10. Sınıf Meb Kimya Ders Kitabı Sayfa 107-109 Cevapları

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 107 Cevapları MEB Yayınları

Etkinlik: Gazların Yolculuğu

1. Soru: Yukarıdaki metin ve görsellerden yararlanarak gaz taneciklerinin davranışlarını, gazların kinetik moleküler teorisine dayalı olarak açıklayınız.

Cevap: Gaz tanecikleri sürekli, rastgele ve yüksek hızla hareket eder. Bu tanecikler birbirleriyle ve kap duvarlarıyla çarpışarak basınç oluşturur. Gazların hızı sıcaklık arttıkça yükselir, çünkü taneciklerin kinetik enerjisi artar. Ancak taneciklerin molar kütlesi büyüdükçe hareket hızları azalır.
Bu nedenle hafif gazlar (örneğin H₂) ağır gazlara (örneğin CO₂) göre gözeneklerden daha hızlı geçer. Bu olay difüzyon ve efüzyon olarak adlandırılır ve Graham Yasası bu davranışı matematiksel olarak açıklar.

2. Soru: Gazların hareket hızlarını incelemek ve bu hızların hangi değişkenlere bağlı olduğunu belirlemek için bir deney tasarlayınız. Tasarladığınız deneyi laboratuvar kurallarına uygun olarak gerçekleştiriniz.

Deneyin Adı: Gazların Efüzyon Hızı Deneyi
Amaç: Gazların yayılma hızının molar kütleye ve sıcaklığa bağlı olduğunu göstermek.

Araç ve Gereçler:

• H₂ ve CO₂ gazı içeren iki tüp
• Gözenekli zar
• Vakum pompası
• Kronometre
• Termometre

Yöntem:
1️⃣ İki tüpe eşit hacimde H₂ ve CO₂ gazı doldurulur.
2️⃣ Tüplerin uçları gözenekli zarla kapatılarak vakumlu bir ortama yerleştirilir.
3️⃣ Gazların boşluğa yayılma süreleri kronometre ile ölçülür.
4️⃣ Deney aynı sıcaklıkta yapılır.

Gözlem: Hafif olan H₂ gazı, CO₂ gazına göre daha hızlı yayılır.

Sonuç: Gazların hareket hızı molar kütle ile ters, sıcaklık ile doğru orantılıdır.
Yani, gaz ne kadar hafifse o kadar hızlı yayılır.

Bağımsız değişken: Gazın türü (molar kütlesi)
Bağımlı değişken: Yayılma süresi
Kontrol değişkenleri: Sıcaklık, delik boyutu, başlangıç hacmi

Özet Bilgi: Thomas Graham’ın deneyleri, gazların karışma ve yayılma hızının moleküler kütleyle ters orantılı olduğunu göstermiştir. Bu durum, kinetik moleküler teori ile desteklenmiştir.

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 108 Cevapları MEB Yayınları

Deney Tasarlama Formu ve Değerlendirme Soruları

Deneyin Adı: Gazların Yolculuğu Deneyi

Deneyin Amacı: Gazların yayılma (difüzyon) ve kaçış (efüzyon) hızlarını ölçmek ve bu hızın molekül kütlesi ile sıcaklığa bağlı olduğunu göstermek (Graham Yasası).

Teorik Bilgi (Literatür Taraması):

Gaz tanecikleri sürekli rastgele hareket eder ve bu hareketin hızı sıcaklıkla doğru orantılıdır. Gazların küçük bir delikten kaçış hızı (efüzyon), molar kütleyle ters orantılıdır. Graham Yasası’na göre:

r₁ / r₂ = √(M₂ / M₁)

Yani, hafif gazlar ağır gazlara göre daha hızlı yayılır.

Malzemeler:

• Vakumlanabilir kalın duvarlı cam şişe
• Vakum pompası
• 25 mL’lik şırınga ve ince uçlu iğne (delik çapı 0,015 cm)
• H₂ ve CO₂ gaz balonları
• Termometre, kronometre, emniyet gözlüğü, eldiven

Deneyin Aşamalarının Yazılması:

1️⃣ Vakum şişesi pompa ile boşaltılır.
2️⃣ Şırınga 25 mL gazla doldurulur ve iğne vakum şişesine takılır.
3️⃣ Gazın şişeye geçişi başlatılır, kronometre çalıştırılır.
4️⃣ Gaz tamamen geçince süre kaydedilir.
5️⃣ Deney farklı sıcaklıklarda (oda sıcaklığı, buz banyosu) tekrarlanır.

Deney Düzeneğinin Kurulumu ve Çizimi:

• Vakumlu şişe → iğne → şırınga bağlantısı şeklinde bir düzenek kurulur.
• Şırınga kapağı tek girişlidir. Vakum pompası şişeyi boşaltır.
• Şırınga hattı vakum ortamına bağlanarak gazın kaçış süresi ölçülür.

Bağımlı Değişkenler:

Gazın yayılma/efüzyon süresi (t)

Bağımsız Değişkenler:

Gaz türü (molar kütle, M) ve sıcaklık (T)

Kontrol Değişkenleri:

İğne delik çapı, şırınga hacmi (25 mL), ortam basıncı, başlangıç sıcaklığı

Veri Toplama ve Kayıt Tutma:

Sonuçların Yorumlanması ve Raporlanması:

• r ∝ 1/√M bağıntısı doğrulanmıştır.
• Hafif gaz olan H₂, ağır gaz olan CO₂’den çok daha hızlı yayılmıştır.
• Sıcaklık arttıkça gazların kinetik enerjisi artmış, difüzyon hızı yükselmiştir.
• Graham Yasası deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Soru 3: Doğal gaz sızıntılarını fark etmek için kokusu çürük sarımsağa benzeyen metil merkaptan bileşiği doğal gaza ilave edilir. Bu sayede doğal gaz sızıntıları çok düşük yoğunluklarda bile algılanabilir. Atmosferdeki oksijen, azot, karbon dioksit gibi çeşitli gazlar dengeli ve homojen bir şekilde dağılır. Günlük hayattan verilen bu örnekleri deney sonrasında elde edilen sonuçlara göre açıklayınız.

Cevap: Metil merkaptanın kokusunun hızla fark edilmesi, gazların difüzyon özelliğiyle ilgilidir. Gaz tanecikleri rastgele hareket ederek kısa sürede homojen şekilde dağılır. Atmosferdeki gazların eşit karışımı da aynı prensiple açıklanır. Bu, gazların moleküler düzeyde sürekli hareket halinde olduğunu kanıtlar.

Soru 4: Deney sürecinde karşılaştığınız zorluklarla başa çıkarken alternatif çözümler geliştirebildiniz mi? Yeni bir durumla karşılaştığınızda bu duruma nasıl uyum sağladığınızı ve hangi yöntemleri uyguladığınızı yazınız.

Cevap: Deney sırasında gazın sızma süresinin doğru ölçülmesi güçtür. Bu zorluğu aşmak için dijital sensörlü kronometre kullanılmıştır. Deney ortamında sıcaklık sabit tutulmadığında, su banyosu yöntemiyle sıcaklık dengesi sağlanmıştır. Ekip içinde görev paylaşımı yapılarak ölçüm doğruluğu artırılmıştır.

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 109 Cevapları MEB Yayınları

Değerlendirme

Soru 1: Yaptığınız deneyde grubunuzun ve diğer grupların araştırma sonuçlarını esas alarak bir karşılaştırma yapınız. Aşağıdaki T tablosuna karşılaştırma sonuçlarınızın benzer ve farklı yönlerini yazınız.

Soru 2: Tasarladığınız deney sonuçlarına göre gazların yayılma hızını etkileyen faktörleri belirleyiniz ve bu faktörlerin birbiriyle ilişkisini açıklayınız.

Cevap: Gazların yayılma hızını etkileyen temel faktörler:

• Molar kütle (M): Gazın kütlesi azaldıkça taneciklerin hızı artar.
• Sıcaklık (T): Sıcaklık yükseldikçe gaz taneciklerinin kinetik enerjisi artar, böylece yayılma hızı artar.
• Basınç ve delik çapı: Sabit basınçta ve aynı delik boyutunda yapılan ölçümler daha doğru sonuç verir.

Bu faktörler arasında doğrudan bir ilişki vardır:
r ∝ √(T / M)
Yani yayılma hızı, sıcaklığın kareköküyle doğru, molar kütlenin kareköküyle ters orantılıdır.