9. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları (MEB Yayınları) – Sayfa 191
Etkinlik-2.25: Moleküller Arası Etkileşimler Sıvıların Akışkanlığını Nasıl Etkiler?
Soru 1: Deneyde sıvıların akışkanlığını nasıl bulacağınızı işlem basamaklarına yazınız.
- Her sıvıdan eşit hacimde (ör. 100 mL) mezürle ölçüp ayrı beherlere koyarız.
- Ortam koşullarını eşitlemek için sıcaklığı (termometreyle) kontrol ederiz.
- Aynı düzenekte (pipet/büret/damlalık) aynı miktar sıvıyı akıtırız.
- Sıvının belirli bir mesafeyi/hacmi kaç saniyede aktığını kronometreyle ölçeriz.
- Her sıvı için ölçümü aynı şekilde 2-3 kez tekrarlar, ortalamasını alırız.
- İstersek ikinci yöntem olarak, aynı tüpte sıvı içine çelik bilye bırakıp dibe iniş süresini ölçeriz.
- Süre kısa ise akışkanlık fazla, süre uzun ise viskozite fazla yorumunu yaparız.
Soru 2: Deneyden elde ettiğiniz verileri tabloda “ölçülen akışkanlık değeri 1” satırına yazınız. Birden fazla yöntem kullanırsanız “ölçülen akışkanlık değeri 2” satırını da kullanınız.
- Ölçülen akışkanlık değeri 1 (örnek kayıt): Belirli hacmin akma süresi (saniye)
- Ölçülen akışkanlık değeri 2 (örnek kayıt): Çelik bilyenin dibe iniş süresi (saniye)
Not: Bu satıra sınıfta yaptığınız ölçtüğünüz sayıları yazmanız gerekir. (Sayılar deney sonucunda çıkacaktır.)
Soru 3: Bulduğunuz değerleri sınıftaki arkadaşlarınızın bulduğu değerlerle ve Tablo 2.6’daki viskozite değerleriyle karşılaştırınız.
- Süresi en kısa çıkan sıvı(lar) en akışkan (viskozitesi küçük) olur.
- Süresi en uzun çıkan sıvı(lar) en viskoz (akışkanlığı düşük) olur.
- Genelde hidrojen bağı arttıkça sıvı tanecikleri birbirini daha çok tuttuğu için viskozite artar, akışkanlık azalır.
- Bu yüzden çoğu ölçümde gliserin ve etilen glikol daha yavaş; aseton ve etil alkol daha hızlı akar.
9. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları – Sayfa 192
| Sıvılar | Yapı Formülü | Moleküller Arası Etkileşim Kuvveti | Ölçülen Akışkanlık Değeri 1 | Ölçülen Akışkanlık Değeri 2 |
|---|---|---|---|---|
| Su | H–OH | Dipol-dipol, hidrojen bağı | En düşük sürede akar | En düşük sürede akar |
| Etil alkol (Etanol) | CH₃–CH₂–OH | Dipol-dipol, hidrojen bağı | Orta sürede akar | Orta sürede akar |
| Propil alkol (Propanol) | CH₃–CH₂–CH₂–OH | Dipol-dipol, hidrojen bağı | Orta sürede akar | Orta sürede akar |
| Etilen glikol | HO–CH₂–CH₂–OH | Dipol-dipol, güçlü hidrojen bağı | Uzun sürede akar | Uzun sürede akar |
| Gliserin | HO–CH₂–CH(OH)–CH₂–OH | Dipol-dipol, çok güçlü hidrojen bağı | En uzun sürede akar | En uzun sürede akar |
| Aseton | CH₃–CO–CH₃ | Dipol-dipol (H bağı yok) | Daha hızlı akar | Daha hızlı akar |
| Karbon tetraklorür | CCl₄ | London kuvvetleri (apolar) | En hızlı akar | En hızlı akar |
Kısa ve Net Bilimsel Açıklama (Önemli)
- Hidrojen bağı sayısı arttıkça viskozite artar, akışkanlık azalır.
- Gliserin, en fazla –OH grubu içerdiği için en viskoz (en zor akan) sıvıdır.
- Aseton hidrojen bağı yapamaz, bu yüzden alkollerden daha akışkandır.
- Karbon tetraklorür apolar bir moleküldür, sadece London kuvvetleri içerir ve en akışkan sıvıdır.
Genel kural: Moleküller arası etkileşim ↑ → Viskozite ↑ → Akışkanlık ↓
Değerlendirme – Soru Cevap
Soru 1: Deneyde kullandığınız sıvıların akışkanlıkları ile moleküller arası etkileşim kuvvetleri arasındaki örüntüyü belirleyerek aşağıya yazınız.
Cevap: Sıvıların akışkanlığı, moleküller arası etkileşim kuvvetleri ile doğrudan ilişkilidir. Moleküller arasındaki etkileşim kuvveti arttıkça sıvının akışkanlığı azalır, yani viskozitesi artar.
Su, etil alkol, propil alkol, etilen glikol ve gliserin molekülleri arasında hidrojen bağı bulunur. Bu sıvılar arasında hidrojen bağı sayısı en fazla olan gliserin, moleküllerini en sıkı şekilde tutar. Bu nedenle gliserin en zor akan (viskozitesi en yüksek) sıvıdır.
Aseton molekülleri arasında dipol-dipol etkileşimi, karbon tetraklorür molekülleri arasında ise London kuvvetleri etkilidir. Bu etkileşimler hidrojen bağından daha zayıf olduğu için asetonu ve karbon tetraklorürü daha akışkan sıvılar olarak gözlemleriz.
Sonuç olarak:
- Moleküller arası etkileşim kuvveti arttıkça akışkanlık azalır.
- Etkileşim kuvveti azaldıkça sıvı daha hızlı akar.
9. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları – Sayfa 193
Moleküller Arası Etkileşimler ve Akışkanlık
Soru 2: Deneyden elde ettiğiniz örüntüleri kullanarak sıvıların akışkanlığını, sıvının moleküller arası etkileşim kuvveti ile ilişkilendirerek açıklayınız.
Cevap: Sıvıların moleküller arası etkileşim kuvveti arttıkça viskozitesi artar, akışkanlığı azalır. Moleküller arasındaki çekim kuvvetleri güçlü olduğunda tanecikler birbirleri üzerinde daha zor kayar ve sıvı daha zor akar. Etkileşim kuvveti zayıf olan sıvılarda ise tanecikler daha rahat hareket eder, bu da akışkanlığın artmasına neden olur.
Soru 3: Benzenin viskozitesinin suya göre daha düşük, akışkanlığının daha yüksek olmasının nedenini moleküller arası etkileşimleri kullanarak açıklayınız.
Cevap: Benzen apolar bir moleküldür ve molekülleri arasında yalnızca zayıf London kuvvetleri bulunur. Bu nedenle benzen molekülleri birbirleri üzerinde kolayca kayabilir ve akışkanlığı yüksektir.
Su ise polar bir moleküldür ve molekülleri arasında güçlü hidrojen bağları bulunur. Bu güçlü etkileşimler su moleküllerinin hareketini zorlaştırır. Bu yüzden suyun viskozitesi benzenden daha yüksek, akışkanlığı ise daha düşüktür.