ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ TESTİ ÖABT - pegem.net¶abt kimya.pdf · ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki kimya soruları çözmek için gerekli bilgi,

FEN BİLİMLERİFEN ve TEKNOLOJİ

Konu AnlatımıÖzgün Sorular

Ayrıntılı ÇözümlerTest Stratej"ler"Çıkmış Sorular

KİMYA2.

Kitap

ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ TESTİ

sınav tekniğineuygundur.2014

öabt ÖSYM

ÖABT

Komisyon

ÖABT Fen Bilimleri/Fen ve Teknoloji Öğretmenliği 2. Kitap (Kimya) Konu Anlatımlı

ISBN 978-605-364-736-2

Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.

© Pegem AkademiBu kitabın basım, yayın ve satış hakları

Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir.Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri,kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıtya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz.

Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır.Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında

yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınlarısatın almamasını diliyoruz.

1. Baskı: Nisan 2014, Ankara

Proje-Yayın Yönetmeni: Cansel Işık KahramanTürkçe Redaksiyon: Bahar Sarımehmetoğlu

Dizgi-Grafik Tasarım: Selda TUNÇKapak Tasarımı: Gürsel AVCI

Baskı: Tarcan Matbaacılık Yayın SanayiZübeyde Hanım Mahallesi Samyeli Sokak No: 15

İSKİTLER/ANKARA

(0312-384 34 35)

Yayıncı Sertifika No: 14749

Matbaa Sertifika No: 25744

İletişim

Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARAYayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51

Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08

Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60

İnternet: www.pegem.netE-ileti: [email protected]

ÖN SÖZ

Sevgili Öğretmen Adayları,

ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ konu anlatımlı setimiz dört kitap

hâlinde düzenlenmiştir. "Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji 2. Kitap" adlı yayınımız Alan Bilgisi

Kimya bölümünü kapsamaktadır ve Kamu Personeli Seçme Sınavı (KPSS) Fen Bilimleri / Fen

ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki kimya soruları çözmek için gerekli

bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza

kılavuz olarak hazırlanmıştır.

Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanyazın taraması

yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT'de gerekse gelecekteki meslek hayatınızda ihtiyacınızı

maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedefl enmiştir.

Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve detaylı

açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çözümlü test

sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek

olarak uyarı kutucuklarıyla da önemli konulara dikkat çekilmiştir.

Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitapla ilgili görüş ve

önerilerinizi [email protected] adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz.

Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet

içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle...

Başarılar...

FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER

ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMENLİĞİ, 50 sorudan oluşmakta ve Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji

Öğretmenliği Alan Bilgisi (Fizik, Kimya, Biyoloji, Yer Bilimi, Astronomi, Çevre Bilimi) ve Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve

becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.

Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Lisans Programlarında

verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan-Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Sayısı

Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40

a. Fizik

b. Kimya

c. Biyoloji

d. Yer Bilimi (Jeoloji)

e. Astronomi

f. Çevre Bilimi

% 24

% 22

% 22

% 4

% 4

% 4

1 - 12

13 - 23

24 - 34

35 - 36

37 - 38

39 - 40

Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50

Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile

ilgili verilen bu bilgiler 2013 Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde

yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

İÇİNDEKİLER

ALAN BİLGİSİ

1. BÖLÜM: MADDE

A. KİMYA BİLİMİ ..............................................................................................................................................................5

Yunan Felsefesine Göre Kimya ..................................................................................................................................5

Orta Çağ'da Kimya .....................................................................................................................................................6

Modern Kimyanın Öncüleri (17. Yüzyılda Kimya) .......................................................................................................7

Birim Sistemleri ...........................................................................................................................................................8

Ölçümlerde Belirsizlikler .............................................................................................................................................9

B. MADDE ......................................................................................................................................................................10

Maddenin Ortak Özellikleri .......................................................................................................................................10

Kapasite ve Şiddet Özelliği .......................................................................................................................................10

Maddenin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri ................................................................................................................10

Maddenin Sınıflandırılması ....................................................................................................................................... 11

C. HOMOJEN KARIŞIMLAR (ÇÖZELTİLER) ...............................................................................................................14

Çözeltilerin Sınıflandırılması .....................................................................................................................................14

D. HETEROJEN KARIŞIMLAR .....................................................................................................................................15

Karışımları Ayırma Yöntemleri ..................................................................................................................................16

E. MADDELERİN HÂL DEĞİŞİMİ ..................................................................................................................................24

F. MADDELER ARASI ISI ALIŞ-VERİŞİ ........................................................................................................................25

ÇÖZÜMLÜ TEST ............................................................................................................................................................27

ÇÖZÜMLER ...................................................................................................................................................................30

2. BÖLÜM: ATOM VE YAPISI

A. STATİK (DURGUN) ELEKTRİK ................................................................................................................................35

Atom ve Elektriklenme ..............................................................................................................................................35

Faraday’ın Elektroliz Deneyleri ve Atom Altı Parçacıklar .........................................................................................35

Elektronun Keşfi .......................................................................................................................................................36

Elektron Yükü İle Atomdaki Pozitif Yük Arasındaki İlişki ..........................................................................................38

Nötronun Keşfi ..........................................................................................................................................................39

B. ATOMUN TEMEL TANECİKLERİ VE ÖZELLİKLERİ ...............................................................................................39

Dalton Atom Modeli ..................................................................................................................................................39

Thomson Atom Modeli..............................................................................................................................................39

Rutherford Atom Modeli............................................................................................................................................40

vi

C. IŞIK ............................................................................................................................................................................40

Elektromanyetik Dalga Modeli ..................................................................................................................................40

Işığın Dalga Modeli ...................................................................................................................................................41

Madde-Işık Etkileşimi................................................................................................................................................42

Dalga Mekaniği Atom Modeli (Modern Atom Kuramı) ..............................................................................................49

D. ATOMLARIN ELEKTRON DAĞILIMI ........................................................................................................................49

Küresel Simetri .........................................................................................................................................................51

İyonların Elektron Dağılımı .......................................................................................................................................52

Değerlik Orbitalleri ve Değerlik Elektronları ..............................................................................................................53

E. TEMEL HÂL - UYARILMIŞ HÂL ...............................................................................................................................54

Kuantum Sayıları ......................................................................................................................................................54

F. ATOM ÇEŞİTLERİ ......................................................................................................................................................59

İzotop Atomlar ..........................................................................................................................................................59

İzobar Atomlar ..........................................................................................................................................................59

İzoton Atomlar ..........................................................................................................................................................60

İzoelektronik Atomlar ................................................................................................................................................60

Allotrop Atomlar ........................................................................................................................................................60

G. KARBON ...................................................................................................................................................................60

Karbonun Allotropları ................................................................................................................................................60

Allotrop Atomların Özellikleri ....................................................................................................................................61

ÇÖZÜMLÜ TEST - 1 ......................................................................................................................................................62

ÇÖZÜMLÜ TEST - 2 ......................................................................................................................................................65

ÇÖZÜMLER - 1 ..............................................................................................................................................................67

ÇÖZÜMLER - 2 ..............................................................................................................................................................69

3. BÖLÜM: PERİYODİK ÇİZELGE

A. PERİYODİK TABLONUN TARİHSEL GELİŞİMİ .......................................................................................................73

B. PERİYODİK CETVEL ................................................................................................................................................73

Periyodik Cetvelde Yer Bulma ..................................................................................................................................74

Grupların Özellikleri ..................................................................................................................................................76

Elementlerin Periyodik Cetvelde Değişen Özellikleri ................................................................................................80

C. KOVALENT, İYONİK VE VAN DER WAALS YARIÇAPI ...........................................................................................86

1. Kovalent Yarıçap ..................................................................................................................................................86

2. İyonik Yarıçap .......................................................................................................................................................86

3. Van Der Waals Yarıçapı ........................................................................................................................................86

D. BÜYÜK PATLAMANIN DENEYSEL KANITLARI .....................................................................................................87

Mineral ......................................................................................................................................................................87

vii

Cevher ............................................................................................................................................................... 87

Kavurma ............................................................................................................................................................ 87

İndirgeme........................................................................................................................................................... 87

E. ALAŞIMLAR ....................................................................................................................................................... 88

1. Örgü Boşluğu Alaşımları................................................................................................................................ 88

2. Metaller Arası (intermetalik) Bileşikler ........................................................................................................... 88

3. Süper Alaşımlar ............................................................................................................................................ 88

ÇÖZÜMLÜ TEST .................................................................................................................................................... 89

ÇÖZÜMLER ........................................................................................................................................................... 93

4. BÖLÜM: KİMYASAL BAĞLAR

A. KİMYASAL TÜRLER .......................................................................................................................................... 99

Atom .................................................................................................................................................................. 99

İyon .................................................................................................................................................................... 99

Molekül .............................................................................................................................................................. 99

Radikal............................................................................................................................................................... 99

B. KİMYASAL TÜRLER ARASINDA ETKİLEŞİM .................................................................................................. 99

Kimyasal Türler Arasında Bağ Oluşumu ........................................................................................................... 99

Kimyasal Türler Arası Etkileşimler ..................................................................................................................... 99

Güçlü Etkileşimler ............................................................................................................................................ 100

Zayıf Etkileşimler ............................................................................................................................................. 104

Vsepr Kuramı................................................................................................................................................... 107

Değerlik-Bağ (Valans-Bağ) Teorisi ....................................................................................................................113

Moleküler Orbital Teorisi ...................................................................................................................................114

Katılar ...............................................................................................................................................................117

Kristal Türleri ....................................................................................................................................................118

ÇÖZÜMLÜ TEST ................................................................................................................................................... 120

ÇÖZÜMLER .......................................................................................................................................................... 123

5. BÖLÜM: BİLEŞİKLER

BİLEŞİKLER ......................................................................................................................................................... 129

1. Basit (Kaba) Formül..................................................................................................................................... 129

2. Molekül (Gerçek) Formülü ........................................................................................................................... 129

3. Açık (Yapı) Formülü ..................................................................................................................................... 129

İyonik Bağlı Bileşiklerin Formüllerinin Yazılması ve Adlandırılması ................................................................. 129

Bileşiklerin Adlandırılması ............................................................................................................................... 130

Kovalent Bağlı Bileşiklerin Yazılması ve Adlandırılması .................................................................................. 132

Bileşiklerin Sınıflandırılması ............................................................................................................................ 134

ÇÖZÜMLÜ TEST ................................................................................................................................................... 139

ÇÖZÜMLER .......................................................................................................................................................... 141

viii

6. BÖLÜM: KİMYASAL TEPKİMELER

A. KİMYASAL TEPKİME .............................................................................................................................................145

Basit Denklem Denkleştirme ..................................................................................................................................145

B. KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ .............................................................................................................................147

1. Homojen Tepkime ...............................................................................................................................................147

2. Heterojen Tepkime..............................................................................................................................................147

3. Endotermik Tepkime ...........................................................................................................................................147

4. Ekzotermik Tepkime ...........................................................................................................................................147

5. Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri ..............................................................................................................................147

6. Sentez (Birleşme) Tepkimeleri ............................................................................................................................148

7. Yanma Tepkimeleri .............................................................................................................................................148

8. Yer Değiştirme Tepkimeleri .................................................................................................................................150

9. Çökelme Tepkimeleri ..........................................................................................................................................150

10. İndirgenme-Yükseltgenme (Redoks) ................................................................................................................150

11. Nötürleşme Tepkimeleri ....................................................................................................................................153

12. Metallerin Asit, Baz ve Su İle Tepkimeleri.........................................................................................................153

ÇÖZÜMLÜ TEST ..........................................................................................................................................................156

ÇÖZÜMLER .................................................................................................................................................................159

7. BÖLÜM: MOL KAVRAMI

A. MOL KAVRAMI .......................................................................................................................................................165

1. Avogadro Sayısı ve Mol Sayısı ...........................................................................................................................165

2. Bağıl Kütle ve Mol Kütlesi ...................................................................................................................................167

3. Molar Hacim .......................................................................................................................................................169

4. Avogadro Hipotezi ..............................................................................................................................................170

ÇÖZÜMLÜ TEST ..........................................................................................................................................................171

ÇÖZÜMLER .................................................................................................................................................................174

8. BÖLÜM: STOKİYOMETRİ

A. KİMYASAL YASALAR ............................................................................................................................................179

1. Kütlenin Korunumu Yasası .................................................................................................................................179

2. Sabit Oranlar Yasası ...........................................................................................................................................179

3. Katlı Oranlar Yasası ............................................................................................................................................181

4. Sabit Hacim Oranları Yasası ..............................................................................................................................183

B. KİMYASAL HESAPLAMALAR ...............................................................................................................................183

1. Miktarlı Geçiş Problemleri...................................................................................................................................184

2. Artan Madde Problemleri ....................................................................................................................................185

3. Karışım Problemleri ............................................................................................................................................186

4. Basit ve Molekül Formülü Bulma Problemleri .....................................................................................................187

ix

5. Verim Problemleri ...............................................................................................................................................189

6. Saflık Problemleri ...............................................................................................................................................190

7. Birbirini İzleyen Reaksiyonlar .............................................................................................................................191

ÇÖZÜMLÜ TEST ..........................................................................................................................................................192

ÇÖZÜMLER .................................................................................................................................................................195

9. BÖLÜM: GAZLAR

A. GAZLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ........................................................................................................................201

Brown Hareketi .......................................................................................................................................................201

B. KİNETİK GAZ TEORİSİ ...........................................................................................................................................201

Gazların Difüzyonu .................................................................................................................................................202

Efüzyon...................................................................................................................................................................203

C. GAZLARDA BASINÇ, HACİM, MOL SAYISI VE SICAKLIK İLİŞKİSİ ...................................................................204

Basınç.....................................................................................................................................................................204

İdeal Gaz Denklemi ................................................................................................................................................207

Gazların Yoğunluğu ................................................................................................................................................208

D. GAZ YASALARI ......................................................................................................................................................209

1. Basınç-Hacim İlişkisi (n-T sabit) (Boyle-Mariotte Yasası) ...................................................................................209

2. Basınç-Mol Sayısı İlişkisi (V ve T sabit)..............................................................................................................212

3. Basınç-Sıcaklık İlişkisi (V-n sabit) (Gay Lussac Yasası) .....................................................................................212

4. Hacim-Sıcaklık İlişkisi (P-n Sabit) (Charles Yasası) ...........................................................................................212

5. Hacim-Mol Sayısı İlişkisi (P-T Sabit) (Avodagro Yasası) ....................................................................................214

Kısmi Basınç...........................................................................................................................................................216

Genel Gaz Denklemi ..............................................................................................................................................217

Gazların Karıştırılması ............................................................................................................................................217

Tepkimeli Gaz Problemleri ......................................................................................................................................219

Su Üstünde Toplanan Gaz Basıncı.........................................................................................................................222

Gerçek Gazlar ........................................................................................................................................................223

Henry Yasası ..........................................................................................................................................................225

Atmosferde Su Buharı ............................................................................................................................................226

ÇÖZÜMLÜ TEST .........................................................................................................................................................227

ÇÖZÜMLER ................................................................................................................................................................231

10. ÇÖZELTİLER

A. ÇÖZELTİLER ...........................................................................................................................................................237

Çözünme Olayı .......................................................................................................................................................237

Çözünme Entalpisi..................................................................................................................................................237

B. ÇÖZELTİ TÜRLERİ .................................................................................................................................................237

1. Çözücünün Durumuna Göre Çözeltiler...............................................................................................................237

2. Çözünme Şekillerine Göre Çözeltiler..................................................................................................................238

x

3. Çözünen Madde Miktarına Göre Çözeltiler ........................................................................................................238

4. Çözünürlüğüne Göre Çözeltiler ..........................................................................................................................239

C. ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER ..........................................................................................................239

Katıların Çözünürlüğüne Sıcaklığın Etkisi ..............................................................................................................239

Gazların Çözünürlüğüne Sıcaklığın Etkisi ..............................................................................................................240

Çözücü ve Çözünenin Türü ....................................................................................................................................240

Basınç.....................................................................................................................................................................240

Ortak İyon Etkisi .....................................................................................................................................................241

D. ÇÖZÜNME HIZI .......................................................................................................................................................241

Çözünme Hızını Etkileyen Faktörler .......................................................................................................................241

Çözeltilerin Özkütlesi ..............................................................................................................................................242

E. DERİŞİM (KONSANTRASYON) ..............................................................................................................................242

Kütlece % Derişim ..................................................................................................................................................242

F. ÇÖZELTİLER ARASI TEPKİMELER .......................................................................................................................249

1. Çökelme Tepkimeleri ..........................................................................................................................................249

2. Nötürleşme Tepkimeleri ......................................................................................................................................249

3. Kimyasal Tepkimelerde Molarite Hesabı ............................................................................................................251

G. KOLİGATİF ÖZELLİKLER ......................................................................................................................................253

Buhar Basıncı .........................................................................................................................................................253

Clausius-Clapeyron Denklemi ................................................................................................................................255

Kaynama Noktası Yükselmesi ................................................................................................................................257

Donma Noktası .......................................................................................................................................................258

Osmotik Basınç ve Osmoz Olayı ............................................................................................................................259

Viskozite ................................................................................................................................................................261

Aktiflik Katsayısı ve İyonik Şiddet ...........................................................................................................................261

Analiz İle İlgili Temel Kavramlar ..............................................................................................................................262

Ayarlama ve Ayarlı Çözelti .....................................................................................................................................262

Birincil (Primer) ve İkincil (Sekonder) Standart .......................................................................................................262

ÇÖZÜMLÜ TEST -1 .....................................................................................................................................................264

ÇÖZÜMLÜ TEST -2 .....................................................................................................................................................267

ÇÖZÜMLER -1 .............................................................................................................................................................268

ÇÖZÜMLER -2 .............................................................................................................................................................272

11. BÖLÜM: RADYOAKTİFLİK

A. RADYOAKTİFLİK (ÇEKİRDEK TEPKİMELERİ) ....................................................................................................275

B. IŞIMA TÜRLERİ ......................................................................................................................................................275

1. Alfa Işıması .........................................................................................................................................................275

2. Beta Işıması........................................................................................................................................................275

xi

3. Gama Işıması .....................................................................................................................................................276

4. Pozitron Işıması ..................................................................................................................................................276

5. Nötron Işıması ....................................................................................................................................................277

6. Proton Işıması ....................................................................................................................................................277

7. Elektron Yakalaması (K yakalaması) ..................................................................................................................277

Doğal Radyoaktiflik .................................................................................................................................................279

Yapay Radyoaktiflik ve Bombardıman ....................................................................................................................279

Fisyon (Çekirdek Bölünmesi)..................................................................................................................................279

Füzyon (Çekirdek Kaynaşması) .............................................................................................................................279

Yarılanma Süresi ....................................................................................................................................................280

Radyasyon Birimleri................................................................................................................................................283

Çekirdek Bağlanma Enerjisi ...................................................................................................................................283

Atom Altı Parçacıklar ..............................................................................................................................................284

Radyoaktif Işık ........................................................................................................................................................285

Absorplanmış Doz ..................................................................................................................................................285

Doğadaki Temel Kuvvetler ......................................................................................................................................286

Radyoaktif Tepkimelerin Kinetiği.............................................................................................................................286

ÇÖZÜMLÜ TEST ..........................................................................................................................................................287

ÇÖZÜMLER .................................................................................................................................................................290

12. BÖLÜM: TERMODİNAMİK

A. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ ...................................................................................................................295

Sistem ve Çevre .....................................................................................................................................................295

İç Enerji (U) .............................................................................................................................................................295

Enerji ve İş ..............................................................................................................................................................295

Termodinamiğin I. Kanunu ......................................................................................................................................296

B. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ DEĞİŞİMİ ..................................................................................................297

Endotermik Tepkimeler ...........................................................................................................................................297

Ekzotermik Tepkimeler ...........................................................................................................................................298

Sistemlerde Entalpi Değişimi ..................................................................................................................................299

Oluşum Entalpisi (Isısı)...........................................................................................................................................299

Tepkime Entalpisi (∆H) Hesaplanması ...................................................................................................................301

HESS Yasası (Tepkime Isılarının Toplanabilirliği) ...................................................................................................302

Bağ Enerjileri ..........................................................................................................................................................304

Kalorimetre Kabı .....................................................................................................................................................305

İstemlilik ..................................................................................................................................................................306

Termodinamiğin 2. Kanunu .....................................................................................................................................306

Termodinamiğin 3. Kanunu .....................................................................................................................................307

Gibbs Serbest Enerjisi (kj/mol) ...............................................................................................................................307

Serbest Enerji ve Kimyasal Denge .........................................................................................................................309

xii

Buharlaşma Entalpisi ..............................................................................................................................................309

Trouton Kuralı .........................................................................................................................................................310

ÇÖZÜMLÜ TEST -1 ..................................................................................................................................................... 311

ÇÖZÜMLÜ TEST -2 .....................................................................................................................................................313

ÇÖZÜMLER -1 .............................................................................................................................................................315

ÇÖZÜMLER -2 .............................................................................................................................................................317

13. BÖLÜM: KİMYASAL KİNETİK

A. TEPKİME HIZI .........................................................................................................................................................321

Tepkime Hızının İzlenmesi......................................................................................................................................322

Çarpışma Teorisi.....................................................................................................................................................323

B. TEPKİME HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER .........................................................................................................324

1. Derişimin Etkisi ...................................................................................................................................................324

2. Sıcaklığın Etkisi ..................................................................................................................................................324

3. Basınç ve Hacim Etkisi .......................................................................................................................................325

4. Katalizörün Etkisi ................................................................................................................................................326

5. İnhibitör Etkisi .....................................................................................................................................................327

6. Madde Cinsinin Etkisi .........................................................................................................................................327

7. Temas Yüzeyinin Etkisi .......................................................................................................................................328

C. HIZ DENKLEMİNİN YAZILMASI .............................................................................................................................328

1. Tek Basamaklı (Mekanizmasız) Tepkimelerde Hız Bağıntısı ..............................................................................328

2. Çok Basamaklı (Mekanizmalı) Tepkimelerde Hız Bağıntısı ................................................................................329

Tepkime Mekanizmasına Katalizörün Etkisi ...........................................................................................................330

Deneysel Yoldan Hız Denkleminin Bulunması .......................................................................................................331

Birinci Dereceden Reaksiyon Hız Denklemi ve Yarılanma Ömrü ...........................................................................333

İkinci Dereceden Reaksiyon Hız Denklemi.............................................................................................................334

Sıfırıncı Dereceden Reaksiyon Hız Denklemi ........................................................................................................334

Anlık Hız .................................................................................................................................................................334

ÇÖZÜMLÜ TEST -1 .....................................................................................................................................................336

ÇÖZÜMLÜ TEST -2 .....................................................................................................................................................340

ÇÖZÜMLER -1 .............................................................................................................................................................342

ÇÖZÜMLER -2 .............................................................................................................................................................345

14. BÖLÜM: KİMYASAL DENGE

A. FİZİKSEL DENGE ...................................................................................................................................................349

B. KİMYASAL DENGE .................................................................................................................................................349

Denge Sabiti ...........................................................................................................................................................349

Derişimler Türünden Denge Sabiti .........................................................................................................................350

Dengenin Nicel Görünümü .....................................................................................................................................350

xiii

Kısmi Basınçlar Türünden Denge Sabiti.................................................................................................................352

Denge Sabitinin Değişimi .......................................................................................................................................353

Dengenin Kontrolü (Denge Kesri)...........................................................................................................................354

C. DENGEYE ETKİ EDEN FAKTÖRLER (Le Chatelier İlkesi) ..................................................................................356

1. Derişimin Etkisi ...................................................................................................................................................356

2. Basınç ve Hacmin Etkisi .....................................................................................................................................358

3. Sıcaklığın Etkisi ..................................................................................................................................................359

Kimyasal Dengenin Nedeni ....................................................................................................................................360

ÇÖZÜMLÜ TEST ..........................................................................................................................................................361

ÇÖZÜMLER .................................................................................................................................................................364

15. BÖLÜM: ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ

A. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ ......................................................................................................................................369

Çözünürlük .............................................................................................................................................................369

Çözünme Olayında Düzensizlik Faktörü ................................................................................................................369

Çözünürlük Çarpımı................................................................................................................................................370

Çözünürlük Çarpımının Hesaplanması...................................................................................................................370

Ortak İyonun Çözünürlüğe Etkisi ............................................................................................................................372

Çökelme Koşulu .....................................................................................................................................................373

Seçimli Çöktürme ...................................................................................................................................................375

Çözünürlüğe Yabancı İyon Etkisi ............................................................................................................................376

Çözünürlüğe Hidrojen (Hidronyum) İyonu Derişiminin Etkisi ..................................................................................376

B. KOMPLEKS İYON DENGELERİ VE Kçç ...............................................................................................................376

Kompleks İyon Dengeleri ve Oluşum Sabitleri .......................................................................................................376

Kompleks İyonlar İçeren Bir Çözeltide Çökelek Oluşması .....................................................................................377

Ligand Derişiminin Çökmeyi Önleyecek Şekilde Ayarlanması ...............................................................................378

Ligand Derişiminin Çökmeyi Önleyecek Şekilde Kompleks İyon Oluşması ve Çözünürlük ...................................378

Kompleks İyonları Oluşturan Bir Çözeltiden Çökelek Oluşması .............................................................................378

ÇÖZÜMLÜ TEST .........................................................................................................................................................379

ÇÖZÜMLER ................................................................................................................................................................382

16. BÖLÜM: SULU ÇÖZELTİLERDE ASİT - BAZ DENGESİ

A. SULU ÇÖZELTİLERDE ASİT-BAZ DENGESİ ........................................................................................................387

1. Arrhenius Asit-Baz Tanımı ..................................................................................................................................387

2. Lowry-Bronsted Asit-Baz Tanımı ........................................................................................................................387

3. Lewis Asit-Baz Tanımı ........................................................................................................................................388

Saf Suyun İyonlaşması ...........................................................................................................................................389

pH ve pOH Kavramı ...............................................................................................................................................389

Kuvvetli Asitlerde ve Bazlarda pH ve pOH .............................................................................................................392

xiv

Suda Asit ve Baz Dengeleri ....................................................................................................................................393

Zayıf Asitlerde ve Bazlarda pH ve pOH ..................................................................................................................393

Poliprotik Asitler ve pH ...........................................................................................................................................395

İyonlaşma Yüzdesi .................................................................................................................................................395

Tampon Çözeltiler ...................................................................................................................................................396

B. NÖTRLEŞME ..........................................................................................................................................................398

Tam Nötrleşme .......................................................................................................................................................398

Kısmi Nötrleşme .....................................................................................................................................................399

Hidroliz....................................................................................................................................................................400

C. TİTRASYON ............................................................................................................................................................401

Asit veya Bazların Titrasyon Eğrileri .......................................................................................................................401

İndikatörler ..............................................................................................................................................................404

ÇÖZÜMLÜ TEST -1 .....................................................................................................................................................406

ÇÖZÜMLÜ TEST -2 .....................................................................................................................................................409

ÇÖZÜMLER -1 ............................................................................................................................................................. 411

ÇÖZÜMLER -2 .............................................................................................................................................................415

17. BÖLÜM: ELEKTROKİMYA

A. ELEKTROKİMYA ....................................................................................................................................................419

Aktiflik .....................................................................................................................................................................419

İndirgenme ve Yükseltgenme Potansiyeli...............................................................................................................420

B. ELEKTROKİMYASAL PİL .......................................................................................................................................422

Bir Elektrokimyasal Pilin Çalışma Sistemi ..............................................................................................................422

Anot ........................................................................................................................................................................422

Katot .......................................................................................................................................................................423

Tuz Köprüsü ...........................................................................................................................................................423

Pil Denklemi ve Pil Potansiyeli ...............................................................................................................................423

Pil Potansiyelinin Değişimi......................................................................................................................................424

Derişim Pilleri ..........................................................................................................................................................426

Derişimin Pil Gerilimine Etkisi-Nerst Denklemi .......................................................................................................427

Redoks Tepkimelerin İstemliliği ..............................................................................................................................427

Elektroliz .................................................................................................................................................................429

Erimiş NaCI Tuzunun Elektrolizi .............................................................................................................................431

NaCI Çözeltisinin Elektrolizi....................................................................................................................................432

Kaplamacılık ...........................................................................................................................................................433

Elektrolizin Nicel Yönü ............................................................................................................................................433

ÇÖZÜMLÜ TEST .........................................................................................................................................................436

ÇÖZÜMLER .................................................................................................................................................................441

xv

18. BÖLÜM: ORGANİK KİMYA

A. HİDROKARBONLAR ..............................................................................................................................................447

Alkanlar...................................................................................................................................................................447

İzomer Maddeler.....................................................................................................................................................447

Yapısal İzomerlik ....................................................................................................................................................448

Alkanların Adlandırılması........................................................................................................................................449

B. ORGANİK REAKSİYONLAR ..................................................................................................................................451

Yer Değiştirme Tepkimeleri ....................................................................................................................................451

Kovalent Bağların Bölünmesi .................................................................................................................................451

Radikaller................................................................................................................................................................452

Seçimli Radikalik Halojenlemeler ...........................................................................................................................452

C. ALKANLARIN ELDESİ ...........................................................................................................................................453

1. Würtz Sentezi .....................................................................................................................................................453

2. Grignard Bileşiklerinin Hidrolizi ...........................................................................................................................453

3. Karboksilli Asit Tuzlarının Dekarboksilasyonu ....................................................................................................453

4. Alkil Halojenürlerin İndirgenmesi ........................................................................................................................454

5. Doymamış Hidrokarbonların İndirgenmesi .........................................................................................................454

Açık-Zincirli Bileşiklerin Konformasyonları..............................................................................................................454

Sikloalkanlar ...........................................................................................................................................................455

D. DOYMAMIŞ HİDROKARBONLAR .........................................................................................................................456

Alkenler...................................................................................................................................................................456

Alkadienler ..............................................................................................................................................................457

Siklo Alkenler ..........................................................................................................................................................457

Alkenlerde İzomeri ..................................................................................................................................................457

E. STEREOİZOMERİ ...................................................................................................................................................458

Cis-trans izomerliği .................................................................................................................................................458

(E) ve (Z) Adlandırma Sistemi ................................................................................................................................458

Chan-Ingold-Prelog Öncelik Sıralama Sistemi .......................................................................................................458

Halkalı Bileşiklerde Geometrik İzomeri ...................................................................................................................459

F. ALKENLERİN TEPKİMELERİ .................................................................................................................................459

1. Yanma Tepkimeleri .............................................................................................................................................459

2. Katılma Tepkimeleri ............................................................................................................................................460

Alkenlere Hidrojen Halojenürlerin Katılmasının Mekanizması ...............................................................................460

Karbokatyonların Kararlılığı ....................................................................................................................................461

Alkenlere Su Katılması ...........................................................................................................................................461

Alkenlere Halojen Katılması ...................................................................................................................................461

Alkenlerin Yükseltgenme Tepkimesi .......................................................................................................................462

Alkenlerin Yükseltgenmeli Bölünmesi.....................................................................................................................462

Polimerleşme Tepkimeleri.......................................................................................................................................462

G. ALKENLERİN TEPKİMELERİ ................................................................................................................................463

Alkenlerin Elde Edilme Tepkimeleri ........................................................................................................................463

xvi

H. ALKİNLER ...............................................................................................................................................................464

Alkinlerin Adlandırılması .........................................................................................................................................464

Alkinlerin Tepkimeleri ..............................................................................................................................................464

Alkinlerin Yükseltgenmeli Bölünmesi ......................................................................................................................465

Alkinlere Katılma Tepkimeleri Özet .........................................................................................................................466

Alkinlerin Elde Edilme Tepkimeleri..........................................................................................................................466

I. ALKOLLER, ETERLER, ALDEHİTLER VE KETONLAR .........................................................................................467

Alkoller ....................................................................................................................................................................467

Alkollerin Adlandırılması .........................................................................................................................................468

Eterler .....................................................................................................................................................................471

Aldehitler ve Ketonlar .............................................................................................................................................472

İ. KARBOKSİLLİ ASİTLER, ESTERLER, KARBONHİDRATLAR,

AZOTLU ORGANİK BİLEŞİKLER, AROMATİKLER ...............................................................................................476

1. Monokarboksilli Asitler ........................................................................................................................................476

2. Polikarboksilli Asitler ...........................................................................................................................................476

Karboksilli Asitlerin Adlandırılması .........................................................................................................................476

Karboksilli Asitlerin Genel Elde Edilme Tepkimeleri ...............................................................................................477

Karboksilli Asitlerin Özellikleri .................................................................................................................................478

Karboksilli Asitlerin Kimyasal Tepkimeleri...............................................................................................................478

Esterler ...................................................................................................................................................................479

Yağlar .....................................................................................................................................................................481

Karbonhidratlar .......................................................................................................................................................481

Azotlu Organik Bileşikler.........................................................................................................................................482

Aromatik Bileşikler ..................................................................................................................................................484

J. STEREOİZOMERİ ....................................................................................................................................................493

Optik İzomeri (Optikçe Aktiflik) ...............................................................................................................................493

Asimetrik Karbon Atomu .........................................................................................................................................494

Simetrik Karbon Atomu...........................................................................................................................................494

Enantiyomerler ve Rotamerler ................................................................................................................................494

Polarize Işık ............................................................................................................................................................494

D ve L Tipi Enantiyomerler .....................................................................................................................................494

R-S Adlandırma Sistemi .........................................................................................................................................495

Rasemik Karışım ....................................................................................................................................................495

Birden Fazla Asimetrik Karbon ...............................................................................................................................495

İki Kiral Karbon Atomlu Bileşiklerde (R) ve (S)Sistemi ...........................................................................................496

Diastereomerler ......................................................................................................................................................496

ÇÖZÜMLÜ TEST -1 .....................................................................................................................................................497

ÇÖZÜMLÜ TEST -2 .....................................................................................................................................................500

ÇÖZÜMLER -1 .............................................................................................................................................................505

ÇÖZÜMLER -2 .............................................................................................................................................................507

KAYNAKLAR ............................................................................................................................................................... 509

ALAN BİLGİSİ

1. BÖLÜMMADDE

5

A. KİMYA BİLİMİ

Kimya bilimi maddeyi incelemektedir. Kimya, maddenin yapısını, özelliklerini, bileşimini, etkileşimlerini ve tepki-melerini araştıran bilim dalıdır. Genel bir ifadeyle Kimya maddenin özellikleriyle, sınıflandırılmasıyla, atomlarla, atom teorisiyle, kimyasal bileşiklerle, kimyasal tepkime-lerle, maddenin hâlleriyle, molekül içi ve moleküller arası çekim kuvvetlerle, kimyasal bağlarla, tepkime hızıyla ve kimyasal dengenin prensipleriyle ve benzeri konularla ilgilenir.

Kimyanın ana bilim dalları ise;

1. Analitik kimya,

2. Anorganik kimya,

3. Organik kimya,

4. Fizikokimya,

5. Biyokimya

şeklinde sınıflandırılabilir. Aslında bu ana bilim dallarına ülkemizde ve yabancı ülkelerde yeni eklemeler yapıl-mıştır.

ÖrnekPolimer Kimyası, Nanoteknoloji, Biyoteknoloji, Yüzey Kimyası, Biyoorganik Kimya vb.

Ancak kitabımızın içeriğinde biyokimya ve yukarıda ör-nekler verdiğimiz ana bilim dallarına değinmeyeceğiz. Ayrıca ana bilim dalları ayrı başlıklar altında incelenme-yecek, konular bütüncül bir anlayış içerisinde verilmeye çalışılacaktır.

İsterseniz önce Kimyanın temel bir bilim dalı olma süre-cini birlikte inceleyelim. Kimya biliminin temelini Simya oluşturmaktadır. Simyadan Kimya bilimine geçişin tarih-sel sürecini şöyle özetleyebiliriz:

Kimyanın bugün bulunduğu nokta yaklaşık 3 bin yıllık bir bilgi birikiminin sonucudur. Doğada süre giden olayların nedenlerini araştırmak, bunlara anlamlı açıklama bulmak tarih kadar eski bir olaydır. Bütün öteki bilim dalları gibi kimya da insanın yararlandığı basit buluşlarla gelişmiştir. İnsanları yeni maddeler keşfetmeye yönelten ihtiyaçları aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.

1. Beslenme ihtiyacı: Önce hayatta kalabilmek için doğa-daki yenilebilir maddeleri keşfetmekle işe başladılar.

2. Barınma ve korunma ihtiyacı: Sonra yıldırımlardan ve vahşi hayvanlardan korunmak için kendilerine uy-gun barınaklar hazırlamakla işe devam ettiler. Mağa-ralar ve değişik barınma yerleri inşaat ettiler.

3. Savunma ve avlanma ihtiyacı: Hayatta kalabilmek ve hayatı kolaylaştırmak için değişik aletler ürettiler.

4. Isınma ihtiyacı: Ateşi kullanmayı öğrendiler.

5. Günlük hayatını kolaylaştırma ihtiyacı: Demire ve ba-kıra şekil vermeyi keşfettiler.

6. Giyinme ihtiyacı: Avladıkları hayvanların derilerinden elbiseler ürettiler.

7. Dış görünüşünü değiştirme çabası: Güzelleşmek ve dış görünüşlerini daha güzel göstermek için değişik boyaları ürettiler ve kullandılar.

8. Değişik tatları kullanma ve gıdalarını daha uzun sak-lama ihtiyacı: Tuzu buldular.

9. Hastalıkları ve yaraları tedavi etme ihtiyacı:Yaralarını iyileştirmek için değişik bitkilerden elde ettikleri mad-deleri ilaç olarak kullandılar.

MÖ 2000 yıllarından beri Mısır’daki kimyacılar basit ilaç-ların yapımı ve bunların üretimi ile ilgilenmişlerdir. Sı-nama − yanılma yöntemiyle bazı bitkilerin öz sularının iyileştirici, bazılarının ise zararlı etkileri olduğunu gör-müşlerdir. Bu dönemde kimyanın büyü ve tılsımla eşde-ğer tutulduğu da söylenebilir.

Eldeki bilgiler Mısırlıların bakır, kurşun ve civayı cev-herlerinden ayırabildiklerini, cam yapımı, boyacılık ve altın saflaştırma konularında oldukça fazla deneyimleri olduğunu göstermektedir. Mısır uygarlığı kimyadan ge-niş ölçüde yararlanmış olmasına rağmen işin daha çok pratik yönü ile ilgilendikleri, teorik yönü ile ilgilenmedikleri anlaşılmaktadır.

Yunan filozofları ise Mısırlıların tersine işin teorik yönü ile ilgilenmişler, deneysel yönü ile pek ilgilenmemişlerdir.

Yunan Felsefesine Göre Kimya

Yunan filozoflarının bir kısmı bütün maddelerin belli bir ana maddesi olduğunu ileri sürmüşlerdir. Bir başka ifa-deyle doğadaki çeşitli görünümlerdeki maddelerin belli bir ortak özelliği, yapısı vardır.

Empedokles (MÖ 492−432) ana maddenin dört unsur-dan (elementten) oluştuğunu ileri süren ilk düşünürdür. Empedokles’e göre ana madde hava, su, toprak ve ateş olmak üzere dört elementten meydana gelmektedir. Bu dört elementten biri katı (toprak), biri sıvı (su), biri ise gaz (hava) dır. Ateş de havadan daha hafif bir çeşit gaz ola-rak kabul edilmektedir. Bu görüşe göre bir cisim yandığı zaman kendini oluşturan elementlerine ayrışmaktadır. Mesela odun karmaşık bir maddedir. Yandığında ateş açığa çıkar. Duman (hava) yükselir. Yanma sırasında suyun kaynadığı görülebilir. Yanma sonunda kalan kül ise toprağı belirtir. Bu nedenle hava, su, toprak ve ateşin birleşerek odunu oluşturduğuna inanılır.

Leukippos (MÖ 5. yüzyıl) ve onun öğrencisi olan De-mokritos (MÖ 460 − 370) atom kavramını ilk ortaya atan bilginlerdir. Bunlar maddenin en küçük parçasına, Yunancadaki bölünemez anlamına gelen atomos adını vermişlerdir. Atomların sürekli hareket hâlinde olduğunu söyleyen Demokritos’tur.

6

Demokritos’a göre uzay, atomların düşünülmeyecek ka-dar uzun süredir içinde hareket ettikleri büyük boşluktur.

Aristo (MÖ 384 − 322), Empodokles’in dört elementinden (hava, su, toprak, ateş) esinlenerek yeni bir kuram ortaya koyar. Aristo, maddenin temel özellikleri olarak adlandır-dığı sıcaklık, soğukluk, nemlilik (ıslaklık) ve kuruluğun çiftler hâlinde birleşmesiyle bu elementlerin meydana geldiğini ileri sürer. Buna göre su, nemli ve soğuk şey-lerin, ateş ise sıcak ve kuru şeylerin özüdür. Dört temel özellik ikişer ikişer birleşerek yalnız dört bileşim meyda-na getirebilir. Çünkü sıcak ile soğuk veya kuru ile yaş gibi karşıt özellikler birleşemez. Özelliklerden birinin yerine ötekinin geçmesiyle bir element ötekine dönüşebilir.

Sıcak

Islak Soğuk

Kuru

Hava Toprak

Ateş

Su

Şekil: Aristonun Element Sınıflandırması

Orta Çağ'da Kimya

Orta Çağ'daki kimyacılar ki bunlara simyacılar (alşimist-ler) da denir, yeni bir teori getirdiler. Bütün deneysel çalışmalarını bu teoriye dayandırdılar. Onlar şuna inanı-yorlardı, insanlar dâhil doğadaki her şey bir bütünlüğe, mükemmelliğe doğru gitmektedir. Altının gerçek metal olduğuna karar verdiler. Çünkü bu element havadan et-kilenmiyordu, asitlere karşı dayanıklı idi ve kükürtle ısı-tıldığında öteki metaller gibi etkilenmiyordu. Onlara göre bütün metaller altına dönüşme yönünde bir çaba içinde-dir. Altın ile öteki metaller arasındaki tek fark bunların ol-gunluk dereceleri yani yaşlarıdır. Bunlar doğadaki yavaş dönüşümlerini hızlandırmanın mümkün olduğunu düşü-nüyorlardı. Dolayısıyla bir metalin başka bir metale ve sonunda altına dönüştürülmesi ana amaç hâline gelmişti.

Simya, saf olmayan metallerden altın elde edilmesi veya insan ömrünü sonsuza kadar uzatmayı sağlayacak olan hayat iksirinin bulunması ile eş anlamlı tutulmuştur. Ger-çekten de simyacılar daha çok zenginlik ve uzun ömür sağlamak için kimya ile ilgileniyorlardı.

Orta Çağ’dan itibaren Avrupalı simyagerler hem maden-leri altına çevirmek hem de ölümsüzlük iksiri yapmada kullanılacağını düşündükleri efsanevi bir madde olan "Felsefe Taşı" nın bulunması için büyük çaba harcadılar.

Simyanın temel bir bilim dalı olmamasının nedenleri aşa-ğıdaki nedenlere bağlanabilir.

1. Simya teorik temellere sahip değildir.

2. Sınama−yanılma yolu ile olayları anlamaya çalışır.

3. Sistematik bilgi birikimine sahip değildir.

Simyacılar çalışmalarını yüzyıllarca sürdürmüşler ancak yanlış bir varsayımdan yola çıktıkları için bekledikleri so-nucu alamamışlardır. Bununla birlikte simyacıların çalış-malarının tamamen boşa gittiği de söylenemez.

Yapılan çok sayıdaki araştırma gerçek bilginin öğrenil-mesini sağlamıştır.

Simyanın kimya bilimine katkıları üç başlıkta incele-nebilir:

1. Yeni kimyasal maddelerin (özellikle bazı karışımla-rın) ilk defa elde edilmesi

2. Bugün laboratuvarda kullandığımız deney araç ge-reçlerinin ilk basit örneklerinin keşfedilip kullanılması

3. Günümüzde kimya deneylerinde kullanılan bazı yön-temlerin ve en temel işlemlerin (damıtma, kristallen-dirme vs.) kullanılması

Simyacılar yüzyıllar boyunca günümüzdeki labora-tuvarlarda hâlen kullanılan birçok kimyasal meto-du kullanmıştır.Sabitleştirme DamıtmaÇözme SüblimleştirmeYumuşatma Mayalandırma

Eski çağlarda insanlar, sınama yanılma yolu ile doğada bulunan bir kısım maddenin faydalarını keşfetmişlerdir. Bu maddelere örnek olarak;

Simyadan günümüze aktarılan bulgular:

• Barut

• Madenlerin işlenmesi

• Metaller üzerinde çalışmalar

• Mürekkep

• Kozmetik

• Boya üretimi

• Derinin boyanması

• Seramik

• Esans üretimi

• Kâğıt

• Cam

Simyacıların çalışmaları sonucunda keşfedilen kim-yasal maddeler:

Sülfürik asit: H2SO4 (Zaç yağı)

Nitrik asit: HNO3 (Kezzap)

Hidroklorik asit: HCl (Tuz ruhu)

Demir−II−sülfat: FeSO4 (Kıbrıs taşı−Zaç−Kıbrıs−Vitriyol)

Asetik asit: CH3COOH (Sirke ruhu)

7

Potasyum alüminyum sülfat: KAl (SO4)2 (Şap)

Sodyum sülfür: Na2S (Sarı zırnık)

Potasyum nitrat: KNO3 (Hint güherçilesi)

Sodyum nitrat: NaNO3 (Şili güherçilesi)

Na−stearat + Na−oleat + Na−palmitat: (Sabun)

K−stearat + K−oleat + K−palmitat: (Arap sabunu)

Pb3O4: Kurşun oksit ( Süleğen, turuncu boya )

Sodyum Klorür: NaCl (Yemek tuzu)

Bakır−II−Sülfat: CuSO4 (Göz taşı)

Kükürt: S

Malahit Yeşili: Cu2 CO3 (OH)2 ‘dir.

Kil: m Al2O3, nSiO2, p H2O

Çinko sülfür: ZnS (Üstübeç−beyaz boya)

Hıristiyanlığın ilk yüzyılında Yahudi Maria olarak bilinen bir kadın simyacı çeşitli türde fırınlar, ısıtma ve damıt-ma düzenekleri geliştirmiş, Simyacı Kleopatra ise altın yapımı konusunda bir kitap yazmıştır. Maria’nın bulu-şu olan su banyosu günümüzde de “Benmari” adı al-tında kullanılmaktadır. MS 350− 420 yılları arasında İskenderiye’de yaşamış olan Zosimos, simya öğretisi-nin en önemli temsilcisidir ve 28 ciltlik bir simya ansik-lopedisi yazmıştır.

Cabir−İbn Hayyan, Ebubekir el−Razi ve İbn Sina ünlü Müslüman simyacılardır.

Ebu Musa Câbir bin Hayyan (721−815) Harran Üniversi-tesi rektörüdür.

Atomun parçalanabileceğini ifade eden büyük bir bi-lim adamıdır. İnbik adı verilen laboratuvar düzeneğini geliştirmiş ve kendisinin ortaya attığı "Baz" kavramıyla Kimya’nın gelişmesine katkıda bulunmuştur. Eserle-rinden 12. yüzyılda Latinceye çevrilmiş olan Kitab al-Kimya adlı eseri, Simya ve Kimya kelimelerinin kökeni oluşturmuştur.

İnbik (Damıtma Aracı)

Filojiston Kuramı ve Yanma

Empedokles’in yanan bir cisimden bir şeylerin ayrıldığını ve geride hafif bir kül bıraktığını gözlemlediğini söyle-miştik.

Bundan sonra yanan bir cismin ağırlığında bir azalma ile bozunduğu genel olarak kabul görmeye başlamıştır. Robert Boyle (1626−1691); metallerin oksitlerine dönüş-türülmelerinde ağırlıklarının arttığını, solunum ve yan-ma sırasında havanın bir kısmının azaldığını (oksijen) ve geride yanma için elverişsiz bir gaz kaldığını (azot) biliyordu. Alman kimyacı Becher, 1669 yılında ateşi ya-nan cisimdeki bir element olarak tanımlamış ve yanma sırasında bunun kaçıp gittiğini varsaymıştır. Daha sonra 1702 yılında Georg Stahl, bu nesneyi Filojiston (Phylo-piston) olarak adlandırmıştır. Bu teoriye göre, metaller ısıtıldıklarında filojiston kaybederler ve kül şeklinde artık bırakırlar (maden külü). Filojistonca zengin olan odun kömürü veya hidrojen ile ısıtılırsa kaybettiği filojistonu tekrar soğurur ve tekrar metal hâline gelir. Yanıcı cisim-ler yanıcı olmayan bir kısım ile filojiston’dan oluşmuştur. Buna göre metal oksitler birer element, metaller ise metal oksit (kül) ve filojiston’dan oluşan birer bileşiktir. Bu teori yaklaşık 100 yıl kimyaya egemen olmuştur.

Bu teoriye göre yanmakta olan bir kibrit kapalı bir kaba bırakılırsa bir süre sonra sönecektir. Çünkü şişe içindeki hava filojiston yönünden doymuş hâle gelecektir. Canlı organizmaların yaptığı da zaten, bünyeyi filojiston yö-nünden arındırmaktır. Bir fanusun altındaki fare, etrafın-daki hava filojiston yönünden doygun hâle gelince ölür.

Bu teori gerçekte çok ilginçtir. Yanma olayı, hiçbir tartım yapılmadan bizim bugünkü açıklamamıza benzer şekilde açıklanmaktadır. Dikkat edilirse bu teorideki filojiston bir bakıma bizim karbondioksite eşdeğer olmaktadır.

Modern Kimyanın Öncüleri (17. Yüzyılda Kimya)

Orta Çağ'da kimyadan pratik olarak yararlanılır ve zen-ginlik aracı olarak bakılırken 1661 yılında İngiliz bilgini Robert Boyle’nin (1626−1691) “şüpheci kimyager” adlı yapıtının yayımlanmasıyla Aristocuların görüşü altüst olmuştur. Robert Boyle ilk kez kimyasal elementleri mad-denin parçalanamayan yapı taşları olarak tanımlamıştır.

Yine ilk kez kimyasal bileşikler ile karışımlar arasındaki ayrımı yapmış ve kimyasal bileşiklerde maddenin özellik-lerinin değiştiğini, basit karışımlarda ise her bir maddenin özelliklerinin korunduğunu açıkça belirtmiştir. Buna göre element bir özellik değil, bir maddedir. Bileşikler element-lerin birleşmesinden meydana gelirler. Görüldüğü gibi Robert Boyle, element ve bileşiklerin bugün de geçerli olan doğru tanımlarını yapmıştır. Robert Boyle’nin çalış-malarının en önemli özelliklerinden biri de gazlar üzerin-de yaptığı deneylerdir.

8

Çalışmaları sonunda gazların basıncı ile hacminin ters orantılı değiştiğini bulmuştur. Bu yasa bugün de kendi ismiyle anılır.

Lavoisier (1743−1794), Filojiston kuramının egemen olduğu bir dönemde, yanma olayını bugünkü anlamda açıklayan bilgindir. Lavoisier, metal oksitlerinin oksijen ile metallerin verdiği bileşikler olduğunu kanıtlamıştır. Kapalı kaplarda yaptığı deneylerle bir kimyasal tepkime sırasında maddenin değişmediğini bulmuştur. Bu buluşu “Kütlenin Korunumu Yasası” olarak bilinir. Buna göre hiç-bir şey, ne yapay yollarla ne de doğal işlemlerle, yeniden yaratılamaz. Her bir işlemde madde miktarı, işlemden önce ve sonra aynıdır. Değişen yalnız biçimleridir. Bir başka deyişle her bir işlemde maddenin niceliği değiş-mez, yalnız niteliği değişir.

Lavoiser’in bu yasası Einstein’in görecelik (rölativite) ku-ramını ortaya atmasına kadar geçerliğini korudu; Nicel kimya Lavoisier’in bu kuramına dayanır. Lavoisier’den sonra kimyagerler, kimyasal olaylardaki kütleler üzerin-deki çalışmalarını yoğunlaştırmışlardır. Bileşik ile karışım arasındaki fark belirginleşmeye başlamıştır.

Bir kısım kimyagerler bileşiklerdeki element oranlarının değişken olduğunu söylerlerken J. L. Proust (1755−1826) bileşiklerin belli bir bileşiminin olduğunu, bileşiklerin özel-liklerinin ve kendini meydana getiren bileşenlerin oranı-nın değişmediğini ortaya atmıştır. Bu prensip bugün "Sa-bit Oranlar Yasası" olarak bilinir.

Richter birleşme oranları yasası ile Stokiometrinin (mad-de denkliği) kurucusu sayılır. Asit ve bazın nötrleştirilme-si yardımıyla miktar oranlarını saptamıştır. Demir veya cıva gibi bazı elementlerin oksijenle farklı oranlarda bir-leşebileceğini ileri sürmüştür ki bu çok sonraları değerlik kavramıyla doğrulanabilen bir gözlemdir.

Alman kimyager Jeremias Richter (1767 − 1807) 1792 − 1802 yılları arasındaki çalışmalarında o güne ka-dar çağdaşlarının ihmal ettiği bir konuda önemli buluşlar yaptı. Buna göre birbiriyle tepkimeye giren iki elementin birleşme oranlarındaki miktar bu elementlerin bir üçüncü elemente verdikleri tepkimelerde de aynıdır.

Mesela 1g hidrojen 8g oksijenle birleşerek suyu, 1g hid-rojen 3g karbonla birleşerek metanı, 1g hidrojen 35.5g klorla birleşerek hidrojen klorürü, 1g hidrojen 25g arse-nikle birleşerek arsini meydana getirir.

Kimyanın ilgi alanı madde ve maddenin iç yapısı oldu-ğuna göre öncelikli olarak maddenin tanımı, maddenin temel özellikleri ve maddenin sınıflandırılması ile başla-yabiliriz.

Birim Sistemleri

Birim: Bir büyüklüğü ölçmek ve karşılaştırmak amacıy-la seçilen aynı cinsten büyüklüklere birim denir. 4 birim sistemi vardır.

MKS (metre − kilogram kuvvet − saniye)

CGS (santimetre − gram − saniye)

MTS (metre − ton − saniye)

(SI) UKSA (metre, kilogram, saniye, amper)

(SI) (metrik birimleri): Ölçümün bilimsel sistemi Sys'teme Internationale d'Unites' (Uluslararası Birimler Sistemi) diye bilinir ve (SI) şeklinde kısaltılır. Bu sistem metre diye bilinen uzunluk birimini temel alan metrik sis-temin modern şeklidir.

(SI) ondalık bir sistemdir.

(SI) Birim Sistemine Göre Temel Birimler

Miktar (Sembol) Birim Adı Kısaltılmış Şekli

Uzunluk (ℓ) metre mKütle (m) kilogram kgZaman (t) saniye s

Sıcaklık (T) kelvin K

Madde Miktarı (n) mol mol

Elektrik Akımı (Ι) amper A

(SI) Bİrimleri İçin Kullanılan Ön Ekler:Katlar Ön Ek Kısaltma

101 deka da102 hekta h103 kilo K106 mega M109 giga G1012 tera T

Kesirler Ön Ek Kısaltma

10−1 desi d

10−2 santi c

10−3 mili m

10−6 mikro µ

10−9 nano n

10−12 piko p

9

Ölçümlerde Belirsizlikler

Tüm ölçümlerde hata olabilir. Ölçme aletlerinin yapımın-dan ya da doğasından ileri gelen hatalara sistematik hata denir. Deneyi yapan kişinin bilimsel bir aleti okumaktaki becerisi ve yeteneğindeki sınırlar da hatalara ve deney sonuçlarının yüksek ya da düşük bulunmasına yol açabi-lir. Bu hatalara da tesadüfi hatalar denir.

Kesinlik; ölçülen miktarın tekrarlanabilirlik derecesini gös-terir ya da birkaç kez ölçülen miktarın sonuçları arasında-ki yakınlığı belirtir. Eğer her bir ölçüm serisi ortalamadan az bir miktar saparsa bu ölçümlerin kesinliği yüksektir. Yani sonuçlar iyidir. Aksine ölçümler arasında büyük bir sapma varsa kesinlik zayıftır yani sonuçlar kötüdür.

Doğruluk; ölçüm değerinin kabul edilen değere ya da gerçek değere ne kadar yakın olduğunu gösterir.

Anlamlı Rakamlar:

Sayılar, kesin sayılar ve ölçme sayıları olarak ikiye ayrılır. Kesin sayılar belirsizliği olmayan sayma sayıları ve tanım sayılarıdır. Ölçme sayıları ise bir ölçme sonucu elde edi-len, son hanesinde belirsizlik bulunan sayılardır. Son ha-nedeki rakamın önündeki rakamlar kesin olarak bilinen rakamlardır. Kesin olarak bilinen rakamlarla belirsizlik olan rakamların tümüne anlamlı rakamlar denilir.

25 (belirsizlik ±1)

2300 (belirsizlik ±100)

0,029 (belirsizlik ±0,001)

26,64 (belirsizlik ±0,01)

Bir anlamlı sayıdaki anlamlı rakamlar soldan sağa doğru 0 olmayan ilk rakamdan itibaren sayarak bulunur. 0' lar ortada ise veya ondalık noktasından sonra ise anlamlı rakam olarak sayılırlar. Ondalık noktasını yerleştirmek için kullanılan 0'lar anlamsızdır.

Bazı Ölçme Sayılarının Belirsizliği ve Anlamlı Rakam Sayıları:

Anlamlı değil: "kozmik amaçlı sıfır"

Anlamlı değil: ondalık basamağı

göstermek için kullanılan

sıfırlar

Anlamlı: sıfırdan

farklı sayılar arasındaki

sıfırlar

Anlamlı: sıfır olmayan tam sayılar

Anlamlı: bir sayıda ondalık basamağın

sağındaki sıfırlar

0, 0 0 9 0 0 6 8 0 0

Ölçme Sayısı Belirsizlik Anlamlı Rakam Sayısı

683 ±1 36830 ±10 3

6830,510 ±0,001 70,00045 ±0,00001 20,0403 ±0,0001 38,000 ±0,001 47,210 ±0,001 415,00 ±0,01 4

10,00005 ±0,0001 70,0015 ±0,0001 2

0,01050 ±0,00001 4

ÖrnekAşağıdaki sayıların belirsizliğini ve anlamlı rakam sayı-sını söyleyiniz.

Belirsizlik Anlamlı Rakam Sayısı

273,15 ±0,01 556,00 ±0,01 4

0,0008 ±0,0001 11,305 ±0,001 4625 ±1 345,3 ±0,1 3

0,033 ±0,001 2320,03 ±0,01 5

Sayıların Yuvarlatılması: Çok rakamlı sayıları daha az rakamlı sayılara indirme işlemine yuvarlatma denilir. Sa-yıların yuvarlatılmasında genel olarak 5'ten büyük olan sayılar yuvarlatılırken kendi önündeki sayı 1 artırılır. 5'ten küçük olan sayılar yuvarlatılırken kendi önündeki sayı aynen kalır. Eğer yuvarlatılacak sayı tam 5 ise önündeki sayı çift rakam ise aynı kalır, tek rakam ise 1 artırılır.

Örnek16.763 → 16.76

17.767 → 16.77

16.765 → 16.76

16.775 → 16.78

Bir hesaplamanın sonucu anlamlı rakam sayısı en küçük olan sayı kadar anlamlı rakamla verilir.

Bir toplama veya çıkarmanın sonucu en az sayıda onda-lık kısım içeren sayı kadar ondalık ile belirlenir.

10.05 + 15 = 25.05 → 25

Documents

ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ TESTİ ÖABT - pegem.net¶abt kimya.pdf · ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki kimya soruları çözmek için gerekli bilgi,