9. Sınıf Kimya 1. Dönem 1. Yazılı Soruları Çöz (5. Senaryo)

Alan: Çevre ve Sürdürülebilirlik (atık yönetimi, su arıtma teknolojileri, yeşil teknolojiler). Katkı örneği: Plastik atık sorunu kimyasal maddeleri ve olayları içerir; kimya bilgisiyle plastiklerin yapısı anlaşılır, atıkların giderilmesi ve suyun arıtılarak temiz, içilebilir hâle getirilmesi sağlanır. Kimya, çevrenin korunmasına ve insan sağlığına doğrudan katkı sağlar. Alanın doğru adı (3-5 puan) ve günlük hayatla ilişkilendirilmiş makul bir örnek (10 puan) kabul edilir.

Sorun: Suyun berrak görünmesi içilebilir olduğunu göstermez. Durgun sular akarsulara kıyasla daha az güvenilirdir, filtre ise suyu yalnızca temizler (bulanıklığı giderir). Çözüm: Güvenli su tüketimi için en iyi yöntem suyu kaynatmaktır. Bu iki nokta (sorunun belirtilmesi ve kaynatma önerisi) kabul edilir.

Rutherford atom teorisi. Açıklayamadığı olgu: çekirdek çevresinde dönen elektronun enerji kaybederek çekirdeğe düşmemesi (atomun kararlılığı) ve atomların yaydığı ışımalar/çizgi spektrumları gibi olgular. Bohr: elektronların çekirdek çevresinde belirli enerjili çizgisel yörüngelerde bulunduğunu ve bu yörüngelerde enerji yaymadan kaldığını varsaymıştır. Bu bilgiyi içeren cevaplar kabul edilir.

Hayır, gelmez. Bilimsel bilgi, zamanın koşulları ve o zamanki bilgi birikimiyle oluşmuş yargılardır; yeni keşifler ve buluşlarla değiştirilebilir veya geliştirilebilir. Örnekler: Dalton'un bölünemez atom varsayımı elektronun keşfiyle değişmiştir; Thomson'ın pozitif yükün atoma yayıldığı modeli Rutherford'un deneyiyle yerini çekirdekli modele bırakmıştır; Bohr'un yörünge modeli yerini orbital kavramına dayanan modern atom teorisine bırakmıştır. Önceki teorilerin bazı varsayımları (örn. atom, çekirdek) hâlâ geçerlidir. Bilimin kendini düzelten ve gelişen yapısı vurgulanmalıdır.

Toplam orbital sayısı 9'dur (1 tane 3s, 3 tane 3p, 5 tane 3d). Aynı türdeki orbitaller (3 tane 3p kendi arasında, 5 tane 3d kendi arasında) eş enerjilidir; farklı türdeki orbitallerin enerjileri farklıdır. Bu nedenle 3 farklı enerji değeri vardır (3s < 3p < 3d).

Zeynep'in çıkarımı hatalıdır. Aynı enerji seviyesinde s < p olması doğrudur; ancak enerji seviyesi arttıkça orbitallerin bağıl enerjisi de artar. Diyagramda 3s orbitali 2p orbitallerinden daha yüksek enerjilidir; doğru sıralama 2s < 2p < 3s şeklindedir. Zeynep yalnızca orbital türünü dikkate almış, enerji seviyesini göz ardı etmiştir.

Ortak örüntü: Her iki atomda da 4s orbitalinden bir elektron 3d orbitaline geçmiştir; sonuçta Cr'de 3d yarı dolu (d⁵) ve 4s yarı dolu, Cu'da 3d tam dolu (d¹⁰) ve 4s yarı doludur. Genelleme: Yarı dolu veya tam dolu orbitaller küresel simetri gösterir; küresel simetride çekirdeğin çekim gücü orbitallere dengeli dağılır ve atomun kararlılığı artar. Bu yüzden atomlar, bu durumu sağlayan dağılımı tercih eder ve beklenen dağılımdan sapabilir. Örüntünün doğru belirlenmesi ve kararlılık gerekçesi kabul edilir.