11. Sınıf Kimya 1. Dönem 1. Yazılı Örneği

1. 1.KİM.11.1.1süreç bileşeni aKolay

   Sporcuların kullandığı anlık soğuk ve sıcak paketlere uygun madde arayan bir öğrenci deney tasarlıyor. Öğrenci, iki özdeş yalıtılmış kaba 100'er mL su koyuyor; birinci kaptaki suda 10 g X katısını, ikinci kaptaki suda 10 g Z katısını çözüyor. Çözünme olayını sistem, kaptaki suyu ve kabı çevre olarak kabul eden öğrenci, suyun sıcaklığını termometreyle ölçerek aşağıdaki tabloyu oluşturuyor.

   Çözünen katı	Suyun ilk sıcaklığı (°C)	Suyun son sıcaklığı (°C)
   X	22,0	15,5
   Z	22,0	31,0

   Bu deneyin verilerine göre aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?

   1. X'in çözünmesi sırasında sistemin enerjisi azalmıştır.
   2. Z'nin çözünmesi sırasında sistem çevreden ısı almıştır.
   3. X'in çözünmesine ait ΔH değeri sıfırdan büyüktür.
   4. Z'nin çözünmesi sırasında sistemin enerjisi artmıştır.
   5. X'in çözünmesi sırasında çevrenin enerjisi artmıştır.
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: C

   Ölçtüğü adım (a): Fiziksel ve kimyasal olaylardaki enerji değişimini gözlemlemek amacıyla deney tasarlar ve tasarladığı deneyi gerçekleştirir.

   • A şıkkını seçen öğrenci: Suyun soğumasını sistemin enerji kaybettiği biçiminde yorumlamış; ölçülen sıcaklığın çevreye ait olduğunu gözden kaçırmış, endotermik olayda sistemin enerjisinin arttığını bilmiyor.
   • B şıkkını seçen öğrenci: Sıcaklık artışını sistemin ısı almasıyla karıştırmış; endotermik olayda ortamın ısındığını sanıyor.
   • D şıkkını seçen öğrenci: Çevrenin ısınmasını sistemin enerjisinin artması sanmış; ekzotermik olayda sistemin çevreye ısı vererek enerjisinin azaldığını gözden kaçırmış.
   • E şıkkını seçen öğrenci: Sistem ısı alırken çevrenin de ısındığını/enerji kazandığını düşünmüş; oysa çevre ısı verdiği için enerjisi azalmış ve soğumuştur.
2. 2.KİM.11.1.2süreç bileşeni cOrta

   Bir öğrenci grubu "Aynı kütledeki ceviz, fındık ve badem yakıldığında hangisi daha fazla ısı açığa çıkarır?" araştırma sorusunu sınamak istiyor. Grup, her besin parçasını bir kutudaki suyun altında tamamen yakıp suyun sıcaklık artışını ölçmeyi planlıyor. Grubun hazırladığı deney planı aşağıdaki tabloda verilmiştir.

   Besin	Kütle (g)	Kutudaki su miktarı (mL)	Alev ile kutu arası uzaklık (cm)	Kutunun malzemesi
   Ceviz	1,0	100	3	Alüminyum
   Fındık	1,0	100	3	Alüminyum
   Badem	1,0	150	3	Alüminyum

   Bu planın araştırma sorusunu adil biçimde sınayabilmesi için yapılması gereken düzenleme ve gerekçesi aşağıdakilerden hangisidir?

   1. Besinlerin kütleleri farklı seçilmeli, çünkü kütle bağımsız değişkendir.
   2. Badem için su 100 mL alınmalı, çünkü su miktarı kontrol değişkenidir.
   3. Badem için su 150 mL bırakılmalı, çünkü su miktarı bağımlı değişkendir.
   4. Sıcaklık artışları eşitlenmeli, çünkü sıcaklık artışı kontrol değişkenidir.
   5. Tek tür besin kullanılmalı, çünkü besin türü kontrol değişkeni olmalıdır.
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: B

   Ölçtüğü adım (c): Maddelerin enerji kaynağı olma potansiyellerinin tespitine yönelik oluşturduğu neden-sonuç ilişkileri temelinde bağımlı-bağımsız değişkenleri ve kontrol değişkenlerini belirler.

   • A şıkkını seçen öğrenci: Kontrol değişkeni olan kütleyi bağımsız değişken sanmış; aynı anda birden çok değişkeni değiştirmenin sonucu bozmayacağını düşünüyor.
   • C şıkkını seçen öğrenci: Deneyde sabit tutulması gereken su miktarını ölçülen sonuç (bağımlı değişken) sanmış ve kontrol değişkenini sabitlemenin önemini gözden kaçırmış.
   • D şıkkını seçen öğrenci: Ölçülen büyüklük olan sıcaklık artışını (bağımlı değişken) sabit tutulabilecek bir kontrol değişkeni sanmış.
   • E şıkkını seçen öğrenci: Araştırma sorusunda karşılaştırılan besin türünü (bağımsız değişken) kontrol değişkeniyle karıştırmış; bağımsız değişken sabitlenirse soru sınanamaz.
3. 3.KİM.11.1.3süreç bileşeni aZor

   Bir enerji firmasının Ar-Ge ekibi, farklı yakıt adaylarının gaz fazındaki yanma tepkimelerini inceliyor. Ekip, her tepkime için kırılan bağların toplam enerjisini ve oluşan bağların toplam enerjisini ayrı ayrı hesaplayıp, laboratuvarda ölçtükleri entalpi değişimi (ΔH) ile aşağıdaki tabloda yan yana kaydediyor:

   Tepkime	Kırılan bağların toplamı (kJ)	Oluşan bağların toplamı (kJ)	Ölçülen ΔH (kJ)
   I	2648	3324	−676
   II	1398	1155	+243
   III	2540	1594	+946
   IV	4104	4428	−324

   Ekip, hangi yakıtın çevreye ısı vererek (ekzotermik) yandığını önceden kestirebilmek için, tablodaki üç sütun arasında her tepkimede geçerli olan tek bir bağıntı arıyor. Verilerdeki örüntüye dayanarak, ölçülen ΔH ile bağ enerjisi toplamları arasında hangi genelleme yapılabilir?

   1. ΔH, oluşan bağların toplamından kırılan bağların toplamı çıkarılarak bulunur; bu fark negatifse yanma ekzotermiktir.
   2. ΔH, kırılan bağların toplamının oluşan bağların toplamına oranına eşittir; oran birden küçükse yanma ekzotermiktir.
   3. ΔH, kırılan ve oluşan bağların toplamlarının aritmetik ortalamasına eşittir ve işareti oluşan bağların büyüklüğüyle belirlenir.
   4. ΔH, kırılan bağların toplamından oluşan bağların toplamı çıkarılarak bulunur; bu fark negatifse yanma ekzotermiktir.
   5. ΔH, kırılan ve oluşan bağların toplamlarının toplamına eşittir; toplam büyükse yanma ekzotermiktir.
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: D

   Ölçtüğü adım (a): Farklı tepkimelerde kırılan ve oluşan bağların enerjileri ile tepkimelerin entalpi değişimi arasında keşfettiği örüntüyü matematiksel olarak modeller.

   • A şıkkını seçen öğrenci: Çıkarma yönünü ters kurmuş (Σoluşan − Σkırılan); tepkime I'de 3324 − 2648 = +676 çıkacağından ölçülen −676 ile çelişir, ancak öğrenci işaret örüntüsünü kontrol etmeden yönü ezberden yanlış kurmuştur.
   • B şıkkını seçen öğrenci: İlişkiyi fark yerine oran olarak modellemiş; tablodaki değerlerin bölümü ΔH'yi vermediği hâlde 'büyük/küçük karşılaştırması oranla olur' yanılgısına düşmüştür.
   • C şıkkını seçen öğrenci: İki toplam arasındaki ilişkiyi fark yerine ortalama sanmış; verilerle test edilmeden 'iki büyüklüğü birleştirme' sezgisiyle hareket eden yüzeysel örüntü kurma hatası.
   • E şıkkını seçen öğrenci: Bağ kırılmasının enerji istemesiyle oluşumun enerji vermesini ayırt edememiş; iki toplamı çıkarmak yerine toplamış, işaretlerin zıt olduğunu göz ardı etmiştir.
4. 4.KİM.11.1.4süreç bileşeni çKolay

   Bir biyokimyacı, su örneklerindeki bileşiklerin oluşum tepkimelerini karşılaştırırken şu önermeyi kurar: "Bir bileşiğin standart oluşum tepkimesinin ΔH°f değeri ne kadar negatifse, o bileşik elementlerinden oluşurken o kadar çok ısı açığa çıkarır (o kadar ekzotermiktir)." Önermeyi sınamak için elindeki verileri kullanarak sıvı suyun ve karbondioksitin oluşum tepkimelerini yeniden hesaplar.

   Standart oluşum entalpileri:

   H₂O(s): −285,8 kJ/mol

   CO₂(g): −393,5 kJ/mol

   Bu iki tepkimeye ait hesaplanan oluşum ısıları karşılaştırıldığında, biyokimyacının önermesi hakkında hangi değerlendirme yapılabilir?

   1. Su oluşurken CO₂'ye göre daha fazla ısı açığa çıkar; hesap önermeyi çürütür
   2. CO₂ oluşurken suya göre daha fazla ısı açığa çıkar; hesap önermeyle uyumludur
   3. Her iki oluşum tepkimesi de ısı soğurur; hesap önermeyi çürütür
   4. CO₂ oluşurken ısı soğrulur, su oluşurken ısı açığa çıkar; hesap önermeyle uyumludur
   5. İki bileşiğin oluşum ısıları eşittir; hesap önermeyi ne destekler ne çürütür
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: B

   Ölçtüğü adım (ç): Standart tepkime entalpi hesaplamalarının sonuçlarını önermelerinin geçerliliğini sorgulamak için kullanır.

   • A şıkkını seçen öğrenci: Negatif değerlerde büyüklük ilişkisini ters kurmak: −285,8'i −393,5'ten 'daha negatif/daha ekzotermik' sanmak, yani sayı işaretiyle sıralamayı karıştırmak.
   • C şıkkını seçen öğrenci: Negatif ΔH°f değerlerini endotermik (ısı soğuran) olarak yorumlamak; işaretin fiziksel anlamını (negatif = ekzotermik) ters çevirmek.
   • D şıkkını seçen öğrenci: CO₂'nin negatif değerini yanlışlıkla endotermik okumak; işaret yorumunu yalnızca bir bileşik için ters uygulayarak kısmi hata yapmak.
   • E şıkkını seçen öğrenci: İki farklı sayısal değeri karşılaştırmadan 'oluşum ısıları benzer/eşit' varsayıp hesabı gerçekten işletmemek.
5. 5.KİM.11.1.4süreç bileşeni çKolay

   Bir çevre laboratuvarında, nitrojen dioksitin (NO₂) ozon tabakasındaki dönüşümleri incelenirken araştırmacı şu önermeyi kurar: "Bir ayrışma tepkimesinin standart entalpisi, ürünlerin oluşum entalpileri toplamından tepkenin oluşum entalpisi çıkarılarak bulunabilir." Araştırmacı bu önermeyi henüz kullanmadığı NO₂(g) → NO(g) + ½O₂(g) tepkimesinde sınamak ister. Tabloda NO₂(g) için standart oluşum entalpisi +33,2 kJ/mol, NO(g) için +90,3 kJ/mol olarak verilmiştir (O₂ için 0 kJ/mol). Bu tepkimenin deneysel olarak ölçülen entalpisi +57,1 kJ olarak bilindiğine göre, önermenin bu tepkime için geçerliliği hakkında hangisi doğrudur?

   1. Hesap −57,1 kJ verir; işaret ters çıktığından önerme geçersizdir ve tepkime ekzotermiktir.
   2. Hesap +57,1 kJ verir; ancak tek uyumlu sonuç önermeyi tüm tepkimeler için kesin doğru kılar ve tepkime ekzotermiktir.
   3. Hesap +33,2 kJ verir; deneysel değerle çeliştiği için önerme yeniden düzenlenmelidir ve tepkime ekzotermiktir.
   4. Hesap +57,1 kJ verir; deneysel değerle örtüştüğü için önerme bu tepkimede geçerlilik kazanır ve tepkime endotermiktir.
   5. Hesap +123,5 kJ verir; deneysel değerle çeliştiği için önerme geçersizdir ve tepkime endotermiktir.
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: D

   Ölçtüğü adım (ç): Standart tepkime entalpi hesaplamalarının sonuçlarını önermelerinin geçerliliğini sorgulamak için kullanır.

   • A şıkkını seçen öğrenci: Farkı ters yönde (tepken−ürün) kurarak işareti tersine çevirme.
   • B şıkkını seçen öğrenci: Tek uyumlu sonuçtan önermeyi mutlak doğru kabul etme ve pozitif ΔH'yi ekzotermik sanma.
   • C şıkkını seçen öğrenci: Sadece tepken entalpisini sonuç sayıp ürün katkısını atlama.
   • E şıkkını seçen öğrenci: Ürün ve tepken entalpilerini toplayarak 90,3+33,2=123,5 hesaplama; ürün−tepken farkını kuramama.
6. 6.KİM.11.1.4süreç bileşeni çZor

   Bir aşçı, pişirme sırasındaki bazı kimyasal dönüşümlerin ısı verip vermediğini araştırırken şu önermeyi kuruyor: 'Tepkime entalpisi, ürünlerin standart oluşum entalpileri toplamından girenlerin standart oluşum entalpileri toplamı çıkarılarak bulunur; bu değer negatifse tepkime ısı açığa çıkarır.' Aşçı bu önermeyi, daha önce hiç incelemediği bir tepkime olan 2 NH₃(g) + H₂SO₄(sıvı) → (NH₄)₂SO₄(k) üzerinde sınamak istiyor. Elindeki standart oluşum entalpileri şöyledir: NH₃(g) için −46,0 kJ/mol, H₂SO₄(sıvı) için −814,0 kJ/mol, (NH₄)₂SO₄(k) için −1180,0 kJ/mol. Aşçının bu tepkime üzerinde yaptığı test ve vardığı sonuç için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

   1. ΔH° = +274,0 kJ bulunur; sonuç pozitif çıktığından önerme çürütülmüş olur ve tepkime ısı soğurur.
   2. ΔH° = −320,0 kJ bulunur; NH₃'ün katsayısı 2 ile çarpılmadığından sonuç negatiftir ve önerme doğrulanır.
   3. Katsayılar oluşum entalpileriyle çarpılmadığı için sonuç −340,0 kJ olur; bu değer önermeyi hem doğrular hem de tepkimenin ısı verdiğini gösterir.
   4. ΔH° = −1180,0 kJ bulunur; tüm oluşum entalpileri eşit katkı verdiğinden sonuç ürünün değerine eşittir ve önerme geçerlidir.
   5. ΔH° = −274,0 kJ bulunur; sonuç negatif çıktığından önermenin bu tepkimede de geçerli olduğu ve tepkimenin ısı açığa çıkardığı söylenebilir.
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: E

   Ölçtüğü adım (ç): Standart tepkime entalpi hesaplamalarının sonuçlarını önermelerinin geçerliliğini sorgulamak için kullanır.

   • A şıkkını seçen öğrenci: İşlem yönünü ters uygulayıp girenlerden ürünleri çıkararak işaret hatası yapmış; ΔH°'yi pozitif bularak ekzotermik tepkimeyi yanlışlıkla endotermik saymış.
   • B şıkkını seçen öğrenci: NH₃'ün 2 mol katsayısını ΔH°f ile çarpmayı ihmal edip girenler toplamını yanlış hesaplamış (−46,0 − 814,0 yerine tek NH₃ kullanmış); katsayı çarpımını atlama yanılgısı.
   • C şıkkını seçen öğrenci: Merkez yanılgı: mol katsayılarının ΔH°f ile çarpılmadığını açıkça varsayıp tüm terimleri birer mol sanmış; bu nedenle yanlış toplam elde edip önermeyi hatalı biçimde doğrulanmış saymış.
   • D şıkkını seçen öğrenci: Katsayıları ve girenleri hiç dikkate almayıp tepkime entalpisini doğrudan ürünün oluşum entalpisine eşitlemiş; ΔH°rxn = Σürün − Σgiren bağıntısını uygulamamış.
7. 7.KİM.11.1.7süreç bileşeni aKolay

   Bir kimya laboratuvarında araştırmacılar, aynı kütle ve büyüklükteki iki kalsiyum parçasını aynı sıcaklıkta tutuyor. Birinci parçayı vakum ortamında su buharına, ikinci parçayı ise sıvı su içine daldırarak bekletiyor ve her iki ortamda oluşan gaz çıkışının başlangıcından bitişine kadar geçen süreyi kronometreyle ölçmeyi planlıyorlar. Araştırmacıların bu deney düzeneğiyle cevabına ulaşabilecekleri, bilimsel olarak test edilebilir araştırma sorusu aşağıdakilerden hangisidir?

   1. Kalsiyum en hızlı hangi metalle tepkime verir?
   2. Su buharı sıvı sudan neden daha ilginçtir?
   3. Kalsiyumun su ile tepkimesi tehlikeli midir?
   4. Sıcaklık ve su buharı miktarı birlikte tepkime hızını nasıl değiştirir?
   5. Suyun fiziksel hâli, kalsiyumla tepkime hızını nasıl etkiler?
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: E

   Ölçtüğü adım (a): Tepken cinsinin, fiziksel hâlin, tepken derişiminin, sıcaklığın, katı tepkenin temas yüzeyinin ve katalizörün tepkime hızına etkisine ilişkin araştırılabilir sorular oluşturur.

   • A şıkkını seçen öğrenci: Deney düzeneğiyle ilgisiz bir değişkeni (farklı metaller) sorgulamak; düzenekte tek tepken kalsiyumdur, farklı metal karşılaştırması yapılmamaktadır.
   • B şıkkını seçen öğrenci: Sonucu gözlem/ölçümle belirlenemeyen öznel ve belirsiz bir soru kurmak; 'ilginçtir' ifadesi hız değişimi gibi ölçülebilir bir sonuca bağlanamaz.
   • C şıkkını seçen öğrenci: Merak edilen her sorunun bilimsel araştırma sorusu olduğunu sanmak; 'tehlikeli midir' ölçülebilir bir hız sonucuna bağlanmayan, belirsiz bir sorudur ve düzenekteki süre ölçümüyle cevaplanamaz.
   • D şıkkını seçen öğrenci: Aynı anda birden çok bağımsız değişkeni (sıcaklık ve su buharı miktarı) sorgulayan soruyu geçerli sanmak; oysa deneyde yalnızca fiziksel hâl değiştirilmiş, sıcaklık sabit tutulmuştur.
8. 8.KİM.11.1.8süreç bileşeni cZor

   Bir araştırma laboratuvarında, sabit sıcaklıkta gerçekleşen X(g) + 2Y(g) → Z(g) tepkimesinin hızını incelemek için farklı başlangıç derişimleriyle üç deney yapılmış ve başlangıç hızları ölçülmüştür.

   Deney	[X] (M)	[Y] (M)	Başlangıç hızı (M/s)
   1	0,10	0,10	2,0 × 10⁻⁴
   2	0,20	0,10	8,0 × 10⁻⁴
   3	0,20	0,30	2,4 × 10⁻³

   Araştırmacılar, bu verilerden belirledikleri hız denklemini kullanarak aynı sıcaklıkta [X] = 0,30 M ve [Y] = 0,20 M olan bir karışımın başlangıç hızını tahmin ediyor.

   Bu karışım için tahmin edilen başlangıç hızı kaç M/s'dir?

   1. 1,2 × 10⁻³
   2. 1,8 × 10⁻³
   3. 2,4 × 10⁻³
   4. 3,6 × 10⁻³
   5. 7,2 × 10⁻³
   Cevap ve çeldirici analizi

   Doğru cevap: D

   Ölçtüğü adım (c): Veri setini kullanarak belirlediği tepkimenin hız denkleminden hareketle tepken derişiminin tepkime hızına etkisine ilişkin tahminlerde bulunur.

   • A şıkkını seçen öğrenci: Derişim artışının hızı doğru orantılı artırdığını sanmış, her iki tepkene göre dereceyi 1 almış: k = 0,020 ve hız = 0,020 · 0,30 · 0,20.
   • B şıkkını seçen öğrenci: X'e göre dereceyi doğru bulmuş ancak Y'yi hız denklemine yazmamış: k = 0,020 ve hız = 0,020 · 0,30².
   • C şıkkını seçen öğrenci: Dereceleri deneysel veriden değil, denklemdeki katsayılardan almış (hız = k·[X]·[Y]²): k = 0,20 ve hız = 0,20 · 0,30 · 0,20².
   • E şıkkını seçen öğrenci: Y'ye göre derecede üstel etkiyi doğru orantıyla karıştırıp dereceyi 2 almış (hız = k·[X]²·[Y]²): k = 2,0 ve hız = 2,0 · 0,09 · 0,04.