KARALAHANA SUYU ILE ASIT BAZ DENEYI

Kırmızı Lahananın Kimyası

Asit ve baz terimleri birçoğumuzun okuldan aşina olduğu kavramlar. Aslında günlük hayatımızda kullandığımız ve temas ettiğimiz birçok madde -örneğin sabun, deterjan, limon suyu, soda- asidik ya da bazik özelliğe sahip. Peki, evde kolayca bulabileceğiniz malzemelerle bir maddenin asit mi yoksa baz mı olduğunu belirlemek ister misiniz?

Bu deneyde hem asit ve baz kavramlarının daha kolay anlaşılabilmesini hem de bir çözeltinin asit mi baz mı olduğunu görsel olarak belirleyebilmemizi sağlayan belirteçlerin yani indikatörlerin nasıl çalıştığınoı açıklamayı hedefliyoruz.

Bilmekte fayda var!

Asit ve baz kavramlarının açıklanmasına yönelik farklı tanımlamalar var. Ancak genel olarak asitler, bir çözücüde çözündükleri zaman çözeltide hidrojen daha doğru bir ifadeyle hidronyum (H3O+) iyonlarının miktarının artmasına sebep olan maddeler olarak tanımlanabilir. Limon suyu, gazlı içecekler, sirke gibi günlük hayatta aşina olduğumuz birçok madde asidik özellik gösterir.

Bazlar ise içinde çözündükleri çözeltide hidronyum iyonlarının miktarının azalmasına sebep olan maddelerdir. Sabun, çamaşır ya da bulaşık deterjanları ve diş macunu gibi maddeler bazik özelliğe sahiptir. Bu maddeler elde kayganlık hissine sebep olur.

Bir çözeltinin asitlik ve bazlık ölçüsü pH ile ifade edilir ve pH hidronyum iyonlarının derişimine bağlı olarak hesaplanır. pH değerinin 7 olması çözeltinin nötr, 7’den düşük olması asidik, 7’den büyük olması ise bazik olduğu anlamına gelir.

Bir maddenin asidik ya da bazik özelliğe sahip olduğunu belirteç olarak isimlendirilen maddeler sayesinde belirleyebiliriz. Belirteçler farklı pH değerine sahip çözeltilerdeki renkleri birbirinden farklı olan moleküllerdir. Renk değişiminin nedeni farklı pH değerlerinde belirteç molekülünün yapısında meydana gelen değişimlerdir.

Nelere ihtiyacımız var?

·      Kırmızı lahana

·      Sıcak su

·      Cam kâse

·      Cam bardak

·      Süzgeç

·      Limon tuzu

·      Sirke

·      Bebek şampuanı

·      Karbonat

·      Toz sabun

·      Çamaşır deterjanı

Ne yapıyoruz?

İlk olarak kırmızı lahanayı küçük parçalar halinde keselim. Bu sırada dikkatli olmaya özen gösterelim.

Daha sonra parçalanmış lahana yapraklarının üzerine sıcak su dökelim. Hazırladığımız karışımın sıcaklığı oda sıcaklığına gelinceye kadar bekleyelim. Suyun renginin zaman geçtikçe koyu mora dönüştüğünü görebilirsiniz.

Karışım soğuduktan sonra bir süzgeç yardımıyla lahana yapraklarını sıvı kısımdan ayıralım. Belirteç çözeltimiz hazır. Artık farklı maddelerin asitlik-bazlık derecesini yani pH değerini belirlemek için bu çözeltiyi kullanmaya başlayabiliriz.

Kırmızı lahanadan elde ettiğimiz çözeltinin rengi pH değerine bağlı olarak değişir. pH değeri yaklaşık 7 olan nötr lahana çözeltisinin rengi mordur. pH değerinin daha düşük olması yani asitliğinin fazla olması durumunda çözeltinin rengi kırmızıya dönüşür. pH=7’den daha yüksek pH değerlerinde çözeltinin rengi mordan maviye, daha yüksek pH değerlerinde ise yeşile dönüşür.

Farklı maddelerin asitlik-bazlık derecesini yani pH değerini belirlemek için önce cam bardaklara belirteç çözeltimizden eşit miktarda koyalım. Bu sırada bardakları farklı numaralarla etiketleyerek her bardağa hangi maddeden eklediğimizi not alabiliriz. Böylece bardakların birbirine karışmasını engellemiş oluruz.

İlk bardağa birkaç parça limon tuzu ekleyelim. Koyu mor renkteki lahana çözeltisinin renginin yavaş yavaş kiraz kırmızısına dönüştüğünü gözlemledik.

İkinci bardaktaki çözeltiye birkaç damla sirke ekleyelim. Çözeltinin rengi koyu mordan pembeye dönüştü.

Üçüncü bardağa ise birkaç damla bebek şampuanı ekleyelim. Şampuanı ekledikten sonra çözeltinin renginde herhangi bir değişiklik gözlemlemedik. Çünkü bebek şampuanlarının pH değeri yaklaşık 7’dir.

Dördüncü bardaktaki lahana çözeltisine bir miktar sodyum bikarbonat ekleyelim. Sodyum bikarbonat kısaca karbonat olarak bildiğimiz, pastalara kabarması için ilave edilen bir maddedir. Sodyum bikarbonat eklediğimiz çözeltinin rengi koyu mordan maviye dönüştü.

Beşinci bardağa bir miktar toz sabun ekleyelim. Sabun, lahana çözeltisinin renginin yeşile dönüşmesine sebep oldu.

Son bardağa ise çamaşır deterjanı ekleyelim. Çözeltinin renginin koyu mordan yeşile dönüştüğünü gözlemledik. Ancak bir süre bekledikten sonra yeşil renk sarıya dönüştü.

Farklı asitlik derecelerine sahip kırmızı lahana çözeltisinin renk skalası aşağıdaki şekildedir.

Ne oldu?

Yapısındaki antosiyanin pigmentleri kırmızı lahanaya kendine özgü rengini verir. Antosiyaninin yapısındaki pigmentler aynı zamanda birçok meyve ve sebzenin yapısında -örneğin elmada, çilekte, yaban mersininde- bulunur.

Çözeltideki hidronyum iyonlarının miktarı yani çözeltinin pH değeri değiştirildiğinde antosiyanin türü bir pigment olan siyanidinin yapısında değişiklikler meydana gelir. Bu değişim molekülün ışık tayfındaki farklı dalga boyundaki ışınları soğurmasına neden olur.

Bu deney sayesinde siz de kırmızı lahananın farklı pH değerlerindeki gözlemlediğiniz renkleri belirleyebilir, hatta farklı maddeler deneyerek kendi listenize ekleyebilirsiniz.

ESNEKLIK POTANSIYEL ENERJIYI HAREKET ENERJIYE DONUSUMU MAKET YAPIMI

Yay ve lastik gibi esnek cisimlerin enerji depolama özelikleri vardır. Esnek cisimlerin sıkışık ya da gerginken sahip olduğu enerjiye (cisimde depolanan enerjiye) esneklik potansiyel enerjisi denir.

Bu etkinliğimizde esneklik potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye (hareket enerjisine) dönüşümünün gerçekleştiği farklı bir düzenek tasarlayacağız.

Etkinlik için gerekli malzemeler:

• 2 adet tahta çubuk (dondurma çubuğu ya da tahta dil basacağı)
• 2 adet paket lastiği
• 2 adet PET şişe kapağı (büyük boy)
• 2 adet PET şişe kapağı (küçük boy)
• 1 adet çöp şiş
• 1 adet pipet
• 2 adet atık pil
• Silikon tabancası ve silikon
• Makas
• Pense
• Cetvel 

Etkinliğin yapılışı:

1. Tahta çubukları aralarında 45 derece açı olacak şekilde silikon ile uç kısımlarından birbirine sabitleyelim.

2. Pipetten 4 cm uzunluğunda üç parça keselim.

3. Pipetleri görseldeki gibi tahta çubuklara silikon ile sabitleyelim.

4. PET şişe kapaklarının merkezini çöp şişin geçebileceği şekilde makas ile delelim.

5. Çöp şişten 4 cm ve 7 cm uzunluğunda iki parça keselim.

6. Çöp şişleri pipetlerin içinden geçirerek uçlarına PET şişe kapaklarını silikon ile sabitleyelim.

7. Çöp şişten 3 cm uzunluğunda iki parça daha keselim ve düzeneğin ön ve arka tarafına silikon ile sabitleyelim. Aynı şekilde atık pilleri de görseldeki gibi silikon ile düzeneğe sabitleyelim.

8. Paket lastiğini görseldeki gibi düzeneğimize bağlayalım ve “Tasarla ve Yap” bayrağımızı silikon ile sabitleyelim.

9. Düzeneğimizi düz bir zeminde geriye doğru çektiğimizde lastik gerilir ve esneklik potansiyel enerjisi depolar. Serbest bıraktığımızda ise esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür ve düzeneğimiz hareket etmeye başlar.

ASİTLER VE BAZLAR

Asitler ve Bazlar

Asitler

* Sulu çözeltilerinde H iyonu veren maddelere asit denir.

*Asitlerin tatları ekşidir.

*Cildi tahriş ederler.

*Mavi turnusol kağıdının rengini kırmızı ya çevirirler.

*Elektrik akımını iyi iletirler.

*Bazlarla bir araya gelerek su ve tuz oluştururlar. Bu olaya nötralleşme denir.

*pH değeri 0-7 arasındadır.

*pH değeri sıfıra yaklaştıkça kuvvetli asit 7 ye yaklaştıkça zayıf asit olurlar.

*Asitler genellikle yiyecek ve içeceklerin yapısında bulunurlar.

kullanılan asitler

--yiyecek ve içeceklerdeki asitler:

• -yoğurtta laktik asit
• elmada malik asit
• limonda sitrik asit
• sirkede asetik asit
• çilekte folik asit
• üzümde tartarik asit

--Bazı özel asitler bilimsel ve özel adları

• HNO3   Nitrik asit  -  kezzap

• H2SO4    sülfürik asit   - zaç yağı

• HCl     hidroklorik asit    -tuz ruhu

Bazlar

*Sulu çözeltilerinde OH iyonu verebilen maddelere baz denir.

*Tatları acıdır.

*Cilde kayganlık hissi verirler ve cildi tahriş ederler.

*Elektrik akımını iyi iletirler.

*Kırmızı turnusol kağıdının rengini maviye çevirirler.

*Asitlerle bir araya gelerek su ve tuz oluştururlar. Bu olaya nötralleşme denir.

*pH değeri 7-14 arasındadır.

*pH değeri 14 yakınlaştığında kuvvetli baz 7 yakınlaştığında zayıf baz özelliği gösterirler.

*Genellikle temizlik ürünlerinin yapısında bulunurlar.

--Bazı özel bazlar bilimsel ve özel adları

• NAOH  sodyum hidroksit     - sud kostik

• KOH  potasyum hidroksit     - potas kostik

• Ca2(OH)   kalsiyum hidroksit   -sönmüş kireç

asit ve baz belirteçleri

    Her zaman kullanılan asitlerin ya da bazların tatlarına, kokusuna veya cilde sürerek ayırmak tehlikeler ortaya çıkaracağından belirteçleri kullanılır.

Bunlar:

pH cetveli:

SAF MADDELER

Molekül:

Aynı veya farklı atomlar bir araya gelerek molekülleri oluştururlar. (moleküllere aynı veya farklı atomların oluşturdukları kümelerde diye biliriz.)

 Hidrojen atomları bir araya gelerek hidrojen molekülünü oluşturmuştur.

Hidrojen ve oksijen atomları bir araya gelerek su moleküllerini oluşturur.

SAF MADDELER

  Fiziksel yollarla kendisinden başka maddelere ayrışmayan madde saf maddedir.

  Bir madde hangi büyüklükte olursa olsun atomlardan oluşur.Aynı cins atomların bir araya gelerek oluşturdukları saf maddeye element denir.

* elementler birer saf maddedir.

*Aynı cins atomlardan oluşurlar.

* Farklı elementlerin atomları birbirinden farklıdır.

*elementler sembollerle gösterilir.

Elementler doğada atomik yada moleküller halde bulunurlar.

Atomik:Aynı cins atomların doğada tek başına bulunmasına denir.

Element molekülü: Element atomlarının doğada gruplar halinde bulunmasına denir.

ilk 18 element sembolleri ve kullanım alanları

 1 Hidrojen ( H )  Roket yakıtı olarak kullanılır. Ayrıca suyun yapısında bulunur.

 2 Helyum (He) Zeplin ve balon şişirmede kullanılır.

3  Lityum (Li ) İlaçlarda, pil üretiminde, cam ve seramik yapımında kullanılır.

4 Berilyum Be Uçak ve uzay araçları yapımında elektrik ve ısı iletkeni olarak kullanılır.

5 Bor B Isıya dayanıklı cam yapımında ve roket yakıtında kullanılır.

6 Karbon C Kömür, petrol ve doğal gaz yapısında bulunur.

7 Azot N Tarımda gübre yapımında kullanılır.

8 Oksijen O Dalgıçlarda ve astronotlarda solunum için oksijen tüplerinde kullanılır

.

9 Flor F Diş macununun yapısında kullanılır.

10 Neon Ne Renkli reklam panolarında kullanılır.

11 Sodyum Na Kâğıt, gıda, tekstil ve sabunda kullanılır.

12 Magnezyum Mg Hava taşıtlarının yapısında kullanılır.

13 Alüminyum Al Mutfak araç gereçlerinde, elektrikli araçlarda ve içecek kutularında kullanılır.

14 Silisyum Si Camın yapısında kullanılır.

15 Fosfor P Suni gübre yapımında kullanılır.

16 Kükürt S Barut yapımında kullanılır.

17 Klor Cl İçme sularını dezenfekte etmek için kullanılır.

18 Argon Ar Ampullerde ve floresan lambalarda kullanılır.

Yaygın elementler ve sembolleri

Bileşikler:

En az iki farklı atomun belirli şartlarda bir araya gelerek oluşturdukları saf maddeye bileşik denir.

*Bileşikler belli bir oranda bir araya gelir.

*Yeni madde oluşur.

*Formüllerle gösterilirler

*Fiziksel yollarla bileşenlerine ayrılamazlar

    Su bileşiğinde, hidrojen ve oksijen olmak üzere iki farklı element vardır. Hidrojen elementi yanıcı bir gaz, oksijen elementi ise yakıcı bir gaz olmasına karşın oluşan su bileşiği, söndürücü sıvı özelliğine sahiptir.

       Su bileşiğinin meydana gelmesi için 2 tane hidrojen atomu ile 1 tane oksijen atomunun bir araya

gelmesi gerekir

KIMYASAL TEPKIMELERDE KUTLENIN KORUNUMU DENEYI

Kimyasal Tepkimelerde Kütle Korunumu

Bu etkinlikte kapalı sistemlerdeki kimyasal değişimler sırasında kütlenin korunumunu inceleyeceğiz.

Bilmekte fayda var!

Etrafımızdaki maddeler sürekli değişim halindedir. Bu değişimler, dondurmanın erimesi gibi fiziksel ya da yaprakların sararması gibi kimyasal olabilir.

Kimyasal değişimler, maddelerin etkileşerek yeni maddeler oluşturmasıdır. Bir ortamda kimyasal değişiklikler olduğunu renk değişiminden, gaz çıkışından veya katı, sıvı yeni maddeler oluşumundan anlayabiliriz. Peki, kapalı sistemlerde meydana gelen kimyasal değişikliklerde toplam kütle korunur mu?

Kütlenin korunumu kanunu, ilk defa Fransız Kimyacı Antoine Lavoisier tarafından 1789 yılında öne sürüldü. Bu kanuna göre kimyasal tepkimelerde oluşan ürünlerin kütleleri toplamı, tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamına eşittir; madde yoktan var edilemez, vardan yok edilemez, sürekli bir dönüşüm vardır.

Nelere ihtiyacımız var?

• Hassas terazi
• İki adet tahta takoz
• Cam levha (7 cm × 30 cm)
• İspirto ocağı
• Sacayağı
• Cam balon
• Deliksiz lastik tıpa
• Küp şeker (kırılmış)
• Üstü açık cam ya da pleksiglas kap

Ne yapıyoruz?

Hassas terazi, dikdörtgenler prizması biçimli plastik kabın ortasına konur ve iki yanına teraziye değmeyecek şekilde tahta takozlar yerleştirilir. Takozların üzerine cam levha yerleştirilir. Takozlar, cam levha teraziye temas etmeyecek kadar yüksek olmalıdır. Böylece cam levhanın üzerine yerleştirilen ispirto ocağının kütlesindeki değişimler teraziyi etkilemeyecektir.

İspirto ocağının üstüne ayakları teraziye temas edecek şekilde sacayağı yerleştirilir. Elektronik hassas terazi açılır. Sacayağının üstüne, içinde yaklaşık 1 gram şeker bulunan cam balon konur ve ağzı tıpayla sıkıca kapatılır. (Şekerin kütlesi hayli az tutulmalıdır. Çünkü gaz çıkışı ve ısınmayla beraber kapalı kabın içindeki basıncın artması tıpanın çıkmasına sebep olabilir.) Terazinin ölçtüğü kütle; cam balon, içindeki hava, şeker ve lastik tıpanın kütlesidir. Terazi açıldıktan ve dengeye geldikten sonra tüm bu kütlenin darası alınır. Kimyasal değişim sırasında ve sonrasında kütlede bir değişim olursa teraziye yansıyacaktır.

İspirto ocağı yakılır ve şekerdeki değişim gözlemlenir. Şeker ısındıkça kömürleşmeye başlar ve gaz çıkışı meydana gelir. Bu sırada kütlenin değişmediği teraziden gözlemlenebilir.

Ne oldu?

Şeker (C6H12O6) bir bileşiktir. Isıtıldıkça yapısında bulunan karbon, hidrojen ve oksijen atomları arasındaki bağlar kopar ve yeni bağlar oluşur. Böylece şeker molekülleri kimyasal değişime uğrar. Sonuçta kapta karbondioksit gazı ve su buharı oluşurken şeker kömürleşir. Ancak tüm bu kimyasal değişimler sırasında atom sayısı korunur. Yani tepkimeye giren kaç tane karbon, hidrojen ve oksijen atomu varsa, tepkime sonunda da o kadar sayıda ve çeşitte atom bulunur. Bu yüzden toplam kütle değişmez.

Yaptığımız bu deneyin sonuçları, Lavoisier tarafından öne sürülen kütlenin korunumu yasasını doğrular.

ATOM VE ATOM ALTI PARÇACIKLAR

ATOM VE ATOM ALTI PARÇACIKLAR

Atom: Maddenin en küçük yapı taşına denir.Atom iki kısımdan oluşur.

Çekirdekte,proton ve nötronlar bulunur.

Proton

* Atom çekirdeğinde bulunan pozitif (+) parçacıklardır.

* ''p'' ile gösterilir.

* Kütlesi yaklaşık nötronlar kadardır.

* Atomların kimliğini belirler ve atom numarası olarak bilinir.

 * elektronlara göre hızı çok azdır.

Nötron

*  Atomun çekirdeğinde bulunan yüksüz parçacıklara denir.

* n harfi ile gösterilir.

*kütlesi yaklaşık protonlar kadardır.

* elektronlara göre hızı çok azdır.


Katmanlarda elektronlar bulunur.

Elektron

* Katmanlarda bulunan negatif (-) yüklü parçacıklara denir.

* e harfi ile gösterilir.

* kütkesi proton ve nötronun yaklaşık 1/2000 kadardır.kütlesi en az olan parçacıktır.

* Atomdaki en hızlı parçacıktır.

*Atomun hacmini belirler.



***Proton sayıları eşit olan atomlar benzer özellik gösterir.


***Proton ve elektron sayısı birbirine eşit olan atomlara nötr atom denir. 

ESNEKLIK POTANSIYEL ENERJININ KINETIK ENERJIYE DONUSMESI

Bir cisme kuvvet uygulayarak hareket ettirdiğimizde bilimsel anlamda iş yaparız. İş yapabilme yeteneğine enerji denir

.

Yay ve lastik gibi esnek cisimlerin enerji depolama özelikleri vardır. Esnek cisimlerin sıkışık ya da gerginken sahip olduğu enerjiye (cisimde depolanan enerjiye) esneklik potansiyel enerjisi denir. Esneklik potansiyel enerjisi, sıkıştırılan ya da gerilen cismin cinsi ile sıkıştırılmanın veya gerilmenin miktarına bağlıdır.

Günlük hayatta trambolin, kurmalı saat ve müzik kutusu gibi pek çok nesnede esneklik potansiyel enerjisinden faydalanılır.

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun atık malzemeler kullanarak esneklik potansiyel enerjisi ve kinetik enerjinin (hareket enerjisinin) birbirine dönüştüğü farklı bir düzenek tasarlayacağız.

Nelere İhtiyacımız Var?

• 1 adet 15 x 22 cm boyutlarında maket karton
• 1 adet 16,5 cm uzunluğunda pipet
• 2 adet 6 cm uzunluğunda pipet
• 2 adet 22 cm uzunluğunda kalın çöp şiş
• 1 adet 1,5 cm uzunluğunda kalın çöp şiş
• 4 adet büyük boy PET şişe kapağı
• 4 adet orta boy PET şişe kapağı
• 70 cm uzunluğunda naylon ip
• 1 adet silikon mum (kalın)
• Silikon tabancası ve silikon
• Tamir bandı
• Elektrik bandı
• Tornavida
• Kalem
• Cetvel
• Makas
• Maket bıçağı

Uyarı: 

Kesici ve delici aletler dikkatli kullanılmalıdır.

Ne Yapıyoruz?

1. Maket kartondan 2,5 x 4 cm boyutlarında bir parça keselim.

2. Pipetleri görseldeki gibi maket kartonun altına silikon ile sabitleyelim.

3. PET şişe kapaklarının ortasına makas veya tornavida kullanarak çöp şişin geçebileceği şekilde birer delik açalım. Kapakları dört çift olacak şekilde silikon ve elektrik bandı kullanarak görseldeki gibi birleştirelim.

4. PET şişe kapaklarını görseldeki gibi 22 cm uzunluğundaki çöp şişleri kullanarak pipetlere takalım.

5. 1,5 cm’lik kalın çöp şiş parçasını görseldeki gibi silikon ile uzun çöp şişe sabitleyelim. Kapakların dönerken maket kartona temas etmemesine dikkat edelim.

6. Kalın silikon mum için görseldeki gibi maket karton üzerinde bir yer belirleyelim ve silikon ile kartona sabitleyip tamir bandı ile güçlendirelim.

7. Maket kartona yapıştırdığımız kalın silikon mumun boşta kalan uç kısmını maket bıçağı ile keselim. İpin bir ucunu kestiğimiz bölüme bağlayalım ve çevresini görsellik ve sağlamlık açısından elektrik bandı ile birkaç kez sarıp güçlendirelim. İpin diğer ucunu ise görseldeki gibi 1,5 cm uzunluğundaki kalın çöp şiş parçasına bağlayalım.

8. Artık arka tekerlek görevini yapacak PET şişe kapaklarını saat yönünün tersi yönde döndürerek enerji depolayabiliriz.

Ne OIdu?

Arka tekerleğe yaptığımız uygulamada ipi sardıkça kalın silikon mum gerilerek esneklik potansiyel enerjisi depolar. Arka tekerleği serbest bıraktığımızda ise esneklik potansiyel enerjisi hareket enerjisine dönüşmeye ve düzeneğimiz ivmelenmeye başlar. Süreç depolanan esneklik potansiyel enerjisinin tamamı kinetik enerjiye dönüşene kadar devam eder. Daha sonra hava sürtünmesi sebebiyle düzeneğimiz giderek yavaşlar ve sonunda durur.

Tekerleklerin çapını artırarak ve daha uzun kalın silikon mum kullanarak düzeneğimizin birim zamanda daha fazla yol almasını sağlayabiliriz