Konu anlatımı
Soluduğumuz hava, araç lastiklerindeki basınçlı hava ve mutfaktaki doğal gaz, gaz hâlindeki maddelerdir. Gazlar katı ve sıvılardan çok farklı davranır. Bu alt başlıkta gazların genel özelliklerini ve programda yer alan birimleri göreceksin; gaz yasaları ve gazlarla ilgili hesaplamalar TYT kimya programında yer almaz.
Gazların genel özellikleri
Gaz tanecikleri arasındaki boşluk taneciklerin kendi boyutlarına göre çok büyüktür ve tanecikler arasındaki etkileşimler çok zayıftır. Bu yüzden gazların belirli şekli ve hacmi yoktur; bulundukları kabın tamamını doldururlar. Gazlar kolayca sıkıştırılabilir ve genleşebilir. Birbirleriyle her oranda karışarak homojen karışımlar oluşturur. Özkütleleri katı ve sıvılarınkinden çok küçüktür. Gaz basıncı, sürekli hareket eden gaz taneciklerinin kabın çeperlerine çarpmasından kaynaklanır.
Gazları anlatan birimler
Bir gaz örneği basıncı, hacmi, sıcaklığı ve miktarı ile tanımlanır. Programda bu özellikler için şu birimler kullanılır:
- Basınç: atmosfer (atm) ve milimetre cıva (mmHg). Deniz seviyesindeki ortalama hava basıncı 1 atm olarak alınır ve 760 mmHg değerine karşılık gelir.
- Hacim: litre (L).
- Sıcaklık: Celsius derecesi (°C) ve kelvin (K). Kelvin ölçeğine mutlak sıcaklık denir; bu ölçekte negatif değer yoktur.
- Miktar: mol.
Programın sınırı
9. sınıf kimya programında gazların yalnızca genel özellikleri ve birimleri verilir; birimler arasında dönüşüm yapılmaz ve basınç, hacim, sıcaklık ve miktar arasındaki ilişkiler hesaplanmaz. Gaz yasaları ve kinetik-moleküler teori 11. sınıfta işlenir. TYT sorularında gazlarla ilgili beklenen beceri, özellikleri ve birimleri tanımak ile günlük hayattaki olayları nitel olarak yorumlamaktır.
Hava bir gaz karışımıdır
Soluduğumuz hava, hacimce yaklaşık %78 azot, %21 oksijen ve %1 kadar argondan oluşur; geri kalanında karbon dioksit, su buharı ve diğer gazlar bulunur. Bu gazlar her oranda karıştığı için hava homojen bir karışımdır. Havanın bileşenleri, hava sıvılaştırılıp kaynama noktası farkıyla ayrılarak elde edilir.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Ucu kapatılmış bir şırıngaya önce hava, sonra su dolduruluyor ve her seferinde piston itiliyor. Hangi durumda piston kolayca ilerler? Nedenini açıklayınız.
Çözüm. Şırıngada hava varken piston kolayca ilerler, çünkü gaz tanecikleri arasında çok büyük boşluklar vardır ve gaz sıkıştırılabilir. Şırıngada su varken piston neredeyse hiç ilerlemez, çünkü sıvı taneciklerinin arasındaki boşluk çok azdır ve sıvılar neredeyse sıkıştırılamaz. Bu fark, gazlarla sıvılar arasındaki tanecik düzeni farkından kaynaklanır.
Örnek 2. Bir öğrenci gaz özellikleri için şu birimleri yazıyor: basınç için atm ve mmHg, hacim için litre, sıcaklık için °C ve kelvin, miktar için gram. Hangi eşleştirme programdaki birimle uyuşmaz?
Çözüm. Basınç için atm ve mmHg, hacim için litre, sıcaklık için Celsius derecesi ve kelvin programdaki birimlerle uyuşur. Gaz miktarı ise programda mol birimiyle ifade edilir; gram bir kütle birimidir. Bu yüzden miktar için gram yazılması programdaki birimle uyuşmaz. Kütle ile mol arasındaki ilişki 10. sınıfta mol konusunda işlenir.
Sık yapılan hatalar
- Gazların belirli bir hacmi olduğunu sanmak; gaz bulunduğu kabın tamamını doldurur.
- Gaz miktarının programda gramla ifade edildiğini düşünmek; miktar birimi moldür.
- TYT'de gaz yasalarıyla hesap beklemek; bu yasalar 11. sınıf konusudur.
- Gazlar sıkıştırılabilir, genleşebilir ve her oranda karışır.
- Basınç atm ve mmHg; hacim L; sıcaklık °C ve K; miktar mol.
- Hava hacimce yaklaşık %78 azot ve %21 oksijendir.