 artԩrԩlԩyor. Gazԩn sԩcaklԩԫԩ 177°C’ye çԩkarԩldԩԫԩna göre basԩncԩ nasԩl deԫiԭir? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Deԫiԭmez (Avogadro sayԩsԩ = NA) B) % 20 Artar A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III C) % 50 azalԩr. D) Ԩki katԩna çԩkar. E) % 30 Artar. 351 Maddenin Halleri 8. 11. Ԭekilde verilen sabit hacim- Ԭekilde verilen kapta 273 °C’de 0,2 g He ve 4,2 g X gazԩ bulunuyor. 273°C 11,2 litre 0,8 atm li kapta 0°C sԩcaklԩkta bulu- O2 gaz› nan m gram O2 gazԩnԩn ba- 0°C m gram sԩncԩ 2 atm dir. O2 gazԩnԩn sԩcaklԩԫԩ 68,25°C’ye çԩkarԩlԩyor. Kabԩn hacmi 11,2 litre, gaz karԩԭԩmԩnԩn basԩn- Son basԩnç kaç atm olur? cԩ 0,8 atm olduԫuna göre, X gazԩ aԭaԫԩdakiler- A) 2,10 den hangisi olabilir? (C=12, N=14, O=16, H=1. He=4) A) NO B) C2H4 C) CO2 B) 2,20 C) 2,50 12. D) NH3 D) 2,80 Po=75cmHg K E) CH4 E) 3,20 HCl(g) A bulunan kapta 77°C’de bulunan bir miktar X gazԩnԩn hacmi 80 litredir. Piston hareketli ve sürtünmesizdir. Gazԩn sԩcaklԩԫԩ 147 °C’ye çԩkarԩlԩyor. Buna göre; I. 20cm G F E D C 80 litre X(g) B A Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi artar. II. Piston E–F aralԩԫԩnda durur. c›va Eԭit bölmeli K silindirinde HCI gazԩ bulunmaktadԩr. Dԩԭ basԩncԩn 75 cm Hg olduԫu koԭulda HCI(g) gazԩnԩn basԩncԩ manometredeki gibidir. Sabit sԩ- ESEN YAYINLARI Ԭekilde hareketli ve sürtünmesiz piston 9. B C eÁit bölmeli silindir caklԩkta piston saԫa itilerek B konumundan C konumuna getiriliyor. Manometrede cԩva seviyeleri arasԩndaki fark kaç cm olur? III. Gazԩn hacmi % 20 oranԩnda artar. A) 25 B) 30 C) 35 D) 40 E) 55 yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II 13. He 2V 2P I 10. Bir miktar Y gazԩnԩn hacmi V1 sԩcaklԩԫԩ 27 °C’dir. Sԩcaklԩk 47 2 ¨V CH4 gazlarԩnԩn basԩnç ve hacimleri ԭekildeki gibi- 1 Y gaz) V1 Ԩlk hacmi 15 litredir. dir. Sabit sԩcaklԩkta musluk açԩlarak gazlarԩn karԩԭmasԩ saԫlanԩyor. Kaplardaki gaz yoԫunluklarԩ iԭlem sԩrasԩnda nasԩl deԫiԭir? (C=12, He=4, H=1) II. Özkütlesi azalԩr. III. Moleküllerinin ortalama hԩzԩ artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 352 II M musluԫu kapalԩ iken sԩcaklԩklarԩ eԭit olan He ve Y gazԩ için; I. CH4 V P hareketli ve sürtünmesiz piston °C’ye çԩkarԩldԩԫԩnda hacimdeki artԩԭ (¨V) 1 litre oluyor. M C) I ve III A) B) C) D) E) I ——— Artar Azalԩr Azalԩr Artar Deԫiԭmez II ——— Artar Artar Azalԩr Azalԩr Deԫiԭmez Maddenin Halleri 14. Ԭekilde verilen X gazԩnԩn hac- 17. Bir kaptaki 16 gram O2 gazԩ kaba P atm basԩnç 3 yapԩyor. mi V, sԩcaklԩԫԩ T ve basԩncԩ P dir. Piston 3 konumuna çԩkarԩ- Kaba aynԩ sԩcaklԩkta 16 g CH4 gazԩ ilave edil- 2 larak sabitlendikten sonra sԩ- diԫinde; I. caklԩԫԩ 4T’ye çԩkarԩlԩyor. 1 Basԩnç ne olur? 2 A) P 3 II. Toplam basԩnç 3P atm olur. V litre X gaz› 1 B) P 3 1 C) P 2 3 D) P 4 III. O2 gazԩnԩn moleküllerinin ortalama hԩzԩ azalԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? 4 E) P 3 (O = 16, C = 12, H = 1) 15. M 4 litre 3 atm X2(g) II D) 4 16. E) 5 Po=1atm M 6 litre boÁ E) I, II ve III C) I ve III vardԩr. Kaptaki CH4 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 4 atm olduԫuna göre, toplam basԩnç nedir? (C = 12, H = 1, N = 14) ESEN YAYINLARI C) 3 B) I ve II D) II ve III 18. Bir kapta 22 g N2O, 32 g CH4 ve 1 g H2 gazԩ Ԭekilde verilen kaplardan II. den I. ye gaz geçiԭi olmamaktadԩr. Sabit sԩcaklԩkta M musluԫu açԩlarak I. Kaptaki gaz basԩncԩ 2 atm oluncaya kadar gaz aktarԩlԩyor ve kapatԩlԩyor. II. kaptaki basԩnç kaç atm olur? B) 2,5 A) Yalnԩz I 1 litre 1 atm X2(g) I A) 2 O2 gazԩnԩn basԩncԩ deԫiԭmez. A) 5 B) 6 C) 8 D) 9 E) 12 19. Bir kapta 22 g CO2, 4 g X gazԩ bulunmaktadԩr. Karԩԭԩmԩn toplam basԩncԩ 100 mm Hg dir. 3 litre CO2 a Kaptaki CO2 gazԩnԩn kԩsmi basԩncԩ 80 mm Hg olduԫuna göre, X gazԩnԩn molekül kütlesi ne- 38 cm b dir? (C = 12, O = 16) A) 4 B) 16 C) 32 D) 64 E) 80 c›va t°C sԩcaklԩԫԩnda 3 litrelik bir kapta bulunan CO2 gazԩnԩn basԩncԩ manometredeki gibidir. Bu kabԩ 6 litrelik boԭ kaba baԫlayan M musluԫu sԩcaklԩk deԫiԭmeden açԩldԩԫԩnda cԩva seviyesi nasԩl deԫiԭir? A) b kolunda 76 cm yükselir. B) a kolunda 38 cm daha yükselir. C) b kolunda 38 cm yükselir. D) Her iki kolda da eԭit seviyede olur. E) b kolunda 19 cm yükselir. 20. 25°C’de su üzerinde toplanan X gazԩnԩn hacmi V litre, toplam basԩnç ise 182 mm Hg dir. Aynԩ sԩcaklԩkta hacim yarԩya düԭürülünce toplam basԩnç 332 mm Hg oluyor. Buna göre, suyun buhar basԩncԩ kaç mm Hg dir? A) 150 B) 32 C) 24 D) 16 E) 8 353 TEST – 8 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR MADDENԨN HALLERԨ 1. Katԩ bir arԩ madde erimeye baԭladԩԫԩ andan itibaren maddenin aԭaԫԩdaki büyüklüklerinden hangileri erime boyunca kesinlikle deԫiԭmez? 5. Isԩ sԩԫalarԩ 10, 20 ve 30 kal/°C olan sԩvԩlarԩn sԩcaklԩklarԩ 10°C, 40°C ve 70°C dir. Sԩvԩlar karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda, denge sԩcaklԩԫԩ kaç °C I. Sԩcaklԩk olur? II. Kütle A) 25 B) 30 C) 40 D) 50 E) 55 III. Özkütle A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II 6. 40 gramlԩk bir bakԩr parçasԩnԩn sԩcaklԩԫԩnԩ 20°C den 70°C ye çԩkarabilmek için 600 kalorilik ԩsԩ harcanԩyor. Bakԩrԩn özԩsԩsԩ kaç kal/g°C dir? A) 0,1 3. B) 0,2 C) 0,3 D) 0,4 leri eԭittir. Sԩvԩlar birbiriyle karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda denge Sԩvԩlarԩn özԩsԩlarԩnԩn A) 1 2 B) 1 3 I E) 0,6 20°C deki X sԩvԩsԩ ile 40°C deki Y sԩvԩsԩnԩn kütlesԩcaklԩԫԩ 25°C dir. t1 5 4 D) 2 IV Is›(kal) Hangi aralԩklarda sԩvԩ halde olabilir? A) Yalnԩz II B) Yalnԩz III D) I, II ve III E) II, III ve IV C) II ve III E) 3 S›cakl›k(°C) 7. 4. III yor. cX oranԩ kaçtԩr? cY C) II t1 sԩcaklԩԫԩnda katԩ halde olan saf madde ԩsԩtԩlԩ- ESEN YAYINLARI 2. S›cakl›k(°C) Kütlesi 10 gram olan 130°C deki su buharԩ dԩԭarԩya 7400 kalori ԩsԩ verirse hangi halde ve sԩcaklԩkta madde elde edilir? 60 20 (csu = 0,5 kal/g°C, Lsu = 540 kal/g, csu = 1 kal/g°C, 5 Lbuz = 80 kal/g, cbuz = 0,5 kal/g°C) 10 15 zaman (dak) A) 0°C de su Dakikada 200 kalori ԩsԩ veren ԩsԩtԩcԩyla ԩsԩtԩlan bir B) 0°C de 5 g su, 5 g buz maddenin sԩcaklԩk-zaman grafiԫi ԭekildeki gibidir. C) 0°C de 2 g su, 8 g buz D) 0°C de buz E) –10°C de buz Özԩsԩsԩ 0,25 kal/g°C olan bu maddenin, erime ԩsԩsԩ kaç kal/g dԩr? A) 10 B) 20 C) 25 D) 40 E) 60 365 Maddenin Halleri 8. Suyun sԩcaklԩԫԩ 20°C ta düԭtüԫüne göre, oranԩ kaçtԩr? A) 9. 12. I. 0°C deki m1 gram buz, 30°C deki m2 gram su içine atԩlԩyor. 1 10 1 8 B) C) 1 6 D) 1 5 E) Dԩԭ basԩnç II. Sԩvԩ maddenin miktarԩ m1 m2 III. Isԩ kaynaԫԩnԩn gücü Yukarԩda verilen niceliklerden hangileri bir sԩvԩ maddenin kaynama noktasԩnԩ etkiler? 1 4 A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II Aԭaԫԩdkilerden hangileri buharlaԭma hԩzԩnԩ etkiler? I. Basԩnç II. Sԩcaklԩk S›cakl›k (°C) 13. III. Sԩvԩ yüzeyinin büyüklüԫü A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 110 C) I ve II 60 20 200 10. 300 gramlԩk bir sԩvԩnԩn sԩcaklԩԫԩ 25°C den 30°C ye çԩkarԩlԩyor. B) 1 3 C) 1 2 2 3 D) E) 1 ESEN YAYINLARI ԩsԩsԩ nedir? 1 6 Is› (kal) 10 gram X katԩsԩnԩn sԩcaklԩk-zaman grafiԫi 250 kalorilik ԩsԩ harcandԩԫԩna göre, sԩvԩnԩn öz- A) 800 1000 yukarԩda veriliyor. Buna göre, I. Katԩ maddenin öz ԩsԩsԩ 0,5 kal/g °C’dir. II. Katԩ maddenin erime ԩsԩsԩ 60 kal/g’dԩr. III. X sԩvԩsԩnԩn öz ԩsԩsԩ 10 kal/g °C dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? S›cakl›k (°C) 11. t2 t1 1 2 A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 3 0 Zaman Saf X katԩsԩnԩn sԩcaklԩk-zaman grafiԫi yukarԩda verilmiԭtir. 14. –20°C de 10 gram buz üzerine 45°C de m Buna göre; I. X’in erime noktasԩ t2 °C’dir. gram su dökülünce, buzun tamamԩ eriyor, denge II. 2. bölge madde katԩ-sԩvԩdԩr. sԩcaklԩԫԩ 0°C oluyor. III. 1. bölgede maddenin kinetik enerjisi artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 366 C) I ve II Buna göre, suyun kütlesi kaç gramdԩr? (cbuz = 0,5 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g, csu = 1 kal/g°C) A) 10 B) 20 C) 25 D) 30 E) 40 MADDENԨN HALLERԨ 1. TEST – 10 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR 4. Özԩsԩsԩ 0,8 kal/g°C olan 100 gramlԩk 80°C de bir 1 atm basԩnçta 0°C’de bulunan buz parçasԩ metal parçasԩ 0°C de 20 gram su içerisine atԩlԩ- ԩsԩtԩlarak 100°C’de su elde ediliyor. yor. Isԩtma süresince buzun kütlesi, suyun kütlesi Isԩ alԩԭveriԭi sadece metal parçasԩ ile su ara- ve sԩcaklԩԫԩn zamanla deԫiԭimlerini gösteren sԩnda olduԫuna göre, denge sԩcaklԩԫԩ kaç °C aԭaԫԩdaki grafiklerinden hangileri doԫrudur? (Buharlaԭmayԩ ihmal ediniz) olur? A) 55 B) 60 C) 64 D) 70 s›cakl›k (°C) E) 75 100 m 0 2. buzun kütlesi t suyun kütlesi m zaman 0 zaman 0 t I t II zaman III • X ve Y sԩvԩlarԩnԩn t°C’de özkütleleri aynԩdԩr. • X ve Y sԩvԩlarԩnԩn normal kaynama noktalarԩ A) Yalnԩz III B) l ve ll farklԩdԩr. D) ll ve lll E) I, II ve III C) l ve lll Arԩ X ve Y sԩvԩlarԩ için yukarԩdaki bilgiler veriliyor. X ve Y sԩvԩlarԩnԩn; 25°C’de sudaki çözünürlükleri ll. t°C’de eԭit hacimlerinin kütleleri lll. Mol kütleleri niceliklerinden hangileri kesinlikle aynԩdԩr? A) Yalnԩz l B) Yalnԩz ll D) l ve ll E) l ve lll C) Yalnԩz lll 5. 1 litre suda m gram yemek tuzu çözülerek hazԩrlanan tuzlu suyun kaynamaya baԭlama sԩcaklԩԫԩ; ESEN YAYINLARI l. l. Isԩ kaynaԫԩnԩn gücü ll. Dԩԭ basԩnç lll. Karԩԭԩmdaki tuz oranԩ niceliklerinden hangilerine baԫlԩdԩr? 3. X (kat›) 1 4 Y (s›v›) 2 3 A) Yalnԩz I D) II ve III X B) l ve ll B) I, II ve III C) l ve lIl (gaz) 5 6. 0°C’deki bir buz parçasԩ sabit basԩnç altԩnda eri- 1 atm basԩnç ve 0°C sԩcaklԩkta katԩ olan X mad- mektedir. desindeki deԫiԭmeler yukarԩda veriliyor. Erime tamamlanana kadar geçen süre için; Buna göre; l. kütle 1 ve 2 nolu deԫiԭimlerde, X’in düzensizliԫi ar- hacim tar. ll. s›cakl›k(°C) su su buz zaman 0 buz 3 ve 4 nolu deԫiԭimlerde, X’in taneciklerinin arasԩndaki çekim kuvveti artar. 0 lll. 1; erime, 3; yoԫunlaԭma, 5; süblimleԭmedir. I zaman 0 II zaman III lV. 1, 2 ve 5 nolu deԫiԭimler ekzotermiktir. çizilen grafiklerden hangileri doԫru bir de- yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? ԫiԭim göstermektedir? A) Yalnԩz lV B) ll ve lll D) ll, lll ve lV E) l, ll ve lll C) l ve lV A) Yalnԩz III D) ll ve lll B) l ve ll E) l, ll ve lll C) l ve lll 369 Maddenin Halleri 7. • • 10. Arԩ X, Y ve Z maddeleri için 1atm basԩnç, 32°C Saf X sԩvԩsԩnԩn normal kayama noktasԩ 56°C dir. sԩcaklԩk koԭulunda aԭaԫԩdaki bilgiler veriliyor. Saf Y sԩvԩsԩnԩn normal kaynama noktasԩ • X’in buhar basԩncԩ 1 atm dir. 80°C’dԩr. • Y maddesi, enerjisinin en düԭük olduԫu hal- X ve Y sԩvԩlarԩnԩn kaynama noktalarԩnԩn farklԩ Z maddesinin özkütlesi 2,5.10–3g/cm3 tür. • l. Tanecikleri arasԩndaki çekim kuvveti Buna göre X, Y ve Z maddelerinin aynԩ ba- ll. Isԩtԩcԩ kaynaԫԩnԩn gücü sԩnçta kaynama noktalarԩ arasԩndaki iliԭki na- lll. Sԩvԩ maddelerin kütlesi sԩldԩr? niceliklerinden hangilerinin farklԩlԩԫԩ olamaz? A) tx> ty> tz B) ty > tx > tz A) Yalnԩz l B) Yalnԩz ll D) l ve lll E) ll ve lll D) tz> tx >ty E) tz> ty> tx l. Özkütle ll. Özԩsԩ C) l ve ll C) ty > tz> tx 11. Isԩ bakԩmԩndan yalԩtkan bir kapta bulunan 0°C deki 2m gram buz üzerine 100°C deki su buharԩ lll. Çözünürlük gönderiliyor. Arԩ X sԩvԩsԩ için yukarԩda verilenlerden hangi- 100°C de su elde edildiԫine göre gönderilen leri sԩvԩnԩn miktarԩna baԫlԩ deԫildir? A) Yalnԩz I B) l ve ll D) ll ve lll E) l, ll ve lll 9. X (kat›) Y (s›v›) C) l ve lll Z (gaz) Bir arԩ maddenin aynԩ basԩnçtaki fiziksel halleri X, ESEN YAYINLARI 8. dedir. olmasԩnԩn nedeni; su buharԩ kaç gramdԩr? A) m 6 B) m 4 ruluԫu kesin deԫildir? A) Z’nin Y’ye dönüԭmesi yoԫunlaԭmadԩr. B) Düzensizliԫin en fazla olduԫu fiziksel hâl Z dir. C) Maddenin özkütlesinin en küçük olduԫu hali Z, en büyük olduԫu hali X’dir. D) Y, X’e dönüԭürken çevreye ԩsԩ verir. E) Y’nin Z’ye dönüԭmesinde potansiyel enerji artar. 370 m 3 D) m 2 E) 2m 3 12. Aԭaԫԩda bazԩ maddelerin normal erime ve kaynama noktalarԩ verilmiԭtir. Y ve Z ile gösterilmiԭtir. Buna göre, aԭaԫԩdakilerden hangisinin doԫ- C) Madde ———— Erime Sԩcaklԩԫԩ(°C) —————— Kaynama Sԩcaklԩԫԩ(°C) ——————— A –181 –91 B 7 82 C 74 214 D –8 59 Yukarԩdaki maddelerden hangileri oda koԭulunda sԩvԩdԩr? A) Yalnԩz A B) Yalnԩz B D) B ve D E) A ve C C) B ve C 5. ÜNİTE KARIŞIMLAR 1. BÖLÜM : ÇÖZELTİLER 2. BÖLÜM : DERİŞİM (KONSANTRASYON) 3. BÖLÜM : ÇÖZELTİLERİN DERİŞİME BAĞLI ÖZELLİKLERİ 4. BÖLÜM : HETEROJEN KARIŞIMLAR Fiziksel yollarla daha basit maddelere dönüştürülmeyen her madde saf maddedir. Saf kelimesiyle, özellikleri her yerinde aynı olan, mikroskopik boyutlarda bile aynı olan ve tek tür tanecikten meydana gelmiş olan maddeleri belirtmek istiyoruz. Bu nedenle, demir, oksijen gazı ve su birer saf maddedir. Saf madde kavramının bilimsel anlamının gündelik hayatımızda kullandığımız kelime anlamından farklı olduğuna dikkat ediniz. Bilimsel anlamıyla saf madde, çözünme, buharlaştırma, eleme, damıtma gibi fiziksel tekniklerle daha basit maddelere dönüştürülmeyen maddedir. Halk dilinde tereyağı ve bal “saf” olabilir; ama bilimsel anlamda her ikisi de saf madde değildir; çok sayıda maddenin karışımıdır. Su ise saftır; içinde kendisinden başka madde yoktur. Suyun canlılar için hayati önemi olan birçok özelliği vardır. Örneğin, buz sıvı sudan daha hafiftir. Göller ve nehirler donduğunda buz derinlere batmak yerine su yüzeyinde yüzer. Bu tabaka alttaki suyun izolosyonunu sağlar ve böylece balıklar ve suda yaşayan diğer canlılar sert kış koşullarında hayatta kalabilirler. Suyun aynı zamanda oldukça yüksek kaynama noktası ve ısı kapasitesi vardır. Suyun bu özellikleri dünya ikliminin ılıman olmasını sağlar. Örneğin sıcak günlerde ısının bir kısmı suyun ısınmasına ve buharlaşmasına gider. Terleme sırasında, buharlaşan suyun bizi serinletmesi de suyun yüksek buharlaşma ısısından kaynaklanır. ÇÖZELTİLER 1. ÇÖZÜNME 2. ÇÖZELTİLERİN SINIFLANDIRILMASI Bileşiklerin büyük bir kısmı suda çözünür; su, bu özelliğinden dolayı kan ve hücrelerde çözücü olarak kullanılmaktadır. Su iyonik ve moleküler yapıdaki çok sayıda madde için çözücü olarak kullanılabileceği için bazen “evrensel çözücü” olarak da adlandırılmaktadır. Dünyada karşılaşabileceğimiz en büyük sıvı çözeltiler, dünya yüzündeki suların 1,4.1018 kg’ını oluşturan okyanuslardır. Çözeltiler homojen karışımlardır. Bu tanımın içinde iki önemli şart vardır. Birincisi, çözelti bir karışım olduğuna göre çözeltiyi meydana getiren maddelerin oranları değişkenlik gösterebilir, ikincisi, homojen olduğuna göre her birimi aynı özellikleri gösterir. Çözelti kavramı geniş anlamda kullanılabilir. Gazların, sıvıların, katıların kendi aralarında veya gazların sıvı ve katılar, sıvıların katı ve gazlar, katıların sıvı ve gazlar içinde meydana getirdikleri homojen karışımlar birer çözeltidir. 1. BÖLÜM Karԩԭԩmlar ÇÖZELTԨLER Çözelti iki veya daha fazla maddenin homo- a) jen bir karԩԭԩmԩdԩr. Moleküler Çözünme Ԭeker, alkol ve aldehit gibi maddeler suda çözününce, suyun içerisinde molekül olarak daԫԩlԩrlar. Bir maddenin baԭka bir madde içerisinde homo- Bu tür maddelerin çözeltileri genellikle elektrik akԩ- jen daԫԩlmasԩna çözünme, oluԭan homojen karԩԭԩma mԩnԩ iletmez. çözelti denir. Çözünme molekül veya iyon düzeyin- C6H12O6(k) ±A C6H12O6(aq) de gerçekleԭir. Glikoz Tuzlu su, ԭekerli su, alkollü su, gazoz, hava, CH3OH(s) ±A CH3OH(aq) tunç, lehim, çelik gibi maddeler çözeltidir. Ayran, süt, Metil alkol mayonez, sis, duman, tebeԭir tozu-su karԩԭԩmԩ, topC2H5OH(s) ±A C2H5OH(aq) rak, demir tozu-kum karԩԭԩmԩ gibi maddeler ise çö- Etil alkol zelti deԫildir. C12H22O11(k) ±A C12H22O11(aq) Çözeltide az miktarda bulunan türe çözünen, Sakkaroz fazla miktarda bulunan türe ise çözücü adԩ verilir. Bir daha çok sԩvԩ çözeltilerle ilgileneceԫiz. Öncelikle çözünen maddenin sԩvԩ ya da katԩ, çözücünün su olduԫu çözeltiler inceleyeceԫiz. ESEN YAYINLARI çözelti gaz (hava gibi), katԩ (alaԭԩm gibi) olabilir. Biz Çözelti oluԭumu sԩrasԩnda iki maddenin moleküllerine ne olduԫunu düԭünelim. Bir glikoz kristalini bir miktar suya kattԩԫԩmԩzԩ varsayalԩm. Kristalin yüzeyinde, glikoz molekülleri su molekülleriyle temastadԩr Kimyacԩlar pek çok tepkimeyi sԩvԩ çözeltilerde ve bunlar arasԩnda hidrojen baԫlarԩ oluԭmaya baԭlar. gerçekleԭtirir. Bunun bir sebebi, katԩ maddelerin iyon- Yüzeydeki glikoz molekülleri su moleküllerince çö- larԩnԩn ve moleküllerinin çözeltide katԩ hale göre da- zeltinin içine çekilirken, içerdeki glikoz molekülleri ta- ha hareketli olmalarԩ ve böylece de birbirleriyle da- rafԩndan da zԩt yöne çekilir. Su moleküllerinin çekimi ha kolay etkileԭmeleridir. Çözeltiler, sulu (suyun için- baskԩnsa, yüzeydeki glikoz molekülleri kristalden ko- de) veya susuz çözeltiler (hidrokarbonlarԩn, alkollerin par ve çözeltiye geçip su moleküllerince sarԩlԩr. ve eterlerin içindeki çözeltiler gibi) olabilir. Biz önemli olduԫu için sulu çözeltiler üzerinde daha çok duracaԫԩz. Ancak verilecek bilgiler çoԫu susuz çözeltiler için de geçerlidir. Asit veya baz özellik gösteren kovalent bileԭikler suda molekül olarak çözünürler. Fakat kԩsmen iyonlarԩna ayrԩlԩrlar. Bu tür maddelerin sulu çözeltileri iyonlaԭtԩklarԩ oranda elektriԫi iletir. A H+ + CN– HCN(aq) @ (aq) (aq) 1. ÇÖZÜNME Bir maddenin moleküllerinin veya iyonlarԩnԩn di- ԫer bir maddenin molekülleri arasԩndaki boԭluklara homojen daԫԩlmasԩ çözünmedir. Suda çözünme genellikle iki ԭekilde gerçekleԭir. + – A NH NH3(aq) + H2O(s) @ + OH (aq) 4(aq) A CH COO– + H+ CH3COOH(aq) @ 3 (aq) (aq) A H+ + HCO– CO2(aq) + H2O(s) @ (aq) 3(aq) 383 Karԩԭԩmlar b) Ԩyonik Çözünme ÖRNEK I. Ԩyonik bileԭikler suda çözününce iyonlarԩna ay- Tebeԭir tozu-su karԩԭԩmԩ II. Sis rԩlԩrlar. Bu tür maddelerin sulu çözeltileri elektrik akԩ- III. Hava mԩnԩ iletir. IV. 22 ayar altԩn + Yukarԩda verilen maddelerden hangileri çözelti- – NaCl(k) ±A Na (aq) + Cl (aq) Na2CO3(k) ±A + 2Na (aq) + + dir? –2 CO 3(aq) – KOH(k) ±A K (aq) + OH (aq) A) I ve II B) II ve III D) I, II ve IV E) II, III ve IV C) III ve IV ÇÖZÜM +2 – Ba(NO3)2(k) ±A Ba (aq) + 2NO 3(aq) +3 – Al(OH)3(k) ±A Al (aq) + 3OH (aq) +2 –2 MgSO4(k) ±A Mg (aq) + SO 4(aq) yon oluԭturur. Bir çözeltinin elektriԫi iletme yüzdesi iyonlarԩn deriԭimine ve sԩcaklԩԫԩna baԫlԩ olarak deԫiԭir. ESEN YAYINLARI Ԩyonik bileԭikler suda çözününce anyon ve kat- c) Solvatasyon ve Hidratasyon Bir iyonik katԩnԩn kristalini bir miktar suya kattԩԫԩmԩzԩ varsayalԩm. H2O moleküllerinde oksijen atomlarԩ negatif kԩsmi yüke sahiptirler. Bu kԩsmi yüklü atomlar katyonlarԩ sarԩp kristal örgüden koparԩrlar. Aynԩ Bir maddenin molekül veya iyonlarԩnԩn çözücünün molekülleri tarafԩndan kuԭatԩlmasԩna solvatasyon denir. Çözücü su ise sarԩlma olayԩna hidratasyon denir. Bir iyonun belirli bir yöntemle ile su zamanda su molekülleri kristal yüzeyindeki anyonla- molekülleri tarafԩndan kuԭatԩlmasԩna hidratlaԭ- ra hidrojen baԫlarԩ ile baԫlanԩr ve anyonlarԩ katyon- ma denir. Hidratlaԭma çözeltideki iyonlarԩn kararlԩ ol- lardan çekip uzaklaԭtԩrԩr. Karԩԭtԩrma ya da çalkala- masԩnԩ saԫlar ve katyonlarla anyonlarԩn birleԭmesi- ma katԩnԩn yüzeyine daha fazla serbest su molekülü ni engeller. Su iyonik bileԭikler için çok iyi bir çözücü- getireceԫi için iԭlemi hԩzlandԩrԩr ve hidratlaԭmԩԭ iyonlarԩ ayԩrԩr. dür. Su elektriksel olarak nötür bir molekül olmasԩna karԭԩn pozitif bir uç (H atomlarԩ) ve negatif bir uç (O atomlarԩ) bulundurur. Baԭka bir ifadeyle pozitif ve negatif kutuplarԩ içerir. Bundan dolayԩ polar çözücü olarak bilinir. Sodyum Tek tek moleküller veya iyonlar, su moleküllerince çekilip kat›dan kopar›ld›¤›nda, kat›lar suda çözünür. 384 klorür gibi iyonik bir bileԭik suda çözündüԫünde katԩda bulunan üç boyutlu iyon örgüsü bozulur ve Na+ ile CI– iyonlarԩ birbirinden ayrԩlԩr. Karԩԭԩmlar + Çözeltideki her Na iyonu, negatif uçlarԩnԩ katyo- CH3COOH(suda) na doԫru yönlendiren birçok su molekülü tarafԩndan kuԭatԩlԩr. Benzer ԭekilde, CI– iyonlarԩ pozitif uçlarԩnԩ CH3COO–(suda) + H+(suda) Eԭitlikte görülen çift yönlü ok anyona yönlendiren su molekülleriyle sarԩlԩr. ise tepkime- nin tersinir olduԫu ve her iki yönde yürüdüԫünü ifade eder. + d) – Çözücü Türleri Çözeltinin bileԭenleri içinde miktarԩ fazla olana çözücü, miktarԩ az olana çözünen denir. Suyun katԩldԩԫԩ çözeltilerde, suyun miktarԩ diԫerlerine göre az biNa+ ve CI– iyonlarμnμn hidratlaρmasμ le olsa, çözücü olarak adlandԩrԩlԩr. Sodyum klorürün çözünmesini aԭaԫԩdaki gibi gösterebiliriz. Bu eԭitlik sulu çözeltide bulunan sodyum klorürün tamamԩnԩn Na+ ve CI– iyonlarԩna ayrԩԭtԩԫԩnԩ ve çözeltide ayrԩԭmamԩԭ NaCI kalmadԩԫԩnԩ ifade eder. Asitler ve bazlar da elektrolittirler. Hidroklorik asit (HCI) ve ESEN YAYINLARI NaCI(k) 1. Apolar Çözücüler H2O ±±A Na+(suda) + CI–(suda) Çözünen molekülleri arasԩndaki baԭlԩca çekim kuvvetleri London Kuvvetleri ise, en iyi çözücü bu durumda yine benzer kuvvetlerce birarada tutulan çözücülerdir. Örneԫin apolar maddeler için en iyi çözücü yine apolar olan karbon sülfürdür. Bu, kükürt için nitrik asit (HNO3) gibi bazԩ asitler kuvvetli elektrolit- sudan çok daha iyi bir çözücüdür. Çünkü katԩ kükürt tirler. Bu asitler suda tamamen iyonlaԭԩrlar. Örneԫin London kuvvetlerince birarada tutulan S8 molekülle- + HCI gazԩ suda çözündüԫü zaman hidratlaԭmԩԭ H ve rinden oluԭan moleküler bir katԩdԩr. – CI iyonlarԩ oluԭur. Kükürt molekülleri, apolar karbon sülfür molekülH2O HCI(g) ±±A H+(suda) + CI–(suda) lerinin arasԩna kolaylԩkla girer. Kuvvetli hidrojen baԫlarԩ bulunan su yapԩsԩna girmez. Çünkü, bu baԫlarԩ Baԭka bir ifadeyle, çözeltide çözünmüԭ bütün koparmak için benzer kuvvette baԫ oluԭturmazlar. HCI molekülleri hidratlaԭan H+ ve CI– iyonlarԩna ayrԩԭԩrlar. Bu yüzden, HCI(suda) yazdԩԫԩmԩz zaman çözeltinin yalnԩzca H+(suda) ve CI–(suda) iyonlarԩ içerdiԫi ve Apolar çözücülere, hidratlaԭan HCI molekülü bulunmadԩԫԩ anlaԭԩlԩr. Diԫer Karbon tetraklorür : CCI4 yandan, sirkede bulunan asetik asit gibi asitler çok Benzen : C6H6 daha az iyonlaԭԩrlar. Asetik asitin iyonlaԭarak asetat Toluen : C6H5 – CH3 olarak adlandԩrԩlan CH3COO iyonu verdiԫi tepkime- Karbon Sülfür ler ԭöyledir: : CS2 örnek verilebilir. – 385 Karԩԭԩmlar 2. Polar Çözücüler 4. Anorganik Çözücüler Sodyum klorür suda çok çözünür, ama benzende Organik olmayan bileԭiklere anorganik bileԭikler çözünmez. Bunun tersine gres yaԫԩ benzende çözü- denir. Bunun içerisinde iyonik ve moleküler bileԭikler nür, ama suda çözünmez. Molekülleri polar olan çö- yer alabilir. Bu bileԭiklerden oluԭan çözücülere, anor- zücülere polar çözücüler denir. Dipol etkisi ve hidro- ganik çözücüler denir. jen baԫԩnԩn oluԭmasԩ polar maddelerin polar çözücülerde çözünmelerini saԫlar. Ԭeker, alkol, aldehit, ke- Anorganik çözücülere; ton, amin gibi molekül yapԩlԩ bu maddeler polar ko- Su : H2O Karbon tetraklorür : CCI4 Karbon sülfür : CS2 valent moleküllerdir. Bu nedenle molekül yapԩlԩ olan bu bileԭikler su gibi polar çözücüler içerisinde çözünebilir. Polar çözücülere; : H2O Etil alkol : C2H5OH Dietil eter : C2H5 – O – C2H5 Fenol : C6H5 – OH Aseton : CH3 – CO – CH3 gibi maddeler örnek verilebilir. 3. Organik Çözücüler Organik bileԭikler baԭlԩca karbon ve hidrojen atomlarԩ olmak üzere, azot, oksijen, sülfür ve diԫer 2. ÇÖZELTԨLERԨN SINIFLANDIRILMASI a) ESEN YAYINLARI Su gibi maddeler örnek verilebilir. Maddenin Fiziksel Hallerine Göre Maddenin üç fiziksel hâlinin deԫiԭik ԭekilde bir araya gelmesiyle yaygԩn olarak 5 tür çözelti oluԭur. Çözünen Çözen Çözelti Örnekler Kat› Kat› S›v› Gaz Gaz Kat› S›v› S›v› S›v› Gaz Kat› S›v› S›v› S›v› Gaz Tunç, pirinç, lehim, çelik Tuzlu su, Áekerli su Alkollü su Gazoz, maden suyu Hava, hava gaz› elementlerin atomlarԩnԩ içerir. Bu bileԭiklerden oluԭan çözücülere, organik çözeltiler denir. Organik çözücülere; b) Çözünenin Çözünürlüԫüne Göre Belli bir sԩcaklԩkta, belirli bir miktar çözücünün çö- Benzen : C 6H 6 Fenol : C6H5 – OH Etil alkol : C2H5 – OH Asetik asit : CH3COOH Anilin : C6H5 – NH2 li bir miktar çözücünün çözebileceԫinden daha az çö- Dietil eter : C2H5 – O – C2H5 zünen içeren çözeltilere denir. Aseton : CH3COCH3 Asetaldehit : CH3CHO gibi maddeler örnek verilebilir. 386 zebileceԫi maksimum madde miktarԩna çözünürlük denir. Çözünürlüԫe göre çözeltiler üçe ayrԩlԩr. 1. Doymamԩԭ çözelti: Belirli bir sԩcaklԩkta, belir- 2. Doymuԭ çözelti: Belirli bir sԩcakta, belirli bir miktar çözücünün, çözebileceԫi kadar çözünen içeren çözeltilere denir. Karԩԭԩmlar 3. Aԭԩrԩ doymuԭ çözelti: Belirli bir sԩcaklԩkta, Bir katԩnԩn suda çözünmesiyle elde edilen çözel- belirli bir miktar çözücünün, çözebileceԫinden fazla tiyi deriԭik yapmak için iԭlem yapԩldԩԫԩnda: çözünen madde çözmüԭ olan çözeltilere denir. • Çözeltinin deriԭimi artar. Yüksek sԩcaklԩktaki sԩvԩ madde içerisinde fazla- • Çözeltinin ayԩrt edici özellikleri (buhar basԩncԩ, ca katԩ madde çözündükten sonra sԩcaklԩk düԭürü- kaynama noktasԩ, erime noktasԩ, özkütle gibi) özellik- lünce bazԩ maddeler çökmez. Yeni sԩcaklԩkta çözel- leri deԫiԭir. ti aԭԩrԩ doymuԭtur. • Su buharlaԭtԩrԩlarak yapԩldԩysa, çözeltinin toplam kütlesi azalԩr. Çözünenin kütlesi deԫiԭmez. Aԭԩrԩ doymuԭ çözeltiler kararsԩzdԩr. Aԭԩrԩ doymuԭ • Çözünen ilave edilerek yapԩldԩysa çözünenin çözeltiler kԩsa bir süre saklanabilir. En küçük sarsԩn- ve çözeltinin kütlesi artar. tԩda veya çözeltiye katԩ madde eklendiԫinden dengeyi bozar ve çökmeyi saԫlar. Çökelme tamamlandԩktan sonra dibinde çökelti (katԩ madde) bulunan çözel- d) ti doymuԭtur. Elektrik Ԩletkenliklerine Göre 1. Elektrolit çözeltiler: Suda çözününce kԩsmen Tatlԩlarda kullanԩlan ԭekerli su, pekmez ve reçel- veya tamamen iyonlarԩna ayrԩlan maddelerin sulu çö- ler aԭԩrԩ doymuԭ çözeltilere örnek verilebilir. c) Çözünenin Miktarԩna Göre 1. Seyreltik çözelti: Çözünen maddenin miktarԩnԩn çözeltinin miktarԩna oranԩ düԭük ise bu tür çözeltilere seyreltik çözelti denir. Bir sulu çözeltiyi seyreltik yapmak için çözeltiye su ilave edilebilir. Bir katԩnԩn suda çözünmesiyle elde edilen çözeltiyi seyreltik yapmak için su ilave edildiԫinde: • Çözeltinin toplam kütlesi artar. ESEN YAYINLARI zeltisi elektriԫi iletir. Bu tür çözeltilere elektrolit çözeltiler tenir. Bu tür çözeltiler elektriԫi iyonlarԩn hareketinden dolayԩ iletir. Çözeltinin elektriԫi iletme oranԩ, iyonlarԩn deriԭimine baԫlԩdԩr. Tuzlar, iyonlarԩn istiflenmesi ile oluԭmuԭ maddelerdir. Bu maddeler suda çözününce iyonlarԩna ayrԩlԩr. NaCl, KNO3, MgBr2, CaCl2, NaClO3 tuzlara örnek verilebilir. + – • Çözünenin kütlesi deԫiԭmez. NaCl(k) ±A Na (aq) + Cl(aq) • Çözeltinin deriԭimi azalԩr. KNO3(k) ±A K (aq) + NO 3(aq) • Çözeltinin ayԩrt edici özellikleri MgCl2(k) ±A Mg (aq) + 2Cl (aq) (buhar basԩncԩ, kaynama noktasԩ, donma noktasԩ, özkütle) deԫiԭir. + – +2 + – – NaClO3(k) ±A Na (aq) + ClO 3(aq) 2. Deriԭik çözelti: Çözünen maddenin miktarԩ- Asitler suda çözününce kԩsmen veya tamamen nԩn çözeltinin miktarԩna oranԩ yüksek ise bu tür çö- iyonlarԩna ayrԩlԩr. Sulu çözeltileri elektriԫi iletir. HCl, zeltilere deriԭik çözelti denir. Bir çözeltiyi deriԭik yap- HClO4, H2SO4 ve HNO3 gibi kuvvetli asitler yüz- mak için iki yöntem kullanԩlabilir. de yüze yakԩn iyonlarԩna ayrԩlԩrlar. Çözeltileri elekt- • Çözeltiye çözünen ilave etmek, rik akԩmԩnԩ iyi iletir. Bu tür maddelere kuvvetli elekt- • Çözücü buharlaԭtԩrmak. rolit denir. 387 Karԩԭԩmlar + –2 2. Elektrolit olmayan çözeltiler H2SO4(s) ±A 2H (aq) + SO 4(aq) HCl(g) ±A + H (aq) + – Cl (aq) Pozitif ve negatif iyon bulundurmadԩklarԩndan elektrik akԩmԩnԩ iletmeyen çözeltilerdir. Bu tür çözelti- HCN, HF, CH3COOH, HCOOH, H2CO3 gibi zayԩf leri oluԭturan çözünen maddeler katԩ, sԩvԩ ve gaz hâ- asitler ise suda çok çözünmelerine raԫmen kԩsmen linde iken molekül halindedir. Moleküler bileԭik ve- iyonlarԩna ayrԩlԩrlar. Çözeltileri elektrik akԩmԩnԩ az ile- ya elementlerdir. Suda çözününce yine molekül ola- tir. Bu tür maddelere zayԩf elektrolit denir. rak daԫԩlԩrlar. A H+ + CN– HCN(aq) @ (aq) (aq) O2(g), I2(k), Br2(s), C6H12O6(k), CH3OH(s), A CH COO– + H+ CH3COOH(aq) @ (aq) (aq) 3 + C2H5OH(s). – AH H2CO3(g) @ + HCO 3(aq) (aq) AO O2(s) @ 2(aq) Bazlar suda çözününce kԩsmen veya tamamen AI I2(k) @ 2(aq) iyonlarԩna ayrԩlԩr. Çözeltileri elektrik akԩmԩnԩ iletir. C6H12O6(k) ±A C6H12O6(aq) NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 gibi kuvvetli C2H5OH(s) ±A C2H5OH(aq) ESEN YAYINLARI bazlar yüzde yüze yakԩn iyonlarԩna ayrԩlԩr. Çözeltileri elektrik akԩmԩnԩ iyi iletir. NaOH(k) ±A + Na (aq) + – OH (aq) +2 – Ca(OH)2(k) ±A Ca (aq) + 2OH (aq) NH3,CH3–NH2 gibi bazlar ise suda çok çözünmesine raԫmen kԩsmen iyonlarԩna ayrԩlԩr. Çözeltileri elektrik akԩmԩnԩ az iletir. NH3(g) Bu tür maddelerin sulu çözeltisi elektrik akԩmԩnԩ iletmez. ÖRNEK I. Cu(k) II. NaCl(k) III. NaCl(suda) – A NH+ + H2O(s) @ + OH (aq) 4(aq) + Yukarԩda verilen maddelerden hangileri elektrik – A C H –NH C6H5–NH2(s) + H2O(s) @ + OH (aq) 3(aq) 6 5 Asitik ve bazik oksitler suda çözününce iyon oluԭ- akԩmԩnԩ iletir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III turur. Çözeltileri elektrik akԩmԩnԩ iletir. – + – + CO2(g) + H2O(s) ±A HCO 3(aq) + H (aq) SO3(g) + H2O(s) ±A HSO 4(aq) + H (aq) Na2O(k) + H2O(s) ±A 2NaOH(aq) + – NaOH(aq) ±A Na (aq) + OH (aq) 388 ÇÖZÜM C) I ve III KARIԬIMLAR 1. I. Duman II. Süt ÇÖZÜMLÜ SORULAR – I (OKULA YÖNELԨK SORULAR) 3. I. Katԩ NaCI II. Katԩ Na III. Ԩçme suyu III. Erimiԭ NaCI Yukarԩda verilen maddelerden hangileri çözel- Yukarԩdakilerden hangileri elektriԫi iletir? ti deԫildir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II C) Yalnԩz III ÇÖZÜM: ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM: 4. I. Sodyum hidroksit : NaOH II. Etil alkol III. Asetik asit 2. I. Karbondioksit gazԩ II. Hava : C2H5OH : CH3COOH Yukarԩda verilen maddelerden hangilerinin saf sԩvԩ ve sulu çözeltileri elektrik akԩmԩnԩ iletir? III. 22 ayar altԩn Yukarԩda verilen maddelerden hangileri çözel- A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II tidir? D) I ve III E) II ve III A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II C) I ve III ÇÖZÜM: ÇÖZÜM: 389 Karԩԭԩmlar 5. 7. I. Homojendirler. II. Yapԩlarԩnda birden fazla cins atom vardԩr. I. Tebeԭir tozu - su II. Hava III. Fiziksel yollarla bileԭenlerine ayrԩlabilirler. III. Zeytinyaԫԩ - su Yukarԩda verilen özelliklerden hangileri çözel- Yukarԩda verilen karԩԭԩmlardan hangileri çö- tiler için doԫrudur? zelti deԫildir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM: ÇÖZÜM: 6. ESEN YAYINLARI Ampul Pil Saf su Yukarԩdaki kaba, I. : CH3CH2OH Alkol 8. Aԭaԫԩda verilen maddelerden hangisi bir çö- II. Ԭeker : C6H12O6 zelti örneԫidir? III. Potasyum hidroksit : KOH A) Ԭeker - un karԩԭԩmԩ IV. Sirke asiti : CH3COOH B) Ayran maddelerinden hangileri eklenirse, ampul C) Alaԭԩm yanmaz? D) Demir tozu - kükürt tozu A) Yalnԩz I B) I ve II D) I, II ve IV E) II, IV ve V C) I ve IV E) Su - naftalin ÇÖZÜM: ÇÖZÜM: 390 Karԩԭԩmlar 9. Bütün sulu çözeltiler için; 11. I. Çözünme iyon veya molekül düzeyinde olur. II. Bir iyonik bileԭiԫin anyon ve katyonlarԩnԩn su I. Kütlesi, çözücü ve çözünenin kütleleri topla- molekülleri tarafԩndan sarԩlmasԩna hidratas- mԩna eԭittir. yon denir. II. Elektriԫi iletirler. III. Bir maddenin molekül veya iyonlarԩnԩn çözü- III. Homojendirler cü molekülleri tarafԩndan sarԩlmasԩna solva- yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III tasyon denir. C) Yalnԩz III Yukarԩda verilen kavramlardan hangileri doԫrudur? ÇÖZÜM: A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I, II ve III C) Yalnԩz III ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM: 12. I. Bakԩr - çinko alaԭԩmԩ II. NaCI - su karԩԭԩmԩ III. Alkol - su karԩԭԩmԩ 10. I. IV. Çamaԭԩr suyu Bileԭik II. Çözelti Yukarԩda verilen karԩԭԩmlardan hangileri elek- III. Karԩԭԩm trik akԩmԩnԩ iletmez? Yukarԩda verilen maddelerden hangileri her A) Yalnԩz III B) Yalnԩz IV zaman homojendir? D) I, II ve III E) I, III ve IV A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) I ve III C) II ve IV C) Yalnԩz III ÇÖZÜM: ÇÖZÜM: 391 Etkinlik bulmaca Ö¼RENME ALANI : Çözeltiler ALT Ö¼RENME ALANI : Çözeltiler ve S›n›fland›r›lmas› BECER‹LER : Farketme, iliÁkilendirme, seçme KAZANIMLAR : Çözeltilerin homojen kar›Á›m oldu¤unu keÁfeder. Çözeltilerin çözen ve çözünen olmak üzere en az iki maddeden oluÁtu¤unu fark eder. ETK‹NL‹K SÜREC‹ : AÁa¤›daki Bulmacay› Çözünüz 4 2 12 8 1 3 5 10 6 9 7 11 YUKARIDAN AÀA¼IYA SOLDAN SA¼A 1. Her yerinde ayn› özellikleri gösteren 2. kar›Á›mlara …………… denir. 3. Elektrik ak›m›n› ileten çözeltilere …………… su moleküllerince kuÁat›lmas› 4. denir. 5. 7. Molekülleri apolar olan çözücülere Her yerinde ayn› özellikleri göstermeyen kar›Á›m-lara denir. 6. Çözeltide az miktarda bulunan, molekül veya …………… denir. CCI4 örnek verilebilir. iyon halinde da¤›lan maddeye …………… Bir maddenin moleküllerini veya iyonlar›n›n denir. çözücünün molekülleri taraf›ndan kuÁat›lmas›. 9. Bir maddenin moleküllerinin veya iyonlar›n›n Homojen kar›Á›mlara …………… denir. 11. Tek cins taneciklerden meydana gelen maddelere …………… denir. 8. Bir maddenin molekül veya iyonlar›n›n di¤er maddenin molekülleri aras›nda da¤›lmas›d›r. 10. Çözüneni az çözeni çok çözeltilere …………… denir. 12. Çözüneni çok çözeni az olan çözeltilere …………… denir. 392 ÇÖZELTİLERİN DERİŞİMİ (KONSANTRASYON) 1. MOL KESİRİ 2. YÜZDE DERİŞİM 3. MOLAR DERİŞİM 4. MOLAL DERİŞİM 5. ÇÖZELTİLERDE ÖZKÜTLE 6. DİĞER DERİŞİM BİRİMLERİ 7. ÇÖZÜNÜRLÜK Çözeltilerin birçok türü vardır; en yaygını, çözücünün sıvı, çözünenin ise katı ya da sıvı olduğu sıvı çözeltilerdir. Benzer moleküllerarası kuvvetlere sahip olan moleküller, birbirine kolayca karışırlar. Çözünürlük belirli bir sıcaklıkta bir çözücü içinde çözünenin nicel ölçüsüdür. Çözeltiler için kullanılan dört yaygın derişim birimi: kütlece yüzde, mol kesiri, molarite ve molalitedir. 2. BÖLÜM Karԩԭԩmlar ÇÖZELTԨLERDE DERԨԬԨM (KONSANTRASYON) 1. MOL KESRԨ Xkatyon = Mol kesiri (x), bir türün mol sayԩsԩnԩn karԩԭԩmdaki tüm türlerin toplam mol sayԩsԩna oranԩdԩr. Elektrolit olmayan bir çözeltideki çözünenin molekülleri için, Xçözünen = Xçözünen = Xanyon = Çözünen moleküllerinin molü nkatyon + nanyon + nçözücü nçözünen nçözücü + nçözünen ÖRNEK 34,2 g sakkarozun 180 g suda çözünmesi ile Xçözünen = 0 ile hiç çözücünün olmadԩԫԩ hazԩrlanan bir çözelti için; zünen türlerin mol kesirlerinin toplamԩ her zaman 1’e eԭittir. Xçözünen + Xçözücü = 1 Bu iliԭki X’in tanԩmԩndan kaynaklanԩr. Elektrolit olmayan bir çözelti için; Xçözünen + Xçözücü nçözünen nçözünen + nçözücü nçözünen + nçözücü nçözünen + nçözücü + nçözücü nçözünen + nçözücü =1 Kaligatif bir özellik, sadece çözünen taneciklerin baԫԩl mol sayԩsԩna baԫlԩdԩr. Elektrolit çözeltisindeki katyonlar ve anyonlar toplama ayrԩ ayrԩ ve eԭit olarak katkԩda bulunur. Bu nedenle çözücüye 1 mol NaCI ilave edilirse ve çözelti NaCI’nԩn tamamen iyonlaԭacaԫԩ kadar seyreltikse, çözelti 2 mol iyon içerir. 1 mol CaCI2 ilave edilirse çözelti 3 mol iyon içerir. Yani seyreltik bir elektrolit çözeltisinde, katyonlarԩ ve anyonlarԩ ayrԩ ayrԩ ele alԩrԩz. ESEN YAYINLARI Xçözünen = 1 aralԩԫԩndadԩr. Çözücünün ve tüm çö- 394 nanyon Xkatyon + Xanyon + Xçözücü = 1 ri, hiç çözünenin olmadԩԫԩ = nkatyon + nanyon + nçözücü Yine mol kesirleri toplamԩ 1 dir. Çözünen ve çözücü moleküllerinin toplam molü burada nx, x türünün mol sayԩsԩdԩr. Mol kesi- = nkatyon I. Elektrik akԩmԩnԩ iletir. II. Sakkarozun mol kesiri 0,09 dur. III. Suyun mol kesiri 0,99 dur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (Sakkaroz = 342 g/mol, su = 18 g/mol) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz III D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM C) I ve II Karԩԭԩmlar 2. YÜZDE DERԨԬԨMԨ b) Kütlece Yüzde Deriԭim Çözeltinin kütlece 100 biriminde bulunan çözün- a) Hacimce Yüzde Deriԭim müԭ maddenin yine kütlece aynԩ birimdeki miktarԩdԩr. Çözeltinin hacimce 100 birimde bulunan çözün- Birim g, kg veya diԫer bir kütle birimi olabilir. müԭ maddenin yine hacimce aynԩ birimdeki miktarԩKütlece = % deriÁim dԩr. Kütlece = % deriÁim Çözünen maddenin kütlesi Çözeltinin toplam kütlesi ·100 Çözünen maddenin kütlesi Çözeltinin toplam kütlesi ·100 • Çözeltinin toplam kütlesi, çözücünün ve çözünenin kütlelerinin toplamԩna eԭittir. Çözeltinin dibinde çökelti varsa bunun kütlesi dahil deԫildir. • Sԩvԩ-sԩvԩ çözeltilerde kullanԩlԩr. • Çözeltinin toplam hacmi, çözücünün ve çö- C= zünenin hacimlerinin toplamԩ olarak alԩnԩr. Ancak bu yaklaԭԩk bir deԫerdir. Genellikle toplam hacim çözen m çözünen = 100 m toplam • C = yüzde konsantrasyon ve çözünen maddelerin hacimlerinin toplamԩndan da- • mT = mçözen + mçözünen ESEN YAYINLARI ha az olur. ÖRNEK 35 ml etil alkol ve 90 ml su kullanԩlarak hazԩrlanan kolonyanԩn derecesi (hacimce alkol yüzdesi) nedir? A) 70 ÖRNEK 157,5 gram suda 67,5 gram yemek tuzu çözülerek bir çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltinin kütlece yüzde deriԭimi kaçtԩr? A) 45 B) 35 C) 30 D) 28 E) 25 ÇÖZÜM B) 36 C) 48 D) 38 E) 28 ÇÖZÜM ÖRNEK Kütlece % 6’lԩk tuzlu su çözeltisinin özkütlesi 1,2 g/cm3 tür. Bu tuzlu su çözeltisinin 500 cm3 ünde kaç gram tuz çözünmüԭ olarak bulunur? A) 20 B) 24 C) 30 D) 36 E) 42 395 Karԩԭԩmlar ÇÖZÜM ÖRNEK Bir tuz çözeltisinin 2 litresinde 120 gram tuz bulunmaktadԩr. Çözeltinin yoԫunluԫu 1,5 g/cm3 olduԫuna göre, ÖRNEK bu çözelti yüzde kaçlԩktԩr? 2,5 mol su ve 0,125 mol NaOH ile hazԩrlanan çözelti A) 4 B) 5 C) 6 D) 12 kütlece yüzde kaç NaOH içerir? (H=1, O=16, Na=23) E) 40 A) 4 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ÖRNEK 7,5 mol NaOH kullanԩlarak hazԩrlanan 1 litre çözeltinin özkütlesi 1,2 g/ml olduԫuna göre, bu çözelti kütlece yüzde kaçlԩktԩr? (NaOH = 40) A) 12 ÇÖZÜM 396 B) 25 C) 30 D) 40 E) 56 ÇÖZÜM B) 5 C) 8 D) 10 E) 20 Karԩԭԩmlar ÖRNEK Kütlece % 20 lik 112 gram XOH çözeltisi hazԩrlamak için 0,4 mol XOH gerektiԫine göre X elementinin atom kütlesi nedir? (O = 16, H = 1) A) 7 B) 23 C) 28 D) 39 ÖRNEK Dibinde katԩ madde bulunmayan kütlece %20’lik ԭeker çözeltisinin 200 gramԩna 600 gram su ilave ediliyor. Oluԭan yeni çözeltinin kütlece yüzde kaçԩ ԭe- E) 56 ker olur? ÇÖZÜM A) 2 B) 5 C) 6 D) 8 E) 10 ÇÖZÜM I. Bir çözeltiyi seyreltik yapmak ԭürmek için çözeltiye su ilave edilir. Doymamԩԭ çözeltiye su ilave edilirse, ESEN YAYINLARI Uçucu olmayan bir katԩ maddenin suda çözünerek hazԩrlanan doymamԩԭ bir çözeltinin deriԭimini dü- 1. Çözeltinin toplam kütlesi artarken çözünenin kütlesi de¤iÁmez. 2. Çözeltinin normal donma noktas› yükselir. 3. Çözeltinin normal kaynama noktas› düÁer. 4. Çözeltinin ayn› s›cakl›ktaki buhar bas›nc› artar. 5. Çözelti elektrolit (iletken) ise iletkenli¤i düÁer. ÖRNEK Zaman kazanmak amacԩyla çözüm için aԭaԫԩdaki for- Deriԭimi kütlece % 20’lik 210 g KNO3 tuz çözeltisine mül kullanԩlabilir; aynԩ sԩcaklԩkta su ilave ediliyor. C1 = Baԭlangԩçtaki yüzde deriԭimi Son deriԭimi kütlece % 12 olduԫuna göre çözelti- V1 = Baԭlangԩçtaki hacmi, ye kaç gram su ilave edilmiԭtir? C2 = Su ilave edildikten sonraki yüzde deriԭim. A) 70 V2 = Su ilave edildikten sonraki hacmi, ÇÖZÜM B) 105 C) 140 D) 175 E) 350 V2 = V1 + Vsu C1.V1 = C2.V2 Çözeltinin miktarԩ kütle olarak verilmiԭse, C1.m1 = C2.m2 m2 = m1 + msu 397 Karԩԭԩmlar ÖRNEK Hacimce % 6’lԩk 500 cm3 sirke çözeltisi hazԩrlamak için hacimce % 10’luk sirke çözeltisine kaç cm3 su eklenmelidir? A) 240 B) 200 C) 180 D) 160 ÖRNEK % 10’luk 400 g KNO3 sulu çözeltisine aynԩ sԩcaklԩkta 100 g KNO3 ilave edilip çözülüyor. Çökelti oluԭmadԩԫԩna göre çözelti kütlece yüzde kaçlԩk olur? E) 120 A) 18 ÇÖZÜM C) 34 D) 42 E) 56 formülü kullanԩlarak veya orantԩlar kurarak hesaplanabilir. Doymamԩԭ bir sulu çözeltinin deriԭimini artԩrmanԩn diԫer bir yöntemi ise suyun bir kԩsmԩnԩ buharlaԭtԩrmaktԩr. Son deriԭimi hesaplamak için, C1.m1 = C2.m2 m2 = m1 – msu formülleri kullanԩlabilir. Ԩԭlemler orantԩlar kurularak da yapԩlabilir. Uçucu olmayan bir katԩnԩn doymamԩԭ sulu çözeltisine katԩ madde ilave edilerek çözülmesi sonucu deriԭimi artԩrdԩԫԩnda; 1. Çözeltinin normal kaynama noktas› yükselir. 2. Çözeltinin normal donma noktas› düÁer. 3. Elektrolit bir maddenin çözeltisi ise, elektrik iletkenli¤i artar. 4. Çözeltinin ayn› s›cakl›ktaki buhar bas›nc› düÁer. 5. Çözünenin ve çözeltinin kütlesi artarken çözücünün kütlesi de¤iÁmez. ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM II. Bir çözeltiyi deriԭik yapmak Doymamԩԭ bir sulu çözeltinin deriԭimini artԩrmak için çözünen ilave edilerek çözünür. Son deriԭimi hesaplamak için; (m ç + x) .100 C2 = (m T + x) 398 B) 28 ÖRNEK Kütlece % 25 ԭeker içeren doymamԩԭ ԭeker çözeltisinin 210 gramԩna kaç gram ԭeker ilave edilip çözülürse deriԭimi kütlece % 30 olur? A) 8 ÇÖZÜM B) 10 C) 15 D) 24 E) 25 Karԩԭԩmlar III. Çözeltileri karԩԭtԩrmak Aynԩ maddenin farklԩ çözeltileri karԩԭtԩrԩlԩrsa, deriԭimi hesaplamak için çözünen maddenin toplam kütlesi hesaplanԩr. Çözeltilerin toplam kütlesi hesaplanԩr. Orantԩ kurularak yeni çözeltinin deriԭimi hesaplanԩr. Bundan baԭka bir yöntem olarak, Uçucu olmayan bir katԩnԩn doymamԩԭ sulu çözeltisinden su buharlaԭtԩrԩlarak çözelti deriԭik yapԩlԩrsa; 1. Çözeltinin deriÁimi artar. 2. Çözeltinin toplam kütlesi azal›r. 3. Elektrolit bir maddenin sulu çözeltisi ise C1.m1 + C2.m2 = CK.mT çözeltinin elektrik iletkenli¤i artar. formülü kullanԩlabilir. 4. Çözünenin kütlesi de¤iÁmez. 5. Çözeltinin normal kaynama noktas› yükselir. 6. Buhar bas›nc› düÁer. ÖRNEK 7. Donma noktas› düÁer. %40’lԩk 120 g KNO3 çözeltisi ile % 10 luk 80 g KNO3 çözeltileri karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩma 300 g su ilave edildiԫine göre KNO3 tuzunun çözeltideki kütlece yüzde deriԭimi kaç olur? ÖRNEK A) 4,8 Kütlece % 28 NaCIO3 tuzu içeren bir çözeltinin 240 gramԩndan 80 g su buharlaԭtԩrԩlԩyor. II. Çözeltinin donma noktasԩ yükselir. III. Deriԭimi kütlece % 42 olur. Yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM D) 11,2 E) 12,8 ESEN YAYINLARI Çözeltinin elektrik iletkenliԫi artar. C) 9,8 ÇÖZÜM Çökelti oluԭmadԩԫԩna göre, aynԩ koԭullarda; I. B) 8 C) I ve II ÖRNEK Kütlece % 8’lik 200 g NaOH çözeltisi ile kütlece % 20’lik 400 g NaOH çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Bu karԩԭԩmԩn kütlece % 12’lik olmasԩ için kaç gram su eklenmelidir? A) 450 B) 400 C) 300 D) 250 E) 200 ÇÖZÜM 399 Karԩԭԩmlar 3. MOLAR DERԨԬԨM (MOLARԨTE) ÖRNEK 1 litre çözeltide çözünmüԭ olarak bulunan mad- Kütlece % 36,5 oranԩnda HCl içeren sulu çözel- denin mol sayԩsԩna molar deriԭim (molarite) denir. tinin özkütlesi 1,2 g/ml olduԫuna göre çözeltinin deriԭimi kaç mol/litredir? (HCl = 36,5) Çözünenin mol say›s› Molarite = Çözeltinin hacmi A) 1,2 B) 6 C) 12 D) 16 E) 24 Molarite = M M = mol/litre ÇÖZÜM Hacim = V V = litre Mol sayԩsԩ = n n = mol sayԩsԩ n V m n= MA M= m M A .V ÖRNEK 11,2 gram KOH suda çözülerek 500 ml çözelti hazԩrlanԩyor. ESEN YAYINLARI M= Çözeltinin deriԭimi kaç mol/litredir? (K = 39, O = 16, H = 1) A) 0,08 B) 0,04 C) 0,2 D) 0,4 E) 0,8 ÇÖZÜM ÖRNEK Özkütlesi 1,1 g/ml olan kütlece % 60’lԩk MgSO4 çözeltisinin molar deriԭimi kaç mol/litre olur? (Mg = 24, S = 32, O = 16) A) 2,2 400 B) 5 C) 5,5 D) 6 E) 11 Karԩԭԩmlar ÇÖZÜM ÖRNEK 0,2M deriԭimli bir çözelti elde etmek için 0,8M, 200 ml NaCl çözeltisine kaç ml su ilave edilmelidir? A) 200 B) 400 C) 600 D) 800 E) 1000 ÇÖZÜM ÖRNEK Molar deriԭimi 6,5 olan H2SO4 çözeltisinin özkütlesi 1,3 g/ml ise, kütlece yüzdesi nedir? (H = 1, S = 32, O = 16) A) 18 B) 24 C) 49 D) 54 E) 98 ÇÖZÜM ÖRNEK 0,8M, 2 litre H2SO4 çözeltisine 500 ml su ilave ediliyor. Elde edilen çözeltinin molar deriԭimi kaç mol/litredir? ESEN YAYINLARI A) 0,12 B) 0,32 C) 0,48 D) 0,64 E) 0,72 ÇÖZÜM a) Çözeltileri Seyreltme ve Deriԭtirme I. Bir çözeltiyi seyreltme II. Bir çözeltiyi deriԭik hale getirme Deriԭimi yüksek olan bir çözeltiden deriԭimi dü- Deriԭimi düԭük olan bir çözeltiden deriԭimi yüksek ԭük olan bir çözelti elde edilmesidir. Bunun için çö- olan bir çözelti elde edilmesidir. Bir çözeltinin deriԭimi zeltiye su ilave edilir. Bir çözeltiye su ilave edildiԫinde iki yöntemle artԩrԩlabilir. çözünen maddenin mol sayԩsԩ deԫiԭmez. M= n & n = M. V V olduԫu için su ilave etme iԭleminde; 1. çözeltiden su buharlaԭtԩrma; doymamԩԭ çözeltiden su buharlaԭtԩrԩlԩrsa, çözünen maddenin mol sayԩsԩ deԫiԭmez. Çözeltinin hacmi azalԩr. Sonuç olarak deriԭimi artar. M.V = k dԩr. M1.V1 = M2.V2 M1.V1 = M2.V2 M1 = Baԭlangԩçtaki deriԭim M2 = Son deriԭim V1 = Baԭlangԩçtaki hacim V2 = Son hacim V2 = V1 + Vsu V2 = V1 – Vsu 2. doymamԩԭ çözeltiye çözünen ilave edip çözmek; çözünenin mol sayԩsԩ ve çözeltinin hacmi artar. Çözünenin toplam mol sayԩsԩ çözeltinin toplam hacmine bölününce son deriԭim hesaplanmԩԭ olur. 401 Karԩԭԩmlar ÖRNEK 0,2M, 200 ml NaOH sulu çözeltisine aynԩ koԭullarda 1,2 g katԩ NaOH ilave edilip çözülüyor. Daha sonra çözeltinin hacmi 250 ml’ye tamamlanԩyor. ÇÖZÜM Çözeltinin son deriԭimi kaç M olur? (NaOH = 40) A) 0,28 B) 0,30 C) 0,35 D) 0,42 E) 0,56 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM ÖRNEK b) Çözeltileri Karԩԭtԩrma 2 litre 0,5M NaOH çözeltisi elde etmek için 0,4M Farklԩ deriԭimlere sahip çözeltiler karԩԭtԩrԩlarak de- NaOH çözeltisi ile 0,8M NaOH çözeltisi kaçar lit- ԫiԭik deriԭimlerde çözeltiler elde edilebilir. Mol sayԩsԩ; n = M.V formülünden yararlanԩlarak çözüme gidebilir. nT = n1 + n2 + n3 MK.VT = M1.V1 + M2.V2 + M3.V3 ... Bu formülün kullanԩlmasԩ zaman kazandԩrԩr. Bu formül kullanԩlmadan da çözülebilir. ÖRNEK 0,4M, 100 ml KBr çözeltisi ile 0,8M, 200 ml KBr çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩp, karԩԭԩma 200 ml su ilave ediliyor. Elde edilen çözeltideki KBr deriԭimi kaç mol/litredir? 402 B) 0,2 A) 1 – 1 B) 0,5 – 1,5 D) 1,25 – 0,75 E) 1,4 – 0,6 ÇÖZÜM nT = MK.VT olduԫuna göre, A) 0,1 re karԩԭtԩrԩlmalԩdԩr? C) 0,25 D) 0,4 E) 0,5 C) 1,5 – 0,5 Karԩԭԩmlar c) Ԩyon Deriԭimi ÖRNEK Suda çözündüԫünde iyonlarԩna ayrԩԭabilen mad- Na+ iyonlarԩ molar deriԭimi 0,25 mol/l olan 400 ml Na2CO3 çözeltisi hazԩrlamak için kaç gram delerin çözünen miktarlarԩndan yararlanarak, iyonla- Na2CO3 gerekir? rԩn molar deriԭimleri bulunabilir. A) 2,65 Bazԩ bileԭiklerin suda çözünme denklemleri aԭaԫԩdaki gibi olur; B) 5,30 C) 7,06 D) 10,6 E) 21,2 ÇÖZÜM + – NaCl(k) + su ±A Na (aq) + Cl (aq) + su – NaCl(k) ± ±A Na (aq) + Cl (aq) + – NaCl(k) ±A Na (aq) + Cl (aq) + –2 Na2CO3(k) ±A 2Na (aq) + CO 3(aq) +3 – Al(NO3)3(k) ±A Al (aq) + 3NO 3(aq) +3 –2 Al2(SO4)3(k) ±A 2Al (aq) + 3SO 4(aq) + – NaOH(k) ±A Na (aq) + OH (aq) + – ESEN YAYINLARI NH3(g) + su ±A NH 4(aq) + OH (aq) ÖRNEK 0,2M, 100 ml Fe(NO3)2 çözeltisi ile 0,4M, 100 ml ÖRNEK 0,4 mol AlCl3 suda çözülerek 500 ml çözelti hazԩrlanԩyor. Bu çözeltideki Cl– iyonlarԩnԩn deriԭimi kaç mol/l dir? A) 0,4 B) 0,8 C) 1,2 D) 1,6 E) 2,4 Al(NO3)3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. – Çözeltideki NO 3 iyonlarԩnԩn deriԭimi kaç mol/litre olur? A) 0,3 B) 0,7 C) 0,8 D) 1 E) 1,2 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 403 Karԩԭԩmlar d) Çözeltilerde Tepkime Farklԩ iki elektrolit çözelti karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda çözeltiler içerisinde bulunan iyonlar arasԩnda bir tepkime meydana gelebilir. Bu tepkime anyon ve katyonlarԩn yer deԫiԭtirme tepkimesidir. I. Asit-Baz Tepkimeleri Asitler suda çözününce ortama H+ iyonu veren maddelerdir. HF: Hidroflorik asit HBr: Hidrobromik asit H2SO4: Sülfürik asit HNO3: Nitrik asit H2CO3: Karbonik asit ESEN YAYINLARI CH3COOH: Asetik asit Bazlar suda çözününce ortama OH– iyonu veren veya ortamdan H+ iyonu alan maddelerdir. NaOH: Sodyum hidroksit ÖRNEK KOH: Potasyum hidroksit 200 ml, 0,4M BaCl2 çözeltisine 300 ml KCl çözelti- Ca(OH)2: Kalsiyum hidroksit si karԩԭtԩrԩlԩyor. Ba(OH)2: Baryum hidroksit Karԩԭԩm çözeltide Cl– iyonlarԩnԩn deriԭimi 0,5M olduԫuna göre KCl çözeltisinin baԭlangԩç deriԭimi kaç M’dir? A) 0,9 B) 0,7 C) 0,6 D) 0,4 NH3: Amonyak C6H5–NH2: Anilin E) 0,3 Asitler ile bazlar tepkime verince tuz ve su olu- ÇÖZÜM ԭur. Bu tepkimelere nötürleԭme tepkimeleri denir. Asit + Baz ±A Tuz + su HA(aq) + MOH(aq) ±A MA(aq) + H2O(s) HCl(aq) + NaOH(aq) ±A NaCl(aq) + H2O(s) HNO3(aq) + KOH(aq) ±A KNO3(aq) + H2O(s) H2SO4(aq) + 2KOH(aq) ±A K2SO4(aq) + 2H2O(s) 404 Karԩԭԩmlar ÖRNEK % 15’lik 400 g NaOH çözeltisini nötürleԭtirmek için kaç gram H2SO4 gerekir? (H = 1, S = 32, O = 16, Na = 23) A) 73,5 B) 98 C) 122,5 D) 147 E) 171,5 ÇÖZÜM ÖRNEK 0,8M, 500 ml H2SO4 çözeltisini tamamen nötrleԭtirmek için 400 g NaOH sulu çözeltisi kullanԩlԩyor. ESEN YAYINLARI NaOH çözeltisi kütlece yüzde kaçlԩktԩr? (NaOH = 40) A) 4 B) 8 C) 10 D) 16 E) 32 ÇÖZÜM ÖRNEK Ԩki deԫerlikli bir bazԩn 51,3 gramԩ ile 19,6 gram H3PO4 artansԩz tepkime veriyor. Bazdaki metalin atom kütlesi kaçtԩr? (O = 16, H = 1, P = 31) A) 137 B) 88 C) 56 D) 52 E) 40 ÇÖZÜM 405 Karԩԭԩmlar II. Çökelme Tepkimeleri ÖRNEK Ԩki elektrolit çözelti karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda farklԩ iyonlar 1M CaCl2 çözeltisi ile 1M AgNO3 çözeltisi eԭit ha- arasԩnda tepkime olabilir. Bu tepkimelerde katyonlar cimlerde karԩԭtԩrԩlԩyor. ve anyonlar yer deԫiԭtirir. Tepkime sonucunda oluԭan AgCl çökelme tamamlandԩktan sonra Cl– iyonlarԩ yeni katԩ maddeler suda az çözünüyorsa veya çözün- deriԭimi kaç M olur? müyorsa çökelti oluԭur. Bu tür tepkimeler çökelme A) 2 tepkimeleri denir. + C) 0,75 D) 0,5 E) 0,25 – AgNO3(k) ±A Ag (aq) + NO 3(aq) + B) 1 ÇÖZÜM – KCl(k) ±A K (aq) + Cl (aq) AgNO3(aq) + KCl(aq) ±A AgCl(k) + KNO3(aq) Ԩyon denklemi; + – + – Ag (aq) + NO 3(aq) + K (aq) + Cl (aq) ±A + – AgCl(k) + K (aq) + NO 3(aq) Net iyon denklemi; + – Ag (aq) + Cl (aq) ±A AgCl(k) 0,02M, 100 ml AlCl3 çözeltisi ile 400 ml AgNO3 çözel- tisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Çözeltide kalan Cl– iyonlarԩ deriԭimi 0,004M oluԭuyor. AgNO3 çözeltisinin deriԭimi kaç mol/litredir? A) 0,2 B) 0,08 C) 0,04 D) 0,02 ESEN YAYINLARI ÖRNEK E) 0,01 ÇÖZÜM ÖRNEK 300 ml, 4M Na2SO4 çözeltisi ile 200 ml, 1M CaCl2 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. En fazla kaç gram CaSO4 tuzu çöker? (Ca = 40, S = 32, O = 16) A) 81,6 406 B) 40,8 C) 27,2 D) 20,2 E) 13,6 Karԩԭԩmlar ÇÖZÜM ÇÖZÜM ÖRNEK 40,4 g KNO3 250 g suda çözünmesiyle elde edilen çözeltinin deriԭimi kaç molal olur? (K = 39, N = 14, O = 16) A) 0,2 B) 0,4 C) 0,6 D) 1,2 E) 1,6 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 4. MOLAL DERԨԬԨM (MOLALԨTE) Bir kilogram çözücüde çözünmüԭ olan maddenin mol sayԩsԩna molalite denir. Mol say›s› m= Çözücünün kg olarak kütlesi m= n m (kg) \ ÖRNEK 400 g su ile hazԩrlanan 0,5 molal CaBr2 çözeltisinde kaç g CaBr2 çözünmüԭtür? (Ca = 40, Br = 80) A) 10 B) 16 C) 20 D) 24 E) 40 ÇÖZÜM çözücü ÖRNEK 34,5 ml etil alkol su ile karԩԭtԩrԩlarak 62,5 ml çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltinin yoԫunluԫu 0,96 g/ml olduԫuna göre molal deriԭimi kaç olur? (dal = 0,8 g/ml, C = 12, H = 1, O = 16) 407 Karԩԭԩmlar 5. ÇÖZÜM ÇÖZELTԨLERDE ÖZKÜTLE Bir çözeltinin birim hacimdeki kütle miktarԩna çö- zeltinin özkütlesi denir. Özkütle saf maddeler için ayԩrt edici özelliktir. Fakat çözeltiler için ayԩrt edici özellik deԫildir. Özkütle (d) = d= Kütle (m) Hacim (V) m V ÖRNEK Kütlece %49’luk H2SO4 çözeltisinin özkütlesi 1,2 g/ml Kütlece % 6’lԩk 500 ml tuzlu su çözeltisinin özkütle- dir. Bu çözeltinin 50 ml’sine 950 ml su ilave edilerek si 1,2 g/ml’dir. yeni bir çözelti elde ediliyor. Çözeltide çözünmüԭ olan tuz miktarԩ kaç g’dԩr? A) 72 B) 60 C) 42 D) 36 E) 30 ÇÖZÜM Kütlece % 29’luk NaCl’nin sulu çözeltisinin özkütlesi 1,4 g/ml’dir. Bu çözeltinin deriԭimi kaç molardԩr? (Na = 23, Cl = 35) 408 Yeni çözeltinin deriԭimi kaç M olur? (H = 1, S = 32, O = 16) A) 0,15 ÇÖZÜM ÖRNEK A) 3,5 ESEN YAYINLARI ÖRNEK B) 5 C) 7 D) 10,5 E) 14 B) 0,25 C) 0,30 D) 0,35 E) 0,40 Karԩԭԩmlar 6. Çözeltinin molaritesi ve özkütlesi arasԩndaki iliԭki DԨԪER DERԨԬԨM BԨRԨMLERԨ aԭaԫԩdaki gibidir. 1. ppm (hacimce) Çözeltinin özkütlesi Numunenin kilolitresi baԭԩna mililitre cinsinden mç ise mç = d · V dir. mç = çözeltinin kütlesi d= V hacmidir. Hacimce milyonda bir kԩsԩm anlamԩna gelir. Yüzde deriԭim formülünde mÇ yerine yukarԩdaki 2. ppm (aԫԩrlԩkça) eԭitlik konulabilir. Aԫԩrlԩkça milyonda bir kԩsԩm anlamԩna gelir. Nu- m m %= ·100 ise % = ·100 mç d·V munenin kilogram baԭԩna miligram cinsinden kütlesidir. Herhangi bir karԩԭԩmda toplam madde miktarԩ- Çözünenin kütlesi m; nԩn milyonda 1 birimlik maddesine 1 ppm denir. Deri- %·d·V olur. 100 ԭim birimi olarak kullanԩlԩr. Her üç harfi de küçük ola- Diԫer taraftan molarite; rak ppm ԭeklinde yazԩlԩr. Herhangi bir ԭeyin milyonda m= birinde ifade edebilir. Çok düԭük deԫerleri ifade et- m olduԫuna göre, bu formülden m M= M A ·V m = M · MA · V elde edilir. Bu iki formül birbirine eԭitlenebilir. Ancak hacim, ESEN YAYINLARI çekilebilir. mek için kullanԩlԩr. ppm = parts per million 5000 gram etanol içinde 5 miligram metanol varsa metanolun bulunma miktarԩ 1 ppm dir. ilk denklemde cm3, ikinci denklemde ise litredir. Küt- 3. ppb (aԫԩrlԩkça) lenin eԭit olmasԩ için ilk denklem 1000 ile çarpԩlma- ppb = parts per billion (Nano) lԩdԩr. Numunenin 1000 kilogramԩnda bulunan miligm= %·d·V·1000 100 m = M·M A ·V %·d·V·1000 = M·M A ·V 100 %·d·10 = M·M A M= %·d·10 MA ram cinsinden kütle. Milyonda 1 birimlik maddesine 1 ppb denir. Bu deriԭim birimleri çok hassas analizlerde kullanԩlԩr. Bu çözelti için, ppm = çözünenin miktar› (mg) çözeltinin hacmi (L) Áeklinde yaz›labilir. ppb = çözünenin miktar› (mikrogram) çözeltinin hacmi (L) Áeklinde yaz›labilir. 409 KARIԬIMLAR 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – II (OKULA YÖNELԨK SORULAR) 165 g suda 35 g tuz çözülerek hazԩrlanan çö- 4. mԩnda kaç gram NaNO3 bulunmaktadԩr? A) 15 A) 18 B) 17,5 C) 25 D) 30 E) 35 5. C) 36 D) 45 E) 205 268,8 g suda 1,2 mol X çözülerek hazԩrlanan Bir çözeltinin kütlece yüzdesini bulabilmek doymuԭ bir çözeltinin kütlece % 30’u X’dir. için, I. Çözücünün kütlesi II. Çözünen maddenin kütlesi III. Çözeltinin sԩcaklԩԫԩ deԫerlerinden hangilerinin bilinmesi yeterlidir? Buna göre, X’in mol kütlesi nedir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 410 B) 124 C) 115,2 D) 98 E) 96 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 6 mol CaCO3 kullanԩlarak 1,5 litre çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltinin özkütlesi 1,6 g/ml olduԫuna göre, çözeltinin içindeki CaCO3 kütlece yüzdesi nedir? (CaCO3 = 100) A) 25 A) 224 C) I ve II ÇÖZÜM 3. B) 27 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 2. Kütlece % 18’lik NaNO3 çözeltisinin 250 gra- zeltinin kütlece yüzde deriԭimi nedir? B) 30 C) 35 D) 45 E) 60 6. 450 g % 15’lik NaNO3 çözeltisini % 25’lik yapmak için kaç gram NaNO3 ilave edilip çözünmelidir? A) 15 ÇÖZÜM B) 30 C) 45 D) 60 E) 75 Karԩԭԩmlar 8. I II 800 ml %40 600 ml %70 Hacimce % 40’lԩk 800 ml alkol çözeltisinin yarԩsԩ ile hacimce % 70’lik 600 ml alkol çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Elde edilen çözeltinin hacimce yüzde kaçԩ alkol olur? A) 74 C) 58 D) 52 E) 42 ÇÖZÜM % 60’lԩk 300 g tuz çözeltisini % 15’lik yapmak için kaç g su ilave edilmelidir? A) 900 ÇÖZÜM B) 750 C) 450 D) 300 E) 150 ESEN YAYINLARI 7. B) 62 9. 39,2 g H2SO4 ile 800 ml çözelti hazԩrlanԩyor. Çözelti ile ilgili; I. Molar deriԭimi 0,5 mol/litredir. II. H+ iyonlarԩ deriԭimi 1 mol/litredir. III. Elektrik akԩmԩnԩ iletir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (H2SO4 = 98) A) Yalnԩz I D) II ve III B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 411 Karԩԭԩmlar 10. 2M, 200 ml KOH çözeltisi hazԩrlanԩyor. ÇÖZÜM Çözeltide kaç gram KOH çözünmüԭtür? (K = 39, O = 16, H = 1) A) 5,6 B) 11,2 C) 22,4 D) 33,6 E) 44,8 ÇÖZÜM 13. Al2(SO4)3 kullanԩlarak 200 ml çözelti hazԩrlanԩyor. –2 Çözeltideki SO 4 iyonlarԩ 1,8 mol olduԫuna göre, Al2(SO4)3 çözeltisinin molar deriԭimi nedir? 11. 3,33 gram CaCl2 ile 500 ml çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltide bulunan Cl– iyonlarԩnԩn molar deri- A) 6 ԭimi kaçtԩr? (Ca = 40, Cl = 35,5) ÇÖZÜM A) 0,02 B) 0,03 C) 0,05 D) 0,06 B) 4 C) 3 D) 1,5 E) 1 E) 0,12 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 14. 0,2M, 500 ml X2CO3 çözeltisi 13,8 g X2CO3 içermektedir. X’in atom kütlesi nedir? A) 1 ÇÖZÜM – 12. 2M, 400 ml Fe(NO3)3 çözeltisindeki NO 3 iyonlarԩ kaç moldür? A) 0,8 412 B) 1,2 C) 1,6 D) 2,4 E) 3,6 B) 23 C) 28 D) 39 E) 138 Karԩԭԩmlar 17. 0,75N, 400 ml X2(SO4)3 çözeltisi 17,1 g X2(SO4)3 15. 2M, 200 ml CaCl2 çözeltisi ile 2M, 300 ml AlCl3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. içermektedir. – Karԩԭԩmda bulunan Cl iyonlarԩ deriԭimi nedir? Buna göre X’in atom kütlesi kaçtԩr? A) 5,2 (S = 32, O = 16) B) 2,6 C) 1,3 D) 1,2 E) 0,8 A) 24 ÇÖZÜM B) 27 C) 52 D) 56 E) 63 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 18. 36,6 gram X(OH)2 katԩsԩ kullanԩlarak 600 ml sulu 16. Cu(k)+2H2SO4(aq) A CuSO4(aq) + 2H2O(s)+SO2(g) tepkimesine göre 2M, 300 ml H2SO4 çözeltisi Cu metaline etkisinden açԩԫa çԩkan SO2 gazԩnԩn 0°C ve 2 atm basԩnçtaki hacmi kaç litredir? A) 1,12 B) 2,24 C) 3,36 ÇÖZÜM D) 4,48 E) 6,72 çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltinin deriԭimi 0,5 mol/litre olduԫuna göre X’in atom kütlesi kaçtԩr? (O = 16, H = 1) A) 24 B) 40 C) 88 D) 122 E) 136 ÇÖZÜM 413 Karԩԭԩmlar 19. Kütlece % 20 X(OH)2 içeren sulu çözeltinin 256,5 ÇÖZÜM gramԩ ile hazԩrlanan 600 ml çözeltinin deriԭimi 0,5 mol/litre dir. Buna göre; I. X(OH)2’nin tesir deԫerliԫi 2 dir. II. X(OH)2’nin mol kütlesi 171 g dԩr. III. X’in atom kütlesi 137 g dԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (O = 16, H = 1) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) I, II ve III C) I ve II ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 21. Zn(k) + 2 HCl(aq) ±A ZnCl2(aq) + H2(g) + 80 kkal Yukarԩdaki tepkimeye göre, 200 ml HCl çözeltisi yeterli miktarda Zn ile tepkimeye girdiԫinde 32 kkal ԩsԩ açԩԫa çԩkԩyor. HCl çözeltisinin molar deriԭimi kaçtԩr? A) 0,4 20. 2M, 300 ml KI çözeltisiyle 4M 200 ml AgNO3 çözeltileri karԩԭtԩrԩlԩyor. AgI çöktüԫüne göre, I. 140,4 g AgI çöker. II. NO–3 iyonlarԩ deriԭimi 1,6M olur. III. Ag+ iyonlarԩ deriԭimi 0,4M olur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (Ag = 107, I = 127) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III 414 C) I ve II ÇÖZÜM B) 1,6 C) 3,2 D) 4 E) 6 KARIԬIMLAR 1. ALIԬTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 0,5 mol NaOH ve 10 mol su kullanԩlarak bir çö- 5. 1,2 mol CaBr2 kullanԩlarak hazԩrlanan 1 litre çö- zelti hazԩrlanԩyor. zeltinin özkütlesi 1,2 g/ml dir. a) Çözeltinin toplam kütlesi kaç gram olur? Buna göre, a) Çözelti kütlece yüzde kaçlԩktԩr? (Na = 23, O = 16, H = 1) b) Br– iyonu deriԭimi kaç M dir? b) Çözelti kütlece yüzde kaç NaOH içerir? (CaBr2 = 200 g/mol) 2. 6. KOH suda çözülerek deriԭimi kütlece % 40 olan 0,5 litresinde 84 g katԩ madde çözülmüԭ olan su- bir çözelti hazԩrlanԩyor. lu çözeltinin özkütlesi 1,4 g/ml’dir. Çözeltide 1,25 mol KOH çözülmüԭ olarak bu- Bu çözelti kütlece yüzde kaçlԩktԩr? lunduԫuna göre, a) Suyun kütlesi kaç gramdԩr? b) Çözeltinin toplam kütlesi kaç gramdԩr? ESEN YAYINLARI (K = 39, O = 16, H = 1) 3. 7. Kütlece % 14 KOH içeren çözeltinin özkütlesi 1,2 g/ml ise çözeltinin deriԭimi kaç mol/litre- Kütlece % 60 oranԩnda KNO3 tuzu içeren bir dir? çözeltinin 50 gramԩna 100 gram daha su ilave (K = 39, O = 16, H = 1) ediliyor. a) Çözeltideki su kütlesi kaç gram olur? b) Yeni çözelti kütlece yüzde kaçlԩk olur? 8. 4. 0,8M, 2 litre H3PO4 çözeltisinden 400 cm3 su Kütlece % 50 X(OH)2 içeren sulu özeltinin 29,6 buharlaԭtԩrԩldԩԫԩnda elde edilen çözelti için, gramԩnda 0,2 mol X(OH)2 bulunmaktadԩr. a) Deriԭimi kaç mol/litredir? a) X(OH)2 nin mol kütlesi nedir? b) H+ iyonlarԩ deriԭimi kaç M’dir? b) X’in atom kütlesi nedir? (O = 16, H = 1) 415 Karԩԭԩmlar 9. 0,24 M deriԭimli bir çözelti elde etmek için 13. 0,4M, 200 ml BaCl2 çözeltisi, 300 ml KCl çözelti- 0,8M, 300 ml NaCl çözeltisine kaç ml su eklen- si ile karԩԭtԩrԩlԩyor. melidir? Karԩԭԩm çözeltide Cl– iyonlarԩnԩn molar deriԭimi 0,5M olduԫuna göre, KCl çözeltisinin baԭlangԩç deriԭimi kaç M dԩr? 14. 0,2M, 100 ml AlCl3 çözeltisi ile, 400 ml AgNO3 10. 0,6M, 200 ml KNO3 çözeltisine 0,3M, 500 ml çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. AgCl çökeltisi oluԭuyor. KNO3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩma 500 ml su Çökelmeden sonra Cl– iyonlarԩ deriԭimi 0,04M ilave ediliyor. oluyor. AgNO3 çözeltisinin deriԭimi kaç M Karԩԭԩmԩn oluԭturduԫu çözeltide KNO3 deriԭi- dԩr? ESEN YAYINLARI mi kaç M olur? 11. 0,2 mol Al(NO3)3 ile 100 ml çözelti hazԩrlanԩyor. – Çözeltideki NO 3 iyonlarԩnԩn deriԭimi ne olur? 15. 100 ml MgCl2 çözeltisine 300 ml AgNO3 çözeltisi eklenince bütün – [Cl ] 1,0 + Ag iyonlarԩ AgCl halinde çöküyor. Cl– iyonlarԩnԩn deriԭi- 0,1 mi grafikte gösterildi- zaman ԫine göre, AgNO3 çözeltisi kaç M dԩr? 12. Eԭit hacimde 0,2M Ca(NO3)2 çözeltisi ile 0,4M Al(NO3)3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. – Karԩԭԩm çözeltide NO 3 iyonlarԩnԩn molar deriԭimi kaçtԩr? 16. 0,5M, 200 ml Pb(NO3)2 ve 0,36M, 200 ml NaCl çözeltileri karԩԭtԩrԩlԩyor. PbCl2 çöküyor. Çökme sonucu çözeltide kalan Pb+2 iyonlarԩ deriԭimi kaç M olur? 416 Karԩԭԩmlar 17. 0,4M, 100 ml Pb(NO3)2 çözeltisiyle 0,1M, 400 ml 21. 200 ml 0,4M Ba(NO3)2 çözeltisi, 300 ml 0,2M KI çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Na2SO4 çözeltisi ile karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda BaSO4 Kaç g PbI2 katԩsԩ çöker? (PbI2 = 460) katԩsԩ dibe çöküyor. a) Net iyon denklemini yazԩnԩz. b) Kaç mol BaSO4 çöker? – c) Karԩԭԩmda NO 3 iyonlarԩ deriԭimi kaç M dԩr? 18. Al(k) + 3NaOH(aq) ±A Na3AlO3(aq) + 3/2 H2(g) 4,5 g Al metalini çözmek için 4 litre NaOH sulu çözeltisi kullanԩlԩyor. Buna göre, a) NaOH çözeltisinin molar deriԭimi kaçtԩr? (Al = 27) b) Açԩԫa çԩkan H2 gazԩ NK’da kaç litredir? 22. 0,1M, 600 ml Ca(OH)2 çözeltisi ile 0,4M, 400 ml HNO3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Tepkimeden sonra; ESEN YAYINLARI – a) NO 3 iyonlarԩ deriԭimi kaç mol/litre olur? b) H+ iyonlarԩ deriԭimi kaç mol/litre olur? c) Ca+2 iyonlarԩ deriԭimi kaç mol/litre olur? 19. 0,6M KOH sulu çözeltisinden 150 ml su buharlaԭtԩrԩldԩԫԩnda deriԭimi 0,8M oluyor. a) Çözeltinin ilk hacmi kaç ml’dir? b) Çözeltide kaç mol KOH çözünmüԭtür? 23. 0,02 mol XCln ile hazԩrlanan 500 ml çözeltide Cl– iyonlarԩ molar deriԭimi 0,08M olduԫuna göre, a) n sayԩsԩ kaçtԩr? 20. Molar deriԭimleri eԭit olan 2 litre MgBr2 ve b) X+n iyonlarԩ molar deriԭimi kaç mol/litredir? 4 litre FeBr3 çözeltileri karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda, +3 [Fe ] = 1,5 mol/litre olmaktadԩr. Karԩԭԩmdaki Br– iyonlarԩ deriԭimi kaç mol/litredir? 417 Karԩԭԩmlar 7. ÇÖZÜNÜRLÜK çözünürlük (gX/100g su) Belli bir sԩcaklԩkta belirli miktarda çözücüde doymuԭ bir çözelti elde etmek için çözülebilecek maksimum madde miktarԩna çözünürlük denir. Genellikle 100 g suda çözünmüԭ maksimum s›cakl›k(°C) madde miktarԩna çözünürlük denir. Bazԩ maddelerin çözünürlüԫü sԩcaklԩktan çok az Bir litre doygun çözeltide çözünmüԭ maddenin etkilenir. Buna NaCl örnek verilebilir. mol miktarԩna da çözünürlük denir. çözünürlük (gX/100g su) Maddelerin çözünürlüԫü sԩcaklԩkla deԫiԭmektedir. Bundan dolayԩ çözünürlük; her sԩcaklԩk derece- NaCl sinde farklԩdԩr. 30 0 s›cakl›k(°C) Gazlarԩn bir sԩvԩdaki, örneԫin sudaki çözünürlüÇözünürlüԫe Etki Eden Faktörler ԫü ekzotermiktir. Gazlar soԫuk suda, sԩcak sudakinden daha fazla çözünür. Sԩcaklԩk arttԩkça gazlarԩn çö- a) Sԩcaklԩk Katԩ ve sԩvԩlarԩn bir sԩvԩdaki, örneԫin sudaki çözünürlüԫü sԩcaklԩktan etkilenir. Çözünürlüԫü endotermik (ԩsԩ alan) olan madde- ESEN YAYINLARI 1. zünürlüԫü azalԩr. O2(g) ±A O2(aq) + 3 kkal çözünürlük (gX/100g su) lerde; sԩcaklԩk artԩrԩldԩkça çözünürlük artar. KNO3 tuzunun sudaki çözünürlüԫü endotermiktir. Sԩcaklԩԫԩn artmasԩ ile KNO3 sudaki çözünürlüԫü artar. çözünürlük (g/100g su) 160 KNO3 0 s›cakl›k(°C) b) Basԩnç Basԩnç arttԩrԩldԩԫԩnda, katԩ ve sԩvԩlarԩn bir sԩvԩdaki çözünürlüԫü hemen hemen hiç et- 40 kilenmez. Bundan dolayԩ katԩ25 80 s›cakl›k (°C) larԩn ve sԩvԩlarԩn bir sԩvԩdaki çözünürlüԫünün basԩnçtan et- Çözünürlüԫü ekzotermik olan maddelerde; sԩcaklԩk arttԩkça çözünürlük azalԩr. Ca(CH3COO)2, KOH, HNO3 gibi maddelerin çözünürlüԫü ekzotermiktir. Bu maddeler suda çözünürken çözeltinin sԩcaklԩԫԩ artar. Bu maddeler soԫuk suda, sԩcak sudakinden daha fazla çözünür. 418 çözünürlük (gX/100g su) kilenmediԫi kabul edilir. Gazlarԩn bir sԩvԩdaki çözünürlüԫü gazԩn kԩsmi basԩn- s›cakl›k(°C) çözünürlük (gX/100g su) cԩyla doԫru orantԩlԩdԩr. Meԭrubatlar ve soda gibi içeceklerin ԭiԭelenmesinde basԩnç kullanԩlԩr. s›cakl›k(°C) Karԩԭԩmlar c) Çözücü ve Çözünenin Cinsi 2. Çözünme Hԩzԩ Çözünürlük olayԩ maddenin karekteristik özelliԫi- Birim zamanda çözünen maddenin miktarԩna çö- dir. Bazԩ maddeler suda çözünmezken, aynԩ sԩcaklԩk- zünme hԩzԩ denir. Çözünme hԩzԩ bir maddenin ne ka- ta bazԩ maddeler az, bazԩ maddeler ise çok çözünür. dar çabuk çözünürlüԫünü gösterir. Çözünme hԩzԩnԩ; Bunun nedeni çözen ve çözünen maddelerin molekül yapԩsԩ (polarlԩԫԩ, hidrojen baԫԩ yapԩp yapmadԩԫԩ) a) Temas yüzeyi ile ilgilidir. b) Karԩԭtԩrma c) Çalkalama Su molekülleri polardԩr ve hidrojen baԫԩ oluԭturur. Su molekülleri, genellikle iyonik yapԩlԩ ve molekülleri d) Önceden çözünmüԭ maddenin miktarԩ polar olan maddeleri molekülleri apolar olan madde- e) Sԩcaklԩk lere göre daha çok çözer. f) Basԩnç Molekülleri apolar olan çözücüler ise molekülleri gibi faktörler etkilemektedir. apolar olan maddeleri, molekülleri polar olan madde- Sԩcaklԩk artԩrԩldԩԫԩnda katԩlarԩn çözünme hԩzԩ ar- lere göre daha çok çözer. tar. Sԩcaklԩԫԩn artԩrԩlmasԩ tüm katԩlarԩn çözünme hԩ- Bu durumu “benzer benzeri çözer” cümlesi ile ifa- zԩnԩ artԩrԩr. Sԩcaklԩk deԫiԭimi çözünürlüԫü de etkiler. ler molekülleri polar olan maddeleri, molekülleri apolar olan çözücüler molekülleri apolar olan maddeleri çözer. Fakat gruplar kendi, içinde de farklԩlԩk gösterir. Bazԩ bileԭiklerin sudaki çözünürlükleri aԭaԫԩya çԩ- ESEN YAYINLARI de etmek mümkündür. Molekülleri polar olan çözücü- Karԩԭtԩrmak veya çalkalamak çözeltiye hareket kazandԩrԩr. Temas yüzeyini artԩrԩr. Çarpԩԭma sayԩsԩnԩ artԩrԩr. Bundan dolayԩ çözünme hԩzԩnԩ artԩrԩr. Karԩԭtԩrma ve çalkalama çözünürlüԫü etkilemez. Katԩnԩn sԩvԩyla temas eden yüzeyi geniԭletilirse karԩlmԩԭtԩr. çözünme hԩzԩ artar. temas yüzeyini artԩrmak için katԩAnyonlar Meydana Gelen BileÁiklerin Çözünürlükleri Katyonlar Alkali ‹yonlar Hepsi + + + + Li , Na , K , Rb ...... gibi yöntemler kullanԩlԩr. Temas yüzeyinin artԩrԩlmasԩ Çözünür çözünürlüԫü etkilemez. Basԩncԩn artԩrԩlmasԩ ise gazlarԩn çözünme hԩzԩnԩ ve çözünürlüԫünü artԩrԩr. Hepsi Hidrojen ‹yonu H+ Çözünür Hepsi Amonyum ‹yonu NH 4+ Çözünür Nitrat, NO3– nԩn parçalara bölünmesi, katԩnԩn toz haline getirilmesi Hepsi Çözünür Asetat, CH3COO– Hepsi Çözünür Klorür, Cl– Bromür, Br– ‹yodür, I– Ag, Pb+2, Hg+2, Cu+ ÖRNEK X katԩsԩnԩn çözünürlük-sԩcak Di¤er Katyonlar Sülfat, SO4–2 Ba+2, Sr+2, Pb+2 Sülfat, SO4–2 Di¤er Katyonlar (Yukar›dakiler hariç) Hidroksit, OH – Hidroksit, OH – + Çözünür suda 20 g X çözülerek bir Çözünürlü¤ü az (Yukar›dakiler hariç) + lԩk deԫiԭiminin grafiԫi yanda çözünürlük (gX/100g su) veriliyor. 40°C’deki 180 gram Klorür, Cl– Bromür, Br– ‹yodür, I– + Çözünürlü¤ü az + + Çözünür Li ,+K , Na , Rb , H , Çözünür Di¤er Katyonlar (Yukar›dakiler hariç) Çözünürlü¤ü az NH4, Ca+2, Sr+2, Ba+2 30 çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltinin sԩcaklԩԫԩ 20°C ye düԭürü0 lüyor. 20 s›cakl›k(°C) Çözeltinin 20 °C de doymuԭ olmasԩ için kaç gram X katԩsԩ ilave edilip çözülmelidir? A) 10 B) 20 C) 24 D) 34 E) 40 419 Karԩԭԩmlar ÇÖZÜM ÇÖZÜM ÖRNEK Y katԩsԩnԩn çözünürlük-sԩ- çözünürlük (gY/100g su) caklԩk deԫiԭiminin grafiԫi yanda veriliyor. 30 °C’de 250 g suda bir miktar Y 54 çözünerek doymuԭ çözelti ÖRNEK hazԩrlanԩyor. Çözeltinin toplam kütlesi 0 çözünürlük (gX/100g su) 30 s›cakl›k(°C) kaç gramdԩr? B) 350 60 C) 285 D) 250 E) 135 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI A) 385 20 0 10 40 s›cakl›k(°C) X katԩsԩnԩn sԩcaklԩk çözünürlük deԫiԭimi grafikte veriliyor. 40°C’de bulunan 150 gram suya 105 gram X katԩsԩ ekleniyor. Katԩ maddenin tümünün çözünmesi ve çözeltinin doymuԭ olmasԩ için 40°C’de kaç gram su eklenmelidir? A) 12,5 ÖRNEK ÇÖZÜM X katԩsԩnԩn alkoldeki çözü- çözünürlük (gX/100ml alkol) nürlüԫü grafikte veriliyor. 25 °C’de 200 g alkolde 72 en fazla kaç gram X katԩsԩ çözünebilir? (dalkol = 0,8 g/ml) A) 72 420 B) 144 0 C) 136 25 s›cakl›k(°C) D) 180 E) 330 B) 25 C) 37,5 D) 50 E) 75 KARIԬIMLAR 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – III (OKULA YÖNELԨK SORULAR) 3. Katԩ bir madde suda çözülerek çözelti hazԩrlanԩr- Aԭaԫԩdaki çizelgede X gazԩnԩn bazԩ basԩnç ve sԩ- ken, çözünme hԩzԩnԩ artԩrmak için; caklԩk deԫerlerinde sudaki çözünürlüԫü (n) veril- I. miԭtir. Katԩ maddenin toz haline getirilmesi, II. Sԩcaklԩԫԩn artԩrԩlmasԩ, III. Katԩ maddeyi çözme sԩrasԩnda çözeltinin karԩԭtԩrԩlmasԩ. iԭlemleri uygulanԩyor. Hangileri katԩnԩn sudaki çözünürlüԫünü etki- B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III S›cakl›k (°C) 2 50 Çözünürlük (mol/litre) n1 3 50 n2 3 20 n3 Buna göre n1, n2, n3 arasԩnda nasԩl bir iliԭki vardԩr? lemeden, çözünme hԩzԩnԩ artԩrԩr? A) Yalnԩz I Bas›nç (atm) C) I ve II A) n1 = n2 = n3 B) n1 < n2 < n3 C) n3 < n1 < n2 D) n1 < n3 < n2 E) n1 = n2 < n3 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 4. Yandaki grafik X, Y ve Z katԩ maddelerinin sudaki çözünürlüklerinin sԩ- çözünürlük (g/100g su) X Y caklԩkla deԫiԭimini gös2. X katԩsԩnԩn 30 °C’de sudaki çözünürlüԫü 70 g termektedir. X/100 g sudur. X, Y ve Z maddelerinin Bu sԩcaklԩkta 850 g doymuԭ çözelti hazԩrla- üçünde de kristalleԭ- mak için kaç g X gerekir? me saԫlamak için çözel- A) 140 ÇÖZÜM B) 250 C) 350 D) 400 E) 850 Z s›cakl›k(°C) tilerin hangi iԭleme tutulmasԩ doԫru olur? Sԩcaklԩԫԩ yükseltmek ±±±±±±±±± A) Z, X Sԩcaklԩԫԩ düԭürmek ±±±±±±±± Y B) Y, X Z C) Z X, Y D) Z, Y X E) X Z, Y ÇÖZÜM 421 Karԩԭԩmlar 5. ÇÖZÜM Bir katԩnԩn iki farklԩ sԩcaklԩktaki çözünürlüԫü aԭaԫԩdaki gibidir. Çözünürlük (g/100 g su) S›cakl›k (°C) 35 45 65 70 65 °C de 200 g suda bu katԩnԩn doymuԭ çözeltisi hazԩrlanԩyor. Çözelti 35 °C’ye kadar soԫutulduԫunda kaç gram katԩ çöker? A) 60 B) 50 C) 40 D) 30 E) 25 ÇÖZÜM 7. NaClO3 ve KCl tuzlarԩ- çözünürlük (g/100g su) ESEN YAYINLARI nԩn çözünürlük-sԩcaklԩk grafikleri yandaki ԭekilde veriliyor. 98 °C’de 200 g suda 30 g KCl ve 200 g NaClO3 çözünüyor. A) 40 100 80 60 ÇÖZÜM 40 s›cakl›k (°C) 20 10 20 30 40 50 60 Yukarԩdaki grafikte X katԩsԩnԩn sudaki çözünürlüԫünün sԩcaklԩkla deԫiԭimi veriliyor. 50 °C de hazԩrlanmԩԭ olan kütlece % 20 lik 500 g çözeltinin sԩcaklԩԫԩ 30 °C ye düԭürülüyor. Çözeltinin bu sԩcaklԩkta doymuԭ olmasԩ için kaç g X ilave edilip çözülmelidir? A) 20 422 B) 30 C) 40 KCl 60 0 98 s›cakl›k (°C) Çözelti 98 °C de buharlaԭtԩrԩldԩԫԩnda KCl’nin ilk çökelme anԩnda kaç gram NaClO3 çökmüԭ olur? çözünürlük (gX/100g su) 6. NaClO3 240 D) 60 E) 80 B) 60 C) 80 D) 120 E) 160 Karԩԭԩmlar 8. ÇÖZÜM Katԩ KCl ile doymamԩԭ bir çözelti hazԩrlanԩyor. Aynԩ sԩcaklԩkta katԩ KCl ilavesiyle çözelti doymuԭ hale getirildiԫinde; I. Çözünürlük artar. II. Elektrik iletkenliԫi azalԩr. III. Çözeltinin özkütlesi artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) I ve II B) Yalnԩz II E) I ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 11. 40 °C’de sudaki çözünürlüԫü 36 g/100 g olan X tuzunun aԭaԫԩda verilen kütle ve su miktarlarԩ karԩԭtԩrԩlarak çözeltiler hazԩrlanԩyor. 18gX X tuzunun çözünürlüksԩcaklԩk deԫiԭimi grafikte veriliyor. 200 g su ile 45 g X katԩsԩ karԩԭtԩrԩlԩyor. 30°C’de doymuԭ bir çözelti yapabilmek için kaç g su buharlaԭtԩrԩlmalԩdԩr? A) 25 B) 50 C) 62,5 çözünürlük (gX/100g su) 50g Su ESEN YAYINLARI 9. 30 0 30 s›cakl›k (°C) I 8gX 20g Su II 20gX 60g Su III Buna göre hangi çözeltiler 40 °C’de doymuԭ durumda olur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM D) 68 E) 75 ÇÖZÜM 10. Katԩ X maddesi çözülerek hazԩrlanan 1,5 litre doymuԭ çözeltinin özkütlesi 1,2 g/ml dir. X maddesinin bu sԩcaklԩktaki çözünürlüԫü 20 g X/100 g sudur. Bu çözeltinin kaç gramԩ sudur? A) 1800 D) 1000 B) 1500 E) 600 C) 1200 423 Karԩԭԩmlar 12. Bir tuzun 50 °C’de çözünürlüԫü 120 g/100 g sudur. Bu tuzun % 30’luk 100 g çözeltisi 50 °C’de kaç g daha tuz çözebilir? A) 28 B) 32 C) 54 D) 68 E) 84 ÇÖZÜM 13. 30 °C’de 140 g suya 120 g X katԩsԩ atԩlԩp çözünmesi bekleniyor. Karԩԭԩm süzüldüԫünde süzgeç kaԫԩdԩnda 36 g X katԩsԩ kalԩyor. Buna göre, I. X katԩsԩnԩn 30 °C’deki çözünürlüԫü 60 g/100 g sudur. II. Süzgeç kaԫԩdԩndaki X katԩsԩnԩ çözmek için en az 60 g su gerekir. III. Aynԩ sԩcaklԩkta su miktarԩ artԩrԩlԩrsa X’in çözünürlüԫü artar. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 424 C) I ve III ESEN YAYINLARI 14. Bas›nç S›cakl›k 1,2 atm 27 °C Çözünürlük (g/100g su) m1 1,2 atm 250 K m2 0,8 atm 300 K m3 Yukarԩda X gazԩnԩn bazԩ basԩnç ve sԩcaklԩk deԫerliklerinde sudaki çözünürlükleri (m) verilmiԭtir. Buna göre m1, m2 ve m3 deԫerlerinin karԭԩlaԭtԩrԩlmasԩ nasԩldԩr? A) m1 > m2 > m3 B) m1 > m3 > m2 C) m2 > m3 > m1 D) m2 > m1 > m3 E) m2 = m1 > m3 ÇÖZÜM Karԩԭԩmlar 15. 110 ÇÖZÜM çözünürlük (gX/100g su) 70 50 20 0 10 20 40 s›cakl›k (°C) X katԩsԩnԩn çözünürlük-sԩcaklԩk grafiԫi verilmiԭtir. 10 °C’de 28 g X katԩsԩ ile hazԩrlanan doymuԭ çözelti 40 °C ye ԩsԩtԩldԩԫԩnda X’in kristalleԭmemesi için en az kaç gram su eklenmelidir? B) 40 A) 28 C) 60 D) 80 E) 100 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 17. 35 °C’de X tuzunun çözünürlüԫü 60 g/100 g sudur. Buna göre 35 °C’deki doygun X çözeltisi kütlece yüzde kaçlԩktԩr? A) 18 B) 24,5 C) 37,5 D) 42,5 E) 60 ÇÖZÜM 16. S›cakl›k (°C) Çözünürlük (g/100 g su) 15 24 35 42 X katԩsԩnԩn çözünürlük-sԩcaklԩk deԫiԭimi tabloda veriliyor. 35 °C’de hazԩrlanmԩԭ doymuԭ bir çözelti 15 °C’ye soԫutulduԫunda 135 g X kristalleԭtiԫine göre baԭlangԩçta çözelti kaç gramdԩr? A) 315 B) 350 C) 750 D) 1065 E) 1415 425 Karԩԭԩmlar 18. ÇÖZÜM çözünürlük (gX/100g su) 35 20 0 10 20 s›cakl›k(°C) X tuzunun çözünürlük-sԩcaklԩk deԫiԭimi grafikte verilmiԭtir. 10 °C’de 150 g su ile doymuԭ X çözeltisi hazԩrlanԩyor. Sԩcaklԩk 20 °C’ye çԩkarԩlarak çözeltiye 150 g daha su ekleniyor. Bu çözeltiyi doymuԭ hale getirmek için kaç gram daha X tuzu eklenmelidir? A) 30 B) 48 C) 75 D) 85 E) 105 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 20. Y tuzunun 30°C deki çözünürlüԫü 50g / 100 g sudur. Kütlece % 15 lik 80 gram Y çözeltisinin doymuԭ olmasԩ için en az kaç gram Y tuzu ilave edilip çözülmelidir? A) 12 ÇÖZÜM 19. X tuzunun 20°C deki çözünürlüԫü 30 g/100 g sudur. Kütlece % 20 lik 100 gram X sulu çözeltisinin doymuԭ olmasԩ için kaç gram daha X tuzu ilave edilmelidir? A) 2 426 B) 4 C) 8 D) 12 E) 24 B) 22 C) 24 D) 34 E) 54 KARIԬIMLAR ALIԬTIRMALAR – 2 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 1. 5. I. Basԩnç II. Sԩcaklԩk III. Temas yüzeyi a) Yukarԩdakilerden hangileri bir katԩnԩn çözünme hԩzԩnԩ etkiler? b) Yukarԩdakilerden hangileri bir katԩnԩn çözünürlüԫünü etkiler? 40 °C’de bulunan 400 g tuz çözeltisine sabit sԩcaklԩkta tuz ilave edilerek çözülüyor. Çözeltideki tuz kütlesinin zamanla deԫiԭimi grafikte gösterilmiԭtir. çözeltideki tuz kütlesi (g) 126 100 zaman Buna göre; a) Çözeltinin baԭlangԩçtaki deriԭimi kütlece yüzde kaçtԩr? b) 40 °C’de tuzun çözünürlüԫü kaç g/100 g sudur? 2. Dibinde katԩsԩ bulunmayan doymuԭ bir tuz çözeltisine aynԩ sԩcaklԩkta bir miktar su ilave ediliyor. a) Çözeltinin aynԩ dԩԭ basԩnçtaki kaynama nok- 6. tasԩ nasԩl deԫiԭir? lerinin sԩcaklԩkla deԫi- nasԩl deԫiԭir? X 60 ԫԩdaki tabloda veriliyor. Çözünürlük (g/100 g su) ESEN YAYINLARI ԭimini gösteriyor. 80 °C Bir katԩnԩn iki farklԩ sԩcaklԩktaki çözünürlüԫü aԭaS›cakl›k (°C) çözünürlük (gX/100g su) tuzlarԩnԩn çözünürlük- b) Çözeltinin aynԩ koԭullardaki donma noktasԩ 3. Yandaki grafik X ve Y Y de 150 gram su bulu- 30 nan bir kaba X madde- 10 sinden 230 g, Y mad- s›cakl›k (°C) 20 desinden ise 190 g ko- 30 nularak karԩԭtԩrԩlԩyor. Daha sonra sԩcaklԩk 30 °C’ye düԭürülüyor. 30 °C’de- 40 32 ki çözelti süzgeç kaԫԩdԩ kullanԩlarak süzülüyor. 70 60 Süzgeç kaԫԩdԩnԩn üzerinde kalacak katԩ karԩԭԩmԩnda hangi maddeden kaç gram bulunur? 70 °C’de 200 g saf suda bu katԩnԩn doymuԭ çözeltisi hazԩrlanԩyor. Çözelti 40 °C’ta kadar soԫutulduԫunda; a) Kaç gram katԩ çöker? b) Çöken maddenin çözünmesi için 40 °C’deki sudan en az kaç gram ilave edilmelidir? 7. deԫiԭimini grafikte verilen X katԩsԩnԩn 10°C’de 400 g suda doygun çözeltisi hazԩrlanԩyor. Daha sonra sԩcaklԩk 40°C’ye yükseltiliyor. 4. 35 °C’de X tuzunun çözünürlüԫü 180 gX/100 g sudur. Buna göre aynԩ sԩcaklԩkta, % 40’lԩk 200 g X çözeltisi kaç g daha X çözebilir? çözünürlük (gX/100g su) Çözünürlük-sԩcaklԩk Buna göre, 40 25 10 40 s›cakl›k (°C) a) 40 °C’de X’in çökmemesi için kaç gram su eklenmelidir? b) Çözeltinin 40 °C’deki deriԭimi kütlece yüzde kaç olur? 427 Karԩԭԩmlar 8. 13. Yoԫunluԫu 1,2 g/ml olan kütlece % 20’lik X çö- Bir tuzun 25 °C’de çözünürlüԫü 30 g/100 g sudur. zeltisinin molar deriԭimi kaçtԩr? (X = 80) Bu tuzun aynԩ sԩcaklԩktaki kütlece % 10’luk 200 g çözeltisini doymuԭ hale getirmek için kaç g daha tuz eklenmelidir? 9. 14. % 80 tuz içeren 200 g’lԩk sԩcak bir çözelti 20°C’ye kadar soԫutuluyor. 100 g tuz çöküyor. KNO3 NaBr Ca(NO3)2 I II III Bu tuzun bu sԩcaklԩktaki çözünürlüԫü kaç g/100 g sudur? Yukarԩda verilen üç çözeltide çözünen maddelerin kütleleri ve çözeltilerin molar deriԭimleri birbirine eԭittir. 10. Bir tuzun 70 °C’taki çözünürlüԫü 150 g/100 g su- Bu çözeltilerin hacimleri arasԩnda nasԩl bir iliԭki dur. Aynԩ tuzun 10°C’taki doymuԭ çözeltisinin 36 vardԩr? (KNO3=101, NaBr=103, Ca(NO3)2=164) g’da 12 g tuz bulunmaktadԩr. 70°C’ta 20 g doymuԭ çözelti 10°C’ye kadar so- 11. X tuzunun çözünürlük çözünürlük (gX/100g su) -sԩcaklԩk deԫiԭimi gra70 fikte veriliyor. 50 20°C’ta X ile doyurulmuԭ çözeltinin 30 s›cakl›k sԩcaklԩԫԩ 50°C’a çԩ25 (°C) karԩldԩԫԩnda tekrar 20 40 50 doymuԭ olmasԩ için 140 g X tuzu gerektiԫine göre, çözelti için kaç g su kullanԩlmԩԭtԩr? 12. X katԩsԩnԩn çözünürlüksԩcaklԩk deԫiԭimi grafikte veriliyor. 50°C’ta hazԩrlanmԩԭ olan 540 g doymuԭ çözeltinin sԩcaklԩԫԩ 30°C’a soԫutulursa kaç g X çöker? 428 80 çözünürlük (gX/100g su) ESEN YAYINLARI ԫutulunca kaç g tuz çöker? 15. XOH bileԭiԫinin 1,5 molü 516 g suda çözündüԫünde kütlece % 14’lük çözelti oluԭuyor. Buna göre, X’in atom kütlesi nedir? (O = 16, H = 1) 16. X katԩsԩnԩn çözünürlük -sԩcaklԩk deԫiԭimi yandaki grafikte veriliyor. 45°C’deki 85 g doymuԭ X katԩsԩ çözeltisi hazԩrlanԩyor. çözünürlük (gX/100g su) 70 40 s›cakl›k (°C) 0 30 45 Çözeltinin sԩcaklԩԫԩ 30 °C’ye düԭürülüyor. 38 s›cakl›k (°C) 20 30 50 a) Kaç g X katԩsԩ çöker? b) Çöken X katԩsԩnԩ çözmek için 30 °C’deki sudan en az kaç g eklenmelidir? ÇÖZELTİLERİN DERİŞİME BAĞLI ÖZELLİKLERİ 1. BUHAR BASINCININ DÜŞMESİ 2. KAYNAMA NOKTASI YÜKSELMESİ 3. DONMA NOKTASI ALÇALMASI 4. OZMOS VE OZMOTİK BASINÇ Çözünenin varlığı, çözücünün buhar basıncını, kaynama noktasını ve donma noktasını etkiler. Ayrıca, çözelti çözücüden yarı geçirgen bir zar ile ayrıldığında, çözücüden çözeltiye doğru çözücü moleküllerinin geçişi, yani ozmos meydana gelir. Bu özelliklerdeki değişimler, yalnızca çözünen taneciklerinin sayısına bağlıdır, ancak çözünen taneciklerin yapısına bağlı değildir. 3. BÖLÜM Karԩԭԩmlar ÇÖZELTԨLERԨN DERԨԬԨME BAԪLI ÖZELLԨKLERԨ Deneyler, çözünenin varlԩԫԩnԩn, çözücünün fizik- Psaf, saf çözücünün buha basԩncԩdԩr. Xçözücü , sel özelliklerini etkilediԫini göstermiԭtir. Bazԩ fiziksel çözücünün mol kesridir. P, çözeltideki çözücünün bu- özelliklerin, çözünenin cinsinden baԫԩmsԩz olduԫunu har basԩncԩdԩr. Herhangi bir çözeltinin buhar basԩncԩ göstermiԭtir. Çözünen moleküllerin kimyasal özel- çözeltiyi oluԭturan bileԭenlerin buhar basԩnçlarԩnԩn liklerine deԫil, sayԩlarԩna baԫlԩ olan özelliklere ko- toplamԩna eԭittir. Çözücüsü A, çözüneni B olan iki ligatif özellikler denir. bileԭenli ideal çözeltide; 1. Çözücünün buhar basԩncԩnԩn düԭmesi PT = PA + PB PT = PoA.XA + PoB.XB olur. 2. Çözücünün kaynama noktasԩnԩn yükselmesi 3. Çözücünün donma noktasԩnԩn düԭmesi PoA: Çözücünün saf haldeki buhar basԩncԩ. 4. Çözücünün bir membrandan çözelti içine PoB: Çözünenin saf haldeki buhar basԩncԩ. geçme eԫilimi Koligatif özelliklere örnek verilebilir. Koligatif Uçucu olmayan maddenin çözünmesi, çözücünün buhar bas›nc›n› düÁürür. ‹deal bir çözeltide bu düÁme çözücünün mol kesiri ile orant›l›d›r. özellikler, çözeltinin cinsine baԫlԩ deԫildir, sadece çözeltinin deriԭimine baԫlԩdԩr. Örneԫin, her 100 moleküdeki, suyun buhar basԩncԩ, kaynama noktasԩ ve donma noktasԩ, her 100 molekülden biri sakkaroz molekülü olan sulu sakkaroz çözeltisindeki ile aynԩdԩr. ESEN YAYINLARI lünden biri glikoz molekülü olan sulu glikoz çözeltisin2. KAYNAMA NOKTASI YÜKSELMESԨ Bir sԩvԩnԩn kaynama noktasԩ buharlaԭmanԩn at- mosfer basԩncԩna eԭit olduԫu sԩcaklԩktԩr. Bir sԩvԩ çözücüde uçucu olmayan bir madde çözününce buhar basԩncԩ düԭer. Çözünenin moleküllerinin varlԩԫԩ, 1. BUHAR BASINCININ DÜԬMESԨ birim yüzeydeki çözücünün molekül sayԩsԩnԩ azaltԩr. Tuzlu su göllerinin tatlԩ su göllerine göre daha Bunun sonucunda buhar basԩncԩ azalԩr. Buhar basԩn- yavaԭ buharlaԭtԩԫԩ bilinmektedir. Tuzlu su göllerinde, buharlaԭma hԩzԩnԩn daha düԭük olmasԩ, tuzun varlԩԫԩnԩn buhar basԩncԩnԩ düԭürdüԫünü gösterir. Uçucu olmayan çözünen madde varlԩԫԩnda, çözücünün buhar basԩncԩ daha düԭüktür. Örneԫin, 40°C de saf suyun buhar basԩncԩ 55 Torr’dԩr ama 0,1M NaCI(suda) çözeltisindeki aynԩ sԩcaklԩkta sadece 44 Torr’dur. Bu konuda çalԩԭma yapmԩԭ olan François - Marie Raoult adԩyla bir yasa geliԭtirilmiԭtir. Raoult Kanunu; Uçucu olmayan bir maddenin çözeltisi için, buhar basԩncԩ, çözücünün mol kesri ile doԫru orantԩlԩdԩr. Raoult kanunu genellikle ԭu ԭekil- seltmek gerekir. Bunun sonucunda kaynama noktasԩ yükselmiԭ olur. Uçucu olmayan bir maddelenin bir sԩvԩda çözünmesiyle oluԭan çözeltilerin normal kaynama noktasԩ, saf sԩvԩ çözücünün normal kaynama noktasԩndan yüksektir. Saf suyun normal kaynama noktasԩ 100 °C iken, suda ԭeker çözünerek hazԩrlanan çözeltinin normal kaynama noktasԩ 100 °C’nin üstünde olur. Çözeltinin buhar basԩncԩnԩn azalmasԩ ve kaynama noktasԩnԩn yükselmesi çözünen maddenin molekül sayԩsԩna baԫlԩdԩr. 1000 g sԩvԩda çözünmüԭ olan taneciklerin mol sayԩsԩnԩn sabit bir sayԩ ile çarpԩmԩ kadar yükselir. Bu de yazԩlԩr. P = Xçözücü · Psaf 430 cԩnԩ baԭlangԩç deԫerine getirmek için sԩcaklԩԫԩ yük- sabit sayԩ her sԩvԩ çözücü için farklԩdԩr. Ebülyoskopi sabiti olarak adlandԩrԩlan bu sabit sayԩ k ile gösterilir. Karԩԭԩmlar Madde Ebülyoskopi Sabiti (k) Su Benzen Etanol Eter Fenol 0,52 2,53 1,22 2,04 3,56 Saf sԩvԩnԩn, örneԫin suyun kaynama süresince sԩcaklԩk sabit kalԩrken, uçucu olmayan maddenin sԩvԩ içinde çözünmesiyle hazԩrlanan çözeltinin kaynama süresince sԩcaklԩԫԩ yükselir. Ԭekerli su örnek verilebilir. Kaynama süresince sԩvԩ buharlaԭԩrken çözünenin miktarԩ deԫiԭmez. Sԩvԩnԩn 1000 gramԩnԩn içinde Bir sԩvԩnԩn kaynama noktasԩndaki yükselme miktarԩ ¨t ile gösterilecek olursa, ¨t = k.m çözünmüԭ olan taneciklerin mol sayԩsԩ arttԩԫԩ için kaynama noktasԩ yükselmeye devam eder. Bu durum çö- olur. zeltinin doyma oranԩna kadar devam eder. m = molalite 1000 g sԩvԩda çözünmüԭ olan taneciklerin mol sayԩsԩdԩr. s›cakl›k(°C) Áekerli su Çözünürken iyonlarԩna ayrԩlan maddenin her iyo- 100+¨t 100 nu için ayrԩ ayrԩ yükselir. saf su 1000 g suda 1 mol ԭeker çözündüԫünde kaynama noktasԩ 0,52 °C yükselirken, 1 mol yemek tuzu çözaman zündüԫünde kaynama noktasԩ 1,04 °C yükselir. Ye- Saf su ve ԭekerli su çözeltisinin buhar basԩncԩ karԭԩlaԭtԩrԩlԩrsa aԭaԫԩdaki grafik elde edilir. buhar bas›nc›(mmHg) ESEN YAYINLARI mek tuzu iki iyona ayrԩlarak çözünmektedir. 3. DONMA NOKTASININ ALÇALMASI Saf sԩvԩ madde donma noktasԩnda dԩԭarԩya ԩsԩ vererek donar. Donarken düzgün kristaller hâline geçer. Bir çözeltide ise çözünen maddenin molekülleri çözücünün moleküllerinin düzenine uymaz. Bundan 760 ¨p dolayԩ daha düԭük sԩcaklԩkta donar. f su Sa À Bir çözücünün donma noktasԩ, saf sԩvԩnԩn (çözü- i su rl eke cünün) donma noktasԩndan daha düԭüktür. 1000 g ¨t s›cakl›k(°C) çözücüde çözünmüԭ olan taneciklerin (molekül veya iyonlarԩn) mol sayԩsԩnԩn sabit bir sayԩ ile çarpԩmԩ kadar 1000 g suda aԭaԫԩda verilen maddelerin 1’er molleri çözününce kaynama noktasԩndaki artԩԭ miktarԩ ve kaynama noktasԩ aԭaԫԩdaki gibi olur. alçalԩr. Sabit sayԩya kriyoskopi sabiti denir. k ile gösterilir. Kriyoskopi sabit her sԩvԩ için farklԩdԩr. Madde Madde Suyun Normal Kaynama Çözeltinin Normal Noktas›ndaki Art›Á (°C) Kaynama Noktas› (°C) C6H12O6 0,52 100,52 NaCl 1,04 101,04 MgCl2 1,56 101,56 AlCl3 2,08 102,08 Al2(SO4)3 2,60 102,60 Su Benzen Fenol Asetik asit Kriyoskopi Sabiti (°C) Donma Noktas› (°C) 1,86 4,90 7,4 3,9 0 5,48 41 16,6 Suda veya baԭka bir sԩvԩda bir madde çözününce donma noktasԩndaki deԫiԭme; ¨t = k.m 431 Karԩԭԩmlar formülü ile hesaplanԩr. m çözeltinin molalitesidir. Mo- Yar› geçirgen zar lalite 1000 g sԩvԩda çözünmüԭ olan taneciklerin (molekül veya iyon) mol sayԩsԩdԩr. 1000 g suda aԭaԫԩda verilen maddelerin 1’er molü çözününce oluԭan çözeltinin donma noktasԩndaki deԫiԭme ve donma noktasԩ aԭaԫԩdaki gibidir. Çözünen Madde Donma Noktas›ndaki De¤iÁme Çözeltinin Donma Noktas› (°C) C6H12O6 1,86 –1,86 °C NaCl 3,72 –3,72 °C MgCl2 5,58 –5,58 °C AlCl3 7,44 –7,44 °C Al2(SO4)3 9,30 –9,30 °C (a) Ozmotik bas›nç Bir maddenin faz diyagramԩnԩn çözünenle nasԩl deԫiԭtiԫi aԭaԫԩdaki grafikte veriliyor. bas›nç(mmHg) (b) saf s›v› çözelti › 0 t1 t1 0 t2 t2 s›cakl›k(°C) ESEN YAYINLARI 760 Çözücü molekülleri Çözünen moleküller Ozmotik basμnç. (a) Saf çözücünün (sol) ve çözeltinin (saξ) seviyeleri baρlangμca eρittir. (b) Ozmos esnasμnda, çözücünün soldan saξa net akμρμ sonucunda, çözelti tarafμnda seviye yükselir. Denge anμndaki ozmotik basμnç, saξ tüpteki sμvμ sütununun uyguladμξμ hidrostatik basμnca eρittir. Saf çözücü yerine, saξdakinden çok t1 = Sԩvԩnԩn normal donma noktasԩ daha seyreltik çözelti konulduξu zaman da yine aynμ et- t 1 = Çözeltinin normal donma noktasԩ ki meydana gelir. ԩ t2 = Sԩvԩnԩn normal kaynama noktasԩ ԩ t 2 = Çözeltinin normal kaynama noktasԩ Baԭlangԩçta bu iki tüp içindeki su seviyeleri eԭittir. Bir süre sonra, saԫ tüpteki seviye yükselmeye baԭlar ve bu durum dengeye eriԭinceye kadar devam eder. Çözücü moleküllerinin yarԩ geçirgen bir zar 4. OZMOS VE OZMOTԨK BASINÇ Ozmos adԩ “itme” kelimesinin Yunanca karԭԩ- lԩԫԩndan gelmektedir. Kimyasal ve biyolojik olaylarԩn bir çoԫu çözücü boyunca saf bir çözücüden (veya seyreltik bir çözeltiden) daha yüksek deriԭimli bir çözeltiye doԫru net geçiԭi ozmos olarak adlandԩrԩlԩr. Bir çözeltinin ozmotik basԩncԩ (/) ozmosu durdurmak için gerekli olan basԩnçtԩr. Ԭekilde görüldüԫü gibi, bu ba- moleküllerin gözenekli bir zar boyunca seyreltik çö- sԩnç son sԩvԩ seviyeleri farkԩndan doԫrudan ölçülebi- zeltiden deriԭik çözeltiye seçimli olarak geçiԭine da- lir. Bu durumda, suyun soldan saԫa doԫru kendiliԫin- yanԩr. Ԭekilde bu olay açԩklanmԩԭtԩr. Düzeneԫin sol bölmesi saf çözücü, saԫ bölmesi ise bir çözelti içermektedir. Bu iki bölme, çözücü moleküllerin geç- den hareket etmesine sebep olan nedir? Nedeni buhar basԩncԩdԩr. Saf suyun buhar basԩncԩ daha yüksek olduԫundan, suyun sol kaptan saԫdakine net bir geçiԭini saԫ- mesine izin veren, fakat çözünen moleküllerin ge- lar. Ozmos yaygԩn ve çok iyi bilinen bir olay olmak- çiԭini kԩsԩtlayan bir yarԩ geçirgen zarla ayrԩlmԩԭtԩr. la beraber, yarԩ geçirgen zarԩn bazԩ molekülleri alԩ- 432 Karԩԭԩmlar koyup, diԫer moleküllerin geçiԭine nasԩl izin verildi- itilmesine neden olur ve moleküllerin kolona girme hԩ- ԫi genellikle az bilinir. Bu çoԫu kez bir tanecik boyu- zԩ kolonu terk etme hԩzԩna eԭittir. tu olayԩdԩr. Selüloz asetat ԭeker kutularԩ üzerinde kaplama Yarԩ geçirgen zar sadece çözücü moleküllerinin kaԫԩdԩ olarak sԩkça kullanԩlԩr. Yani bu deneyin tekrar- geçiԭine izin verecek kadar küçük gözeneklere sahip lanmasԩ kolaydԩr. Çözücünün membrandan geçip da- olabilmektedir. Bir çözeltinin ozmotik basԩncԩ; ha deriԭik bir çözeltiye çԩkmasԩna ozmos denir. Membran yarԩ geçirgendir, yani sadece belli tür / = MRT eԭitliԫi ile verilir. Burada M çözeltinin molaritesi, molekülleri ya da iyonlar bundan geçebilir. Selüloz R gaz sabiti ve T mutlak sԩcaklԩktԩr. Ozmotik basԩnç asetat, su moleküllerinin geçiԭini engellemez. Da- /, atmosfer cinsinden ifade edilir. Ozmotik basԩnç öl- ha öncede söylendiԫi gibi çözücünün akԩԭԩnԩ durdur- çümleri sabit sԩcaklԩkta yapԩldԩԫԩndan, burada deriԭim mak için gerekli olan basԩnca ozmotik basԩnç denir. molarite yerine molalite birimi olarak kullanԩlԩr. Ozmotik basԩnç ne kadar büyükse, net akԩԭԩ durdur- Kaynama noktasԩ yükselmesi ve donma noktasԩ mak için gerekli olan çözeltinin yüksekliԫi de o kadar alçalmasԩ gibi, ozmotik basԩnç da çözeltinin deriԭimiy- büyüktür. Sulu çözelti ya da su dolu bir kolonun uygu- le doԫru orantԩlԩdԩr. Bu durum beklenen bir sonuçtur. layacaԫԩ basԩnca hidrostatik basԩnç denir. Bütün sayԩsal özelliklerin sadece çözeltideki çözünen taneciklerin sayԩsԩna baԫlԩ olduԫu unutulmamalԩdԩr. Eԫer iki çözelti eԭit deriԭimde ve aynԩ ozmotik Eԫer iki çözeltinin ozmotik basԩnçlarԩ eԭit deԫilse, daha yüksek deriԭimli çözelti hipertonik, daha seyreltik çözelti hipotonik olarak adlandԩrԩlԩr. Ozmos ve ozmotik basԩnç deneyi aԭaԫԩdaki ԭekilde verilen bir düze- ESEN YAYINLARI basԩnçta ise bu çözeltilerin izotonik olduԫu söylenir. Ozmos, çözücünün yar› geçirgen bir zardan çözeltiye ak›Á›d›r ve ozmotik bas›nç çözeltideki çözünenin molar deriÁimi ile orant›l›d›r. Ters Ozmos Ters ozmosda yarԩ geçirgen zarԩn içindeki çözel- nek kurularak da yapԩlabilir. tiye ozmotik basԩnçtan daha büyük bir basԩnç uygulaCam boru nԩr. Bu uygulanan basԩnç, çözücünün akԩԭԩnԩ ters yöne çevirip çözeltiden saf çözücüye akmasԩna neden olur. Ters ozmos içme ve sulama için deniz suyundan Cam beher Tuzlu su Membran Saf su tuzlarԩn uzaklaԭtԩrԩlԩp tatlԩ su hazԩrlanmasԩnda kullanԩlԩr. Deyim yerinde olursa su, membran vasԩtasԩyla tuz çözeltisinden sԩkԩlԩp alԩnԩr. Teknolojik zorluk yüksek basԩnçlara karԭԩ koyabilecek ve kolayca tԩkanmayacak membran üretilmesindedir. Cam borudaki çözelti beherdeki saf çözücüden ince bir selüloz asetat tabakasԩ ile ayrԩlmԩԭtԩr. Baԭlangԩçta çözeltilerin ve saf çözücünün yükseklikleri aynԩdԩr. Fakat, borudaki çözeltinin seviyesi saf çözücü (membrandan) çözeltiye geçtikçe yükselmeye baԭlar. Dengede, boruda yükselen su sütununun basԩncԩ, bo- Ozmos bitkilerde besinlerin taÁ›nmas›na yard›m eder. Su ar›tmada kullan›l›r. Membran›n her metrekaresi baÁ›na günde yaklaÁ›k 250 000 litre tatl› su elde edilebilir. ruya yeni girecek su moleküllerinin membrandan geri 433 HETEROJEN KARIŞIMLAR 1. SÜSPANSİYON 2. EMÜLSİYON 3. KABA (ADİ) KARIŞIMLAR 4. AEROSOL KARIŞIMLAR 5. KOLOİT KARIŞIMLAR Karışımlar homojen ya da heterojen olabilirler. Bir kaşık şeker suda çözündüğünde, yeterince karıştırılırsa, karışımın bileşimi çözeltinin her tarafında aynıdır. Bu bir homojen karışımdır. Diğer taraftan kum ile kükürt tozlarının oluşturduğu karışımda, kum taneleri ile kükürt tozları görünebilir halde ayrı kalırlar. Bu tür karışımlarda bileşim her tarafta aynı değildir ve heterojen karışımlar olarak adlandırılırlar. Süspansiyon; katı-sıvı heterojen karışımıdır. Tebeşir tozu-su, çamur, ayran vb. gibi. Emülsiyon; sıvı-sıvı heterojen karışımıdır. Zeytinyağı-su, mazot-su, mayonez, süt vb. gibi. Koloit karışım; katı veya sıvı taneciklerin bir sıvı içerisinde asılı kalmasıyla oluşan heterojen karışımlardır. Boya, süt, renkli cam, jöle, kan, krema vb. gibi. Aerosol; bir katının veya sıvının taneciklerinin bir gaz içerisinde heterojen dağılması ve asılı kalmasıyla oluşun karışımlardır. Sis, duman, tozlu hava, bulut, deodorant vb. gibi. 4. BÖLÜM Karԩԭԩmlar HETEROJEN KARIԬIMLAR Her noktasԩnԩn özellikleri aynԩ olmayan ve dԩԭarԩya karԭԩ tek bir madde gibi görünmeyen karԩԭԩmlara heterojen karԩԭԩmlar denir. Diԫer ifadeyle, gözle ve mikroskopla ayԩrt edilebilen karԩԭԩmlardԩr. Bir heterojen karԩԭԩmԩn gözle veya mikroskopla ayԩrt edilebilen kԩsԩmlarԩna faz denir. Bazen göze homojen görünen karԩԭԩmlar mikroskop altԩnda heterojen olduԫu görülür, süt örneԫinde olduԫu gibi. Heterojen karԩԭԩmlar kendi aralarԩnda ԭöyle gruplandԩrԩlԩr. Zeytinya¤› - su kar›Á›m› Maden filizi Süspansiyonlar Emülsiyonlar 1. Adi karԩԭԩmlar Aerosol karԩԭԩmlar Birbiri içerisinde çözünmeyen katԩ–sԩvԩ karԩԭԩm- terojen daԫԩlmasԩyla oluԭan karԩԭԩmdԩr. ESEN YAYINLARI Koloit karԩԭԩmlar SÜSPANSԨYON Bir sԩvԩda çözünmeyen katԩnԩn sԩvԩ içerisinde he- Tebeԭir tozu-su, ayran, Türk kahvesi, kan, vb. karԩԭԩmlar süspansiyona örnek verilebilir. larԩna süspansiyon olarak adlandԩrԩlԩr. Tebeԭir tozu– su karԩԭԩmԩ örnek verilebilir. Birbiri içerisinde çözün- Tahta tozu meyen sԩvԩ–sԩvԩ karԩԭԩmlarԩna emülsiyon denir. Zeytinyaԫԩ, su örnek verilebilir. Kum–ԭeker türü katԩ–katԩ karԩԭԩmlar adi karԩԭԩm olarak adlandԩrԩlabilir. Bir katԩnԩn bir sԩvԩ içinde çözünmeden çok küçük tanecikler halinde daԫԩlmasԩyla oluԭan karԩԭԩmlara koloit ka- Kum Süspansiyon rԩԭԩmlar denir. Ketçap örnek verilebelir. Katԩ veya sԩvԩ taneciklerinin gaz içerisinde daԫԩlmasԩyla oluԭan he- Ayran, kan ve Türk kahvesi gibi süspansiyonlar terojen karԩԭԩmlara ise aerosol denir. Deodorant ve renkli olduԫu için heterojen olduklarԩ görülmeyebilir. sis örnek verilebilir. Bir süre bekletilirse veya kan santrifüjlenirse çökelti oluԭur. Heterojen olduԫu tespit edilebilir. Süspansiyonlar; • Genellikle renkli karԩԭԩmlardԩr. • Katԩ-sԩvԩ heterojen karԩԭԩmlardԩr. • Genellikle süzme ile bileԭenlerine ayrԩlԩrlar. 435 Karԩԭԩmlar 2. EMÜLSԨYON Toprak, odun parçasԩ, maden filizleri, demir tozu-kükürt tozu ve pul biber-karabiber karԩԭԩmԩ örnek Bir sԩvԩda çözünmeyen baԭka bir sԩvԩnԩn, bu verilebilir. sԩvԩya karԩԭtԩrԩlmasԩyla elde edilen sԩvԩ-sԩvԩ heterojen karԩԭԩmdԩr. 4. Zeytinyaԫlԩ su, mazot-su ve süt (yaԫ-su karԩԭԩmԩ) gibi karԩԭԩmlar emülsiyondur. AEROSOL Katԩ veya sԩvԩ taneciklerinin bir gaz içerisinde da- ԫԩlarak oluԭturduԫu heterojen karԩԭԩma aerosol denir. Sis, bulut, duman, volkanik kirlilik aerosol için örnek verilebilir. Bir katԩnԩn taneciklerinin gaz içinde daԫԩlmasԩna Zeytin ya¤› duman denir. Duman bir aerosoldur. Bir sԩvԩnԩn tanelerinin gazda daԫԩlmasԩyla oluԭan Su karԩԭԩma sis denir. Sis bir aerosoldur. Not: Ԩçme suyu bir karԩԭԩmdԩr. içme suyunun içinde çözünmüԭ olarak; hava, kalsiyum, magnezyum, sülfat, nitrat, florür, klorür gibi katyon ve anyonlar ile Emülsiyon Emülsiyonlar; • Sԩvԩ-sԩvԩ heterojen karԩԭԩmlardԩr. • Genellikle renkli karԩԭԩmlardԩr. • Genellikle ayԩrma hunisi ile bileԭenlerine ESEN YAYINLARI organik maddeler bulunur. Ԩçme suyu homojendir. Ancak bir saf madde deԫildir. ayrԩlabilirler. 5. 3. KOLOԨT KARIԬIMLAR KABA (ADԨ) KARIԬIMLAR Genellikle katԩ-katԩ heterojen karԩԭԩmlardԩr. Çö- zelti, süspansiyon ve emülsiyon dԩԭԩnda kalan karԩԭԩmlardԩr. Tanecik büyüklü¤ü 0,1 mikron ile 0,001 mikron aras›nda olan kat›lar›n taneciklerinin bir s›v› içerisinde çözünmeden homojen da¤›lmas›yla oluÁan kar›Á›ma koloit kar›Á›mlar denir. Basit iyon ve atomlarԩn ortalama çaplarԩ 2.10–8 cm veya civarԩndadԩr. H2O, HCI, CO2 vs gibi basit bileԭiklerin molekülleri, bu iyon ve atomlardan pek büyük deԫildirler. Ancak bu moleküllerin birkaç milyonu bir araya gelerek toplandԩklarԩnda, çԩplak göz ile dahi görülebilen parçacԩklarԩ meydana getirirler. Genellikle bu parçacԩklar, birkaç yüz veya bin basit moleküDemirtozu-kükürt tozu kar›Á›m› 436 Maden filizi lün birleԭmesinden meydana gelirler. Karԩԭԩmlar – ler. Parçacԩklarԩn bu kadar küçük ebatlarԩndan dolayԩ, cm arasԩnda deԫiԭir. Örneԫin, hemoglo- ԭeker süzme yoluyla çözeltiden ayrԩlamaz ve meyda- bin gibi dev bir molekülün büyüklüԫü, bahsedilen bu na getirmiԭ olduԫu çözeltinin görünüԭü, tԩpkԩ saf su mertebededir. Madde moleküllerinin veya iyonlarԩnԩn kadar temiz ve saydamdԩr. Meydana gelen bu gibi parçacԩklarԩn çaplarԩ 10 7 cm ile 10 –5 bu ԭekilde daha küçük parçacԩklar halinde birleԭme- Diԫer taraftan, az miktarda NaOH içeren bir kil si, bazԩ ilgi çekici ve önemli özellikler meydana geti- parçasԩnԩ suya atarak karԩԭtԩrdԩԫԩmԩzda, gayet küçük rir. Örneԫin, su, su buharԩ veya rutubet gibi basit mo- parçacԩklara ayrԩlan kil, su molekülleri arasԩnda daԫԩ- leküller halinde havada bulunabilir. lacaktԩr. Burada da kil süzme yolu ile çözeltiden ayrԩ- Normal atmosfer ԭartlarԩ altԩnda, su molekülle- lamaz. Bu sebeple, kil ile su karԩԭԩmԩ, ԭeker çözeltisi ri birleԭerek sis veya bulut gibi görülebilen gayet kü- karekterindedir. Farklԩ olan ise ԭeker çözeltisinin, su çük su damlacԩklarԩ meydana getirir. Bu damlacԩkla- ile kil karԩԭԩmԩna nazaran saydam oluԭudur. rԩn çaplarԩ kabaca, 10–7 cm civarԩndadԩr. Bu ԭekildeki Bunun nedeni ise, su ile kil karԩԭԩmԩnda kilin ԭe- bir suyun bazԩ özellikleri, kütlesi daha aԫԩr olan haki- ker gibi basit moleküllerine ayrԩԭmamasԩndadԩr. Bu- ki suyun özelliԫinden farklԩdԩr. Örneԫin, bu su damla- rada kil molekülleri bir demet halinde bulunup, mey- cԩklarԩnԩn yoԫunluԫu, havadan çok daha büyük oldu- dana getirdikleri parçacԩklarԩn büyüklüԫü 10–7 cm ile bu küçük damlacԩklar bir müddet sonra sis ve yaԫmur halinde yeryüzüne yönelirler. Bir maddenin çapԩnԩn takriben 10–7 cm ile 10–5 cm arasԩnda bulunan parçacԩklara bölünmüԭ haline Koloidal hal adԩ verilir. Koloidal haldeki bir maddenin parçacԩklarԩ, damlacԩk, tanecik, iԫnecik veya film gibi çeԭitli ԭekillerden meydana gelebilir. Bir maddenin koloidal tasnife girebilmesi için meydana getirdiԫi bu parçacԩklarԩn çap büyüklüԫünden yaklaԭԩk olarak 10 –7 cm ile 10 –5 cm arasԩnda olmasԩ gerekir. Örneԫin, bir sabun filmi birkaç cm uzunluԫunda olabilir. Burada en önemli özellik bu filmin kalԩnlԩԫԩnԩn bir kaç A°(10–8 cm) biriminde bulunmasԩdԩr; zira sabunun meydana getirmiԭ olduԫu film koloidal haldedir. Eԫer küçük bir ԭeker parçasԩ suya atԩlԩrsa, buradaki basit moleküller, kristali terk ederek, su molekülleri arasԩnda yayԩlԩrlar. Bir süre sonra ԭeker parçasԩ ESEN YAYINLARI ԫu halde, havada asԩlԩ olarak kalԩrlar. Bundan baԭka 10–5 cm arasԩnda olup, su molekülleri arasԩnda muhtelif yönlere daԫԩlmԩԭlardԩr. Bundan dolayԩ, bu karԩԭԩma çözelti olarak bakԩlmaz. Fakat bunun yerine, karԩԭԩma koloidal daԫԩlma veya koloidal bir sistem olarak bakԩlԩr. Çözelti, bir faz halinde olup bekletilmekle ayrԩԭmayan homojen, saydam bir karԩԭԩm. Koloidal hal, iki faz halinde olup bekletilmekle ayrԩԭmayan yarԩ homojen, yarԩ saydam bir karԩԭԩm. Süspansiyon hal, iki faz halinde olup bekletilmekle ayrԩԭan heterojen saydam olmayan bir karԩԭԩm. Koloidal bir daԫԩlma iki kԩsԩmdan oluԭmaktadԩr. Bunlar, koloidal parçacԩklarԩ ihtiva eden daԫԩlan faz ve içerisinde bu parçacԩklarԩn daԫԩlmasԩnԩ temin eden daԫԩtԩcԩ faz olarak dikkate alԩnԩr. Daԫԩlan ve daԫԩtԩcԩ fazlar gaz, sԩvԩ veya katԩ cisimlerden olabiliyor, öyley- kaybolur ve meydana gelen karԩԭԩma çözelti adԩ veri- se sekiz çeԭit koloidal sistemin mevcut olmasԩ lazԩm- lir. Meydana gelen bu çözeltideki ԭeker parçacԩklarԩ- dԩr. Bu sekiz çeԭit koloidal sistem aԭaԫԩdaki gibidir. nԩn ebatlarԩ basit bir ԭeker molekülü büyüklüԫündedir437 Karԩԭԩmlar S›ra Da¤›lan Faz no re, katԩlarԩn sudaki bir süspansiyonudur. Bu nedenle Da¤›t›c› Faz Sistemin ad› Örnekler Bira köpü¤ü, sabun köpü¤ü su damlacԩklarԩndan oluԭur. Yani emülsiyondur. Kay- de bir sol’dur. Mayonez yaԫda süspanse olmuԭ küçük 1 Gaz S›v› Köpük 2 Gaz Kat› Kat› köpük Sünger maԫԩ fazla olan sütü, kremayԩ çԩrptԩԫԩmԩzda ya da kre- 3 S›v› Gaz (hava) S›v› aerosol Sis, bulut ma yapmak için yumurta beyazԩnԩ çԩrptԩԫԩmԩzda; katԩ 4 S›v› Kat› Emülsiyon Süt, mayonez ya da sԩvԩ içinde gaz süspansiyonlarԩ olan köpükler 5 S›v› Kat› 6 Kat› Gaz Kat› emülsiyon Peynir, tereya¤› Kat› aerosol yapmԩԭ oluruz. Sütten kaymaԫԩ ayԩrԩp tereyaԫԩ yaptԩ- Duman, toz 7 Kat› S›v› Sol Ya¤l› boyalar, niÁastan›n suda da¤›lmas›, marmelatlar 8 Kat› Kat› Kat› sol Birçok alaÁ›mlar ԫԩmԩzda, bir katԩ emülsiyonu oluԭur. Burada süt katԩ tereyaԫԩ içinde daԫԩlmԩԭtԩr. Jöle tatlԩlarԩ, yumuԭak fakat ԭeklini koruyan bir katԩ emülsiyondur ve jel adԩnԩ alԩr. Sulu koloitler hidrofilik ya da hidrofobik olarak sԩnԩflandԩrԩlabilir. Süt ve mayonez gibi su içinde yaԫ süspansiyonlarԩ hidrofobik koloit örnekleridir. Jöle içindeki proteinler ve pudingin içindeki niԭas- Endüstride, boya, seramik, plastik, tekstil, fotoԫ- ta makro moleküllerdir ve suyu çeken pek çok sayԩ- raf filmleri, mürekkep, zamk, deri, lastik, yaԫ, çimen- daki amit grubu su ile hidrojen baԫlarԩ oluԭturur. Ka- baԭlԩca rolü, koloit kimyasԩ oynar. Birazda yiyecekleri örnek verelim. Renkli jelatinli tatlԩ incelendiԫinde saydam esnek bir katԩ gibi görünür, ama baԭlԩca sudan oluԭur. Çikolatalԩ puding de baԭlԩca sudan oluԭur. Bu katԩ mԩdԩr, sԩvԩ mԩ? Bardaԫԩmԩzԩ sütle doldurduԫumuz bunun çözelti mi yoksa karԩԭԩm mԩ olduԫunu belirleyebilir miyiz? Pek çok gԩda gibi bunlar çözücü içinde çaplarԩ 2.10–3 cm den 10– 2 cm ye kadar deԫiԭken tanecikler içeren koloitlerdir. Koloit tanecikler pek çok molekülden daha çok büyüktür, ama görülmeyecek kadar küçüktürler. Bu nedenle, koloitler homojen çözeltilerle heterojen karԩԭԩmlar arasԩnda yer alԩrlar. Küçük tanecikler koloide homojen bir görünüm verir, ama ԩԭԩԫԩ saçacak kadar büyüktürler. Iԭԩԫԩn saçԩlmasԩ sütün neden saydam olmayԩp beyaz olduԫunu açԩklar. ESEN YAYINLARI to, deterjan, sabun gibi birçok maddelerin imalatԩnda rԩԭԩm soԫuduԫunda protein zinciri yeniden birbirine baԫlanԩrlar ve içlerine pek çok su molekülü ile ԭeker, boya ve tatlandԩrԩcԩ moleküllerini de alԩrlar. Sonuçta, esnek katԩ yapԩ içinde, suyu tutan protein zincirlerinin açԩk bir aԫ yapԩsԩ oluԭur. Puding hazԩrlanԩrken niԭastanԩn etkisi de buna benzerdir. Niԭasta, –OH gruplarԩ ile kaplanmԩԭ uzun zincirli amilaz moleküllerinden oluԭmuԭtur. Su yapԩya girer ve amilazla hidojen baԫԩ yapar. Soԫuduktan sonra amilaz molekülleri orjinal ԭekillerine yeniden dönerken suyu, ԭekeri ve kakaoyu da hapseder. Hidrofilik koloitler, çözücü ile olan kuvvetli molekül içi çekim kuvvetleriyle bir arada tutulurlar. Fakat hidrofobik koloitlerin ayrԩlmasԩnԩ önlemek için, dikkatli olmak gerekir. Son yԩllara kadar, kaymak kaynatԩlmԩԭ sütün yüzeyinde toplandԩԫԩ için, sütü içmeden önce kaymaԫԩ ayԩrmak gerekirdi. Bir sԩvԩ içinde katԩlarԩn süspansiyonu olan koloitlere ise sol denir. Bir sԩvԩnԩn bir diԫeri içindeki süspansiyonuna emülsiyon denir. Örneԫin homojenize süt, baԭlԩca protein yapԩsԩndaki maddeler olmak üze438 Günümüzde sütün çok ince elekten geçirilmesi ile hazԩrlanan homojenize edilmiԭ sütü içebiliriz. Bu yöntem yaԫ küreciklerini daha kolay süspanse olan Karԩԭԩmlar çok küçük taneciklere parçalar. Küçük taneciklerin tabakada molekülün apolar kԩsmԩ su yüzeyine yerle- çözücü moleküllerince sürekli bombardԩman edilme- ԭir, polar ucu ise su içine sarkar. Moleküllerin bu ԭe- sinden kaynaklanan Brown hareketi onlarԩn çökme- kilde düzenlenmesi, suyun yüzey gerilimini azaltԩr ve sini önler. Emülsiyonla iyonlarԩn, taneciklerin yüzeyle- köpürmeyi kolaylaԭtԩrԩr, dolayԩsԩyla sabun molekülle- rine absorplanmasԩyla daha kararlԩ hale gelirler. Ԩyon- rinin cilde veya kumaԭ elyafԩ üzerine etkisine arttԩrԩr. Sabun molekülleri deriԭimi arttԩkça ve yüzey doymuԭ lar taneciklerin birbirine yapԩԭmalarԩnԩ önleyen bir su hâle gelince, sabun molekülleri gruplaԭarak koloidal molekülleri katmanԩ oluԭur. parçacԩklar oluԭtururlar. Misel denilen bu parçacԩklar Mayonez yumurta sarԩsԩndaki kolesterol ve le- sulu çözeltide apolar bir ortam meydana getirirler. Mi- sitinin yardԩmԩyla birarada tutulan, yaԫ içinde bir su sellerin apolar kԩsmԩ yaԫ moleküllerini, polar kԩsmԩ su emülsiyonudur. Bu büyük moleküller, bir uçta çok po- moleküllerini çekerek su ve yaԫ moleküllerini daya- lar olan gruplara sahiptir. Bunlar, yaԫ tanecikleri et- nԩklԩ bir emülsiyon hâlinde biraraya getirerek yüzey- rafԩnda, polar uçlar suya doԫru olan ve apolar grup- den uzaklaԭtԩrԩrlar. larԩ yaԫ içine giden misele benzer topaklar oluԭturur. Sabun moleküllerinin yaԫ tabakasԩnԩ yüzeyden yumurta sarԩsԩndaki diԫer proteinler topaklarԩ birbirin- ayԩrma iԭlemi ԭekilde verilmiԭtir. Bu ԭekillerde sabun den ayԩrԩr. Bu ayԩrma, yaԫԩn, uzun bir süre ve geniԭ moleküllerinin apolar ucunun yaԫ moleküllerini çekme ve yüzeyden uzaklaԭtԩrma iԭlemi görülmektedir. masԩnԩ saԫlar. Molekül biçiminin proteinlerin iԭlevlerine ve tadԩna olan katkԩsԩ günlük hayatta bilinmektedir. Yumurta akԩ çԩrpԩlԩrken, proteinler kԩsmen denatüre olduԫu için, açԩlan protein zincirleri arasԩna, çԩrpma sԩrasԩn- ESEN YAYINLARI bir sԩcaklԩk aralԩԫԩnda süspanse olmuԭ bir ԭekilde kal- Su Yüzey (a) da hava kabarcԩklarԩ hapsolur. Proteinlerin ԩsԩtԩlmasԩ Ya¤ Su da onlarԩn yapԩlarԩnԩn bozulmasԩna neden olur. Yu- Ya¤ murta beyazԩnԩ piԭirdiԫimizde, yapԩsԩ kԩsmen bozulmuԭ proteinler katԩ bir jel oluԭturur. Yüzey (b) Sabunun temizleme fonksiyonunu yerine geSu tirmesi; sabun su ile beraber temizleyici olarak kulla- Ya¤ nԩlԩr. Su tek baԭԩna zayԩf bir temizleyicidir. Polar olan su molekülleri hidrojen köpükleri ile birbirine baԫlandԩklarԩndan, yaԫ molekülleri tarafԩndan oluԭturulan Yüzey (c) apolar yüzeye etki etmezler. Sabun moleküllerinin temizleme etkisi (ԩslatma, kirleri daԫԩtma, emülsiyon yapma ve absorplama) moleküllerin uzun apolar bir alkil zinciriyle, polar bir uca sahip olmalarԩndan ileri gelmektedir. Sabunlar suda oldukça çok çözünürler. Sabun suda çözündüԫü zaman, sabun molekülleri su yüzeyinde monomoleküler bir tabaka oluԭtururlar. Bu 439 KARIԬIMLAR 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – IV (OKULA YÖNELԨK SORULAR) 3. Günlük hayatta kullandԩԫԩmԩz bazԩ maddelerle I. Eleme ilgili olarak aԭaԫԩda yapԩlan sԩnԩflandԩrmalar- II. Ayԩrma hunisi dan hangisi yanlԩԭtԩr? III. Ayrԩmsal damԩtma Çözeltiler yukarԩdaki yöntemlerden hangileri ile Madde ±±±±±± A) Süt Sԩnԩfԩ ±±±±± Emülsiyon B) Ayran Süspansiyon A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II c) Yemek tuzu Bileԭik D) I ve III E) II ve III D) Yaԫmur suyu Saf madde ÇÖZÜM E) Alkollü su Emülsiyon kendini oluԭturan maddelere ayrԩԭtԩrԩlamaz? C) I ve II 2. X katԩ, Y ve Z sԩvԩ maddelerdir. Bu maddeler kullanԩlarak; I. X – Y heterojen karԩԭԩm ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 4. II. X – Z homojen karԩԭԩm Saf su, ԭekerli su ve alkollü su için; III. Y – Z heterojen karԩԭԩm I. Homojenlik oluԭturuluyor. II. Elektrik iletkenliԫi Bunlarla ilgili aԭaԫԩda yapԩlan sԩnԩflandԩrma- III. Fiziksel yöntemlerle bileԭenlerine ayrԩlma lardan hangisi doԫrudur? IV. Aynԩ sԩcaklԩktaki buhar basԩncԩ özelliklerinden hangileri ortak özelliktir? I ±±±±±± A) Süspansiyon II ±±±±± Çözelti III ±±±±± Çözelti A) Yalnԩz I B) I ve II B) Çözelti Süspansiyon Emülsiyon D) I, II ve III E) II, III ve IV C) Süspansiyon Çözelti Emülsiyon D) Çözelti Emülsiyon Çözelti E) Emülsiyon Çözelti Süspansiyon ÇÖZÜM 440 ÇÖZÜM C) I, II ve IV Karԩԭԩmlar 5. 7. 56 g yemek tuzu 344 g su içinde çözülerek ha- Kütlece % 10’luk 55 g ԭeker çözeltisine 5 g ԭeker zԩrlanan tuzlu su çözeltisi kütlece yüzde kaç- ilave edilip çözülüyor. lԩktԩr? Buna göre, A) 7 B) 14 C) 18 D) 21 I. E) 28 Çözeltinin elektrik iletkenliԫi artar. II. Çözeltinin deriԭimi kütlece % 17,5 olur. ÇÖZÜM III. Çözücünün kütlesi deԫiԭmez. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM Kütlece % 21 tuz içeren 120 g sulu çözeltiye aynԩ sԩcaklԩkta 30 g saf su ilave ediliyor. Buna göre; I. Deriԭimi kütlece % 16,8 olur. II. Buhar basԩncԩ yükselir. ESEN YAYINLARI 6. III. Elektrik iletkenliԫi azalԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 8. Kütle %18’lik 210 gram KNO3 sulu çözeltisinden aynԩ sԩcaklԩkta 70 gram su buharlaԭtԩrԩlԩyor. Çöken olmadԩԫԩna göre, I. Çözeltinin elektrik iletkenliԫi artar. II. Çözeltinin deriԭimi kütlece % 27 olur. III. Çözeltinin aynԩ sԩcaklԩktaki buhar basԩncԩ azalԩr. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II 441 Karԩԭԩmlar 10. 0,5M, 500 ml BaBr2 çözeltisi kütlece % 10’luktur. ÇÖZÜM Çözeltinin yoԫunluԫu kaç g/ml’dir? (BaBr2 = 296) A) 2,22 B) 1,84 C) 1,48 D) 1,36 E) 1,28 9. % 6’lԩk 200 g ԭeker çözeltisi ile % 18’lik 400 g ԭeker çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Oluԭan çözelti; I. Kütlece % 14 ԭeker içerir. II. 84 g ԭeker içerir. III. 600 g su içerir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) II ve III ÇÖZÜM B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve II ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 11. 0,1M, 200 ml KNO3 çözeltisi ile 0,3M, 300 ml K2SO4 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Elde edilen karԩԭԩm için; I. K+ iyonlarԩ deriԭimi 0,04M olur. – II. NO 3 iyonlarԩ deriԭimi 0,04M olur. III. SO –2 4 yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) II ve III ÇÖZÜM 442 iyonlarԩ deriԭimi 0,18M olur. B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve II Karԩԭԩmlar 12. Kütlece % 15’lik NaOH çözeltisinin 800 gramԩna ÇÖZÜM aynԩ sԩcaklԩkta su ilave edilerek hacmi 2500 ml’ye tamamlanԩyor. Çözeltinin deriԭimi kaç M olur? (NaOH = 40) A) 1,2 B) 1,6 C) 2 D) 2,4 E) 3 ÇÖZÜM 13. 1M BaCl2 çözeltisine 0,06 mol AgNO3 katԩsԩ ilave edildiԫinde Cl– iyonlarԩnԩn tamamԩ AgCl ԭeklinde 15. 40 g CaBr2 ile hazԩrlanan 160 ml çözelti için; çöküyor. I. BaCl2 çözeltisinin baԭlangԩçtaki hacmi kaç II. Molal deriԭimi 1,25 m dir. ml’dir? – B) 30 C) 40 D) 200 E) 300 ÇÖZÜM III. Br iyonlarԩ deriԭimi 2,50 mol/litredir. ESEN YAYINLARI A) 20 Molar deriԭimi 1,25 mol/litredir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (Ca = 40, Br = 80) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM 14. 400 ml HCl sulu çözeltisine yeterli miktarda Zn(k) parçalarԩ atԩlԩyor. Zn(k) + 2HCl(aq) ±A ZnCl2(aq) + H2(g) tepkimesi tam verimle ve artansԩz gerçekleԭiyor. Elde edilen H2 gazԩnԩn hacmi NK’da 224 ml olduԫuna göre, HCl çözeltisinin deriԭimi kaç mol/litredir? A) 0,01 D) 0,4 B) 0,05 E) 0,5 C) 0,1 443 KARIԬIMLAR 1. ALIԬTIRMALAR – 3 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 4. Çözelti X katԩsԩnԩn çözünürlük- Çözünen Çözen Örnek sԩcaklԩk deԫiԭimi grafik- I. Kat› Kat› Lehim te veriliyor. II. S›v› S›v› Süt III. Gaz S›v› Oksijenli su Buna göre, doyma- IV. Gaz Gaz Do¤al gaz çözünürlük (gX/100g su) mԩԭ X sulu çözeltisini doygun hale getirmek Yukarԩda çözeltiler ve bu çözeltiler karԭԩsԩnda ör- için, nekler verilmiԭtir. I. Aynԩ sԩcaklԩkta su 0 s›cakl›k(°C) buharlaԭtԩrmak, Verilen örneklerden hangileri doԫrudur? II. Aynԩ sԩcaklԩkta bir miktar daha X ilave edip çözmek III. Sԩcaklԩԫԩ düԭürmek iԭlemlerinden hangilerinin tek baԭԩna uygulanmasԩ doԫru olur? 2. I. Suya buz katԩlmasԩ II. Suya mazot katԩlmasԩ III. Çaya ԭeker katԩlmasԩ Yukarԩdaki iԭlemlerden hangilerinde çözünme ESEN YAYINLARI olur? 3. 21gX 142gX 5. X tuzunun çözünürlük-sԩcaklԩk deԫiԭimi grafikte verilmiԭtir. 40 °C’de hazԩrlanan zeltinin 0 °C de doymuԭ olmasԩ için sa- 0 bit 100g su 1. kap 2. kap sԩcaklԩkta 10 20 s›cakl›k (°C) 40 kaç gram su buharlaԭtԩ50g su 15g su 120 70 50 16 174 g doymuԭ çö- 68gX çözünürlük (gX/100g su) rԩlmalԩdԩr? 3. kap 30 °C’de bulunan üç ayrԩ kaptaki suda üzerlerinde gösterilen miktarda X tuzu eklenip yeterli süre karԩԭtԩrԩlԩyor. Elde edilen çözeltilerden 1. kaptaki doymuԭ olduԫuna göre, I. 2. kapta 2 g X tuzu dibe çöker. II. 3. çözeltide doymamԩԭtԩr. III. Birim çözücüde çözünmüԭ olan madde miktarlarԩ, 1 = 2 > 3’tür. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 444 6. 30 °C’de X tuzunun çözünürlüԫü 150 g/100 g su dur. Kütlece % 40’lԩk 200 g çözeltinin 30 °C’de doymuԭ olmasԩ için en az kaç g X tuzu ilave edilip çözülmelidir? Karԩԭԩmlar 7. 12. 0,42M KOH sulu çözeltisinden 380 ml su bu- Kütlece % 20’lik 150 g ԭeker çözeltisine 5 g ԭe- harlaԭtԩrԩldԩԫԩnda deriԭim 0,8M oluyor. ker ve 45 g su ilave ediliyor. Son çözeltinin deriԭimi kütlece yüzde kaç olur? a) Çözeltinin ilk hacmi kaç ml’dir? b) Çözeltide kaç mol KOH çözünmüԭtür? (K = 39, O = 16, H = 1) 8. 4 g NaOH kullanԩlarak 200 ml NaOH çözeltisi hazԩrlanԩyor. Çözelti için; I. NaOH kütle(g) 13. 250 ml NaOH sulu çö- Molar deriԭimi 0,5 mol/litre olur. zeltisine katԩ NaOH(k) II. HCl çözeltisi ile tepkime verir. 24 ve su ilave ediliyor. III. Elektrik akԩmԩnԩ iyi iletir. Çözeltide çözünmüԭ yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 8 olan NaOH kütlesinin (Na = 23, O = 16, H = 1) zamanla deԫiԭimi gra- zaman fikteki gibidir. Çözeltinin son hacmi 9. t °C’deki suda Na2CO3 tuzu çözüle- 400 ml olduԫuna göre, Na2CO3(k) kütle(g) a) Çözeltinin baԭlangԩç deriԭimi kaç M’dԩr? 100 rek 625 g çözelti hahazԩrlanmasԩ sԩrasԩn- 47 da Na2CO3 katԩsԩnԩn kütlesindeki deԫiԭme zaman grafikte veriliyor. Çözeltinin özkütlesi 1,25 g/ml olduԫuna göre, a) Çözeltinin molar deriԭimi kaç mol/litredir? ESEN YAYINLARI (Na = 23, O = 16, H = 1) zԩrlanԩyor. Çözeltinin b) Çözeltinin son deriԭimi kaç M’dir? – 14. NaCl sulu çözeltisinin 700 ml sine 0,4M FeCl3 [Cl ] 0,5 çözeltisi ilave ediliyor. b) Çözeltinin molal deriԭimi kaçtԩr? Cl– iyonlarԩ molar deri- (Na = 23, C = 12, O = 16) ԭiminin zamanla deԫiԭi- 0,3 zaman mi grafikte veriliyor. Buna göre, 10. 0,2M, 250 ml CaBr2 sulu çözeltisi hazԩrlanԩyor. a) Kaç g CaBr2 kullanԩlmԩԭtԩr? (Ca = 40, Br = 80) a) Ԩlave edilen FeCl3 çözeltisi kaç ml’dir? b) Na+ iyonlarԩnԩn son deriԭimi kaç mol/litredir? b) Çözeltide Br– iyonlarԩ deriԭimi kaç M’dir? 11. 28,4 g Na2SO4 suda çözülerek 800 ml çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltinin özkütlesi 1,12 g/ml olduԫuna göre, a) Çözeltinin deriԭimi kaç molaldԩr? (Na = 23, S = 32, O = 16) b) –2 SO 4 15. Kütlece % 24,5’luk H3PO4 çözeltisinin özkütlesi 1,2 g/ml’dir. Bu çözeltinin 200 ml’sine su ilave edilerek hacmi 600 ml’ye tamamlanԩyor. Yeni çözeltinin deriԭimi kaç molal olur? (H = 1, P = 31, O = 16) iyonlarԩ molar deriԭimi kaç mol/litre olur? 445 KARIԬIMLAR 1. ÇÖZÜMLÜ SORULAR – V (OKULA YÖNELԨK SORULAR) Madde ÇÖZÜM Erime Noktas› (°C) Kaynama Noktas› 58 X –6 Y –82 20 Z –45 –32 X, Y ve Z arԩ maddelerinin erime ve kaynama sԩcaklԩklarԩ çizelgedeki gibidir. Buna göre; I. X oda koԭullarԩnda sԩvԩdԩr. II. Y’nin 20 °C’deki hâl deԫiԭimi sԩrasԩnda yalnԩz potansiyel enerjisi deԫiԭir. III. Z’nin 0 °C’de belli bir ԭekli ve hacmi yoktur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) II ve III B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve II 3. ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM X, Y ve Z sԩvԩlarԩna ait buhar basԩncԩ-sԩcaklԩk deԫiԭimi grafikte veriliyor. Buna göre, X, Y ve Z sԩvԩlarԩ için; I. buhar bas›nc›(mmHg) X Z Y Moleküller arasԩ s›cakl›k(°C) çekim kuvvetleri X > Z > Y dir. II. Aynԩ ortamda kaynama noktalarԩ Y > Z > X dir. III. Sԩvԩlar aynԩ ortamda kaynarken buhar basԩnçlarԩ X > Z > Y dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 2. S›v› Madde Buhar Bas›nc› (mm Hg) X 440 Y 240 Z 600 B) Yalnԩz III D) II ve III E) I, II ve III 446 B) Yalnԩz III D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM Sivas’ta aԫzԩ açԩk kapta bulunan 25°C’deki saf X, Y ve Z sԩvԩlarԩnԩn buhar basԩnçlarԩ verilmiԭtir. Buna göre; I. Sԩvԩlarԩn 25 °C’de deniz seviyesinde buhar basԩnçlarԩ Sivas’tan farklԩdԩr. II. Z sԩvԩsԩnԩn deniz seviyesinde kaynama noktasԩ 25 °C’den büyüktür. III. Y sԩvԩsԩnԩn molekülleri arasԩndaki çekim kuvvetleri en yüksektir. ifadelerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I A) Yalnԩz II C) I ve II C) I ve II Karԩԭԩmlar 4. 6. D›Á Bas›nç (cm Hg) Madde Aԫzԩ açԩk bir kapta sabit basԩnç koԭulunda m gram X sԩvԩ maddesi bulunuyor. Aynԩ sԩcaklԩkta m gram I. Saf su 64 II. Tuz çözeltisi 74 X sԩvԩ maddesi ilave ediliyor. III. Saf su 74 Bu iԭlem ile ilgili; buhar bas›nc›(mmHg) Yukarԩda verilen sԩvԩlarԩn verilen koԭullardaki kaynama noktalarԩnԩn büyükten küçüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? A) I, II, III B) II, III, I D) III, I, II E) I, III, II kaynama noktas›(°C) donma noktas›(°C) C) II, I, III zaman zaman I ÇÖZÜM zaman II III grafiklerinden hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve II 5. 0 °C’de 40 g buz üzerine 40 °C de 60 g su ekleniyor. Buna göre, I. Son sԩcaklԩk 0 °C olur. II. Kap içerisinde 90 gram su bulunur. III. Sudan buza sԩcaklԩk akԩԭԩ olur. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? (Lbuz = 80 kal/g, csu = 1 kal/g °C) A) Yalnԩz I D) I ve III B) Yalnԩz II E) II ve III ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM C) I ve II 7. ÇÖZÜM 15 °C’de 2000 gram demirin sԩcaklԩԫԩnԩ 95 °C’ye çԩkarmak için gerekli ԩsԩ miktarԩ 0 °C’de kaç gram buzu eritir? (Cdemir = 0,1 kal/g °C, Lbuz = 80 kal/g) A) 10 B) 100 C) 110 D) 120 E) 200 ÇÖZÜM 447 Karԩԭԩmlar 8. I. ÇÖZÜM Homojendir. II. Donma noktasԩ sabittir. III. Elektrik akԩmԩnԩ iletir. Sulu çözeltiler için yukarԩdakilerden hangileri kesinlikle doԫrudur? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve II E) II ve III C) Yalnԩz III ÇÖZÜM 9. 1 litre saf suda, 1 atm basԩnçta 1 mol X çözündüԫünde, suyun kaynama noktasԩ 0,5 °C artmaktadԩr. mol X çözünmeli ki çözeltinin kaynama noktasԩ 106 °C olsun? A) 6 B) 12 C) 24 D) 60 E) 72 ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI Buna göre, 1 atm basԩnçta 5 litre suda kaç 11. I. Sԩvԩ NaCl II. Katԩ NaCl III. Katԩ Na IV. NaCl sulu çözeltisi V. Sԩvԩ HNO3 Yukarԩda verilen maddelerin kaç tanesi elektrik akԩmԩnԩ iyi iletir? A) 1 ÇÖZÜM 10. 1 litre suda 0,5 mol KCl çözününce oluԭan çözeltinin normal donma noktasԩ –2°C, 2 litre suda 1 mol X çözününce oluԭan çözeltinin normal donma noktasԩ ise –5 °C olmaktadԩr. Buna göre, X’in formülü aԭaԫԩdakilerden hangisi olabilir? A) Al2(SO4)3 B) AlF3 D) AgCl E) C6H12O6 448 C) K2S B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Karԩԭԩmlar 12. • • X sԩvԩsԩ sabit bir sԩcaklԩkta kaynԩyor. Y sԩvԩsԩ kaynadԩkça sԩvԩ kԩsmԩnԩn özkütlesi deԫiԭiyor. • Z sԩvԩsԩ buharlaԭtԩrԩlԩnca geride beyaz bir katԩ kalԩyor. Yukarԩdaki sԩvԩlarԩn her üçüde homojen olduԫuna göre bunlarԩn hangileri çözeltidir? A) Yalnԩz X B) Yalnԩz Z D) Y ve Z E) X, Y ve Z C) X ve Y 13. Aynԩ miktardaki suda aԭaԫԩdakilerden hangisi çözülürse, oluԭan çözeltinin aynԩ sԩcaklԩktaki buhar basԩncԩ en düԭük olur? A) 0,1 mol ԭeker B) 0,1 mol alkol C) 0,2 mol NaCl D) 0,2 mol ԭeker E) 0,1 mol NaCl ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 14. I. Sodyum hidroksit, NaOH II. Etil alkol, CH3CH2OH III. Asetik asit, CH3COOH Yukarԩda verilen maddelerden hangilerinin sulu çözeltisi elektrik akԩmԩnԩ iletir? A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II D) I ve III E) II ve III C) I ve II ÇÖZÜM ÇÖZÜM 449 Karԩԭԩmlar X mol FeCl3 15. ÇÖZÜM X mol KCl V litre su V litre su I II Özdeԭ kaplarda ve aynԩ koԭullarda hacimleri eԭit olan suda, üzerinde verilen maddeler tamamen çözülerek iki ayrԩ çözelti hazԩrlanԩyor. I. çözeltinin saf suyun kaynama noktasԩna farkԩ t°C ise II. çözeltinin saf suyun kaynama noktasԩna farkԩ (¨t) ne olur? A) 1 t 4 B) 1 t 3 C) 1 t 2 D) 2 t 3 E) 3 t 2 ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM 16. 0,1’er mol alԩnarak, aynԩ miktar su ile yapԩlan üç çözeltinin kaynamaya baԭlama sԩcaklԩklarԩnԩn saf suyunkine farklarԩ ¨t aԭaԫԩdaki gibidir. KCl Çözeltisi ¨t 2a X Çözeltisi Y Çözeltisi a 3a Buna göre X ve Y ile gösterilen çözeltiler hangileri olabilir? X ±±± A) Ԭeker Y ±±± AlCl3 B) Alkol NaBr C) NaBr FeCl3 D) Alkol AlCl3 E) Ԭeker CaCl2 450 KARIԬIMLAR 1. ALIԬTIRMALAR – 4 (OKULA YÖNELԨK SORULAR 4. Madde Erime S›cakl›¤› (°C) Kaynama S›cakl›¤› (°C) X –12 22 Y 30 220 Z 16 45 I II III Tuzlu su Etil alkol Saf su X, Y ve Z maddelerinin normal basԩnçta erime ve Yukarԩda verilen özdeԭ kaplarda tuzlu su, etil kaynama sԩcaklԩklarԩ ԭöyledir. alkol ve saf su bulunuyor. Koԭullar eԭit oldu- Normal basԩnçta X, Y ve Z maddeleri için, ԫuna göre, a) 30 °C’de hangileri kesinlikle sԩvԩ hâlde bulu- a) Buhar basԩnçlarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? b) Kaynama noktasԩ en yüksek olan hangisidir? nur? b) 25 °C’de hangileri gaz hâlinde bulunur? 5 gram X katԩsԩnԩn ԩsԩtԩlmasԩ sԩrasԩnda sԩcaklԩk-ԩsԩ deԫiԭimi grafikte veriliyor. 5. s›cakl›k(°C) Doymamԩԭ KNO3 sulu çözeltisine aynԩ sԩcaklԩkta bir miktar KNO3 ilave edilerek çözülüyor. 120 I. Buhar basԩncԩ II. Donma noktasԩ 50 III. Elektrik iletkenliԫi Buna göre, ›s›(kkal) 10 0 80 200 270 470 a) X katԩsԩnԩn erime ԩsԩsԩ kaç kal/g’dir? ESEN YAYINLARI 2. IV. Kaynama noktasԩ özelliklerinden hangileri düԭer? b) X sԩvԩsԩnԩn öz ԩsԩsԩ kaç kal/g °C’dir? c) X sԩvԩsԩnԩn buharlaԭma ԩsԩsԩ kaç kal/g dԩr? 6. 0,4 mol NaCl 1 litre su 3. Yanda verilen ba- bas›nç(mmHg) sԩnç-sԩcaklԩk grafiklerine göre X, Y X Y rek ayrԩ ayrԩ çözelti hazԩrlanԩyor. Aynԩ koԭullarda çözeltilerin kaynama noktalarԩnԩn saf suyun kay- a) Hangisinin mole- s›cakl›k (°C) külleri arasԩnda0 40 70 90 leri en zayԩftԩr? b) Aynԩ sԩcaklԩkta özdeԭ kaplarda bulunan X, Y ve Z sԩvԩlarԩndan hangisi en hԩzlԩ buharlaԭԩr? c) Oda koԭullarԩnda hangisinin buhar basԩncԩ en düԭük olur? 1 litre su 1’er litre suda 0,4 mol NaCl ve 0,2 mol X çözüle- Z 76 ve Z için; ki çekim kuvvet- 0,2 mol X nama noktasԩndan farklarԩ ¨t aynԩ olup t °C’dir. X bileԭiԫi; I. AlCl3 II. Mg(NO3)2 III. Fe(NO3)3 IV. AgNO3 tuzlarԩndan hangisi ya da hangileri olabilir? 451 Karԩԭԩmlar 7. Suyun kaynama noktasԩnԩ yükseltebilmek 11. 1000 g suda 1 mol C6H12O6 katԩsԩ çözündüԫün- için; de oluԭan çözeltinin kaynama noktasԩ 100,52 °C I. olmaktadԩr. Tuz ilave edilip çözmek Buna göre 500 g suda kaç mol KNO3 çözün- II. Isԩ kaynaԫԩnԩn gücünü artԩrmak III. Suyun miktarԩnԩ artԩrmak meli ki oluԭan çözelti 102,6 °C de kaynamaya iԭlemlerinden hangileri yapԩlmalԩdԩr? baԭlasԩn? Madde D›Á Bas›nç (mmHg) I. Saf su 720 II. % 10 Áeker içeren çözelti 760 III. Saf su 760 8. ¨t(°C) 12. X 4a Yukarԩda verilen maddeler için; 3a a) Kaynama noktalarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? 2a Y Z a b) Aynԩ sԩcaklԩkta buhar basԩnçlarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? 1 2 3 4 deriÁim (mol/litre) Yukarԩdaki grafikte aynԩ koԭullarda X, Y ve Z çö- I. Tuzlu su II. Ԭekerli su ESEN YAYINLARI 9. zeltilerinin deriԭimlerine baԫlԩ olarak kaynama noktalarԩndaki yükselme miktarlarԩ veriliyor. Y’nin formülü KNO3 ise X ve Z’nin birer molleri suda çözününce kaçar mol tanecik oluԭur? III. Sirkeli su Saf su kullanԩlarak yukarԩdaki çözeltiler hazԩrlanԩyor. a) Bu çözeltilerden hangileri elektrik akԩmԩnԩ iletir? b) Hangilerinin normal donma noktalarԩ saf suyunkinden düԭüktür? 13. I II III 1 mol KCl 1 mol Al(NO3)3 1 mol Áeker Yukarԩdaki özdeԭ kaplarda hazԩrlanan çözeltiler eԭit miktarda su içermektedir. 10. NaNO3 ün 2 molünün 1 litre suda çözünmesiyle I. kaptaki çözelti –2t °C de donmaya baԭladԩԫԩ- elde edilen çözeltinin donma noktasԩ –4a °C dir. na göre II. ve III. kaplardaki çözeltiler sԩrasԩyla MgCl2 tuzunun 1 molünün 1 litre suda çözün- kaç °C’da donmaya baԭlar? mesi ile elde edilen çözeltinin normal donma noktasԩ kaç °C’dir? 452 Karԩԭԩmlar 14. KNO3 çözeltisi XYn çözeltisi 2a 3a ¨t 17. I 2V Eԭit hacim ve deriԭimli KNO3 ve XYn çözeltileri- Ca(OH)2 nin aynԩ basԩnçta kaynama noktalarԩnԩn saf su- II III 3V V NaOH KOH yunkinden farklarԩ (¨t) yukarԩda verilmiԭtir. Hacimleri ve boyutlarԩ eԭit olan kaplarda deriԭimle- Buna göre XYn iyonik bileԭiԫindeki n sayԩsԩ ri eԭit olan Ca(OH)2, NaOH ve KOH çözeltileri bu- kaçtԩr? lunuyor. Çözeltilerin hacimleri 2V, 3V ve V litredir. Sԩcaklԩklarԩ eԭit olan bu çözeltiler için; I. Aynԩ dԩԭ basԩnçta kaynama noktalarԩ I = II > III tür. 15. Aynԩ dԩԭ basԩnçta kaynamakta olan, X: doymuԭ KCl çözeltisi II. Buhar basԩnçlarԩ I < II = III tür. Y: Saf su III. Aynԩ dԩԭ basԩnçta I. çözeltinin donma noktasԩ Z: Doymamԩԭ KCl çözeltisi en düԭük olur. sԩvԩlarԩ için; yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? a) Buhar basԩnçlarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? b) Sԩcaklԩklarԩnԩn küçükten büyüԫe sԩralanԩԭԩ nedir? ESEN YAYINLARI c) Hangileri iletkendir? s›cakl›k(°C) 16. 1’er litre suda eԭit mollerde X ve Y çözülerek çözeltiler hazԩrlanԩyor. Su, X çözeltisi 0 ve Y çözeltisinin aynԩ –2a dԩԭ basԩnçta soԫutul- –3a masԩ sonucu elde edilen sԩcaklԩk-zaman de su zaman X Y -ԫiԭimleri grafikte veriliyor. 18. X, Y ve Z maddelerinin normal kaynama noktalarԩnԩn; tY < tZ < tX olduԫu biliniyor. Üç ayrԩ kaba eԭit kütlede X, Y ve Z sԩvԩlarԩ konulup ԩsԩtԩlԩyor. Koԭullar ve ԩsԩ kaynaklarԩ özdeԭtir. Belli bir süre sonra bu sԩvԩlarԩn kütleleri arasԩndaki iliԭki ne olur? Buna göre, a) X ve Y çözeltilerinin iyon deriԭimleri arasԩndaki baԫԩntԩ nedir? b) Oda koԭullarԩnda buhar basԩnçlarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? c) Aynԩ dԩԭ basԩnçta kaynamaya baԭlama sԩcaklԩklarԩ arasԩndaki iliԭki nedir? 453 KARIԬIMLAR 1. TEST – 1 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR 5. 255 g suda 45 g NaOH tuzu çözülerek bir çözel- 400 ml CrCl3 çözeltisinde 0,6 mol Cl– iyonu ti hazԩrlanԩyor. bulunduԫuna göre, Elde edilen çözeltinin deriԭimi kütlece yüzde I. kaç olur? II. Cl– iyonlarԩ deriԭimi 0,15 mol/litredir. A) 15 B) 18 C) 20 D) 24 Çözeltinin molar deriԭimi 0,5 mol/litredir. III. Çözeltinin molal deriԭimi 1,5m dir. E) 25 yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? A) Yalnԩz I D) I ve III 6. 2. C) I ve II NK’da 5,6 litre hacim kaplayan CO2 gazԩ suda çözünerek 400 ml çözelti hazԩrlanԩyor. % 30’luk 200 g ԭeker çözeltisini % 40’lԩk yap- Buna göre, mak için, I. B) Yalnԩz II E) II ve III I. 50 g su buharlaԭtԩrԩlmasԩ, Çözünme denklemi, – + CO2(g) + H2O(s) ±A CO 3(aq) + 2H (aq) dir. II. 140 g ԭeker, 160 g su eklenmesi III. Yaklaԭԩk 33,3 g ԭeker ilave edilip çözülmesi, II. Çözeltinin molar deriԭimi 0,625 mol/litredir. iԭlemlerinden hangilerinin tek baԭԩna yapԩl- III. Çözelti elektrik akԩmԩnԩ iletir. masԩ doԫrudur? yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? B) Yalnԩz II E) I, II ve III C) I ve II ESEN YAYINLARI A) Yalnԩz I D) II ve III 7. A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 0,8 litre, 1M Mg(NO3)2 çözeltisine Mg(NO3)2 katԩsԩndan 29,6 g ilave edilip çözüldükten sonra çö- 3. 32,8 g Ca(NO3)2 çözünmesiyle 250 ml çözelti el- zeltinin hacmi 1 litreye tamamlanԩyor. de ediliyor. Çözeltideki NO 3 iyonlarԩ deriԭimi kaç M olur? – Buna göre, I. (Mg = 24, N = 14, O = 16) Çözelti elektrik akԩmԩnԩ iletir. A) 0,4 II. Çözeltinin molar deriԭimi 0,8 mol/litredir. III. – NO 3 B) 0,8 C) 1 D) 1,6 E) 2 iyonlarԩ deriԭimi 1,2M’dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? 8. (Ca = 40, N = 14, O = 16) A) Yalnԩz I D) I ve III B) Yalnԩz II E) II ve III C) I ve II 49 g H3PO4 kullanԩlarak 100 ml sulu çözelti hazԩrlanԩyor. Daha sonra hazԩrlanan çözeltinin hacmi su ilave edilerek 400 ml’ye tamamlanԩyor. Buna göre, I. Çözeltinin molar deriԭimi 1,25 mol/litredir. II. Çözeltideki H+ iyonlarԩ deriԭimi 3,75 mol/litredir. 4. 15,68 g X2(SO4)3 katԩsԩ ile 80 ml çözelti hazԩrlandԩԫԩnda çözeltinin deriԭimi 0,5M olmaktadԩr. Bileԭikteki X elementinin atom kütlesi nedir? (S = 32, O = 16) A) 24 454 B) 40 C) 48 D) 52 E) 56 III. Çözeltinin molal deriԭimi 2,5 m dir. yargԩlarԩndan hangileri doԫru olur? (H = 1, P = 31, O = 16) A) Yalnԩz I B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III Karԩԭԩmlar 9. 0,2M, 3 litre NaOH çözeltisi ile 0,5M, V litre Na- 13. 0,2 mol Fe(NO3)3 ün 500 ml suda çözünmesi OH çözeltisi karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda, karԩԭԩmԩn deriԭimi ile elde edilen çözelti kaç °C’de donmaya baԭ- 0,3M olmaktadԩr. lar? (dsu = 1 g/ml, kd = 1,86 °C) Buna göre, deriԭimi 0,5M olan NaOH çözeltisinden kaç litre kullanԩlmԩԭtԩr? A) 1 B) 1,25 C) 1,5 D) 1,75 A) –1,86 B) –279 D) –4, 65 E) –5,58 E) 2 10. 100 ml, 0,1M SnCl2 çözeltisi ile 200 ml, 0,2M 14. AlCl3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Daha sonra karԩԭԩma CO2 1 atm 200 ml su ilave ediliyor. Son çözeltideki Cl– iyonlarԩ deriԭimi kaç M olur? A) 0,12 B) 0,14 D) 0,28 E) 0,32 C) –2,97 C) 0,24 CO2 2 atm CO2 2 atm su su su 40°C I. 10°C II. 40°C III. Yukarԩda farklԩ sԩcaklԩk ve basԩnç durumunda CO2 gazԩ verilmiԭtir. Buna göre, CO2(g) nԩn çözünürlüԫünün büyükten küçüԫe doԫru sԩralanԩԭԩ nedir? 11. 100 ml HNO3 çözeltisine yeterli miktarda Ca(k) H2 gazԩ elde ediliyor. Buna göre, I. Tepkime denklemi; Ca(k) + 2HNO3(aq) ±A Ca(NO3)2(aq) + H2(g) dir. II. Çözeltinin deriԭimi 0,2M’dԩr. III. 0,02 mol Ca(k) harcanmԩԭtԩr. ESEN YAYINLARI parçalarԩ atԩldԩԫԩnda, normal koԭullarda 224 ml A) I, II, III B) III, II, I D) II, III, I E) I, III, II C) II, I, III 15. Aԭaԫԩda verilen özelliklerden hangisi bir katԩnԩn hem sudaki çözünürlüԫüne, hem de çözünme hԩzԩna etki eder? A) Karԩԭtԩrma B) Sԩcaklԩk yargԩlarԩndan hangileri doԫrudur? C) Suyun miktarԩ D) Basԩnç A) Yalnԩz I B) I ve II E) Tanecik boyutu D) II ve III E) I, II ve III C) I ve III 12. I. Ԭeker çözeltisi (C12H22O11(aq)) 16. Yanda X katԩsԩnԩn çö- II. Al(NO3)3 çözeltisi III. KNO3 çözeltisi ԫi veriliyor. Yukarԩda verilen eԭit hacimli çözeltilerin aynԩ % 20’lik 200 g çözelti- dԩԭ basԩnçtaki donma noktalarԩ eԭit olduԫuna nin 35 °C’de doymuԭ göre, bu çözeltilerin molar deriԭimleri arasԩn- olmasԩ için en az kaç daki iliԭki nedir? gram X katԩsԩ ilave A) I > III > II B) I > II > III D) II > I > III E) III > I > II çözünürlük (gX/100g su) zünürlük-sԩcaklԩk grafi- C) II > III > I 80 35 s›cakl›k (°C) 0 25 35 edilip çözülmelidir? A) 44 B) 64 C) 88 E) 120 E) 128 455 KARIԬIMLAR 1. TEST – 2 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR 70 gram tuz ile hazԩrlanan 1 litre tuzlu su çö- 6. çözeltide NO–3 iyonlarԩ deriԭimi kaç M olur? zeltisinin yoԫunluԫu 1,4 g/ml olduԫuna göre, bu çözelti kütlece yüzde kaçlԩktԩr? A) 4 B) 5 C) 7 D) 10 E) 14 7. 2. Son karԩԭԩm kütlece yüzde kaçlԩk olur? C) 40 D) 50 Bu karԩԭԩmԩn kütlece % 12’lik olmasԩ için kaç gram su eklenmelidir? C) 250 D) 200 NaCl çözünmüԭtür? (Na = 23, Cl = 35,5) B) 11,7 D) 1,17 E) 0,585 C) 1 D) 2 E) 3 0,15M CaCl2 çözeltisinin hacmi, ilk hacminin 1/5’i Bir çökelme olmadԩԫԩna göre, son çözeltideki A) 1,5 B) 0,75 C) 0,60 D) 0,36 E) 0,18 E) 100 200 ml, 0,5M NaCl çözeltisinden kaç gram A) 58,5 B) 0,5 Cl– iyonlarԩ deriԭimi kaç molardԩr? 9. 4. 200 mililitresinde 0,02 mol HCl, 0,01 mol kalana kadar su buharlaԭtԩrԩlԩyor. ESEN YAYINLARI Kütlece %8’lik 200 g KOH çözeltisi ile kütlece B) 300 C) 0,30 E) 60 %20’lik 400 g KOH çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. A) 400 E) 0,50 A) 0,1 8. 3. B) 0,20 D) 0,36 iyonlarԩ deriԭimi kaç molardԩr? tuz ile 130 gram su ilave ediliyor. b) 30 A) 0,15 MgCl2 ve 0,02 mol AlCl3 içeren çözeltideki Cl– Kütlece %20’lik 400 gram tuz çözeltisine 70 gram A) 25 0,2 mol Al(NO3)3 çözülerek hazԩrlanan 1,2 litre C) 5,85 200 ml, 0,4M (NH4)2SO4 çözeltisi ile 0,04 mol NH4NO3 içeren 300 ml çözelti karԩԭtԩrԩlԩyor. + Karԩԭԩmdaki NH 4 iyonlarԩ deriԭimi kaç molardԩr? A) 0,2 B) 0,3 C) 0,4 D) 0,5 E) 0,8 10. 0,2M, 800 ml K3PO4 çözeltisinden K+ iyonlarԩ 5. 100 ml, 2M KNO3 çözeltisinin deriԭimini 0,5M deriԭimi 2M olan çözelti oluԭmasԩ için kaç ml yapmak için kaç ml su eklenmelidir? su buharlaԭtԩrԩlmalԩdԩr? A) 50 A) 80 456 B) 75 C) 200 D) 300 E) 400 B) 160 C) 240 D) 460 E) 560 Karԩԭԩmlar 11. Deriԭimi 4M olan KCl çözeltisi ile 2M olan KCl 16. Ԩçerisinde eԭit sayԩda H2O ve C2H5OH mole- çözeltisi hangi hacim oranԩnda karԩԭtԩrԩlmalԩ külleri içeren bir çözelti hazԩrlayabilmek için ki karԩԭԩmda KCl deriԭimi 2,4M olsun? 27 gram suya kaç gram C2H5OH katԩlmalԩdԩr? A) 1 5 B) 1 4 C) 1 3 D) 1 2 E) (C = 12, H = 1, O = 16) 1 1 A) 18 12. Eԭit hacimli NaNO3 ve Fe(NO3)3 çözeltileri karԩԭtԩrԩldԩԫԩnda NO – 3 D) 5 kaç molar olur? E) 7 A) 0,6 B) 0,9 C) 1,0 D) 1,2 E) 1,5 B) 0,05 D) 0,012 E) 0,01 C) 0,03 ile 200 ml çözelti hazԩrlanԩyor. ESEN YAYINLARI Karԩԭԩmdaki NaOH deriԭimi kaç molardԩr? A) 0,1 18. Kütlece % 20’si X olan XSO4 bileԭiԫinin 4,8 gramԩ 13. Eԭit hacimli 0,3M, 0,8M ve 1,6M NaOH çözeltileri karԩԭtԩrԩlԩyor. E) 92 rԩԭtԩrԩlԩrsa çözeltide kalan Ag+ iyonu deriԭimi deriԭimi kaç molardԩr? C) 3 D) 69 çözeltisi ile 400 ml, 0,3M AgNO3 çözeltisi ka- duԫuna göre, Fe(NO3)3 çözeltisinin baԭlangԩç B) 1 C) 46 17. AgCl katԩsԩ suda çözünmez. 200 ml, 0,3M NaCl iyonlarԩ deriԭimi 5,5M oluyor. NaNO3 çözeltisinin baԭlangԩç deriԭimi 2M ol- A) 0,5 B) 23 XSO4’ün deriԭimi kaç molardԩr? (S = 32, O = 16) A) 0,1 B) 0,2 C) 0,3 D) 0,4 E) 0,5 19. 2M HNO3 çözeltisinden 350 ml hazԩrlamak için özkütlesi 1,4 g/ml olan kütlece % 63’lük HNO3 çözeltisinden kaç ml kullanԩlmasԩ gerekir? 14. Kütlece % 20’lik NaOH çözeltisinin yoԫunluԫu 1,2 g/ml olduԫuna göre, NaOH’in molar deriԭi- (HNO3 = 63) A) 20 B) 30 C) 40 D) 50 E) 70 mi kaçtԩr? (NaOH = 40) A) 1,2 B) 1,8 C) 2,4 D) 3 E) 6 20. Zn(k) + 2HCl(aq) ±A ZnCl2(aq) + H2(g) 0,4M HCl çözeltisinin 200 ml’sine Zn parçalarԩ atԩlԩyor. 15. 200 ml, 0,5M XBr2 çözeltisi hazԩrlamak için 20 Zn metalinin bir kԩsmԩ çözülerek tepkime gram XBr2 harcandԩԫԩna göre, X elementinin sonlandԩԫԩnda açԩԫa çԩkan hidrojen gazԩnԩn atom kütlesi kaçtԩr? (Br = 80) NK’daki hacmi kaç cm3 olur? A) 20 B) 24 C) 40 D) 88 E) 200 A) 112 B) 224 C) 448 C) 560 E) 896 457 KARIԬIMLAR A) 0,01 B) 0,02 C) 0,04 2. D) 0,1 B) 2,1 C) 2,8 D) 4,2 E) 0,2 A) 0,24 B) 0,56 C) 0,58 7. B) 2 C) 3 D) 4 5. D) 5,6 E) 6,25 15,9 gram Na2XO3 katԩsԩ suda çözünerek hazԩrlanan 250 ml çözeltinin deriԭimi 0,6 M dir. Buna göre, X elementinin atom kütlesi nedir? (Na = 23, O =16) A) 8 466 B) 12 C) 14 D) 32 0,8M, 2 litre HNO3 çözeltisinden 750 ml su Çözeltinin deriԭimi kaç molar olur? A) 1,25 B) 1,28 C) 1,40 8. D) 1,60 E) 1,92 E) 56 X katԩsԩnԩn mol kütlesi 40 gramdԩr. 200 ml, 2M X çözeltisine 24 gram katԩ X ve 300 ml su katԩlԩyor. Çökelme olmadԩԫԩna göre, elde edilen çözeltinin molar deriԭimi kaçtԩr? A) 2 E) 6 Kütlece % 16’lԩk 200 gram ve kütlece % 24’lük 300 gram NaOH çözeltileri karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩmԩn özkütlesi 0,8 g/cm3 olduԫuna göre, çözeltinin molar deriԭimi kaçtԩr? (Na = 23, O = 16, H = 1) A) 3,25 B) 4,16 C) 5,2 E) 0,64 buharlaԭtԩrԩlԩyor. 9. 4. D) 0,60 E) 7 Genel formülü CnH2nOn olan katԩnԩn 5,4 gramԩ ile 250 ml çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltinin deriԭimi 0,24M olduԫuna göre, formüldeki n sayԩsԩ kaçtԩr? (C = 12, H = 1, O = 16) A) 1 200 ml, 0,5 M, Na2CO3 çözeltisine 2,12 gram Na2CO3 katԩsԩ ilave edilerek çözünüyor. Hacim artmadԩԫԩna göre, son durumda çözeltinin molar deriԭimi kaçtԩr? (Na = 23, C = 12, O = 16) Kütlece % 12’lik 500 gram NaOH çözeltisinin özkütlesi 1,4 g/cm3 tür. Bu çözeltinin molar deriԭimi kaç mol/litredir? (Na = 23, O = 16, H = 1) A) 1,4 3. 6. NaOH çözülerek hazԩrlanan çözeltinin 200 ml’sinde 2,408.1022 tane iyon bulunmaktadԩr. Buna göre, bu çözeltinin molar deriԭimi kaçtԩr? (Avogadro sayԩsԩ = 6,02.1023) ESEN YAYINLARI 1. TEST – 7 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR B) 2,4 C) 2,5 D) 3 E) 4 Kütlece % 28’lik KOH çözeltisinin özkütlesi 1,4 g/cm3 dür. Bu çözeltinin 200 ml’sine aynԩ sԩcaklԩkta 150 ml su ilave ediliyor. Çözeltinin deriԭimi kaç molar olur? (K = 39, O = 16, H = 1) A) 2,8 B) 3,5 C) 4,0 D) 5,6 E) 7,0 10. 0,2 mol Cr(NO3)3 ile 500 ml çözelti hazԩrlanԩyor. Çözeltideki NO–3 iyonlarԩ deriԭimi kaç molar olur? A) 0,2 B) 0,4 C) 0,6 D) 0,96 E) 1,2 Karԩԭԩmlar 16. Kütlece %5’lik tuz çözeltisinin özkütlesi 1,4 g/cm3 dür. 11. 0,2 M, 200 ml Fe(NO3)2 çözeltisi ile 0,4 M, 200 ml AI(NO3)3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩm çözeltideki NO–3 iyonlarԩ deriԭimi kaç Bu çözeltinin 500 cm3 ünde kaç gram tuz çözünmüԭ olarak bulunur? molar olur? A) 0,3 B) 0,7 C) 0,8 D) 0,96 A) 20 D) 1,2 B) 25 C) 30 D) 35 E) 40 17. Kütlece % 25’lik KOH çözeltisinin 210 gramԩna X gram KOH ilave edilip çözülüyor. Son durumda deriԭimi % 30 olduԫuna göre, kaç gram KOH ilave edilmiԭtir? 12. 0,4 M, 400 ml KOH çözeltisi ile 1M, 100 ml Ca(OH)2 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩm çözeltiye 500 ml su ilave ediliyor. A) 15 B) 17,5 C) 21 D) 37,5 E) 52,5 – Son çözeltide OH iyonlarԩ deriԭimi kaç molar olur? A) 0,50 B) 0,36 C) 0,26 D) 0,18 18. Deniz kenarԩnda 500 gram suda 1 mol KNO3 çö- E) 0,14 zündüԫünde suyun donma noktasԩ –7,44°C’ye düԭer. Buna göre, 342 gram AI2(SO4)3, 1000 gram suda çözündüԫünde çözeltinin donma noktasԩ 13. 200 ml, 0,4M BaCI2 çözeltisine 300 ml KCI çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. A) 0,9 B) 0,7 C) 0,6 D) 0,4 E) 0,3 ESEN YAYINLARI Karԩԭԩm çözeltide CI– iyonlarԩnԩn deriԭimi 0,5 M olduԫuna göre KCl çözeltisinin baԭlangԩç deriԭimi kaç molardԩr? kaç olur? (AI = 27, S = 32, O = 16) A) –9,30 B) –11,16 D) –14,88 E) –18,6 C) –13,95 19. 1 kg suda 1 mol Mg(NO3)2 çözülerek hazԩrlanan çözeltinin normal donma noktasԩ –5,58°C dir. Buna göre, 250 gram suda 1 mol KNO3 tuzu çözülerek hazԩrlanan çözeltinin donma nokta- 14. 3 mol NaOH kullanԩlarak hazԩrlanan 500 ml çö- sԩ kaç olur? zeltinin özkütlesi 1,2 g/ml dir. A) –1,86 B) –3,72 Buna göre, bu çözelti kütlece yüzde kaçlԩktԩr? D) –11,16 E) –14,88 C) –7,44 (NaOH = 40) A) 24 B) 20 C) 18 D) 16 E) 12 20. 34,2 gram AI2(SO4)3 çözülerek hazԩrlanan 250 ml çözelti için; 15. Bir tuz çözeltisinin 2 litresinde 120 gram tuz bulunmaktadԩr. 3 I. Çözelti 0,1 mol AI2(SO4)3 içermektedir. II. SO–24 iyonlarԩ deriԭimi 1,2 molardԩr. III. Al+3 iyonlarԩ deriԭimi 0,8 molardԩr. ifadelerinden hangileri doԫrudur? Çözeltinin özkütlesi 1,2 g/cm olduԫuna göre, bu çözelti yüzde kaçlԩktԩr? (Al = 27, S = 32, O = 16) A) Yalnԩz I B) Yalnԩz II A) 16 D) II ve III E) I, II ve III B) 12 C) 8 D) 7,5 E) 5 C) I ve II 467 KARIԬIMLAR TEST – 10 (YGS–LYS’YE YÖNELԨK SORULAR 1. Kütlece %30 tuz içeren 100 cm3 çözeltide 39 gram tuz çözünmüԭtür. 6. 250 gram tuz çözeltisinden 50 gr su buharlaԭtԩrԩlԩnca deriԭimi % 20 olmaktadԩr. Buna göre çözeltinin özkütlesi kaç gram / cm3 tür? A) 0,39 B) 0,69 C) 1,1 D) 1,3 Çökelme olmadԩԫԩna göre, bu çözeltinin ilk deriԭimi nedir? E) 1,9 A) 10 B) 15 C) 16 D) 17,5 E) 18 7. Kütlece % 32 oranԩnda tuz içeren bir çözeltinin 200 gramԩna 600 gram su ekleniyor. Oluԭan yeni çözeltinin kütlece % kaçԩ tuz olur? 2. % 5 lik bir çözelti hazԩrlamak için 190 gram suda kaç gram tuz çözünmelidir? A) 50 B) 40 C) 30 D) 20 A) 7 B) 8 C) 12 D) 16 E) 20 E) 10 8. %20 lik 200 gram tuz çözeltisini %80 lik yapmak için, I. 600 gram su ilave etmek Bu çözelti kütlece % kaçlԩktԩr? (NaOH = 40 g/mol) A) 10 B) 12 C) 18 D) 20 E) 24 II. 600 gram tuz ilave etmek ESEN YAYINLARI 3. 3 mol NaOH kullanԩlarak hazԩrlanan 1 litre çözeltinin özkütlesi 1,2 g/mol dir. III. 150 gram su buharlaԭtԩrmak IV. 150 gram tuz ilave etmek iԭlemlerinden hangileri uygulanmalԩdԩr? A) Yalnԩz II B) I ve IV D) III ve IV E) I, II ve IV C) II ve III 9. %12 lik 200 gram NaNO3 çözeltisi ile % 18 lik 400 gram NaNO3 çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. 4. 2 mol su ve 0,04 mol CaCO3 ile hazԩrlanan çözelti kütlece % kaçlԩktԩr? ( H = 1, O = 16, Ca = 40, C = 12) A) 4 B) 8 C) 10 D) 15 Oluԭan yeni çözeltinin deriԭimi kütlece % kaçlԩk olur? A) 16 B) 15 C) 14 D) 14,2 E) 13 E) 28 10. %40 lԩk 600 gram NaOH çözeltisi ile %60 lԩk 800 gram NaOH çözeltisi karԩԭtԩrԩlԩyor. Karԩԭԩm çözel5. 500 cm3’ün de 84 gram tuz bulunan çözeltinin özkütlesi 1,4 g/cm3 tür. Bu çözelti kütlece yüzde kaçlԩktԩr? A) 10 472 B) 12 C) 20 D) 24 E) 42 tiye 600 gram su ilave ediliyor. Çözeltinin son deriԭimi kütlece % kaç NaOH olur? A) 48 B) 45 C) 42 D) 36 E) 32 Karԩԭԩmlar 11. Kütlece %28 lik KOH çözeltisinin yoԫunluԫu 1,2 g/ml 16. 0,8 M, 200 ml NaCl sulu çözeltisine kaç ml su katԩlmalԩ ki deriԭimi 0,32 M olsun? dir. A) 300 Çözeltinin M deriԭimi kaç mol / l olur? B) 250 C) 200 D) 150 E) 100 (K = 39, O = 16, H = 1) A) 3,6 B) 4 C) 6 D) 7,2 E) 8,4 17. 0,2 M’lԩk, 500 ml NaOH çözeltisi nasԩl hazԩrlanԩr? (NaOH = 40) A) 4 gram NaOH alԩnԩr, hacmi su ile 1 litreye tamamlanԩr. 12. 200 gram CaCO3 kullanԩlarak 4 litre çözelti hazԩr- B) 500 ml suya 4 gram NaOH eklenir. lanԩyor. C) 500 ml suya 8 gram NaOH eklenir. Deriԭimi kaç mol / litre olur? D) 4 gram NaOH alԩnԩr, hacmi su ile 500 ml ye (CaCO3 = 100 ) A) 0,25 B) 0,30 tamamlanԩr. C) 0,4 D) 0,5 E) 8 gram NaOH alԩnԩr, hacmi su ile 500 ml ye E) 0,6 13. 0,4 M lԩk 5 litre NaOH çözeltisi hazԩrlamak için kaç gram NaOH gerekir? (NaOH = 40) A) 80 B) 60 C) 40 D) 32 E) 24 14. 0,8 M 200 ml HNO3 sulu çözeltisinden 40 ml su buharlaԭtԩrԩlԩyor. Elde edilen çözeltinin deriԭimi kaç M olur? A) 0,9 B) 1 C) 1,2 D) 1,4 E) 1,6 15. 0,24 M 800 ml NaNO3 sulu çözeltisinde X ml su buharlaԭtԩrԩlԩyor. ESEN YAYINLARI tamamlanԩr. 18. 0,4 M Ca(OH)2 çözeltisinin 2 litresi tamamen buharlaԭtԩrԩlԩrsa kaç gram Ca(OH)2(k) elde edilir? (Ca = 40, O = 16, H = 1) A) 57 B) 37 C) 59,2 D) 45,6 E) 34,7 19. 250 ml 2M çözeltisi 60 gram XSO4 içerdiԫine göre, X elementinin atom kütlesi kaçtԩr? (S = 32, O = 16) A) 120 B) 96 C) 48 D) 32 E) 24 20. 25,2 gram Na2SO3 suda çözülerek 1 litre çözelti 1 hazԩrlanԩyor. Sonra bu çözeltinin ’i buharlaԭtԩrԩ5 lԩyor. NaNO3 deriԭimi 0,32 M olduԫuna göre kaç ml Bir çökelme olmadԩԫԩna göre, kalan çözeltinin su buharlaԭtԩrԩlmalԩdԩr? molar deriԭimi nedir? (Na2SO3 = 126) A) 600 B) 480 C) 400 D) 240 E) 200 A) 0,25 B) 0,4 C) 0,5 D) 1 E) 2 473
