Kimya 1 Öğretmen Klavuzu

Transkript

LİSE
KİMYA
1
2004 © Paşa Yayıncılık Ltd. Şti. Bu kitabın tüm yayın hakları Paşa Yayıncılık Ltd. Şti.ʼne
aittir. Yayınevinden yazılı izin alınmadan kısmen veya tamamen alıntı yapılamaz, hiçbir
şekilde kopya edilemez, çoğaltılamaz ve yayınlanamaz. Kişi kendisi için bu copyright
ibaresi ile birlikte olmak koşuluyla bir basılı kopya ve bilgisayarında bir dijital kopya
bulundurabilir. Bunun dışındaki tüm eylemlerde 5/12/1951 TARİH VE 5846 SAYILI
FİKİR VE SANAT ESERLERİ KANUNU çerçevesinde tüm hukuksal haklarımız aranır.
Tüm hakları saklıdır.
DERS KİTABI
ÖĞRETMEN
KLAVUZU
Faruk KARACA
KİMYA-I
1
I
MADDE VE ÖZELLİKLERİ
LİSE
KİMYA I
BÖLÜM I
SORU VE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ
1.
Maddenin doğadaki katı, sıvı ya da gaz durumlarından herhangi birine maddenin hâli denir. Doğada maddeler çoğunlukla katı, sıvı ya da gaz hâlinde bulunurlar. Buna göre;
katı maddeler
––––––––––
toprak
sıvı maddeler
–––––––––––
su
gaz maddeler
–––––––––––
bütan gazı
tahta
etil alkol
doğal gaz
taş
cıva
hidrojen gazı
buz
azot gazı
su buharı
olarak sınıflandırılabilir. Eğer maddeler bu tür bir sınıflandırma ile belirli bir sınıf kapsamına alınabilirler ise
ait oldukları sınıf özelliklerini göstereceklerinden bazı özelliklerini önceden tahmin etmek olanaklı hâle gelir.
Ayrıca bu tür bir sınıflandırmada her durumdaki maddenin tanecikleri arasındaki konumları da belirlenebilir.
2. Çözeltide miktarı görece fazla olan bileşen çözücü, miktarı görece az olan bileşen ise çözünendir. Bir çözeltide bileşenlerin çözen mi yoksa çözünen mi olduğuna karar verebilmek için çözeltideki miktarlarını göreceli
olarak kıyaslamak gerekir. Eğer bileşenlerden birisi su ise miktarı diğer bileşenlerden az da olsa çözücü olarak su kabul edilir.
3. Doymuş çözelti: Belli bir sıcaklık ve basınçta çözücünün çözebileceği kadar çözünen madde içeren çözeltiye doymuş çözelti denir. Doymuş çözeltiye çözünen eklenmesi durumunda, eklenen madde çözünmeden
kalır. Örneğin; 1 atm basınç ve 20˚Cʼta 100 cm3 suda 36 gram yemek tuzu çözünmesiyle oluşan çözelti doymuştur. Bu çözeltide daha fazla yemek tuzu çözmek olası değildir.
Doymamış çözelti: Belli bir sıcaklık ve basınçta bir çözeltide doygunluk miktarının altında madde çözünmüş
ise bu çözeytiye doymamış çözelti denir. Örneğin 1 atm ve 20˚Cʼta yemek tuzunun çözünürlüğü 36 g/100 cm3
sudur. Aynı koşullarda eğer 100 cm3 suda 20 gram yemek tuzu çözünmüş ise bu çözelti doymamıştır. Eğer çözeltide bir miktar daha madde çözülebiliyorsa çözelti doymamış, çözülemiyor ise çözelti doymuştur.
4. Doymamış bir çözelti iki yolla doymuş hâle getirilebilir. Birincisi doymamış çözeltiye çözünen eklemek,
ikincisi doymamış çözeltiden bir miktar çözücü buharlaştırmaktır.
Doymuş bir çözeytiyi doymamış hâle getirmenin yollarından biri değişik etkenlerden yararlanarak çözüneni
çözeltiden uzaklaştırmak ya da çözücü eklemektir.
5. Gazların çoğunun sudaki çözünürlükleri çok az olduğundan, basit yöntemlerle çözünürlükleri bulunamaz.
Örneğin gazoz şişesindeki çözeltide yüksek basınç altında bol miktarda gaz çözünmüştür. Gazoz şişesinin
kapağının açılmasıyla gazın çözünürlüğü azalır. Ayrıca içinde gaz çözünen bir çözelti ısıtıldığında gazın çözünürlüğü azalır. Buna göre gazların çözünürlüğünde çözücü ve çözünenin türü önemli olmakla birlikte basınç
ve sıcaklık etkin rol oynar. Dolayısıyla gazların çözünmesiyle oluşmuş çözeltileri doymuş ya da doymamış
hâle getirebilmek için basınç ya da sıcaklığı değiştirmek gerekir.
6. Seyreltik çözelti: Bir başka çözeltiye göre az miktarda çözünmüş madde içeren çözeltilere seyreltik çözelti
denir.
Derişik çözelti: Seyreltik çözeltiye göre çok miktarda çözünmüş madde içeren çözeltilere derişik çözelti
denir. Eşit miktarda su bulunan beherglaslardan 35 cm3 asit eklenen seyreltik, 70 cm3 asit eklenen beherglasın çözeltisi ise derişiktir.
2
www. pasayayincilik.com © 2004
I
MADDE VE ÖZELLiKLERi
7.
X için 20˚Cʼta;
10 cm3 suda
katı
madde
1,5 g X çözünmüş
100 cm3 suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––
100 · 1,5
x = ––––––––– = 15 gram X çözünür.
10
Xʼin çözünürlüğü 15 g/100cm3 sudur.
alınan
miktar (g)
çözünmeden
kalan miktar (g)
çözünen
miktar (g)
X
5
3,5
1,5
Y
5
1,4
3,6
Z
5
3,8
1,2
Z için 20˚Cʼta;
10 cm3 suda
Y için 20˚Cʼta;
3
10 cm suda
1,2 g Z çözünmüş
3
3,6 g Y çözünmüş
100 cm suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
100 · 1,2
x = ––––––––– = 12 g Z çözünür.
10
Zʼnin çözünürlüğü 12 g/100cm3 sudur.
3
100 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––
100 · 3,6
x = –––––––––– = 36 gram çözünür.
10
Yʼnin çözünürlüğü 36 g/100cm3 sudur.
8.
Farklı iki katı maddenin farklı iki sıvıdaki çözünürlükleri farklı olabileceği gibi aynı da olabilir. Ancak
farklı iki katı maddenin farklı iki sıvıda çözünürlüklerinin aynı olması çok düşük bir olasılıktır. Örneğin
çay şekeri ve limon tuzu suda çözünür ve çözünürlük değerleri farklıdır. Yine çay şekeri ve limon tuzu bir
sıvı olan etil alkolde çözülmeye çalışıldığında şekerin hemen hemen hiç çözünmediği, limon tuzunun ise
çözündüğü görülür.
9. a. Yandaki tabloya göre sıcaklık arttıkça maddenin
çözünürlüğü de artmıştır. Bu nedenle çözünen madde
büyük olasılıkla katı maddedir.
b. 60 ˚Cʼta;
50 cm3 suda
140 g çözünmüş
sıcaklık (˚C)
20
40
60
80 100
3
50 cm suda
gram cinsinden 100 120 140 180 180
çözünen miktarı
3
100 cm suda x
––––––––––––––––––––––––––––––––
100 · 140
x = ––––––––– = 280 g çözünmüştür. Buna göre bu maddenin çözünürlüğü 280 g/100 cm3 sudur.
50
10.
Naftalin vb. maddelerin molekül yapıları suya benzemediğinden suda çözünmez. Naftalin benzen ve gaz
yağında çözünmesi bu çözücülerin molekül yapılarının naftaline benzemesinden kaynaklanır.
11.
Yemek tuzu suda, kauçuk benzende, oje asetonda, iyot karbon tetraklorürde iyi çözünür. Farklı maddelerin
farklı çözücülerde çözünebilmeleri maddelerin ayırt edilmesinde kullanılır. Çünkü çözünürlük katı, sıvı ya
da gaz maddelerin tümü için ayırt edici bir özelliktir.
12.
Çözücülerin günlük yaşamdaki kullanımlarına çok sayıda örnek bulunabilir. Bunlardan bazıları şöyle sıralanabilir.
® Suda sabunun çözünmesi,
® Gazoz vb. içinde CO2 çözünmesi,
® Suda yemek tuzunun çözünmesi,
® Çay, gazoz, su vb. içinde şekerin çözünmesi gibi.
® Yağlı boya ve verniklerin tinerde çözünmesi,
13.
Sudan başka çözücülere aseton, benzen, tiner, neft, karbon tetraklorür, karbon disülfür, etil alkol, metil
alkol, dietil eter örnek verilebilir. Eterik yağ, esans gibi kokulu maddelerin etil alkolde çözülerek kolonya,
parfüm ve deodorantların hazırlanması; tiner ya da neft içinde yağlı boya ve verniklerin çözülmesi, tırnak
cilâsının aseton ile temizlenmesi bu tür çözücülerin günlük yaşamdaki uygulamalarına örnek verilebilir.
KİMYA-I
3
I
14.
20˚Cʼta suyun öz kütlesi yaklaşık 1 g mL–1 kabul edilir. Bu nedenle 100 mL su yaklaşık 100 g gelir.
20˚Cʼta 180 g çözeltide 80 g X, 100 g su vardır.
180 g çözeltide
80 g X varsa
450 g çözeltide
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
450 x 80
x = ––––––––– = 200 g X vardır.
450 – 200 = 250 g su vardır.
180
15.
1 x 10–3 g = 0,001 g
0,001 g tebeşir için
100 cm3 su gerekirse
3 g tebeşir için
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3 x 100
x = ––––––––– = 300 000 cm3 su gerekir. 300 000 cm3 = 300 litre
0,001
16.
100 cm3 suda
20 cm3 suda
60 g katı çözünürse
10 cm suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
10 x 12
x = –––––––– = 6 g katı çözünür.
20
12 – 6 = 6 g katı madde filtrede toplanır.
20 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
20 x 60
x = –––––––– = 12 g katı çözünür.
100
17.
100 cm3 suda
90˚Cʼta;
3
3
3
75 cm suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––––
75 x 200
x = ––––––––– = 150 g katı çözünür.
100
Çözeltiyi doymuş hâle getirebilmek için 150 – 63 = 87 g daha katı çözülmelidir.
18.
Grafiğe göre çözünürlük; 80˚Cʼta 160 g/100 cm3 sudur. Çökme 80˚Cʼta başladığına göre bu sıcaklıkta
çözelti doymuş hâldedir. Çözeltinin doymuş hâlinden yararlanılırsa;
80˚Cʼta; 100 cm3 suda
160 g X çözünürse
3
50 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––
50 x 160
x = –––––––––– = 80 g X çözünür.
100
19.
400 cm3 suda
100 cm3 suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––
100 x 50
x = ––––––––– = 12,5 g X çözünür.
400
100 cm3 suyun 12,5 g Xʼi çözebildiği sıcaklık (yani çözünürlüğün 12,5 g X/100 cm3 su olduğu sıcaklık)
grafikten görüldüğü gibi 20˚Cʼtur.
20.
300 cm3 suda x
–––––––––––––––––––––––––––––
300 x 110
x = –––––––––– = 330 g X çözünür.
100
4
40˚Cʼta;
60 g X
100 cm3 suda çözünürse
330 g X
x
–––––––––––––––––––––––––––––
330 x 100
x = –––––––––– = 550 cm3 suda çözünür.
60
550 – 300 = 250 cm3 su eklenmelidir.
I
21.
20˚Cʼta; 304 g çözeltide
204 g şeker çözünürse
35˚Cʼta; 100 g suda
800 g çözeltide x
–––––––––––––––––––––––––––––––––
800 x 204
x = –––––––––– = 536,842 g şeker çözünür.
304
230 g şeker çözünürse
263,158 g suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––
263,158 x 230
x = ––––––––––––– = 605,263 g şeker çözünür.
100
605,263 – 536,842 = 68,421 g daha şeker çözülmelidir.
Çözeltide: 800 – 536,842 = 263,158 g su vardır.
TESTLERİN ÇÖZÜMLERİ
1.
Kütle maddeler için ortak özellik olup ayırt edici özellik değildir.
(Doğru seçenek A)
2.
Gazoz bir çözeltidir. Bu çözeltide su çözücü (çözen) şeker ise çözünendir.
(Doğru seçenek B)
3.
Pudra şekeri, toz şeker ve kesme şekerin aynı sıcaklıkta aynı miktar suda çözünen miktarları eşittir. Ancak
çözünme hızları farklıdır. En çabuk çözünen pudra şekeri, en geç çözünen kesme şekerdir.
(Doğru seçenek E)
4.
Gazoz, içinde açık hava basıncından daha yüksek basınçta karbon dioksit gazı çözülerek hazırlanır. Kapak
açıldığında çözelti (gazoz) üzerindeki basınç açık hava basıncına eşit hâle gelir ve azalan basınçla karbon
dioksit gazının çözünürlüğü azaldığı için, gazın bir kısmı çözeltiden (gazozdan) ayrılır.
(Doğru seçenek A)
5.
Çözünürlük her iki grafikte de aynı (60 gram) olduğu için sıcaklığın değişmediği anlaşılmalıdır, I. yargı
yanlıştır. Basıncın katıların çözünürlüğüne etkisi olmadığı için II. yargı da yanlıştır. Çözeltiyi karıştırmak
çözünmeyi hızlandırdığı için doymuş çözelti daha kısa sürede elde edilir, III. yargı doğrudur. Katının eğer
mümkünse daha küçük parçalar hâline ya da toz hâline getirilmesi de çözünmeyi hızlandırır. IV. yargı da
doğrudur.
(Doğru seçenek E)
6.
7.
3
200 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––
200 x 50
x = ––––––––– = 100 g X çözünür.
100
100 – 10 = 90 g daha X çözülmelidir.
3
500 cm suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––
500 x 60
x = ––––––––– = 300 g X çözünür.
100
(Doğru seçenek B)
(Doğru seçenek (E)
8.
20˚Cʼta;
100 cm3 suda
80˚Cʼta;
300 cm3 suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––
300 x 40
x = –––––––––– = 120 g X çözünür.
100
9.
0˚Cʼta;
100 cm3 suda
3
100 cm suda
3
300 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––
300 x 70
x = ––––––––– = 210 g X çözünür.
100
210 – 120 = 90 g daha X çözülmelidir.
(Doğru seçenek B)
250 cm3 suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––
250 x 20
x = ––––––––– = 50 g X çözünür.
100
40˚Cʼta;
50 g Xʼin çözünmesi ile 100 cm3 su doymuş hâle gelir.
250 – 100 = 150 cm3 su buharlaştırılmalıdır.
KİMYA-I
(Doğru seçenek B)
5
I
10.
90˚Cʼta;
500 cm3 suda
3
200 g X çözülürse
100 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––
100 x 200
x = –––––––––– = 40 g X çözülür.
500
11.
12.
Çözelti 90˚Cʼta doymamıştır. Çünkü 90˚Cʼtaki
çözünürlük 70 g X / 100 cm3 sudur.
Çözünürlüğün 40 g/100 cm3 su olduğu sıcaklık grafikte 20˚Cʼtur. Çözelti bu sıcaklıkta doymuş hâle
geldiği için ilk çökelme bu sıcaklıkta başlar.
(Doğru seçenek C)
Acı badem yağı suda çözünmez ve bir çözelti elde edilemez.
(Doğru seçenek A)
Gazların çözünürlüğü basınçla doğru sıcaklıkla ters orantılıdır.
* Aynı basınçta sıcaklığı düşük olan kapta çözünürlük daha fazladır (I>III).
* Aynı sıcaklıkta basıncı yüksek olan kapta çözünürlük daha fazladır (III>II).
13.
* Sıcaklıklığın daha düşük basıncın daha yüksek olduğu kapta daha fazla gazın çözünmesi beklenir
(I>III>II).
(Doğru seçenek C)
Çözünürlük, belirli sıcaklıkta 100 cm3 çözende çözünen madde miktarıdır.
160 mL suda
54,4 g potasyum klorür çözünürse
100 mL suda
X
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
100 x 54,4
X = ––––––––––––– = 34 g potasyum klorür çözünür.
160
(Doğru seçenek A)
14.
Ortamın sıcak oluşu ve karıştırma işlemi çözünmeyi çabuklaştırır. Çözücünün miktarının da fazla oluşu, X
katısının çözücüyle daha çabuk temas etmesini ve daha hızlı çözünmesini sağlar.
(Doğru seçenek E)
15.
® Katıların çözünürlüğü sıcaklıkla değişir (I. yargı doğrudur.).
® Gazların çözünürlüğü basınçla değişir (II. yargı doğrudur.).
® Katıların çözünürlüğü değil, çözünme hızı tane büyüklüğü ile değişir (III. yargı yanlıştır.).
(Doğru seçenek D)
16.
X katısının doymuş çözeltisinde çözen ile çözünen arasındaki oran 100/40ʼtır. Aralarında 100/40 oranı
bulunan I. ve III. çözeltiler doymuştur.
(Doğru seçenek C)
17.
Su miktarının artırılması (A), çözeltinin karıştırılması (B), katı miktarının artırılması (D), katının toz hâline getirilmesi (E) çözünürlüğü belli sıcaklıkta değiştirmez. Çözünme ekzotermik (ısı veren) olduğu için
çözeltinin sıcaklığının düşürülmesi (C) çözünürlüğü artırır.
(Doğru seçenek C)
18.
® Piston I yönünde itilirse gazın içinde bulunduğu hacim azalacağı için basınç artar, dolayısıyla daha çok
karbon dioksit çözünür (I. yargı doğrudur.).
® Piston II yönünde çekilirse hacim büyür, basınç küçülür ve karbon dioksit gazının çözünürlüğü azalır
(II. yargı yanlıştır).
® Kap buz kalıpları içine konulduğunda ortamın sıcaklığı düşeceği için karbon dioksit gazının çözünürlüğü artar (III. yargı doğrudur).
(Doğru seçenek E)
19.
I. Çözücü miktarı artırmak; X katısının çözünme hızını değiştirir.
II. Çözeltiyi karıştırmak; X katısının çözünme hızını değiştirir.
III. Basıncı artırmak; X katısının çözünürlüğünü etkilemez.
IV. Çözelti sıcaklığını değiştirmek; X katısının çözünürlüğünü değiştirir.
(Doğru seçenek C)
20.
fieker çözeltisine sabit sıcaklıkta şeker eklenerek çözünmesi sağlanabiliyorsa çözelti doymamıştır. Çözeltide şeker çözünmesi çözeltinin hem kütlesini hem de yoğunluğunu artırır. Ayrıca çözelti seyreltik hâlden
derişik hâle geçer. fiekerin çözünürlüğü çözeltiye şeker eklemekle değişmez.
(Doğru seçenek D)
6
I
DENEY 1.1: Aynı miktar çeşitli katı maddelerin çözünen miktarlarının karşılaştırılması
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. 20˚Cʼta 10 cm3 suda yemek tuzu 3,6 g, yemek sodası 0,96 gram
çözünür. Dolayısıyla tüplerde bir miktar tuz çözünmeden kalır.
2. Tüplerde çözünmeden kalan madde miktarları (yemek tuzu
1,4 g, yemek sodası 4,04 g) birbirinden farklıdır.
3. Tüplerde çözünmeden kalan madde miktarı ile çözünmüş hâlde bulunan madde miktarı arasında bir ilişki yoktur.
4. Aynı miktar su içinde yemek tuzu ve yemek sodasının çözünme
miktarları aynı değildir. Dolayısıyla farklı katı maddelerin
aynı miktar sudaki çözünürlükleri farklıdır ve çözünürlük maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
yemek
tuzu
yemek
sodası
5. Yemek tuzunun bulunduğu tüpe 5 cm3 daha su eklenmesi çözünmemiş tuzun bir miktarının daha çözünmesini sağlar.
DENEY 1.2: Sıvıların suda çözünürlüklerinin araştırılması
1. Hayır.
2. Etil alkol ve aseton suda her oranda çözünebildiği hâlde kar-
sirke etil alkol
çözeltisi çözeltisi
su
karbon tetraklorür
bon tetraklorür çözünmez.
Dolayısıyla etil alkol, aseton ve karbon tetraklorür çözünürlüklerinden yararlanılarak ayırt edilebilir.
3. Evet. Genellikle sıvıların çözünürlükleri geniş bir aralık içinde değişir.
DENEY 1.3: Gazların sudaki çözünürlüğünün araştırılması
1. Gazoz kapağı açıldığında şiddetli gaz çıkışının nedeni gazoz çözeltisi içinde bol miktarda çözünmüş gaz bulunuyor olmasıdır.
2. Evet. Her gaz az ya da çok miktarda sıvıda
çözünür.
3. Evet. Bu durum, gazların çözünürlüğünün
basınçla doğru orantılı olarak değiştiğini
ve gazoz üzerindeki basınç kalktığında
gazın çözünürlüğünün azaldığını gösterir.
KİMYA-I
7
I
DENEY 1.4: Sıcaklığın çözünürlüğe etkisinin incelenmesi
1. Aynı sıcaklıkta yemek sodası ve sodyum sülfat tuzunun
çözünürlükleri aynı değildir.
2. Genel olarak sıcaklığın artırılması ile katıların çözünürlüğü artar. Deneyimizde
yemek sodasının çözünürlüğü sıcaklığın artması ile
artarken, sodyum sülfatın
çözünürlüğü azalır.
sodyum
sülfat
yemek
sodası
sodyum
sülfat
yemek
sodası
3. Sıcaklık arttıkça bazı katıların çözünürlüğü artarken
bazı katıların çözünürlüğünün azaldığı söylenebilir.
DENEY 1.5: Farklı katı iki maddenin farklı iki sıvıdaki çözünürlüklerinin incelenmesi
(fieker ve sitrik asidin suda ve etil alkoldeki çözünürlükleri)
çay
şekeri
sitrik
asit
çay
şekeri
sitrik
asit
çay
şekeri
sitrik
asit
1. Çay şekeri ve sitrik asidin sudaki çözünürlükleri arasında belirgin bir fark görülmez. Çünkü çay şekeri ve sitrik asit suda tamamen çözünür.
2. Çay şekeri ve sitrik asidin etil alkoldeki çözünürlükleri tamamen birbirinden farklıdır.
3. Değişik çözücüler maddelerin ayırt edilmesinde kullanılabilir. Örneğin kauçuk suda çözünmez fakat
başka bir çözücü olan karbon disülfürde çözünür. Çay şekeri etil alkolde çözünmediği hâlde sitrik
asitte tamamen çözünür.
8
LİSE
KİMYA I
BÖLÜM II
MADDELERİN AYRILMASI
1. Bardağın alt kısmında katı yemek tuzu bulunurken, bunun üstünde homojen tuzlu su çözeltisi vardır. Dolayısıyla bardağın içinin tamamı iki fazlı heterojen bir karışımdır.
2. Karışımı oluşturan bileşenlerin dağılımı, karışımın her noktasında aynı ise homojen karışım denir.
Karışımı oluşturan bileşenlerin dağılımı, karışımın her yerinde aynı değilse buna heterojen karışım denir.
Buna göre karışımlar;
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
homojen karışım
heterojen karışım
––––––––––––––––
–––––––––––––––––––––
tuzlu su, çay
süt
gazoz
çikolatalı kek
hava
ayran, toprak
çeşme suyu
vişne reçeli, portakal suyu
olarak sınıflandırılabilir.
Toz karabiber, naftalin, tuz, nikel karışımını bileşenlerine ayırmak için karışımı oluşturan maddelerin ayırt
edici özelliklerine bakılır. Buna göre karışıma mıknatıs yaklaştırıldığında nikel, sonra elektrik yüküyle yüklenmiş ebonit çubuk yaklaştırıldığında toz karabiber ayrılır. Naftalin ve tuz karışımı önce suda çözülür ve
sonra süzülür. Süzgeç kâğıdında naftalin kalır. Kalan süzüntü ise tuzlu sudur. Tuzlu su buharlaştırılarak katı
hâlde tuz elde edilir.
Su, odun talaşı, alkol ve zeytin yağından oluşan karışımı bileşenlere ayırmak için bileşenlerin ayırt edici
özelliklerine bakılır. Karışımın üzerinde odun talaşı toplandığından süzgeç ya da kaşıkla toplanır. Kalan
karışım ayırma hunisine alınır. Öz kütle farkından yararlanarak ayırma hunisi ile zeytinyağı ayrılır. Su ve
alkol karışımı da kaynama noktaları farkından ayrımsal damıtma ile bileşenlerine ayrılır.
Demir, yemek tuzu, bakır ve kurşundan oluşan bir karışımı bileşenlerine ayırmak için;
I. Karışıma mıknatıs yaklaştırılırsa demir tozu karışımdan ayrılır.
II. Yemek tuzu, bakır ve kurşundan oluşan karışıma su eklenirse sadece yemek tuzu çözünür. Karışım süzülürse yemek tuzu çözelti hâlinde ayrılır. Çözelti buharlaştırılarak yemek tuzu elde edilir.
III. Bakır ve kurşundan oluşan karışım porselen krozeye alınır. Kurşunun erime sıcaklığı bakırdan daha
düşük olduğundan hâl değiştirme sıcaklığı farkından yararlanılarak kurşun erimiş hâlde ayrılır.
I. Karışıma mıknatıs yaklaştırılırsa demir tozu karışımdan ayrılır.
II. Kükürt + limon tuzu + şekerden oluşan karışıma etil alkol ilâve edilirse sadece limon tuzu çözünür,
karışım süzülürse limon tuzu çözelti hâlinde süzgeçten geçer. Geride kükürt ve şeker kalır.
III. Kükürt + şekerden oluşan karışıma su ilâve edilirse şeker suda çözünür, kükürt çözünmez; karışım süzülürse şeker çözelti hâlinde süzgeçten geçer. Süzgeçte kükürt kalır.
Bu amaçla havadaki toz taneciklerinin tutulmasını sağlayan hava filtresi kullanılır. Filtrenin çok ince
gözeneklerinden toz tanecikleri geçemezken, hava geçer ve uygun bir benzin hava karışımı elde edilir. Bu
filtrelerin belli aralıklarla temizlenmesi ya da değiştirilmesi gerekir; yoksa zamanla toz tanecikleri filtrenin
gözeneklerini tıkayacağı için bir süre sonra gazlar da geçemeyebilir.
Öncelikle hava yoğunlaştırılır (sıvılaştırılır). Sıvı hava daha sonra ayrımsal damıtmaya tâbi tutulur.
–183˚Cʼta toplama kabında elde edilen gaz oksijen gazıdır.
Tuzlu tereyağı ısıtılır ve erime noktası, tuzunkine oranla çok düşük olan tereyağı öncelikle erir. Katı yemek
tuzu yağda çözünmez. Sıvı tereyağı ve katı tuzdan oluşan karışım, sıvı kısmın dikkatlice başka bir kaba aktarılmasıyla ya da uygun bir süzme aracının yardımıyla süzülerek bileşenlerine ayrılır. Ya da tuzlu tereyağı su
ile yıkanır. Tuz suda çözünerek tereyağından ayrılır.
KİMYA-I
9
II
10. Çeşme suyu içinde bazı minerallerin; deniz suyu ise birçok tuzun çözündüğü homojen karışımlardır. Yağmur suyunda ise bir miktar azot dioksit, kükürt dioksit ve karbon dioksit gazı çözünmüştür. Yani çeşme
suyu, deniz suyu ve yağmur suyu birer homojen karışımdır. Dolayısıyla ayıt edici özellikleri bir saf madde
olan saf suyla aynı olmadığı gibi; içerdikleri madde miktarları farklı olduğu için ayırt edici özellikleri de
birbirinin aynı değildir. Söz gelimi; kaynamaya başlama sıcaklıkları birbirinden farklıdır (Hiçbiri 100˚Cʼta
kaynamaz.) ve bu farklılıktan yararlanılarak birbirlerinden farklı oldukları anlaşılabilir.
11. Çeşme suyu damıtılırsa içinde çözünmüş mineraller ve gazlardan ayrılır ve bu yolla saf su elde edilebilir.
12. Kirli kaya tuzu önce toz hâline getirilip, uygun eleklerden geçirilerek iri taneli yabancı maddelerden (taş,
toprak vb.) arındırılır. Sonra geri kalan kısma su ilâve edilip kaya tuzunun suda çözünmesi sağlanır, çözünmeyen kısım yine süzülerek ayrılır. Son işlem ayrımsal kristallendirme ile içinde çözünmüş hâlde bulunan
diğer maddelerden arındırmaktır.
13. Bir kum türü olan silisyum dioksit, soda ve kireç taşı belirli oranlarda karıştırılır. Bu karışım herhangi bir
değişime uğramadağından fiziksel değişmedir.
Karışımın fırınlanması ve cam hâline getirilmesi kimyasal bir değişmedir. Çünkü karışımdan yeni bir madde olan cam elde edilmiştir.
Doğada cam parçalarının yıkanıp, kurutulması, küçük parçalar hâline getirilmesi, kırma ve erime gibi işlemler camın yapısında herhangi bir değişiklik yapmadığından olayların tümü fiziksel değişmedir.
14. Kimyasal değişmelerde görece daha büyük bir enerji değişimi söz konusudur. Kimyasal değişmeler sonucu oluşan maddenin başlangıçtaki maddeye dönüştürülmesi çoğu kez mümkün değilken, fiziksel değişim
geçiren madde çoğu kez başlangıçtaki hâline dönüştürülebilir. Kimyasal değişmeler sonucu başlangıçtaki
maddeninkinden farklı ayırt edici özelliklere sahip başka bir madde oluşur. Fiziksel değişmelerde maddenin
ayırt edici özellikleri başlangıçtaki maddeninkiyle aynıdır, yani madde aynı maddedir.
15. Homojen karışımların özellikleri her yerinde aynıdır, heterojen karışımlarda ise aynı değildir. Homojen karışımlar tek fazlıdır, heterojen karışımlar ise en az iki fazlıdır. Homojen karışımlarda çoğu kez bileşenlerden
birinin diğerinin içinde karışmasının bir sınırı (çözünürlük) vardır. Oysa bileşenlerinin miktarı farklı olan
sonsuz sayıda heterojen karışım elde edilebilir.
16.
I. Karışım süzülürse su ve etil alkol, demir tozu ve kumdan ayrılır.
II. Demir tozu + kum karışımına mıknatıs yaklaştırılırsa bu iki madde birbirinden ayrılır.
III. Etil alkol + su karışımı damıtılırsa (ya da ayrımsal damıtmaya tâbi tutulursa) bu iki madde de birbirinden ayrılır.
17. Birbirinin içinde çözünen bu üç madde ayrımsal damıtmaya tâbi tutulursa sırasıyla önce metil alkol (k.n.
65˚C), sonra izopropil alkol (k.n.82˚C) en son olarak da su (k.n.100˚C) elde edilir.
18. Karışım süzülürse etil alkol ayrılır. Yemek tuzu ve potasyum nitrattan oluşan heterojen katı-katı karışımı ise
bu iki maddenin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişiminin farklı olması nedeniyle ayrımsal kristallendirmeye tâbi tutulur.
19. Havadan oksijen ve azot gazı elde etme fiziksel bir değişmedir. Oksijen gazı; mumun yanmasında ve solunumda kullanılması ise kimyasal değişmedir. Oksijen gazı başka maddelerle tepkimeye girerek ve yeni
maddeler oluşmuştur.
Azot gazının amonyağa dönüştürmesi, amonyaktan da gübre elde edilmesi kimyasal, gübrenin su da çözünmesi fiziksel değişmedir.
20. 20˚Cʼta; 30 g X
100 cm3 su çözünürse
75 g X
x
––––––––––––––––––––––––––––––
75 x 100
x = ––––––––– = 250 cm3 suda çözünür.
30
250 cm3 su ilâve edilirse Xʼin tamamı çözünür ve suda çözünmeyen naftalin süzülerek karışımdan ayrılır.
10
II
21. a. Elektrolizde açığa çıkan maddenin miktarı elektroliz süresiyle doğru orantılıdır (Faraday yasası).
30 dakikada
16 cm3 hidrojen gazı toplanırsa
60 dakikada
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
60 x 16
x = –––––––– = 32 cm3 hidrojen gazı toplanır.
30
VO
1
2
b. Suyun elektrolizinde açığa çıkan gazların hacim oranı –––––––
= –––– ʼdir.
VH
2
2
32 cm3 H2 toplanırsa 16 cm3 O2 toplanır.
1. Z gazı, X sıvısı ile Y katısıdan oluştuğuna göre kesinlikle element olamaz.
(Doğru Seçenek E)
2. Suyun buz hâline gelişi donma, atmosferde yağmur damlalarının oluşması yoğunlaşma, kolonyanın kokusunun duyulması buharlaşma, ısınan suyun her yerinden kabarcıklar çıkararak gaz hâline geçişi kaynama dır.
(Doğru Seçenek B)
3. X, A ve Bʼye ayrışabildiğine göre kesinlikle bileşiktir. C maddesi de Y maddesinin ısıtılarak havadaki oksijen ile birleşmesinden oluşturulduğuna göre kesinlikle bileşiktir.
(Doğru Seçenek D)
4. Elementlerin en temel özelliği başka maddelere ayrışmamalarıdır.
5. X ⎯→ –110˚Cʼta kaynadığı için –10˚Cʼta gaz hâlindedir.
Y ⎯→ –15˚Cʼta kaynadığı için –10˚Cʼta gaz hâlindedir.
Z ⎯→ –18˚Cʼta erir, 86˚Cʼa kadar (–10˚Cʼta) sıvıdır.
W ⎯→ 15˚Cʼta eridiği için –10˚Cʼta katı hâldedir.
(Doğru Seçenek E)
(Doğru Seçenek B)
6. Süzme ile ayırma tekniği bileşenlerinden birinin çözündüğü, diğerinin çözünmediği bir sıvı yardımıyla
çözünürlük farkından yararlanılarak yapılır.
(Doğru Seçenek D)
7. Çözünmüş gazı belirlemek için çözeltiyi ısıtıp (çözünürlük sıcaklıkla azaldığından) gaz çıkışını gözlemlemeye çalışmak gerekir. Katıların sudaki çözeltileri soğutulup (genellikle çözünürlük azaldığında) çökmenin
gözlenmesi gerekir.
(Doğru Seçenek A)
8.
® Çinkonun hidroklorik asitle tepkimesinden çinko klorür elde edilir. Bu bileşiğin sulu çözeltisinin buharlaştırılmasıyla da katı çinko klorür elde edilir. Çinko klorürle çinko aynı özellikte değildir.
® Hidrojen gazı yakılırsa su buharı oluşur. Buhar, yoğunlaşırsa su elde edilir. Hidrojen gazı ile suyun özellikleri farklıdır.
® Yemek tuzu çözeltisinin suyu buharlaştırılırsa katı yemek tuzu elde edilir. Yemek tuzunun özellikleri
çözelti içindeki yemek tuzunun özellikleri ile aynıdır.
(Doğru Seçenek C)
9. ® Harmanda buğdayın samandan ayrılması işlemi, buğday ve samanın öz kütlelerinin farklı olmasından
yararlanarak yapılır.
® Deniz suyundan tuzun ayrılması, damıtma ve ayrımsal kristallendirme yöntemleriyle yapılır.
® Ham petrolden benzin eldesi, bileşenlerin kaynama noktalarının farklı olmasından yararlanılarak yapılır.
(Doğru Seçenek A)
10. Toz biber, elektrik yüklü cisimler tarafından çekilirken, yemek sodası bu özelliğe sahip değildir.
(Doğru Seçenek C)
KİMYA-I
11
II
11. Mıknatıs tarafından çekilen metaller; demir, kobalt ve nikeldir. Verilen ikili karışımlardan ancak nikel-plâtin
karışımı mıknatısla ayrılabilir.
(Doğru Seçenek E)
12. Ayrımsal damıtma sıvı-sıvı karışımlarına (bileşenlerinin kaynama noktalarının arasındaki fark yeterince
büyük olmadığı için) uygulanır.
(Doğru Seçenek E)
13. Lehim, çinko ve alüminyum mıknatıstan etkilenmezken, demir mıknatıs tarafından çekilir ve söz konusu
karışımdan mıknatısla ayrılabilir.
(Doğru Seçenek A)
14. Etin kokması, gümüşün kararması, yeşil yaprağın sararması kimyasal değişmedir.
(Doğru Seçenek D)
15. Oda sıcaklığında katı olması, kömürün fiziksel özelliğidir.
(Doğru Seçenek A)
16. Etil alkol ve aseton bir sıvı-sıvı karışımdır ve bileşenlerini ayrı ayrı elde edebilmek için ayrımsal damıtma
yöntemi kullanılmalıdır.
(Doğru Seçenek B)
17. Gaz yağı suda çözünmez ve bu iki madde bir kapta iki ayrı fazdan oluşan heterojen karışım oluşturur.
(Doğru Seçenek C)
18. Amonyak-hidrojen gazlarının karışımı soğutulursa yoğunlaşma noktası yüksek olan amonyak (y.n. –33˚C)
önce yoğunlaşır ve yoğunlaşma noktası çok düşük olan hidrojen gazından (y.n. –253˚C) kolayca ayrılır.
Yakma yöntemi hızlıdır ancak ekonomik değildir.
(Doğru Seçenek B)
19. Kireç (sönmemiş), kireç taşının 900˚C - 1000˚C sıcaklıkta ısıtılmasıyla elde edilir.
(900˚C - 1000˚C)
Kireç taşı + Isı ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Sönmemiş kireç + Karbon dioksit
(Doğru Seçenek B)
20. Bir bileşik olan yemek tuzunu (sodyum klorür) fiziksel yollarla sodyum ve klor elementlerine ayrıştırmak
mümkün değildir. Bunu sağlamak için kimyasal bir işlem olan elektroliz uygulanmalıdır.
(Doğru Seçenek D)
DENEY 2.1: Katı iki madde karışımının elektriklenme ile ayrılması
Deney Sonu Soruları Yanıtları
1. Elektriklenme ile ayırma işleminin tam olabilmesi, bileşenlerin nemli olmamasına ve ayırma işleminin
birkaç kez tekrarlanmasına bağlıdır. Deneyde ayırma işleminin tam olarak gerçekleştiği söylenemez.
2. Elektriklenme ile ayırma işlemi küçük ölçekli işlemler için uygun bir yöntem olarak düşünülebilir.
Ancak teknik güçlükler nedeniyle büyük çapta ayırma işlemlerinde kullanışlı bir yöntem değildir.
3. Yemek tuzu-pul biber, şeker-kükürt tozu, yemek tuzu-karabiber gibi sınırlı sayıda karışım elektriklenme yoluyla bileşenlerine ayrılabilir.
12
II
DENEY 2.2: Katı iki madde karışımının mıknatıs ile ayrılması
1. Demir tozu ile kükürt tozu karışımının bileşenlerine ayrılmasında
bu maddelerin manyetik olma ya
da olmama özelliklerinden yararlanılır.
2. Karışımdaki bir maddeyi mıknatısla çekerek ayırmak işlemi çoğu kez olanaklı olmakla beraber oldukça zaman alıcıdır. Ayrıca bu
yöntemle maddelerden birini diğer maddeden her zaman tam olarak ayrılmayabilir. Bu nedenle mıknatısla ayırma yöntemi sanayide daha çok bir ön ayırma işlemi olarak görülür.
DENEY 2.3: Katı iki madde karışımının öz kütle farkı ile ayrılması
1. Karışımı oluşturan her iki maddenin özkütlelerinin suyun özkütlesinden küçük ya da büyük
olması ayırma işlemini olanaksız hâle getirir.
Bir karışımdan ayrılacak iki maddeden birinin
öz kütlesinin suyunkinden küçük, diğerinin ise
büyük olması, karışımın bu yöntemle ayrılmasını kolaylaştırır. Öz kütlesi küçük olan madde
suyun üstünde yüzerken, diğer madde dibe
çöker.
hızar talaşı
kum
hızar
talaşı
kum
hızar talaşı kum karışımı
2. Hızar talaşı ve kum karışımı su içine atılacağından hızar talaşının öz kütlesinin suyunkinden küçük,
kumun öz kütlesinin suyunkinden büyük olması gerekir.
dkum > dsu > dhızar talaşı
3. Bu yöntemle bileşenler tam olarak birbirinden ayrılamaz. Buna rağmen öz kütle farkına dayanan
ayırma yöntemlerine, çeşitli sanayi kollarında sık sık başvurulur.
DENEY 2.4: Bulanık suyun süzme ile temizlenmesi
1. Yemek tuzu ve toprak sudaki çözünürlüklerinin farklı oluşundan yararlanılarak birbirinden ayrılır.
2. Yemek tuzu suda çözünerek çözelti hâlinde geçtiğinden süzgeç kâğıdı
tarafından tutulamaz. Çünkü çözeltiler süzme ile bileşenlerine ayrılamaz.
3. Kaynak sularının berrak olmasının nedeni, yer altında ince kum, çakıl
taşı ve çeşitli boyutlarda kaya parçaları arasından geçerken doğal olarak süzülerek yer yüzüne çıkmasıdır.
KİMYA-I
13
II
DENEY 2.5: Katı iki madde karışımının çözünürlük farkı ile ayrılması
1. Yemek tuzu ve naftalin sudaki çözünürlüklerinin farklı oluşundan yararlanılarak karışımdan ayrılır.
2. Süzme işlemi sonrası süzgeç kâğıdında kalan madde
suda çözünmeyen naftalindir.
3. Süzme ile ayırma yöntemi çözünürlükleri farklı
olan katıların oluşturduğu karışımları ayırmak için
uygun bir yoldur.
DENEY 2.6: Çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimi farklı olan iki katı maddenin ayrılması
1. Oda sıcaklığında 15 mL suda, onar gram potasyum nitrat ve
sodyum klorürün tamamı çözünmez.
2. 80˚Cʼta potasyum nitratın tamamı çözünür. Ancak sodyum
klorürün çözünürlüğü sıcaklıkla pek değişmez. Dolayısıyla
7,7 gram sodyum klorür çözünmeden kalır ve süzme işlemi
sırasında süzgeç kâğıdı tarafından tutulur.
3. 30˚Cʼta süzgeç kâğıdından geçen çözeltide potasyum nitratın
tamamı ile sodyum klorürün bir kısmı bulunur.
4. Karışımda bulunan iki maddenin büyük bir kısmı ayrı ayrı saf
hâlde elde edilebilmektedir. Ancak ayırma işlemi tamamen
yapılamamaktadır.
5. Deney sonunda kalan sıvı saf su değildir. Bu sıvı buharlaştırıldığında geride katı madde kalması saf olmadığını gösterir.
DENEY 2.7: Suda çözünmüş bir katı maddenin, suyun buharlaştırılması ile elde edilmesi
1. Su-limon tuzu çözeltisinden
limon tuzunun ayrılabilmesi suyun düşük sıcaklıklarda
buharlaşabilme özelliğinden
yararlanılarak gerçekleştirilir.
2. Bu yöntemle şekerli ya da
tuzlu sudan şeker ya da tuzu
ayırmak olanaklıdır. Bu tür karışımlar ayrımsal kristallenme yöntemiyle bileşenlerine ayrılabilir.
3. Çözeni sıvı olan çözeltilerden katı maddeleri ayırmanın bir yolu da çözeni buharlaştırmak olabilir.
14
II
DENEY 2.8: Erime sıcaklıkları farkı ile katı karışımların ayrılması
1. Porselen krozede erime noktası düşük olan kurşun ya da kalay
demirden önce erir.
2. Karışımı oluşturan katıların erime noktaları birbirine yakın ise bu
maddeleri erime noktalarının farkından yararlanılarak birbirinden
ayırmak olanaklı olmayabilir.
3. Katı-katı karışımında ikiden fazla madde varsa bu maddeler elene-
rek, süzülerek, mıknatıs tutarak, çözünürlük ya da erime noktalarının farklılığından yararlanılarak
karışımlarından ayrılabilir.
DENEY 2.9: Kaynama sıcaklıkları farkı ile sıvı karışımların ayrılması
1. Sıcaklığın sabit kaldığı anlarda karışımı
termometre
oluşturan sıvılar kaynar. Karışımda önce
soğutma suyu çıkışı
kaynama noktası düşük olan sıvı kaynar. Bu
sıvının tamamı buhar hâline geçene kadar
Liebig
soğutucu
sıcaklık sabit kalır. Bu sıvı tamamen buharlaştıktan sonra sıcaklık tekrar yükselmeye
başlar. Bu yükselme ikinci sıvının kaynama
noktasına kadar devam eder.
soğutma
suyu
girişi
2. Ayrı ayrı yoğunlaştırılan maddeler karıştı-
damıtma
ürünü
rıldıklarında başlangıçtaki karışımı oluşturabiliyorsa karışımın bileşenleri olmaları gerekir.
3. Damıtma sırasında ısıtma kabının çeperlerinde yoğunlaşarak geriye dönen sıvı kaynama noktası
daha yüksek olan sıvıdır.
4. Damıtma ile elde edilen sıvılar birbiriyle karıştırıldıklarında ilk sıvı karışımı elde edilir.
DENEY 2.10: Gaz hâlden sıvı hâle geçiş sıcaklıkları farkı ile gaz karışımlarının ayrılması
1. Oksijen; renksiz, kokusuz ve yakıcı bir gazdır.
Azot dioksit ise sarımtırak renkli keskin kokulu
bir gazdır. U borusunda yoğunlaşan sarımtırak renkli gaz azot dioksittir. Azot dioksit
gazının sıvı hâle geçiş sıcaklığı oksijen gazınınkinden yüksektir.
2. Deney tüpünde toplanan gaz oksijendir. Bu
gazın sıvılaşma sıcaklığı -183˚C olduğundan oda koşullarında sıvılaşmaz.
3. Oksijen gazını sıvı hâle getirebilmek için yüksek basınç altında soğutmak gerekir.
KİMYA-I
15
II
DENEY 2.11: Katı bir bileşiğin ısı enerjisiyle ayrıştırılması
1. Potasyum klorat ısıtıldığında önce erir sonra
bozunur. Bozunma sonucu beyaz bir katı ve bir
gaz ürün oluşur.
2. Potasyum klorat ve cıva(II) oksidin ısıtılmasıyla
elde edilen gazda kibrit çöpünün parlak alevle yanması bu gazın oksijen gazı olduğunu gösterir. Çünkü oksijen gazı yanmayı sağlayan yakıcı bir gazdır.
3. Potasyum kloratın ısıtılması sonucu tüp içinde
kalan maddenin çözünürlüğü ile potasyum klorürün çözünürlüğü karşılaştırılarak farklı maddeler
olduğu anlaşılır.
4. Bazı bileşikler ısı enerjisi ile elementlerine kadar ayrıştırılabilir. Ancak bu tepkimelerde oluşan ürünler ile artık maddeler birleştirilerek başlangıçtaki madde elde edilemez.
DENEY 2.12: Suyun elektrik enerjisi ile ayrıştırılması (suyun elektrolizi)
1. Güç kaynağının eksi kutbuna bağlanan tüpte daha fazla gaz toplanır.
2. Tüplerde toplanan iki gaz hacimleri arasında 1/2 oranı vardır.
3. Suyun elektrik enerjisi ile ayrıştırılması kimyasal değişmedir.
DENEY 2.13: Bir metal tuzu çözeltisinden
metalin elde edilmesi
1. Bakır levhanın çözeltiye verdiği elektronları
alan gümüş iyonları nötr hâle geçer ve elementel gümüş hâlinde bakır levha üzerinde
birikir.
2. Gümüş nitrat çözeltisi ile bakır levha arasında gerçekleşen olaylar elektron alış verişine
dayalı olduğundan kimyasal değişmedir.
16
a
b
BÖLÜM III
LİSE
KİMYA I ELEMENTLER VE BİLEŞİKLER
1. Öncelikle maddenin saf olup olmadığı denetlenmelidir. Bunun için en pratik yol, hâl değişim sıcaklıklarından (erime, donma, kaynama, yoğunlaşma noktaları) herhangi birini saptamak üzere deney düzenlemektir.
Hâl değişimi sabit sıcaklıkta gerçekleşiyorsa madde saftır, yani element ya da bileşiktir. Hâl değişimi sırasında sıcaklık sabit kalmıyorsa maddenin bir karışım olduğu düşünülmelidir. Çünkü karışımların belirli ayırt
edici özellikleri yoktur; bu özellikler bileşenlerin karışımdaki oranlarına bağlı olarak değişir.
Maddenin saf olduğu saptanmışsa, ısı etkisiyle ya da elektrolizle daha basit maddelere ayrışıp ayrışmadığını öğrenmek için bir deney daha düzenlenebilir. Eğer bu tür işlemlerle madde daha basit olduğu düşünülen
maddelere ayrıştıysa bileşiktir. Bu ve benzeri yöntemlerle daha basit maddelere ayrıştırılamıyorsa saf maddenin element olduğu düşünülmelidir. Çünkü bileşikler kendisinden daha basit maddelere ayrıştırılabilen,
elementler ise hiçbir teknikle daha basit maddelere dönüştürülemeyen saf maddelerdir.
2. Benzin bir bileşik değil çok sayıda organik bileşikten oluşan bir karışımdır. Ham petrolün bileşimi çıkarıldığı yere, dolayısıyla benzinin bileşimi de elde edildiği kaynağa göre değişir. Bu yüzden farklı istasyonlardan
alınan benzinin de farklı olması beklenebilir.
3. Gerek sabit oranlar yasası gerekse katlı oranlar yasası bileşiklerin atom denilen ve kimyasal tepkimelerde
bölünmeyen birimlerden oluştuğunu kanıtlar. Her element atom denilen belli kütledeki ve büyüklükteki
birimlerden oluşmamış olsaydı, bir bileşikteki elementlerin kütlelerinin oranı ya da elementlerin kütlece
yüzdeleri tam sayılarla ifade edilemezdi. Gerek bir bileşikte gerekse aynı element çiftinin oluşturduğu iki
farklı bileşikte söz konusu kütle oranlarının ondalıklı (ya da kesirli) sayılarla değil de tam sayılarla ifade
edilmesi bir rastlantı değil, madelerin atomlardan oluşmasındandır.
4. a. AgNO3 , b. Al(OH)3 , c. Ca3(PO4)2 , d. SnO2 , e. FeCl3 , f. N2O4
5. a. Alüminyum sülfat,
d. Bakır(II) nitrat,
mH
1
6. ––––– = ––– ise;
mO
8
9 gram su için
b. Magnezyum hidroksit,
e. Demir(III) karbonat
1 gram H ile 8 gram Oʼden 9 gram H2O oluşur.
8 gram O gerekirse
108 gram su için
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
108 x 8
x = –––––––– = 96 gram O gerekir.
9
KİMYA-I
c. Cıva(II) klorür,
mH = mH
O
2
— mO
mH = 108 – 96
mH = 12 gram H gerekir.
17
III
ELEMENTLER VE BİLEŞİKLER
7. Bileşiğin kütlece %70ʼi X, %30ʼu Y ise bileşiği 100 gram kabul edilip elementlerin sabit kütle oranı bulunabilir (Elementlerin kütlelerinin arasındaki sabit kütle oranı bileşiğin miktarına bağlı değildir.).
100 gram bileşikte 70 g X ve 30 g Y var demektir.
mX
70
mX
7
–––– = ––––– ⇒ ––––– = –––
mY
30
mY
3
a.
7 g X ile
3 g Y birleşirse
b. 70 g Xʼten
12,4 g X ile
x
–––––––––––––––––––––––––––––––
12,4 x 3
x = –––––––– = 5,31 g Y birleşir.
7
12,4 g Xʼten
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––
12,4 x 100
x = ––––––––––– = 17,71 g X2Y3 oluşur.
70
20 – 5,31 = 14,69 gram Y artar.
8. 1. bileşiğin 100 gramında 80 g X
2. bileşiğin 100 gramında 20 g X
20 g Y,
80 g Y vardır.
Aynı miktar denildiği için yandaki tabloda 1. bileşik ve 2.
bileşikteki X kütlelerinin aynı olmasını sağlamak gerekir.
Bunun için ya 1. bileşikteki kütle değerlerini 4ʼe bölmek
ya da 2. bileşikteki kütle değerlerini 4 ile çarpmak gerekir.
mX
mY
1. bileşik
20 g
5g
2. bileşik
20 g
80 g
1. bileşikteki mY
5g
1
–––––––––––––––––––––– = –––––– = ––––
2. bileşikteki mY
80 g
16
mFe
7
9. 1. bileşikte ––––– = –––ʼtür.
mS
4
Yani 7 g Fe ile 4 g Sʼten, 11 g 1. bileşik oluşur.
11 g 1. bileşik için
100 g X2Y3 oluşursa
7g Fe gerekiyorsa
44 g 1. bileşik için
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––
44 x 7
x = –––––––– = 28 g Fe gerekir.
11
mX
mY
1. bileşik
80 g
20 g
2. bileşik
20 g
80 g
mX
ya da
mY
1. bileşik
80 g
20 g
2. bileşik
80 g
320 g
1. bileşikteki mY
20 g
1
–––––––––––––––––– = –––––– = ––––
2. bileşikteki mY
320 g
16
mFe
7
2. bileşikte ––––– = ––––ʼdir.
mS
8
Yani 7 g Fe ile 8 g S, 15 g 2. bileşik oluşturur.
7 g Feʼden
15 g 2. bileşik oluşursa
28 g Feʼden
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
28 x 15
x = ––––––––– = 60 g 2. bileşik oluşur.
7
mN
14
10. ––––– = –––––
mH
3
3 g H ile
14 g N birleşirse
1,5 g H ile
x
––––––––––––––––––––––––––––––––
1,5 x 14
x = ––––––––– = 7 g N birleşir. 14 g arttığına göre başlangıçta 14 + 7 = 21 g azot gazı vardır.
3
18
III
mC
3
11. –––––
= ––––
mO
4
Eğer 4 g C ile 4 g O tepkimeye sokulursa kütle oranına göre 4 g O ile 3 g C tüketilecek, 1 g C artacaktır.
4 g Cʼdan
3 g tüketilirse
100 g Cʼdan
x
–––––––––––––––––––––––––––––––
100 x 3
x = –––––––– = 75 g C tüketilir. Başlangıçtaki C miktarının %75ʼi tüketilir.
4
12.
mX
mY
m
m
X
Y
1. bileşik
50 g
50 g
2. bileşik
20 g
80 g
Her iki bileşikteki
X için sabit miktar
50 g seçilirse;
1. bileşik
50 g
20 g
2. bileşik
50 g
200 g
olur.
1. bileşikteki mY
50 g
1
––––––––––––––––
= –––––– = ––––
2. bileşikteki mY
200 g
4
13. Bakır havada ısıtıldığında havanın oksijeniyle birleşir ve bakır(II) oksit oluşur.
a. 100 gram bakır(II) oksidin 80 gramı Cu olduğuna göre 20 gramı da oksijendir.
b. 100 g CuO için
80 g Cu gerekirse
300 g CuO için
x
––––––––––––––––––––––––––––––––
300 x 80
x = –––––––––– = 240 g Cu gerekir.
100
14. Verilen tablo incelendiğinde;
a. Proton ve elektron sayıları birbirine eşit olan atomlar nötrdür. atomlar
Buna göre A, B ve E atomları nötrdür.
A
b. Proton ve elektron sayıları farklı olan atomlar iyon hâlindeB
dir.
C
Buna göre; iyon yükü = proton sayısı – elektron sayısıdır.
D
C ⎯→ C+2 artı iki yüklü iyondur.
E
D ⎯→ D–2 eksi iki yüklü iyondur.
elektron
sayısı
12
12
10
10
9
proton
sayısı
12
12
12
8
9
nötron
sayısı
12
14
12
8
20
c. Atom numaraları aynı, kütle numaraları farklı olan atomlar birbirinin izotopudur. Tablo incelendiğinde
A ile Bʼnin ya da C ile Bʼnin atom numaralarının aynı (12) kütle numaralarının (24 ≠ 26) farklı olduğu
görülür.
15. Bazı karbon atomlarında kütle numarasının farklı olması bu atomların farklı sayıda nötron içermesinden
ileri gelir.
16. Dalton atom teorisi, atomun iç yapısı (elektronlar, protonlar, nötronlar) ile ilgili hiçbir bilgi vermemesi
bakımından günümüzdeki bilgilere göre oldukça geridedir. Ancak insanlık tarihinin deneysel verilerle
desteklenen ilk bilimsel atom modelini ileri sürme onuru Daltonʼa aittir. Bu eksiklikler bir yana Daltonʼun
temel yanlışı, bir elementin bütün atomlarının birbirinin aynı olduğunu ileri sürmektir. Daltonʼdan sonra bir
elementin farklı kütledeki atomlarının (izotoplarının) varlığı kanıtlanmıştır.
17. X için atom numarası (Z) 15ʼtir, yani Xʼin 15 protonu vardır.
X için
Y için
–––––––––––––––––
––––––––––––––––––––––
İyon yükü = p – e
–3 = 15 – e
+1 = p – 18
e = 18
p = 19 p = Z = 19
KİMYA-I
19
III
18. a. Z = p = 21
n = A – Z ⇒ n = 45 – 21 ⇒ n = 24
iyon yükü = p – e ⇒ +3 = 21 – e ⇒ e = 18
+3
b.
21Sc
19. a.
11Na
: 1s22s22p63s1
12Mg :
15P
18Ar
: 1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s2
: 1s22s22p63s23p3
: 1s22s22p63s23p6
b. Temel hâlde yarı ya da tam dolu orbitallerde elektron dizilişi küresel simetriktir.
20. İyon yükü = p – e
–2 = p – e
e = p+2
A
18
18
2p
=
=
=
=
p+n
p + (p + 2) (n = e olduğu soruda verildi.)
2p + 2
16 ⇒ p = 8 bulunur. p = Z = 8
İzotop % si
İzotop % si
21. a. Ortalama atom kütlesi = –––––––––––– A1 + ––––––––––––– A2
100
100
Bağıntıdaki A1 ile simgelenen 35Cl ve yüzdesi x alınırsa, A2 ile simgelenen 37Cl izotopunun yüzdesi 100 – x
olur. Bu değerler yerine konulursa;
x
100 – x
35,5 = –––––– . 35 + ––––––––– . 37
100
100
35x + 3700 – 37x
35,5 = ––––––––––––––––––
100
3550 = 3700 – 2x
2x = 150 ⇒ x = 75
22.
A
ZX Böyle bir gösterimde X element atomunun simgesini gösterir. A kütle numarasını, Z atom numarasını gös-
termektedir.
23. X elementi atomu SO4–2 ile X2(SO4)3 bileşiği oluşturduğunda X atomunun iyon yükü +3ʼtür.
İyon yükü = proton sayısı – elektron sayısıdır.
3 = p – 10 ⇒ p = 10 + 3 p = 13
Xʼin atom numarası 13ʼtür.
24. X elementi atomu oksijen ile XO bileşiği oluşturuyorsa bileşikteki X atomunun iyon yükü +2ʼdir. X+2 iyonunun NO–3 iyonu ile yapacağı bileşiğin formülü;
X+2 NO–3 ⇒ X(NO3)2ʼtır.
20
III
1. KCO3 formülü yanlıştır. Doğru formül K2CO3 şeklindedir.
(Doğru seçenek D)
2. Diazot tetraoksit bileşiğinin formülü N2O4 şeklinde yazılır.
(Doğru seçenek C)
3. Demir(II) oksit bileşiğinde demir, +2 yüklü iyonları hâlinde bulunur.
Formülü; Fe+2 O–2 ⇒ Fe2O2 ⎯→ FeO şeklindedir.
(Doğru seçenek D)
mX
8
4. ––––– = –––– ⇒ 8 g X ile 3 g Yʼden, 11 g bileşik oluşur.
mY
3
Kütle oranında kütlesi daha büyük olan Xʼe göre çözüm yapılır.
Eşit kütle denildiğine göre Yʼden de 32 g alınmış demek11 g bileşik için
8 g X gerekiyorsa
tir.
44 g bileşik için
x
mX + mY = mbileşik
–––––––––––––––––––––––––––––––
44 x 8
x = ––––––– = 32 g X gerekir.
11
32 + mY = 44
mY = 12 g
Artan Y, 32 – 12 = 20 gramdır.
mX
1,68
3
5. 1. bileşikte 2,24 – 0,56 = 1,68 g X vardır. –––––
= –––––– = ––––ʼdir.
mY
0,56
1
(Doğru seçenek E)
mX
60
3
2. bileşiğin 100 gramında 40 g Y vardır. –––––
= ––––– = ––––ʼdir.
mY
40
2
3 g X ile; 1. bileşikte 1 gram Y, 2. bileşikte 2 gram Y birleşmektedir.
1. bileşikteki Y kütlesi
1
––––––––––––––––––– = –––
2. bileşikteki Y kütlesi
2
(Doğru seçenek C)
mMg
3
6. ––––––– = ––– ⇒ 3 g Mg ile 2 g Oʼden, 5 g MgO oluşur.
mO
2
3 g Mgʼdan
5 g MgO oluşursa
6 g Mgʼdan
x
––––––––––––––––––––––––––––
6x5
x = ––––––– = 10 g MgO oluşur.
3
(Doğru seçenek B)
mH
1
7. ––––– = ––– ⇒ 1 g H ile 8 g Oʼden, 9 g H2O oluşur.
mO
8
8 g O ile birleşen H, 1 gramdır. 7 gram H arttığına göre başlangıçtaki Hʼin kütlesi, 1 + 7 = 8 gram
olmalıdır.
mN
14
7
8. 1. bileşikte –––––
= –––––– = ––––
mO
8
4
mN
7
2. bileşikte –––––
= ––––
mO
8
4
1
Aynı miktar (burada 7 gram) azotla birleşen O kütlelerinin oranı, –––– = –––ʼdir.
8
2
KİMYA-I
(Doğru seçenek C)
(Doğru seçenek B)
21
III
9. Z = p = 18
Atom nötr olduğuna göre p = e = 18
n = A – Z ⇒ n = 40 – 18 ⇒ n = 22
p=e<n
(Doğru seçenek A)
10. A = p + n
A = 21 + 23 ⇒ A = 44
(Doğru seçenek D)
A = p+n
+2 = p – 22
A = 24 + 24
p = 24
A = 48
(Doğru seçenek E)
12. Z = p = 15ʼtir (Proton sayısı hiçbir zaman değişmez, diğer veriler çeldiricidir.).
(Doğru seçenek B)
13. X: 1s22s22p63s23p64s23d104p6
Orbital simgelerinin üzerine yazılan elektronların toplamı, atom nötr hâldeyken, proton sayısını dolayısıyla
atom numarasını verir.
2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 6 = 36 Z = 36
(Doğru seçenek D)
14. α tanecikleri pozitif (+) yüklüdür ve atomdaki + yüklü kısım tarafından itilirler. α ışınlarının küçük bir
kısmının yansıması, atomdaki + yükün çok küçük bir hacimde toplandığını gösterir.
(Doğru seçenek D)
X elementi
15. ––––––––––––––––
iyon yükü = p – e
+1 = 19 – e
e = 18
Y elementi
–––––––––––––––––––
–4 = p – 18
p = 14
(Doğru seçenek A)
Z = 14
16. Elektron dizilişi 1s22s22p63s23p6 şeklinde olan iyonda 2 + 2 + 6 + 2 + 6 = 18 elektron var demektir.
X–3
X+3
––––––––––––––––
––––––––––––––––––
–3 = p – 18
p = 15
X elementi
17. ––––––––––––––––
+3 = 15 – e
e = 12 ⇒
15X
+3
: 1s22s22p63s2
(Doğru seçenek B)
Y elementi
––––––––––––––––
Z elementi
––––––––––––––––––
iyon yükü = 12 – 10
iyon yükü = 2
iyon yükü = –3
iyon yükü = 0
Yukarıdaki sonuçlara göre X ve Y iyon, Z nötr hâldedir (I. yargı doğrudur.). Y, –3 iyonu hâline gelmek için 3
tane e almalıdır (III. yargı doğrudur.). Kimyasal tepkimelerde proton alınıp verilmez (II. yargı yanlıştır.).
(Doğru seçenek C)
22
III
İzotopun % si
İzotopun % si
18. Ortalama atom kütlesi = –––––––––––––– A1 + –––––––––––––– A2
100
100
69,1
30,9
Ortalama atom kütlesi = ––––––– . 63 + ––––––– . 65
100
100
= 43,533 + 20,085
= 63,618 (≈ 63,62)
19.
–
(Doğru seçenek C)
a
X için
––––––––––––––––
Y için
––––––––––––––––––––
–1 = 17 – e
a = 20 – 18
e = 18
a = 2
(Doğru seçenek E)
20. iyon yükü = p – e bağıntısında Xʼin iyon yükü a, Yʼnin iyon yükü b ile simgelenirse;
X için
a = 15 – e
Y için
b = 8 – e bağıntıları yazılabilir.
Y için yazılan eşitlikte işaret değiştirip iki bağıntı taraf tarafa toplanırsa;
a = 15 – e
+
–b = –8 + e
–––––––––––––––––
a – b = 7 bulunur.
a – b = 7 koşulunu sağlayan; aʼın +5, bʼnin –2 değere sahip olduğu X+5 ve Y–2 durumlarıdır.
(Doğru seçenek B)
DENEY 3.1: Metal oksit elde edilmesi
1. Deney öncesi kroze ve bakır levha kütlelerinin toplamı ile deney sonrası kroze ve içindekilerin kütlelerinin toplamı
birbirine eşit değildir. Çünkü bakır ısıtılınca havanın oksijeniyle birleşir ve
bakır(II) oksit bileşiğini oluşturur.
2. İkinci tartının farklı oluşu bakır levhanın havanın oksijeni ile birleştiğinin
bir kanıtıdır.
Bakır + Oksijen → Bakır(II) oksit
3. Bakır(II) oksit bileşiği 10 gram oluştuğuna göre bunun 8 gramı bakır 2 gramı da oksijen olmalıdır.
mCu
4
Buna göre bakır ve oksijenin kütlece birleşme oranı (––––)
–––ʼdir.
mO
1
4. Bulunan oranların genellikle 4/1 olması bakırın oksijen ile bakır(II) oksit oluşturmak üzere daima
4/1 oranında birleştiğini gösterir.
KİMYA-I
23
III
DENEY 3.2: Demir(II) sülfür elde edilmesi
demir tozu
kükürt ve demir tozu
demir(II) sülfür
1. Demir ve kükürt karışımı ısıtıldığında, özellikleri demir ve kükürdün özelliklerinden tamamen farklı
olan maddenin görünüşü ne demire ne de kükürde benzer. Ayrıca demir mıknatıs tarafından çekildiği
hâlde oluşan madde mıknatıs tarafından çekilmemektedir. Oluşan madde demir ve kükürt karışımı
değil demir ve kükürdün kimyasal bir değişimle birleşmesinden oluşmuş bir bileşiktir.
2. Deneyde başlangıçta aldığımız demir ve kükürdün tamamı tepkimeye girdiğinden oluşan bileşik ne
mıknatıs ne de karbon tetraklorürde çözünmez. Oysa deneyin ikinci aşamasında 2 gram demir, 3,3
gram kükürt tozu kullanarak elde edilen maddenin bir kısmının karbon tetraklorürde çözündüğünü
belirlendi. Bu durum deneyin ikinci aşamasında belirli bir oran dışında alınan kükürdün tepkimeye
katılmamış olmasıyla açıklanır.
3. Isıtma öncesi deney tüpü ve içindekilerin kütlesi, ısıtma sonrası deney tüpü ve içindekilerin kütlesiyle
aynıdır. Kütlenin korunumuna göre maaddeler ister tepkimeye girsin ister girmesin kütlenin korunumuna göre madde miktarı değişmez.
DENEY 3.3: Sabit Oranlar Kanununun gösterilmesi
1. Deney sonucu elde edilen bakır(II) sülfür bileşiği, ısıtma öncesi bakır ve kükürt karışımına benzememektedir.
Artık bakır ve kükürdün bir karışım değil, bakır ve kükürtten kimyasal bir değişimle oluşmuş bir bileşiktir.
2. Deney tüpündekiler kimyasal değişmeye uğradığından
yeni bir madde oluşmuştur.
3. Isıtma öncesi ile sonrası deney tüpü ve içindekilerin kütlelerinin eşit olması kütlenin korunduğunu gösterir.
4. Deneyin ilk aşamasında 4 gram bakır, 2 gram kükürtle
birleşerek 6 gram bakır(II) sülfür oluştu ve deney tüpü
içinden çıkarılanlar karbon tetraklorürde çözünmedi. Bu
mS
1 birleşdurum, 4 gram bakır ile 2 gram kükürdün artansız ve belirli kütle oranlarında (–––––
= –––)
mCu
2
tiğini kanıtlar.
24
III
DENEY 3.4: Kapalı kutu ile bir model geliştirilmesi
1. Deneyde, kapalı bir kutunun içinde ne gibi cisimlerin
olduğu kutunun içindeki cisimlerin çeşitli davranışlarından hareketle anlaşılmaya çalışılır.
2. Sizin bulgularınızla arkadaşlarınızın bulguları arasında farklılık, gözlemlerinizin iyi değerlendirilememesinden kaynaklanır.
3
1
2
DENEY 3.5: Maddenin yapısında elektrik yükü bulunduğunun gösterilmesi
1. Bakır(II) klorür çözeltisinde artı yüklü bakır ve eksi yüklü klorür iyonları vardır. Elektroliz olayında bakır(II)
klorür çözeltisinden akım geçişi bu iyonlarla sağlanır
ve ampul ışık vermesinin nedeni de devreden elektrik
akımının geçtiğinin bir kanıtıdır.
2. Katot elektrodun kütlesi artar. Katot elektroda artı yüklü
bakır iyonları gelerek burada nötrleşir ve elementel hâlde elektrot üzerinde birikir.
3. Bakır(II) klorür çözeltisinde iyonların varlığı atomların elektriksel yapıda olduğunu gösterir. İyonların artı ve eksi yüklü olmaları onların elektron içerdiklerinin bir kanıtıdır.
DENEY 3.6: Isıtılan bazı maddelerin ışıma yaptığının gösterilmesi
lityumun alev rengi
sodyumun alev rengi potasyumun alev rengi kalsiyumun alev rengi stronsiyumun alev rengi baryumun alev rengi
1. Değişik sodyum tuzu içeren bileşiklerin alev renginin sarı olması sodyum elementi için karakteristik
bir özelliktir.
2. Ocak üzerinde taşan tencerenin alev rengini önce sarıya boyamasının nedeni çözeltide çözünmüş
sodyum iyonların varlığından ileri gelir.
3. Bakır(II) klorür ve bakır(I) klorür tuzlarının alev rengi yeşildir. Bu renk bakır için belirgin (ayırt edici) bir özelliktir.
4. Elementlerin alevi farklı renklere boyamaları, her rengin belli bir enerjiye sahip ışınlardan oluşmasından ileri gelir. Yani her atom ısıtıldığında kendine özgü bir enerjiye sahip ışın yayınlar. Dolayısıyla her defasında alevin farklı renge boyanması elementlerin belirgin bir özelliğidir.
KİMYA-I
25
IV
BÖLÜM IV
MADDEN‹N YAPISI
LİSE
KİMYA I
MADDENİN YAPISI
1. Elementlerin özellikleri atom numaralarının periyodik bir fonksiyonudur. Periyodik olarak tekrarlanan özellikler, elementlerin elektron dizilişiyle ilgilidir. Benzer fiziksel ve kimyasal özellik gösteren elementlerin
elektron dizilişleri de benzerdir ve bu elementler periyodik cetvelde alt alta sıralanarak grupları oluşturur.
2. Periyodik cetvelin IA, IIA ve IIIA grubundaki elementler (IAʼdaki H ve IIIAʼdaki B dışında) metaldir ve
elektron dizilişleri şöyle sonlanır:
IA → ns1
IIA → ns2
IIIA → ns2np1
Metaller bileşik oluştururken yalnızca elektron verdiklerinden; IA grubu metalleri 1 değerlik elektronunu
verip +1 yüklü, IIA grubu metalleri 2 değerlik elektronunu verip +2 yüklü, IIIA grubu metalleri de 3
değerlik elektronunu verip +3 yüklü iyon oluşturur.
3. a.
b.
c.
11X
: 1s22s22p63s1 3. periyot IA
2 2 6 2 2
3. periyot IVA
14Y : 1s 2s 2p 3s 3p
2 2 6 2 6
3. periyot VIII A
18Z : 1s 2s 2p 3s 3p
d.
20W
e.
29Q
: 1s22s22p63s23p64s2 4. periyot IIA
: 1s22s22p63s23p64s13d10 4. periyot IB
4. 4. periyot VA grubunda yer alan element atomunun simgesi X olsun. 4. enerji düzeyinde s orbitalinde 2e¯,
p orbitalinde 3e¯ elektron olduğu verilen grup numarasından anlaşılmaktadır.
Buna göre;
X
1s2
2s22p6
3s23p6 4s2d104p3
–––– ––––––– –––––––– ––––––––– tür.
2e¯
8e¯
8e¯
15e¯
Toplam elektron sayısı 33 olup bu sayı atom numarasıdır.
5. Elementlerin periyodik cetveldeki yerleri, artan atom numaralarına göre düzenli bir şekilde değişir. Oysa
kütle numaraları ile elementlerin periyodik cetveldeki yerleri arasındaki uyumsuzluklar bazı element atomlarının çok sayıda izotoplarının olmasından kaynaklanır. Proton/nötron sayıları oranının aynı oranda artmaması aynı zamanda atomun çekirdeğinde kararsızlığa neden olur.
6. Periyot başından sonuna doğru gidildikçe metallerin erime ve kaynama noktalarının yükselmesinin, kırılganlıklarının artmasının nedeni, artan atom numarasına koşut olarak atom kütlesi, değerlik elektron sayısı
ve iyonlaşma enerjisinin artması; atom çapının küçülmesidir.
7. Periyodik cetvelde, gruplarda aşağıya inildikçe metallerin erime ve kaynama noktalarının düşmesinin nedeni element atomlarının atom numaralarının artışına koşut olarak atom çapı, orbital sayısı ve enerji düzeylerinin artması, iyonlaşma enerjisinin düşmesidir. Ametallerin erime ve kaynama noktalarının yükselmesinin
nedeni ise çekirdek yükünün artmasına koşut olarak iyonlaşma enerjilerinin de artıyor olmasıdır.
8.
40
Xa iyonun elektron dizili 1s2 2s22p63s23p6 şeklindedir.
A = p + n ise 40 = p + 20 ⇒ p = 20 olur.
a = p – e ⇒ a = 20 – 18 ⇒ a = +2ʼdir.
9. X2(SO4)3 bileşiğinde X iyonun değerliği +3ʼtür.
iyon yükü = proton sayısı – elektron sayısıdır.
+3 = p – 10 ⇒ p = 13ʼtür. Nötr X atomunun atom numarası 13ʼtür.
2 2 6 2
1
3. periyot IIIA grubunda yer alır.
13X 1s 2s 2p 3s 3p
10. Soy gazlar bulundukları periyodun atom yarıçapı en küçük, iyonlaşma enerjisi en büyük elementleridir.
Bunun nedeni, bütün orbitallerinin tam dolu olmasıdır. Kararlı (düşük enerjili) küresel simetrik elektron
dağılımına sahip soy gaz atomları bu özelliklerinden dolayı başka bir soy gaz atomuyla birleşmez. Dolayısıyla molekülleri tek atomludur.
26
IV
MADDENİN YAPISI
11. Kimyasal bağ: Atom ya da iyonların bağımsız bileşik birimleri ya da element molekülleri oluşturmasını
sağlayan etkileşimdir.
İyonik bağ: Elektron alış verişiyle oluşan kimyasal bağdır.
Kovalent bağ : En az bir çift elektronun ortaklaşa kullanılmasıyla aynı ya da farklı tür atomlar arasında
oluşan kimyasal bağdır.
12. Antifiriz, sirke ve amonyağın suda çok iyi çözünmesinin nedeni su molekülleri ile bu bileşiklerin molekülleri
arasında hidrojen bağı kurulmasıdır. Azot, oksijen, flüor gibi elektronegatiflikleri yüksek olan atomlar ile
hidrojen atomunun oluşturduğu bileşiklerde hidrojen, bu atomlardan birine bağlıysa hidrojen tarafı kısmen
artı, diğer tarafı kısmen eksi yüklüdür. Moleküllerde birinin hidrojen tarafı, diğer molekülün azot, oksijen,
flüor gibi atomların bağ yapmayan elektronlarına bağlanır. Hidrojen köprüsüyle birbirine bağlanan moleküllerin oluşturduğu bağa hidrojen bağı denir.
13. İyonik bileşikler katı hâlde kristal yapılıdır. Kristalde her iyon zıt yüklü diğer iyonla ya da iyonlarla çevrilidir ve iyon bağı çok kuvvetli olduğu için iyonlar birbirine çok sıkı bağlıdır. iyonik katı suda çözülürse ya da
eritilirse iyonlar birbirinden ayrılır; bu durumda ortamda artı (+) ve eksi (–) yüklü serbest iyonlar bulunduğu
için elektrik akımı iletilebilir.
14. Normal koşullarda oksijen atomlarınnın altı değerlik elektronu vardır. Oksijen atomu bu durumda oktet yapısında değildir ve oksijen atomları kararlı değildir. Oysa oksijen molekülü iki oksijen atomunun değerlik elektronlarını ortaklaşa kullanılmasıyla oluşur ve her oksijen atomu oktetini tamamlayarak kendi elektron dizilişlerini soy
gazların elektron dizilişine benzetir. Bu yüzden oksijen molekülleri oksijen atomlarına göre kararlıdır.
15.
20Ca
: 1s22s22p63s23p64s2 → +2 yüklü iyon (Ca+2) oluşturabilir.
7N :
16. M(NH
1s22s22p3 → –3 yüklü iyon (N–3) oluşturabilir.
= 2[14 + 4(1)] + [12 + 3(16)] = 96 g mol–1
4)2CO3
MMg
3(PO4)2
MFe
2O3
MH
2S
= (3 x 24) + 2 [31 + 4(16)] = 262 g mol–1
= (2 x 56) + (3 x 16) = 160 g mol–1
= (2 x 1) + 32 = 34 g mol–1
MSO = 32 + (3 x 16) = 80 g mol–1
3
b. 6,02 x 1023 molekül
16 gramsa
1 molekül
x
–––––––––––––––––––––––––––
16
x = ––––––––––– = 2,66 x 10–23 gramd›r.
6,02 x 1023
17. a. 0,125 molü
2 gram ise
1 molü
x
––––––––––––––––––––––––
1x2
x = –––––– = 16 gramdır. M = 16 g mol–1 dür.
0,125
18.
6,02 x 1024
I. –––––––––––– = 10 mol
6,02 x 1023
II. 6 mol H atomu içeren C2H6 1 mol ise,
36 mol H atomu içeren C2H6 6 molʼdür.
19. 0,2 molü 28,4 g X2O5
1 molü x
–––––––––––––––––––––––
1 x 28,4
x = ––––––––– = 142 g X2O5
0,2
KİMYA-I
266
n = ––––– = 7 mol
38
IV. 32 g O içeren H2O2 1 mol ise
256 g O içeren H2O2 8 molʼdür.
I>IV>III>II
III. MF = 38 g mol–1
2
MX
2O5
= 2MX + 5MO
142 = 2MX + 5 x 16
MX = 31 g mol–1
X : 31
27
IV
MADDEN‹N YAPISI
20.
XY2
––––––––––––––––––––––
0,1 mol XY2
4,6 g ise
1 mol XY2
x
––––––––––––––––––––––
X2Y5
–––––––––––––––––––––––––
0,25 mol X2Y5
27 g ise
1 mol X2Y5
x
–––––––––––––––––––––––––
27
x = –––––– = 108 gramdır.
0,25
x = 46 gramdır
2(±MX ± 2MY = ± 46)
MX + 2 x 16 = 46
MX = 14 g mol–1
+
2MX + 5MY = 108
–––––––––––––––––––––
MY = 16 g mol–1
X : 14
Y : 16
21. 0,04 mol X2Y3
13,36 g ise
1 mol X2Y3
x
–––––––––––––––––––––––––––––
13,36
x = ––––––– = 334 gramdır.
0,04
0,04 mol X2Y3ʼte
3,84 g Y varsa
1 mol X2Y3ʼte
x
––––––––––––––––––––––––––––––––
3,84
x = –––––– = 96 gram Y vardır.
0,04
3MY = 96 ⇒ MY = 32 g mol–1, Y: 32
334 –96
MY = 32 ⇒ MX = ––––––––– ⇒ MX = 119 g mol–1, X: 119
2
22. 1 mol NH3 gazı 4 mol atom içermektedir. 0,25 mol NH3 gazı 4 x 0,25 = 1 mol atom içerir.
1 mol atom, 6,02 x 1023 tanedir ve 6,02 x 1023 tane molekül içeren CO2, 1 molʼdür.
m
90
23. n = –––––––– ⇒ –––– = 3 moldür.
MC2H6
30
1 mol C2H6 8 mol atom içerirse, 3 mol C2H6 3 x 8 = 24 mol atom içerir.
24 mol atom; 24 x 6,02 x 1023 tane atom demektir.
24.
9 mol O atomu içeren Al2(CO3)3ʼta
3 x 6,02 x 1023 tane C atomu varsa
0,3 mol O atomu içeren Al2(CO3)3ʼta
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
0,3 x 3 x 6,02 x 1023
x = ––––––––––––––––––––– = 0,1 x 6,02 x 1023 tane C atomu içerir.
9
1. Ametaller, metallerle yaptıkları bileşiklerinde eksi (–) yüklü iyonlar hâlindedir.
(Doğru seçenek E)
2. Metaller bazı bileşiklerinde değil, tüm bileşiklerinde + yüklü iyon hâlinde bulunur (I yargı yanlış).
Metallerin yanında yarı metaller de elektriği iletebilir (II. yargı yanlış). Tüm kimyasal tepkimelerde elektron
verme, yalnız metallere özgüdür (III. yargı doğru).
(Doğru seçenek C)
+3 = p – 10
p = 13 ⎯→
4.
28
Mg+2 için
––––––––––––––––
+2 = 12 – e
e = 10
2 2 6 2 3
Y:
1s
2s
2p 3s 3p
15
13X
: 1s22s22p63s23p1
3. periyot, IIIA grubu
(Doğru seçenek D)
5. 13X : 1s22s22p63s23p1 → +3 yüklü iyon oluflturabilir.
Y+5 için
–––––––––––––––
2 2 4
8Y : 1s 2s 2p → –2 yüklü iyon oluflturabilir.
X+3 Y–2 → X2Y3
+5 = p – 10
(Doğru seçenek D)
p = 15
3. periyot VA grubu
(Doğru seçenek B)
IV
MADDENİN YAPISI
6. Bir elektron verdiğinde elektron dağılımı bir soy gazın elektron dağılımına benzeyen atomlar, A ve C
seçeneklerinde elektron dağılımı verilen atomlardır. Dolayısıyla bunlardan ikinci bir elektronu koparmak
çok zordur. Ancak C seçeneğinde elektron dağılımı verilen atomun yarıçapı daha küçük olduğu için, ikinci
bir elektron bu atomdan daha zor kopar.
(Doğru seçenek C)
7. Verilen elementlerin hepsi 3. periyottadır ve bir periyotta atom numarası en büyük olan elementin yarıçapı en
küçüktür. Yarıçap küçüldükçe iyonlaşma enerjisi büyür. E seçeneğinde elektron dağılımı verilen element
diğerlerine göre en sağdadır ve atom yarıçapının küçük olması nedeniyle iyonlaşma enerjisi en büyüktür
(Ayrıca p orbitallerinin 3ʼü de yarı dolu olduğu için küresel simetri de söz konusudur.).
(Doğru seçenek E)
8. Birer ametal olan H ile Cl birbirleriyle kovalent bağ oluşturabilir.
(Doğru seçenek D)
9. XaYb, suda X+b ve Y–a şeklinde iyonlarına ayrılabiliyorsa iyoniktir ve katı hâlde elektrik akımını iletmez.
X , X+b iyonu hâline gelebilmek için b sayısı kadar elektron verir.
Y , Y–a iyonu hâline gelebilmek için a sayısı kadar elektron alır.
(Doğru seçenek C)
10. 1 mol C2H6ʼda 8 x 6,02 x 1023 tane, 0,5 mol C2H6ʼda ise 4 x 6,02 x 1023 tane atom vardır.
(Doğru seçenek D)
11. H2CO3 62 gramdır ve 6 mol atom içerir.
6 mol atom içeren H2CO3 62 gram ise, 36 mol atom içeren H2CO3 : 6 x 62 gʼdır.
(Doğru seçenek C)
12. 1 mol CH4ʼda 4 mol H atomu, 0,5 mol CH4ʼda 2 mol H atomu vardır. 6 mol H atomu içeren (1 mol) C2H6
30 g, 2 mol H atomu içeren C2H6 10 gʼdır.
(Doğru seçenek B)
13. 3 x 6,02 x 1023 tane atom içeren (1 mol) Cu2O
6 x 6,02 x 1023 tane atom içeren (2 mol) Cu2O
6,02 x 1023 tane Cu2O molekülü içerirse,
2 x 6,02 x 1023 tane Cu2O molekülü içerir.
88 = MX + 3MY
0,25 mol XY3
22 g g ise
88 = 31 + 3MY
1 mol XY3
x
–––––––––––––––––––––––––––
57
22
MY = –––– = 19
x = –––––– = 88 gʼdır.
3
0,25
15. mO = 4,5 – 4 = 0,5 gram olup X2O bileşiği 16 g O içermektedir.
0,5 O içeren bileşikte
4 g X varsa
(Doğru seçenek D)
14.
Y:19
(Doğru seçenek A)
16 g O içeren bileşikte
Z g X vardır.
––––––––––––––––––––––––––––––––––
4 · 16
Z = ––––––– = 128 gramdır.
0,5
2x = 128, X = 64 gʼdır. (Doğru seçenek D)
16. 1,48 g X3Y2ʼde 1,48 – 1,2 = 0,28 g Y vardır.
0,02 mol Y
0,28 ise
1 mol Y
x
––––––––––––––––––––––––––
0,28
x = –––––– = 14 gramdır.
0,02
2 mol Y
1 mol X3Y2ʼde ise
0,02 mol Y
x
–––––––––––––––––––––––––––––
0,02
x = ––––– = 0,01 mol X3Y2ʼdedir.
2
0,01 mol X3Y2 1,48 g ise 1 mol X3Y2 148 gʼd›r.
148 = 3MX + 2 x 14
MX = 40 g mol–1 X : 40
KİMYA-I
(Doğru seçenek C)
29
IV
MADDEN‹N YAPISI
MX
75
17. X4C3ʼte kütle oranları –––––– = –––––ʼtir. m = n . M olduğuna göre;
MC
25
75
4MX
75
4MX
75 x 3 x 12
–––– = –––––– ⇒ ––––– = ––––––– ⇒ MX = ––––––––––– ⇒ Mx = 27 g mol–1 olur.
25
3MC
25
3 x 12
25 x 4
(Doğru seçenek
E)
MX = 2 MY ise
18. 0,2 mol XYO3
16,8 g ise
84 = 2MY + MY + 3 x 16
1 mol XYO3
x
–––––––––––––––––––––––––––––
3MY = 36 ⇒ MY = 12 g mol–1 Y : 12
16,8
Y : 12 ⇒ X : 24 olur.
x = –––––– = 84 gramdır.
0,2
(Doğru seçenek A)
19. 0,2 mol XY4
3,2 g ise
1 mol XY4
x
–––––––––––––––––––––
3,2
x = –––– = 16 gramdır.
0,2
0,25 mol X2Y6
7,5 g ise
1 mol X2Y6 x
–––––––––––––––––––––––
7,5
x = –––––– = 30 gramd›r.
0,25
20. 0,04 mol B atomu bulunduğunda bileşik
2 (±MX ± 4MY = ±16)
+
2MX + 6MY = 30)
––––––––––––––––––––––––
–2MY = –2 ⇒ MY = 1 g mol–1 Y:1
Y : 1 ⇒ X : 12 olur.
(Doğru seçenek C)
2,96 g ise
2 mol B atomu bulunduğunda bileşik
x gʼdır.
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2 · 2,96
x = –––––––– = 148 g
0,04
A3B2 = 148 ⇒ 3A + 2 · 14 = 148
A = 40
3,04
21. 3,04 g B, ––––––– = 0,16 molʼdür.
19
0,04 mol A ile
(Doğru seçenek D)
0,16 mol B birleşirse
1 mol A ile
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––
0,16
x = –––––– = 4 mol B birleşir. Bileşiğin formülü AB4, X = 4ʼtür.
0,04
15
15
22.
nXO = –––––––––
⇒ nX = ––––––––––
1
MX + 16
MX + 16
nX = nX
1
2
23
2 x 23
nX O = –––––––––––– ⇒ nX ⇒ ––––––––––––
2 4
2
2MX + 4 x 16
2MX + 4 x 16
15
46
––––––––– = ––––––––––
MX + 16
2MX + 64
23.
⇒ 30 MX + 960 = 46 MX + 736 ⇒ 16MX = 224
MX = 14 X: 14
(Doğru seçenek B)
3,011 x 1023 tane molekül = 0,5 molʼdür.
4 (±nCH ± nC
4
2H6
(Doğru seçenek A)
= ±0,5)
+ 4 nCH + 6nC H = 2,8
4
2 6
–––––––––––––––––––––––––––
2nC H = 0,8
2 6
nC
2H6
= 0,4 mol ⇒ nCH = 0,1 mol
4
0,4 mol C2H6 = 0,4 x 30 =
12 gram
0,1 mol CH4 = 0,1 x 16 = + 1,6 gram
–––––––––––
13,6 gram
30
(Doğru seçenek B)
MADDENİN YAPISI
IV
DENEY 4.1: İyon yapılı bileşiklerin sulu çözeltilerinin iletkenliğinin incelenmesi
1. Yemek tuzu ve bakır(II) klorür bileşikleri gibi iyonik katılar elektrik
akımını iletmez.
2. Saf su elektrik akımını iletmez.
3. İyonik bileşikler suda çözündüklerinde iyonlar arası örgü yapısı bozulur.
Böylece hareket serbestliğine kavuşan iyonlar elektrik yüklerini taşıyabilir hâle gelir.
Saf suya yemek tuzu, bakır(II) klorür
çözeltisi eklenirse ortamdaki serbest
iyon sayısı artar. Dolayısıyla bu iyonların elektrik yüklerini daha çok taşırma olanağı ortaya çıkar.
Esasen ampulün daha parlak ışık vermesinin nedeni de budur.
4. Saf su, yemek tuzu ve bakır(II) klorürün elektrik akımını iletmemesinin nedeni ortamda serbest iyonların bulunmayışıdır. Elektrik akımının madde içinde bir noktadan başka bir noktaya iletilebilmesi
için hareket edebilen yük taşıyıcılarının bulunması gerekir. Katı hâlde iyon yapılı bileşiklerde serbest
elektronlar bulunmadığından, bu bileşikler elektrik akımını iletmez.
DENEY 4.2: Molekül yapılı bir bileşiğin sulu çözeltisinin iletkenliğinin incelenmesi
1. Kesme şeker gibi molekül
yapılı bileşikler genellikle
katı, sıvı ve gaz hâllerinde
elektrik akımını iletmez. Bunun nedeni, moleküllerin
nötr birimler hâlinde bulunması ve elektronların büyük
kuvvetlerle molekül içinde
tutuluyor olmasıdır.
2. Beherglastaki su içine şeker
çözeltisi eklendikçe ampul
ışık vermez.
3. Molekül yapılı bileşiklerin suda çözünürlükleri ve sulu çözeltilerinin özellikleri maddenin molekül
yapısına bağlı olarak büyük değişiklik gösterir. Çay şekeri, üre, etil alkol gibi bileşikler molekül yapılarını koruyarak suda çözündüklerinde bile elektrik akımını iletmezler.
4. HCl, H2SO4, H3PO4 gibi bazı molekül yapılı bileşikler suda çözündüklerinde, molekülleri su molekülleri ile kuvvetli bir etkileşime girer. Bu etkileşim sonucu çözeltide iyonlar oluşur ve çözelti elektrik
akımını iletir.
KİMYA-I
31

Kimya 1 Öğretmen Klavuzu

Transkript

Benzer belgeler

fız192 fizik ıı laboratuvarında dikkat edilmesi gereken kurallar

Anorganik Kimya-I ve II (2. vize soru ve cevapları)

2013 - Kimya Dersim

Genel Kimya Laboratuar Föyü

fız191 fizik ı laboratuvarında dikkat edilmesi gereken kurallar

çip üstü laboratuvar eğitim kiti