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

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 doğrusal yollar üzerinde hareket eder. Bu tanecikler birbirleriyle ve kap çeperiyle tam esnek çarpışmalar yapar. Bu çarpışmalar sonucunda gazlar basınç oluşturur.
Kinetik moleküler teoriye göre gazların hızı, taneciklerin sıcaklığı ve kütlesi ile ilişkilidir. Sıcaklık arttıkça taneciklerin kinetik enerjisi artar, bu da hızlarının yükselmesine neden olur. Ancak molekül kütlesi arttıkça hız azalır.
Bu yüzden hafif gazlar (örneğin H₂), ağır gazlara (örneğin CO₂) göre gözeneklerden daha hızlı geçer. Bu olay Graham’ın difüzyon ve efüzyon yasası ile açıklanır.

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.

Cevap: Deneyin Adı: Gazların Efüzyon Hızının İncelenmesi

Amaç: Gazların yayılma hızının molar kütle ve sıcaklığa bağlı olduğunu göstermek.

Malzemeler:

• H₂ ve CO₂ gazı tüpleri
• Gözenekli zar
• Vakum pompası
• Kronometre
• Termometre

Yöntem:
1️⃣ Eşit hacimlerde H₂ ve CO₂ gazları iki farklı cam tüpe doldurulur.
2️⃣ Tüplerin uçları gözenekli zarla kapatılır.
3️⃣ Vakumlu bir ortam oluşturulur ve gazların yayılma süreleri kronometreyle ölçülür.
4️⃣ Deney aynı sıcaklıkta yapılır.

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

Sonuç: Gazların hareket hızı molar kütle ile ters, sıcaklıkla doğru orantılıdır.
Yani gazın kütlesi azaldıkça yayılma hızı artar.

Bağımsız değişken: Gazın türü (molar kütlesi)
Bağımlı değişken: Yayılma süresi
Kontrol değişkenleri: Sıcaklık, zar boyutu, basınç

Özet: Thomas Graham’ın deneyleri, gazların yayılma hızının molekül kütlesine bağlı olduğunu kanıtlamıştır. Bu durum kinetik moleküler teoriyle desteklenmiş ve gaz davranışlarının temeli haline gelmiştir.

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 108 Cevapları MEB Yayınları

Deney Tasarlama Formu – Gazların Yolculuğu Deneyi

Deneyin Amacı:

Gazların difüzyon (yayılma) ve efüzyon (kaçış) hızlarını ölçmek; bu hızların molekül kütlesi ve sıcaklık ile ilişkisini incelemek. (Graham Yasası)

Teorik Bilgi (Literatür Taraması):

Gaz tanecikleri sürekli ve rastgele hareket eder. Bu hareketin hızı taneciğin kinetik enerjisine, dolayısıyla sıcaklığa bağlıdır.
Graham Yasası’na göre: gazların kaçış hızı (r), molar kütlelerinin kareköküyle ters orantılıdır.

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 iğne (delik çapı 0,015 cm)
• H₂ ve CO₂ gaz balonları
• Termometre, kronometre, eldiven, gözlük

Deneyin Aşamaları:

1️⃣ Vakum şişesi pompa ile boşaltılır.
2️⃣ Şırıngaya 25 mL gaz alınır.
3️⃣ İğne vakum şişesine takılır, kronometre başlatılır.
4️⃣ Gaz tamamen geçince süre kaydedilir.
5️⃣ Deney farklı sıcaklıklarda tekrarlanır (ör. buz banyosu, oda sıcaklığı).

Deney Düzeneği Kurulumu:

Şırınga → iğne → vakumlu şişe hattı kurulur. Vakum pompası şişedeki gazı boşaltır. Şırıngadan gaz geçişi başladığında süre ölçülür.

Bağımlı Değişken: Gazın yayılma süresi (t)

Bağımsız Değişken:

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

Kontrol Değişkenleri:

İğne çapı, başlangıç hacmi, ortam basıncı, sıcaklık sabitliği

Veri Toplama ve Kayıt Tutma:

Sonuçların Yorumlanması:

• Hafif gaz olan H₂, ağır gaz olan CO₂’ye göre daha hızlı yayılmıştır.
• Sıcaklık arttıkça gazların kinetik enerjisi artmış, yayılma hızı yükselmiştir.
• Sonuçlar Graham Yasası ile uyumludur.

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 kısa sürede fark edilmesi, gazların difüzyon özelliğini gösterir. Gaz molekülleri sürekli hareket eder ve ortamda homojen şekilde dağılır. Atmosferdeki gazların eşit karışımı da aynı prensibe dayanır.

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: Gazların sızma süresi ölçülürken zamanlama zorlukları yaşandı. Bu durumu çözmek için dijital sensörlü kronometre kullanıldı.
Ayrıca deney ortamındaki sıcaklığın sabit kalması için su banyosu yöntemi uygulanarak doğru ölçüm sağlandı.

Özet: Bu deneyle gazların yayılma hızının molekül kütlesine ve sıcaklığa bağlı olduğu kanıtlanmıştır. Gazların rastgele hareketi ve difüzyon yeteneği günlük yaşamda doğal gaz, parfüm, hava karışımı gibi olaylarla da gözlenebilir.

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 109 Cevapları MEB Yayınları

Değerlendirme Bölümü

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

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

Cevap: Gazların yayılma hızını etkileyen üç temel faktör vardır:

1. Molekül Kütlesi (M): Hafif gazlar daha hızlı yayılır. Çünkü aynı sıcaklıkta daha küçük kütleli gazların hızları daha yüksektir.
2. Sıcaklık (T): Sıcaklık arttıkça gaz taneciklerinin kinetik enerjisi artar, dolayısıyla difüzyon ve efüzyon hızı da artar.
3. Basınç ve Delik Çapı: Delik çapı sabit tutulursa yayılma hızı doğrudan T’ye, ters orantılı olarak √M’ye bağlı olur.

Bu ilişki Graham Yasası ile şöyle özetlenir:
r ∝ √(T / M)
Yani gazın sıcaklığı arttıkça hızı artar; kütlesi arttıkça hızı azalır.

Kısa Özet: Bu etkinlikte gazların hareketlerinin rastgele olduğu, sıcaklık ve molekül kütlesinin yayılma hızını doğrudan etkilediği görülmüştür.
Tüm gruplar deneylerinde kinetik molekül teorisi ile Graham Yasası arasındaki ilişkiyi doğrulamıştır.