Kimya laboratuvarı
Taneciği hayal et; formülü, tepkimeyi ve oranı birlikte oku.
10 bölüm · ~19 dk · 20 etkileşim
Maddenin Hâlleri, TYT Kimya'da genellikle 1 soruyla temsil edilir ve kavram ile kısa hesabı bir arada ister. Katı, sıvı, gaz ve plazma hâllerinin tanecik modeliyle açıklanması; hâl değişimleri ve bu sırada alınan ya da verilen ısı; sıvılarda buharlaşma, buhar basıncı ve kaynama; gazlarda basınç–hacim–sıcaklık ilişkileri ile difüzyon bu konunun ana başlıklarıdır.
1Çekim mi, kinetik enerji mi?
İlk bölüm! Temeli burada atıyoruz, acele etme.
Bir maddenin hangi hâlde bulunacağını iki etken belirler: tanecikleri bir arada tutmaya çalışan tanecikler arası çekim kuvvetleri ve tanecikleri birbirinden uzaklaştıran kinetik enerji (sıcaklık). Çekim baskınsa madde katı, kinetik enerji baskınsa gaz hâlindedir; sıvılar ikisinin arasındadır.
| Özellik | Katı | Sıvı | Gaz |
|---|---|---|---|
| Şekil | Belirli | Kabın şeklini alır | Kabın tamamını doldurur |
| Hacim | Belirli | Belirli | Kabın hacmi kadar |
| Tanecikler arası boşluk | Çok az | Az | Çok fazla |
| Sıkıştırılabilirlik | Yok denecek kadar az | Çok az | Kolayca sıkıştırılır |
| Tanecik hareketi | Yalnızca titreşim | Titreşim, dönme, öteleme (kayarak) | Titreşim, dönme, serbest öteleme |
| Düzen | Düzenli (kristal katılarda) | Düzensiz | Tamamen düzensiz |
Katıların hepsi aynı değildir. İki katı türünü kartlarla ayır:
2Sıvılar: buharlaşmadan kaynamaya
Önemli yerleri altını çizer gibi oku.
Sıvıların davranışını beş kavram açıklar. Önce kendin tanımla, sonra çevir:
Kapalı bir kapta sıvısıyla dengede bulunan saf bir sıvının buhar basıncı;
- I.Kaptaki sıvı miktarı
- II.Sıcaklık
- III.Kabın hacmi (sıvının tamamı buharlaşmamak koşuluyla)
niceliklerinden hangilerine bağlıdır?
3Gazlar: kinetik teori
Örneklere dikkat et; soruların çoğu buradan çıkar.
Kinetik teoriye göre gaz tanecikleri sürekli, rastgele ve doğrusal hareket eder; birbirleriyle ve kabın çeperiyle esnek çarpışır. Taneciklerin kendi hacmi, kabın hacmi yanında ihmal edilebilir. Taneciklerin ortalama kinetik enerjisi yalnızca mutlak sıcaklığa bağlıdır; aynı sıcaklıkta bütün gazların ortalama kinetik enerjileri eşittir.
Basınç, taneciklerin kabın çeperine çarpmasıyla oluşur. Gaz hesaplarında sıcaklık kelvin cinsinden kullanılır.
4Gaz yasaları
Bunu bir arkadaşına anlatabilir misin? Kafanda bir dene.
Her yasada iki nicelik sabit tutulur, kalan ikisi arasındaki ilişki incelenir:
Gerçek gazlar yüksek sıcaklık ve düşük basınçta ideal gaz gibi davranır.
Sabit sıcaklıkta 2 atm basınçta 6 L hacim kaplayan bir gazın hacmi 3 L'ye indirilirse basıncı kaç atm olur?
Sabit basınçta 27 °C'de 10 L olan bir gaz 327 °C'ye ısıtılırsa hacmi kaç L olur?
Sabit sıcaklıkta 3 atm basınç altında 8 L hacim kaplayan bir miktar gazın basıncı 4 atm'ye çıkarılırsa hacmi kaç L olur?
5Gaz mı, buhar mı? Difüzyon
Arada küçük sorular var, atlamadan çöz.
Bir maddenin yalnızca basınç artırılarak sıvılaştırılabileceği en yüksek sıcaklığa kritik sıcaklık denir. Kritik sıcaklığının altındaki gaz hâline buhar, üstündeki hâline gaz denir. Suyun kritik sıcaklığı 374 °C olduğundan oda sıcaklığındaki su buharıdır; oksijenin kritik sıcaklığı yaklaşık –119 °C olduğundan oda sıcaklığındaki oksijen gazdır.
Difüzyon, taneciklerin kendiliğinden yayılarak karışmasıdır. En hızlı gazlarda, daha yavaş sıvılarda, çok yavaş katılarda gerçekleşir. Sıcaklık arttıkça hızlanır. Graham yasasına göre aynı sıcaklıkta hafif gazlar daha hızlı yayılır:
Aynı sıcaklıkta H₂ (2 g/mol) gazı O₂ (32 g/mol) gazından kaç kat hızlı yayılır?
6Plazma: dördüncü hâl
Yarıyı geçtin, harika gidiyorsun! 4 bölüm kaldı.
7Hâl değişimleri
Önemli yerleri altını çizer gibi oku.
| Değişim | Yön | Isı |
|---|---|---|
| Erime | Katı → sıvı | Alır |
| Donma | Sıvı → katı | Verir |
| Buharlaşma | Sıvı → gaz | Alır |
| Yoğuşma | Gaz → sıvı | Verir |
| Süblimleşme | Katı → gaz (naftalin, iyot, kuru buz) | Alır |
| Kırağılaşma | Gaz → katı (kırağı oluşumu) | Verir |
- Saf maddelerde hâl değişimi süresince sıcaklık sabit kalır. Alınan ısı taneciklerin kinetik enerjisini artırmaz; tanecikler arası çekimi yenmek için harcanır.
- Aynı basınçta erime noktası donma noktasına, kaynama noktası yoğuşma noktasına eşittir.
- Karışımlarda hâl değişimi sırasında sıcaklık sabit kalmaz; tuzlu su kaynarken sıcaklık yavaşça yükselir.
Erime, yoğuşma, süblimleşme ve kırağılaşmadan hangileri ısı alarak gerçekleşir?
8Sık yapılan hatalar
Örneklere dikkat et; soruların çoğu buradan çıkar.
Aşağıdaki yargılar öğrencilerin en sık düştüğü yanılgılardan derlendi. Doğru mu, yanlış mı?
27 °C'den 54 °C'ye çıkan gazın mutlak sıcaklığı iki katına çıkar.
Saf madde erirken ve kaynarken sıcaklığı artar.
Sıvı miktarı arttıkça buhar basıncı artar.
Buharlaşma her sıcaklıkta ve yüzeyde, kaynama belirli bir sıcaklıkta ve sıvının her yerinde olur.
Aynı sıcaklıkta ağır gaz daha hızlı hareket eder.
Amorf katıların belirli bir erime noktası vardır.
Viskozite sıcaklıkla artar.
9ÖSYM'de nasıl soruluyor
Bunu bir arkadaşına anlatabilir misin? Kafanda bir dene.
- Tanecik modeli yorumu: Katı, sıvı ve gaz hâllerinin özellikleri karşılaştırılır; hangi özelliğin hangi hâle ait olduğu sorulur.
- Hâl değişimi ve ısı: Günlük hayattan bir olay verilir, hangi hâl değişimi olduğu ya da ısı alıp almadığı istenir.
- Isıtma eğrisi yorumu: Saf bir maddenin ısıtılması anlatılır; sabit sıcaklık bölgeleri ve enerji değişimi öncüllerle sorulur.
- Gaz yasaları hesabı: Boyle, Charles ya da Gay-Lussac ilişkisiyle tek adımlık hesap istenir.
- Difüzyon karşılaştırması: Mol kütleleri verilen gazların hız oranı ya da NH₃–HCl halkasının yeri sorulur.
- Kaynama ve dış basınç: Dağda kaynama, düdüklü tencere, buhar basıncını etkileyen etkenler yorumlanır.
İpucu: Gaz sorusunda ilk iş sabit tutulan nicelikleri belirlemek ve bütün sıcaklıkları kelvine çevirmektir.
10Kısa tekrar
Son bölüm! Biraz kaldı, bitirmek üzeresin.
Katı: belirli şekil ve hacim; sıvı: belirli ; gaz: kabı doldurur, kolay . Kristal katıların belirli erime noktası vardır; amorf katılar (cam, plastik) erir. Erime, buharlaşma, süblimleşme ısı ; donma, yoğuşma, kırağılaşma ısı . Saf maddede hâl değişimi süresince sıcaklık . Buhar basıncı yalnızca sıvının ve bağlıdır; buhar basıncı eşitlenince sıvı kaynar. Boyle: sabit; Charles: sabit; Gay-Lussac: sabit; T (K) = t (°C) + . Aynı sıcaklıkta gazların ortalama eşittir; hafif gaz daha hızlı yayılır: v₁ / v₂ = . Kritik sıcaklığın altındaki gaz hâli , üstündeki dır; plazma dır.