2026-2027
Çevremizdeki maddeler sürekli değişime uğrar. Mum yandığında ışık ve ısı yayılır, kesilen avokadonun yüzeyi bir süre sonra kararır, mermer bir tezgâha dökülen limon suyu köpürür. Maddenin iç yapısı değişerek farklı özelliklere sahip yeni maddelerin oluştuğu bu tür olaylara kimyasal değişim denir. Bir olayın kimyasal değişim olduğunu anlamamızı sağlayan bazı gözlemlenebilir kanıtlar (göstergeler) vardır. Enerji (ısı, ışık) değişimi, gaz çıkışı, renk değişimi, yeni bir katının (çökelti) oluşumu, koku değişimi, pH ve iletkenlik değişimi bu kanıtlardan bazılarıdır. Kimyasal değişimler tepkime denklemleriyle sembolik olarak gösterilebildiği gibi alt mikro seviyede taneciklerin yeniden düzenlenmesi temelinde de açıklanabilir. Örneğin hidrojen gazı oksijenle tepkimeye girdiğinde ısı açığa çıkar; bu durum olayın kimyasal değişim olduğunun kanıtıdır. Bu olayın tepkime denklemi ve alt mikro gösterimi aşağıda verilmiştir. (Bu metin soru için hazırlanmıştır.)
Tepkime denklemi: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g)
Alt mikro gösterimi:
1.1 ve 1.2'de yer alan soruları yukarıda verilen bilgiye göre cevaplayınız.
1.1. Günlük hayatta karşılaşılan bazı kimyasal değişim örnekleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. Verilen her bir örnek için kimyasal değişimin kanıtını tabloda uygun yerlere yazınız.
| Kimyasal değişim | Kimyasal değişimin kanıtı |
|---|---|
| Ekmek hamurunun mayalanması | |
| Gümüş takıların zamanla kararması | |
| Sert suda sabun kullanıldığında suyun bulanıklaşması | |
| Ateş böceklerinin geceleri parıldaması | |
| Kibritin yakılması |
1.2. Laboratuvarlarda ısıtma işlemleri için kullanılan ispirto ocağında yakıt olarak çoğunlukla etil alkol (C₂H₅OH) kullanılır. Etil alkolün oksijenle yanma tepkimesi aşağıda verilmiştir:
C₂H₅OH(s) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)
Tepkime denkleminden yola çıkarak gerçekleşen değişimi alt mikro seviyede, taneciklerin yeniden düzenlenmesi temelinde modelleyiniz (Tanecik modelini çizerken farklı tür atomları farklı renk, desen veya büyüklükteki dairelerle gösterebilirsiniz.).
(20 puan)
Kimyasal tepkimeler, tepkenlerin ürünlere dönüşme biçimine göre farklı türlerde sınıflandırılabilir. Çökelme tepkimelerinde farklı çözeltiler karıştırıldığında çözeltideki bazı iyonlar birleşerek suda az çözünen bir katı (çökelek) oluşturur. İndirgenme-yükseltgenme (redoks) tepkimelerinde tanecikler arasında elektron alışverişi gerçekleşir; elektron veren tanecik yükseltgenir, elektron alan tanecik indirgenir. Asit-baz tepkimelerinde ise asitten gelen H⁺ iyonları ile bazdan gelen OH⁻ iyonları birleşerek su oluşturur; sulu ortamda asit ile bazın tepkimeye girerek tuz ve su oluşturmasına nötralleşme denir. Bu tepkimeler gerçekleşirken renk değişimi, çökelek oluşumu, enerji değişimi ve gaz çıkışı gibi gözlemlenebilir göstergeler ortaya çıkabilir. (Bu metin soru için hazırlanmıştır.)
Aşağıda üç tepkimenin alt mikro gösterimleri verilmiştir.
Buna göre her bir tepkime için tepkimenin türünü, bu tepkimede gözlemlenebilecek bir göstergeyi ve tepkimenin sembolik gösterimini tablodaki ilgili yerlere yazınız.
| Tepkime | Tepkime türü | Gözlemlenebilir gösterge | Sembolik gösterim |
|---|---|---|---|
| I. Demir çivinin bakır(II) sülfat sulu çözeltisine daldırılması | |||
| II. Baryum klorür ve magnezyum sülfat sulu çözeltilerinin karıştırılması | |||
| III. Nitrik asit ve sodyum hidroksit sulu çözeltilerinin karıştırılması |
Ayrıca I. tepkimede yükseltgenen ve indirgenen tanecikleri belirtiniz.
(20 puan)
Aşağıdaki tabloda bazı olaylara ait tepkimelerin sembolik gösterimleri verilmiştir.
| Olay | Sembolik gösterim | |
|---|---|---|
| I. | Sülfürik asit çözeltisinin potasyum hidroksit çözeltisiyle karıştırılması | H₂SO₄(suda) + 2KOH(suda) → K₂SO₄(suda) + 2H₂O(s) |
| II. | Magnezyum şeridin seyreltik hidroklorik asit çözeltisine atılması | Mg(k) + 2H⁺(suda) → Mg²⁺(suda) + H₂(g) |
| III. | Bakır(II) sülfat çözeltisine sodyum hidroksit çözeltisi eklenmesi | Cu²⁺(suda) + 2OH⁻(suda) → Cu(OH)₂(k) |
Her bir gösterim için tepkimenin türünü ve alt mikro gösterimini aşağıdaki tabloda belirtilen yerlere yazınız (Tepkime türünü gerekçelendirerek belirtiniz. Çözücü su moleküllerini göstermeniz gerekmez.).
| Tepkime türü ve gerekçesi | Alt mikro gösterimi | |
|---|---|---|
| I. | ||
| II. | ||
| III. |
(20 puan)
Kalsiyum; kemik ve dişlerin yapısında bulunan, kasların ve sinirlerin çalışması için de gerekli olan bir mineraldir. Sağlıklı yetişkinlerin günlük kalsiyum (Ca) ihtiyacı yaşa ve cinsiyete göre yaklaşık 1000 mg ile 1200 mg arasında değişir. Kalsiyum ihtiyacı öncelikle süt, yoğurt, peynir ve yeşil yapraklı sebzeler gibi besinlerden karşılanır. Gerektiğinde hekim önerisiyle kalsiyum karbonat (CaCO₃) içeren takviyeler de kullanılabilir. (Bu metin soru için hazırlanmıştır.)
Buna göre günlük kalsiyum ihtiyacının tamamını yalnızca CaCO₃ takviyesinden karşıladığı varsayılan sağlıklı bir yetişkin için aşağıdaki soruları cevaplayınız. (Mol kütleleri, g/mol; C: 12, O: 16, Ca: 40; 1 g = 1000 mg; Avogadro sayısı: 6,02 · 10²³)
| Soru | Çözüm |
|---|---|
| Günlük kalsiyum ihtiyacının alt değerini karşılamak için kaç mol CaCO₃ almalıdır? | |
| Günlük kalsiyum ihtiyacının üst değerini karşılamak için kaç gram CaCO₃ almalıdır? | |
| Alt değeri karşılayan miktardaki CaCO₃ kaç tane oksijen atomu içerir? | |
| CaCO₃ bileşiğini oluşturan elementlerden kütlece en fazla olan hangisidir? |
(20 puan)
Bir öğrenci laboratuvardaki metal örneklerini inceleyerek "Kütlesi daha büyük olan metal örneği daha fazla sayıda atom içerir." hipotezini kurmuştur. Hipotezini test etmek için dört farklı metal örneğini tartmış ve sonuçları aşağıdaki tabloya kaydetmiştir. (Bu metin soru için hazırlanmıştır.)
| Metal örneği | Kütle (g) | Mol sayısı | Atom sayısı |
|---|---|---|---|
| Alüminyum (Al) | 13,5 | ||
| Demir (Fe) | 28 | ||
| Bakır (Cu) | 32 | ||
| Gümüş (Ag) | 54 |
Buna göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. (Mol kütleleri, g/mol; Al: 27, Fe: 56, Cu: 64, Ag: 108; Avogadro sayısı: 6,02 · 10²³)
a) Tabloyu doldurunuz.
b) Hesaplama sonuçlarına göre öğrencinin hipotezi doğrulanmış mıdır? Gerekçelendiriniz.
c) Elde ettiğiniz verilere dayanarak metal örneklerinin kütlesi, mol kütlesi ve atom sayısı arasındaki ilişkiyi açıklayan yeni bir hipotez yazınız.
d) Kurduğunuz hipotezi kullanarak 81 g alüminyum ile aynı sayıda atom içeren gümüş örneğinin kütlesini hesaplayınız.
(10 puan)
Metal örnekleriyle kurduğu hipotezi moleküllü maddelere uygulamak isteyen bir öğrenci, "Mol sayıları eşit olan maddeler hem eşit sayıda molekül hem de eşit sayıda atom içerir." önermesini test etmek için 9 g su (H₂O), 22 g karbon dioksit (CO₂) ve 8 g metan (CH₄) örneklerini incelemiştir. (Bu metin soru için hazırlanmıştır.)
| Madde | Mol sayısı | Molekül sayısı | Toplam atom sayısı |
|---|---|---|---|
| H₂O (9 g) | |||
| CO₂ (22 g) | |||
| CH₄ (8 g) |
Buna göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. (Mol kütleleri, g/mol; H: 1, C: 12, O: 16; Avogadro sayısı: 6,02 · 10²³)
a) Tabloyu doldurunuz.
b) Öğrencinin önermesinin hangi kısmı desteklenmiş, hangi kısmı desteklenmemiştir? Gerekçelendirerek önermeyi düzenleyiniz.
(10 puan)
| SORU NO | ÖĞRENME ÇIKTISI | BECERİLER |
|---|---|---|
| 1 | KİM.10.1.1. Kimyasal değişimlere ilişkin kanıtları belirlemeye yönelik bilimsel gözlem yapabilme | FBAB1. Bilimsel Gözlem, FBAB9. Bilimsel Model Oluşturma, FBAB10. Tümevarımsal Akıl Yürütme, FBAB11. Tümdengelimsel Akıl Yürütme, FBAB13. Bilimsel Sorgulama, KB2.1. Çelişki Giderme, KB2.16.2. Tümdengelimsel Akıl Yürütme |
| 2 | KİM.10.1.3. Kimyasal tepkime türlerinin oluşum sürecine ilişkin bilimsel gözlem yapabilme | FBAB1. Bilimsel Gözlem, FBAB5. Operasyonel Tanımlama, FBAB10. Tümevarımsal Akıl Yürütme, FBAB13. Bilimsel Sorgulama, KB2.1. Çelişki Giderme |
| 3 | KİM.10.1.3. Kimyasal tepkime türlerinin oluşum sürecine ilişkin bilimsel gözlem yapabilme | FBAB1. Bilimsel Gözlem, FBAB11. Tümdengelimsel Akıl Yürütme, FBAB13. Bilimsel Sorgulama, KB2.1. Çelişki Giderme, KB2.16.2. Tümdengelimsel Akıl Yürütme |
| 4 | KİM.10.1.4. Mol kavramına ilişkin operasyonel tanımlama yapabilme | FBAB1. Bilimsel Gözlem, FBAB5. Operasyonel Tanımlama, FBAB10. Tümevarımsal Akıl Yürütme, FBAB11. Tümdengelimsel Akıl Yürütme, FBAB13. Bilimsel Sorgulama, KB2.1. Çelişki Giderme |
| 5 | KİM.10.1.5. Saf maddelerin ölçülebilir özellikleri arasındaki ilişkileri belirlemeye yönelik tümdengelimsel akıl yürütebilme | FBAB1. Bilimsel Gözlem, FBAB5. Operasyonel Tanımlama, FBAB10. Tümevarımsal Akıl Yürütme, FBAB11. Tümdengelimsel Akıl Yürütme, FBAB13. Bilimsel Sorgulama, KB2.1. Çelişki Giderme, KB2.16.2. Tümdengelimsel Akıl Yürütme |
| 6 | KİM.10.1.5. Saf maddelerin ölçülebilir özellikleri arasındaki ilişkileri belirlemeye yönelik tümdengelimsel akıl yürütebilme | FBAB1. Bilimsel Gözlem, FBAB5. Operasyonel Tanımlama, FBAB10. Tümevarımsal Akıl Yürütme, FBAB11. Tümdengelimsel Akıl Yürütme, FBAB13. Bilimsel Sorgulama, KB2.1. Çelişki Giderme, KB2.16.2. Tümdengelimsel Akıl Yürütme |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | TOPLAM |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 20 | 20 | 20 | 10 | 10 | 100 |
Doğru cevap:
1.1. (10 puan)
| Kimyasal değişim | Kimyasal değişimin kanıtı ve puanı |
|---|---|
| Ekmek hamurunun mayalanması | Gaz çıkışı, hamurun kabarması (1 puan); koku değişimi (1 puan) |
| Gümüş takıların zamanla kararması | Renk değişimi, yüzeyde yeni bir madde oluşumu (2 puan) |
| Sert suda sabun kullanıldığında suyun bulanıklaşması | Yeni bir katının (çökelti) oluşumu (2 puan) |
| Ateş böceklerinin geceleri parıldaması | Işık oluşumu, enerji değişimi (2 puan) |
| Kibritin yakılması | Işık (alev) oluşumu (1 puan); ısı açığa çıkması, enerji değişimi (1 puan). Duman (gaz) çıkışı veya koku değişimi de kanıtlardan biri olarak kabul edilir. |
1.2. (10 puan) Her doğru çizilen molekül modeli ikişer puan, model sayıları birer puandır.
- C₂H₅OH molekülünün 2 C, 6 H ve 1 O atomuyla doğru modellenmesi (2 puan)
- O₂ molekülünün iki oksijen atomuyla doğru modellenmesi (2 puan)
- CO₂ molekülünün bir karbon ve iki oksijen atomuyla doğru modellenmesi (2 puan)
- H₂O molekülünün bir oksijen ve iki hidrojen atomuyla doğru modellenmesi (2 puan)
- Tepkenler tarafında 1 C₂H₅OH ve 3 O₂ modeli çizilmesi (1 puan)
- Ürünler tarafında 2 CO₂ ve 3 H₂O modeli çizilmesi (1 puan)
Örnek doğru cevap:
1.1. Ekmek hamurunun mayalanması: gaz çıkışı ve koku değişimi. Gümüş takıların kararması: renk değişimi. Sert suda sabunun suyu bulandırması: katı (çökelti) oluşumu. Ateş böceklerinin parıldaması: ışık oluşumu. Kibritin yakılması: ışık ve ısı oluşumu (enerji değişimi).
1.2.
Yanlış cevap: Hamurun kabarmasını yalnızca "hacim artışı" ya da hâl değişimi olarak açıklamak; gümüşün kararmasını "kirlenme" diye yazmak; kanıt yerine olayın adını tekrar etmek (Örneğin "yanma oluşur."). 1.2'de O₂ molekülünü tek atomlu çizmek, molekül sayılarını denklemdeki katsayılardan farklı göstermek, tepkenler ve ürünlerde atom türü veya sayısını korumayan modeller çizmek yanlış kabul edilir. Yetersiz, yanlış, belirsiz cevaplar veya sorunun boş bırakılması sıfır puandır.
Doğru cevap:
| Tepkime | Tepkime türü (2 puan) | Gözlemlenebilir gösterge (2 puan) | Sembolik gösterim (2 puan) |
|---|---|---|---|
| I | İndirgenme-yükseltgenme (redoks) | Renk değişimi: çözeltinin mavi renginin açılması, çivi yüzeyinde kırmızımsı kahverengi bakır birikmesi | Fe(k) + CuSO₄(suda) → FeSO₄(suda) + Cu(k) veya Fe(k) + Cu²⁺(suda) → Fe²⁺(suda) + Cu(k) |
| II | Çökelme | Beyaz renkli katı (çökelek) oluşumu | BaCl₂(suda) + MgSO₄(suda) → BaSO₄(k) + MgCl₂(suda) veya Ba²⁺(suda) + SO₄²⁻(suda) → BaSO₄(k) |
| III | Asit-baz (nötralleşme) | Enerji değişimi (çözeltinin ısınması) veya pH değişimi | HNO₃(suda) + NaOH(suda) → NaNO₃(suda) + H₂O(s) veya H⁺(suda) + OH⁻(suda) → H₂O(s) |
Sembolik gösterimde formüller doğru, fiziksel hâller eksik veya hatalı ise 1 puan verilir.
I. tepkimede yükseltgenen ve indirgenen tanecikler (2 puan): Fe atomlarının elektron vererek Fe²⁺ iyonuna yükseltgendiğinin (1 puan); Cu²⁺ iyonlarının elektron alarak Cu atomuna indirgendiğinin (1 puan) belirtilmesi.
Örnek doğru cevap: I. tepkimede demir atomları elektron vererek Fe²⁺ iyonuna yükseltgenir, Cu²⁺ iyonları elektron alarak bakır atomuna indirgenir; tepkime redokstur. Mavi renkli çözeltinin rengi açılır ve çivinin üzeri kırmızımsı kahverengi bakırla kaplanır: Fe(k) + CuSO₄(suda) → FeSO₄(suda) + Cu(k). II. tepkimede Ba²⁺ ve SO₄²⁻ iyonları birleşerek suda az çözünen beyaz BaSO₄ katısını oluşturur; tepkime çökelme tepkimesidir: BaCl₂(suda) + MgSO₄(suda) → BaSO₄(k) + MgCl₂(suda). III. tepkimede H⁺ ve OH⁻ iyonları birleşerek su oluşturur, Na⁺ ve NO₃⁻ iyonları çözeltide kalır; tepkime asit-baz (nötralleşme) tepkimesidir ve karışımın sıcaklığı artar: HNO₃(suda) + NaOH(suda) → NaNO₃(suda) + H₂O(s).
Yanlış cevap: I. tepkimeyi çökelme olarak belirtmek (Oluşan katı, iyonların birleşmesiyle değil elektron alışverişiyle oluşmuştur.); II. tepkimede BaSO₄ katısını sulu (suda) göstermek; I. tepkimede Cu²⁺ iyonlarının yükseltgendiğini ya da Fe atomlarının elektron aldığını yazmak; III. tepkimede gösterge olarak "çökelek oluşumu" yazmak; seyirci iyonları (Na⁺, NO₃⁻, Mg²⁺, Cl⁻) tepkimeye giren tanecikler gibi yorumlamak yanlış kabul edilir. Yetersiz, yanlış, belirsiz cevaplar veya sorunun boş bırakılması sıfır puandır.
Doğru cevap:
- I. Tepkime türü ve gerekçesi (3 puan; tür 1 puan, gerekçe 2 puan): Asit-baz (nötralleşme) tepkimesidir; asitten gelen H⁺ iyonları ile bazdan gelen OH⁻ iyonları birleşerek su moleküllerini oluşturur, tuz (K₂SO₄) çözeltide iyonları hâlinde kalır. Alt mikro gösterimi (3 puan): Tepkenlerde 2 H⁺, 1 SO₄²⁻, 2 K⁺ ve 2 OH⁻ iyonunun (1 puan); ürünlerde 2 K⁺, 1 SO₄²⁻ iyonu ve 2 H₂O molekülünün (1 puan) gösterilmesi; tepkime öncesi ve sonrasında atom türü ve sayısının korunması (1 puan).
- II. Tepkime türü ve gerekçesi (3 puan; tür 1 puan, gerekçe 2 puan): İndirgenme-yükseltgenme (redoks) tepkimesidir; Mg atomu 2 elektron vererek Mg²⁺ iyonuna yükseltgenir, H⁺ iyonları elektron alarak H₂ molekülüne indirgenir. Elektron alışverişi sonucunda taneciklerin yükleri değişmiştir. Alt mikro gösterimi (3 puan): Tepkenlerde 1 Mg atomu ve 2 H⁺ iyonunun (1 puan); ürünlerde 1 Mg²⁺ iyonu ve 1 H₂ molekülünün (1 puan) gösterilmesi; tepkime öncesi ve sonrasında atom türü ve sayısının korunması (1 puan).
- III. Tepkime türü ve gerekçesi (3 puan; tür 1 puan, gerekçe 2 puan): Çökelme tepkimesidir; iki sulu çözelti karıştırıldığında Cu²⁺ ve OH⁻ iyonları birleşerek suda az çözünen Cu(OH)₂ katısını (mavi çökelek) oluşturur. Alt mikro gösterimi (5 puan): Tepkenlerde 1 Cu²⁺ ve 2 OH⁻ iyonunun ayrı ayrı gösterilmesi (2 puan); ürünün iyonların bir arada bulunduğu katı bir birim olarak gösterilmesi (2 puan); iyon sayılarının (1 Cu²⁺ : 2 OH⁻) korunması (1 puan).
Tepkime türü doğru yazılıp gerekçe yazılmazsa her bölüm için 1 puan verilir.
Örnek doğru cevap:
I. Asit-baz (nötralleşme) tepkimesi. Sülfürik asitten gelen H⁺ iyonları ile potasyum hidroksitten gelen OH⁻ iyonları birleşerek su oluşturur. Alt mikro gösterim: (H⁺) (H⁺) (SO₄²⁻) + (K⁺) (OH⁻) (K⁺) (OH⁻) → (K⁺) (K⁺) (SO₄²⁻) + (H₂O) (H₂O). K⁺ ve SO₄²⁻ iyonları seyirci iyonlardır.
II. İndirgenme-yükseltgenme tepkimesi. Magnezyum atomu iki elektronunu H⁺ iyonlarına verir; magnezyum yükseltgenir, hidrojen iyonları indirgenir ve hidrojen gazı çıkışı gözlenir. Alt mikro gösterim: (Mg) + (H⁺) (H⁺) → (Mg²⁺) + (H–H).
III. Çökelme tepkimesi. Cu²⁺ ve OH⁻ iyonları birleşerek suda az çözünen mavi renkli Cu(OH)₂ katısını oluşturur. Alt mikro gösterim: (Cu²⁺) + (OH⁻) (OH⁻) → kabın dibinde bir arada duran [(OH⁻)(Cu²⁺)(OH⁻)] katı birimi.
Yanlış cevap: I. tepkimeyi elektron alışverişi olduğu gerekçesiyle redoks olarak belirtmek; II. tepkimede Mg²⁺ iyonunun elektron aldığını yazmak (yükseltgenme ve indirgenmeyi karıştırmak); III. tepkimenin alt mikro gösteriminde Cu(OH)₂ katısını çözeltide dağılmış iyonlar olarak çizmek; I. tepkimede 2 H₂O yerine tek su molekülü çizmek gibi tanecik sayılarını korumayan çizimler yanlış kabul edilir. Yetersiz, yanlış, belirsiz cevaplar veya sorunun boş bırakılması sıfır puandır.
Doğru cevap:
| Soru | Çözüm ve puanı |
|---|---|
| Günlük kalsiyum ihtiyacının alt değerini karşılamak için kaç mol CaCO₃ almalıdır? | 1000 mg = 1 g Ca; n(Ca) = 1 / 40 = 0,025 mol (3 puan). 1 mol CaCO₃ 1 mol Ca içerdiğinden n(CaCO₃) = 0,025 mol (2 puan). |
| Günlük kalsiyum ihtiyacının üst değerini karşılamak için kaç gram CaCO₃ almalıdır? | 1200 mg = 1,2 g Ca; n(Ca) = 1,2 / 40 = 0,03 mol, n(CaCO₃) = 0,03 mol (2 puan). MA(CaCO₃) = 40 + 12 + 3 · 16 = 100 g/mol (2 puan). m = 0,03 · 100 = 3 g (1 puan). |
| Alt değeri karşılayan miktardaki CaCO₃ kaç tane oksijen atomu içerir? | 1 mol CaCO₃ 3 mol O atomu içerir; 0,025 · 3 = 0,075 mol O atomu (3 puan). N = 0,075 · 6,02 · 10²³ = 4,515 · 10²² tane O atomu (2 puan). |
| CaCO₃ bileşiğini oluşturan elementlerden kütlece en fazla olan hangisidir? | 1 mol CaCO₃ içinde 1 · 40 = 40 g Ca, 1 · 12 = 12 g C, 3 · 16 = 48 g O bulunur (3 puan). Kütlece en fazla olan element oksijendir (2 puan). |
Örnek doğru cevap: İhtiyacın alt değeri olan 1 g kalsiyum 1 / 40 = 0,025 moldür. Her CaCO₃ birimi bir Ca içerdiği için alt değeri karşılamak üzere 0,025 mol CaCO₃ alınmalıdır. İhtiyacın üst değeri olan 1,2 g kalsiyum 0,03 moldür; CaCO₃ bileşiğinin mol kütlesi 100 g/mol olduğundan üst değeri karşılamak için 0,03 · 100 = 3 g CaCO₃ alınmalıdır. Alt değeri karşılayan 0,025 mol CaCO₃ 0,075 mol oksijen atomu, yani 0,075 · 6,02 · 10²³ = 4,515 · 10²² tane oksijen atomu içerir. 1 mol CaCO₃ içinde 40 g Ca, 12 g C ve 48 g O bulunduğundan kütlece en fazla olan element oksijendir.
Yanlış cevap: Verilen kalsiyum kütlesini doğrudan CaCO₃ kütlesi gibi kullanmak (1 / 100 = 0,01 mol); oksijen atomu sayısını hesaplarken bir CaCO₃ birimindeki oksijen atomu sayısını (3) dikkate almamak (0,025 · 6,02 · 10²³); kütlece en fazla elementi formülde ilk yazıldığı veya atom kütlesi en büyük olduğu için kalsiyum olarak belirtmek yanlış kabul edilir. Yetersiz, yanlış, belirsiz cevaplar veya sorunun boş bırakılması sıfır puandır.
Doğru cevap:
- a) (4 puan) Her satırın mol sayısı ve atom sayısıyla birlikte doğru doldurulması 1 puandır.
| Metal örneği | Kütle (g) | Mol sayısı | Atom sayısı |
|---|---|---|---|
| Alüminyum (Al) | 13,5 | 13,5 / 27 = 0,5 mol | 0,5 · 6,02 · 10²³ = 3,01 · 10²³ tane |
| Demir (Fe) | 28 | 28 / 56 = 0,5 mol | 3,01 · 10²³ tane |
| Bakır (Cu) | 32 | 32 / 64 = 0,5 mol | 3,01 · 10²³ tane |
| Gümüş (Ag) | 54 | 54 / 108 = 0,5 mol | 3,01 · 10²³ tane |
- b) (2 puan) Hipotezin doğrulanmadığının belirtilmesi (1 puan); örneklerin kütleleri farklı olduğu hâlde hepsinin aynı sayıda (3,01 · 10²³ tane) atom içerdiğinin gerekçe olarak yazılması (1 puan).
- c) (2 puan) "Kütlesinin mol kütlesine oranı (m / MA) eşit olan metal örnekleri eşit sayıda atom içerir; atom sayısı kütleden değil mol sayısından belirlenir (N = n · 6,02 · 10²³)." gibi kütle, mol kütlesi ve atom sayısını ilişkilendiren bir hipotez (2 puan). Yalnızca "Mol sayısı eşit olanların atom sayısı eşittir." yazılırsa 1 puan verilir.
- d) (2 puan) n(Al) = 81 / 27 = 3 mol (1 puan); aynı sayıda atom için 3 mol Ag gerekir, m = 3 · 108 = 324 g (1 puan).
Örnek doğru cevap:
a) Dört örneğin her biri 0,5 moldür ve her biri 0,5 · 6,02 · 10²³ = 3,01 · 10²³ tane atom içerir.
b) Hipotez doğrulanmamıştır. Kütlesi en küçük olan alüminyum örneği (13,5 g) ile kütlesi en büyük olan gümüş örneği (54 g) aynı sayıda atom içermektedir.
c) Bir metal örneğinin içerdiği atom sayısı kütlesine değil, kütlesinin mol kütlesine oranına yani mol sayısına bağlıdır. Mol sayıları eşit olan metal örnekleri, kütleleri farklı olsa da eşit sayıda atom içerir.
d) 81 g alüminyum 81 / 27 = 3 moldür. Aynı sayıda atom içeren gümüş örneği de 3 mol olmalıdır: m = 3 · 108 = 324 g.
Yanlış cevap: Mol sayısını kütle ile mol kütlesini çarparak bulmak (13,5 · 27 gibi); atom sayısını Avogadro sayısıyla çarpmadan mol sayısına eşit yazmak; b'de "Kütlesi büyük olan gümüş daha çok atom içerir." diyerek hipotezi doğrulanmış kabul etmek; d'de gümüşün kütlesini alüminyumla aynı (81 g) almak ya da orantıyı ters kurmak (81 · 27 / 108 = 20,25 g) yanlış kabul edilir. Yetersiz, yanlış, belirsiz cevaplar veya sorunun boş bırakılması sıfır puandır.
Doğru cevap:
- a) (6 puan) Her madde için mol ve molekül sayısının doğru yazılması 1 puan, toplam atom sayısının doğru yazılması 1 puandır.
| Madde | Mol sayısı | Molekül sayısı | Toplam atom sayısı |
|---|---|---|---|
| H₂O (9 g) | 9 / 18 = 0,5 mol | 3,01 · 10²³ tane | 0,5 · 3 = 1,5 mol atom = 9,03 · 10²³ tane |
| CO₂ (22 g) | 22 / 44 = 0,5 mol | 3,01 · 10²³ tane | 0,5 · 3 = 1,5 mol atom = 9,03 · 10²³ tane |
| CH₄ (8 g) | 8 / 16 = 0,5 mol | 3,01 · 10²³ tane | 0,5 · 5 = 2,5 mol atom = 1,505 · 10²⁴ tane |
- b) (4 puan) Molekül sayılarının eşit olduğu kısmının desteklendiğinin belirtilmesi (1 puan). Atom sayılarının eşit olduğu kısmının desteklenmediğinin, CH₄ molekülünün 5, H₂O ve CO₂ moleküllerinin 3 atom içermesi gerekçesiyle belirtilmesi (1 puan). "Mol sayıları eşit olan maddeler eşit sayıda molekül içerir; toplam atom sayıları ise bir moleküldeki atom sayısına bağlıdır." gibi düzenlenmiş bir önerme yazılması (2 puan).
Örnek doğru cevap:
a) Üç örneğin her biri 0,5 moldür ve 3,01 · 10²³ tane molekül içerir. H₂O ve CO₂ örneklerinin her biri 1,5 mol yani 9,03 · 10²³ tane atom, CH₄ örneği ise 2,5 mol yani 1,505 · 10²⁴ tane atom içerir.
b) Önermenin "eşit sayıda molekül içerir" kısmı desteklenmiştir; mol sayıları eşit olan üç örneğin molekül sayıları da eşittir. "Eşit sayıda atom içerir" kısmı desteklenmemiştir; bir CH₄ molekülünde 5 atom, bir H₂O ya da CO₂ molekülünde 3 atom bulunduğundan CH₄ örneği daha fazla atom içerir. Düzenlenmiş önerme: Mol sayıları eşit olan maddeler eşit sayıda molekül içerir; bu maddelerin içerdiği toplam atom sayısı ise bir moleküldeki atom sayısına bağlıdır.
Yanlış cevap: Mol sayılarını kütleleri mol kütleleriyle çarparak bulmak; toplam atom sayısını hesaplarken bir moleküldeki atom sayısını dikkate almayıp atom sayısını molekül sayısına eşit yazmak; b'de önermenin tamamını doğru kabul etmek ya da kütleleri farklı olduğu için molekül sayılarının da farklı olduğunu yazmak yanlış kabul edilir. Yetersiz, yanlış, belirsiz cevaplar veya sorunun boş bırakılması sıfır puandır.