Page 71 - Kimya Zenginleştirilmiş Öğretim Programı 9

ORTAÖĞRETİM KADEMESİNDE FARKLILAŞTIRILMIŞ ÖĞRETİM UYGULAMALARI ~ ZENGİNLEŞTİRİLMİŞ ÖĞRETİM ETKİNLİKLERİ
KİMYA
9. SINIF

GÖREV 2: BILIMSEL BILGIYI KULLANMA
Aşağıda verilen bilimsel metni okuyunuz. Önceki aşamada sunduğunuz gerekçelerinizi bilimsel bilgiyi kullanarak açıklayınız
(ÜFD1).
Kaynama Olayının Termodinamiği ve Moleküler Temelleri
Sıvıların kaynama sıcaklığı, rastgele bir değer değil; maddenin içsel özellikleri ile dış çevrenin fiziksel koşulları arasındaki
bir denge noktasıdır (IFS3). Bu dengeyi anlamak için şu iki temel bilimsel prensibi incelemek gerekir:
Benoît Paul Émile Clapeyron ve Basınç İlişkisi
Fransız fizikçi Clapeyron, 1834 yılında sıvıların kaynama noktası ile dış basınç arasındaki ilişkiyi matematiksel bir zemine
oturtmuştur (Clapeyron Denklemi) (IFSK1).
Clapeyron, bir sıvının kaynaması için sıvının buhar basıncının dış buhar basıncına eşitlenmesi gerektiğini kanıtlamıştır
(IFK3). Bir sıvının kaynaması için, sıvının yüzeyinden ayrılmaya çalışan moleküllerin oluşturduğu buhar basıncının, sıvının
üzerine baskı yapan dış basınca (açık hava basıncı) eşitlenmesi gerekir.
Dış basınç azaldığında (örneğin yüksek rakımlı bir dağın zirvesinde), buhar basıncının bu düşük değere ulaşması için daha
az ısı enerjisi yeterli olur. Bu nedenle sıvı, deniz seviyesine göre daha düşük bir sıcaklıkta kaynamaya başlar (SFÜDD3).
Düdüklü tencere gibi basınçlı kaplarda dış basınç artırıldığı için buhar basıncının dengeye ulaşması daha fazla enerji
gerektirir ve kaynama sıcaklığı yükselir.
2. Johannes Diderik van der Waals ve Moleküler Etkileşimler
1910 Nobel Fizik Ödülü sahibi Van der Waals, gerçek gazların ve sıvıların davranışlarını incelerken moleküller arasındaki
zayıf çekim kuvvetlerini tanımlamıştır (IFSK2).
Van der Waals, moleküllerin sadece birbirine çarpmadığını, aynı zamanda birbirlerini elektriksel olarak çektiklerini ortaya
koymuştur. Moleküller arası bu çekim kuvvetleri ne kadar fazlaysa sıvıyı gaz haline getirmek (kaynatmak) için o kadar fazla
enerji (yüksek sıcaklık) gerekir (ÜFGHP1).
Sıvı fazdaki tanecikler, birbirlerini belirli çekim kuvvetleri (Hidrojen bağları, Dipol-dipol, London kuvvetleri) ile bir arada
tutarlar. Kaynama, bu çekim kuvvetlerinin yenilerek taneciklerin birbirinden tamamen kopması (gaz fazına geçiş) sürecidir.
Tanecikler arası etkileşim türü ne kadar güçlüyse (örneğin saf sudaki Hidrojen bağları, hekzandaki London kuvvetlerinden
daha güçlüdür), bu bağları koparmak için gereken kinetik enerji o kadar yüksek olur (IFÇ1). Bu durum, etkileşimi güçlü olan
sıvıların kaynama sıcaklığının neden daha yüksek olduğunu açıklar.
Sıvıların kaynama sıcaklığını etkileyen faktörler: ...................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
(ÜFSÜ1) (ÜFÜÇ1).

ZENGİNLEŞTİRİLMİŞ ÖĞRETİM ETKİNLİKLERİ 73