Merhaba sevgili öğrencilerim, ben Fen Bilimleri öğretmeniniz.
Bugün sizlerle birlikte “Maddenin Hâl Değişimi” ünitemizle ilgili harika bir etkinliği inceleyeceğiz. Önümde duran bu deney sayfası, suyun kaynama sıcaklığını nasıl bulacağımızı bize adım adım anlatıyor. Gelin, bu etkinliğin bölümlerini birlikte dolduralım ve soruları cevaplayalım.
ETKİNLİK İSTASYONU-11
Bu deneyde amacımız, saf maddelerin kaynama sıcaklıklarının sabit olup olmadığını ve bu özelliğin maddeler için ayırt edici olup olmadığını anlamak. Deneyde suyu ısıtıyoruz ama sorular bize etil alkolü de düşünmemizi istiyor. Haydi başlayalım!
Tahmin Et
Soru: Su ve etil alkol ısıtıldığında karşılaşacağımız durumlar nelerdir? Tahminlerimizi yazalım.
Çözüm ve Açıklama:
Sevgili çocuklar, bir sıvıyı ısıttığımızda sıcaklığının artmasını bekleriz, değil mi? İşte ilk tahminimiz bu olmalı. Ama her sıvı aynı şekilde mi davranır? Sanırım hayır.
- Adım 1: Hem su hem de etil alkol, ispirto ocağıyla ısıtıldığında sıcaklıkları artmaya başlayacaktır. Termometredeki değerin yükseldiğini göreceğiz.
- Adım 2: Ancak etil alkol, sudan daha uçucu bir maddedir. Bu yüzden, etil alkolün sudan daha düşük bir sıcaklıkta ve daha önce kaynamaya başlayacağını tahmin edebiliriz.
- Adım 3: Sıvılar kaynamaya başladığında, sıcaklıklarının bir süre sabit kalacağını düşünüyorum. Yani termometre, su için farklı bir sayıda, etil alkol için farklı bir sayıda duraksayacak.
Gözlemle
Soru: Ölçüm sonuçlarını aşağıdaki tabloya yazalım.
Çözüm ve Açıklama:
Şimdi, bu deneyi gerçekten yaptığımızı hayal edelim ve sadece su için tabloyu dolduralım. Diyelim ki her 2 dakikada bir ölçüm yapıyoruz.
Zaman (dakika) — Sıcaklık (°C)
0. dakika ———– 20 °C (Oda sıcaklığı)
2. dakika ———– 45 °C
4. dakika ———– 70 °C
6. dakika ———– 95 °C
8. dakika ———– 100 °C (Bakın, kaynama başlıyor!)
10. dakika ———- 100 °C (Sıcaklık artmıyor, sabit kaldı!)
12. dakika ———- 100 °C (Hâlâ sabit!)
Gördüğünüz gibi, suyun sıcaklığı 100 °C’ye ulaştıktan sonra biz ısıtmaya devam etsek bile sıcaklık sabit kalıyor. İşte bu sihirli an, kaynamanın gerçekleştiği andır!
Açıkla
Soru 1: Yaptığımız ve izlediğimiz sanal deneyden yola çıkarak su ve etil alkol ısıtıldığında gözlemlenen değişimleri yaptığımız tahminlerle karşılaştırarak yazalım.
Çözüm ve Açıklama:
Tahminlerimiz ne kadar doğruymuş, bir bakalım!
- Tahminimizde her iki sıvının da sıcaklığının artacağını söylemiştik. Gözlemlerimiz de bunu doğruluyor. İki sıvıyı da ısıttığımızda sıcaklıkları yükselir.
- Etil alkolün daha erken kaynayacağını tahmin etmiştik. Bu tahminimiz de doğru! Çünkü etil alkol yaklaşık 78 °C’de kaynarken, su 100 °C’de kaynar. Dolayısıyla aynı ısıtıcıyla ısıtıldığında etil alkol daha çabuk kaynama noktasına ulaşır.
- Sıcaklığın kaynama sırasında sabit kalacağını düşünmüştük. Yukarıdaki tablomuzda da gördüğümüz gibi, su 100 °C’ye ulaştığında sıcaklığı sabit kaldı. Bu durum etil alkol için de geçerlidir, onun da sıcaklığı 78 °C’de sabit kalacaktır. Tahminlerimizle gözlemlerimiz birbiriyle uyumlu!
Soru 2: Suyun ve etil alkolün kaynama sıcaklıkları kaç °C’tur? Bunu nasıl belirlediniz?
Çözüm ve Açıklama:
Bu sorunun cevabı, deneyimizin en önemli sonucu!
- Adım 1: Saf suyun kaynama sıcaklığı deniz seviyesinde 100 °C‘dir.
- Adım 2: Saf etil alkolün kaynama sıcaklığı ise deniz seviyesinde yaklaşık 78 °C‘dir.
Peki bunu nasıl anladık?
Bir sıvının kaynama sıcaklığını, o sıvıyı ısıtırken termometreyi takip ederek buluruz. Sıvı fokur fokur kaynamaya başladığı anda termometredeki sıcaklık artışı durur ve bir süre sabit kalır. İşte o sabit kalan sıcaklık değeri, o sıvının kaynama noktasıdır. Tablomuzda su için bu değerin 100 °C olduğunu net bir şekilde gördük.
Soru 3: Sıvıların kaynama sıcaklığı maddeler için ayırt edici özellik olabilir mi? Neden?
Çözüm ve Açıklama:
Bu harika bir soru! Cevabı kocaman bir EVET!
Adım 1: Kaynama sıcaklığı, tıpkı parmak izimiz gibi, saf maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
Adım 2: Neden mi? Çünkü her saf maddenin kendine özgü, belirli bir kaynama noktası vardır ve bu değer (aynı basınç altında) asla değişmez.
Örneğin, elinizde renksiz iki sıvı var. Biri su, diğeri etil alkol. Sadece bakarak hangisinin su, hangisinin alkol olduğunu anlayamazsınız. Ama ikisini de ayrı ayrı ısıtıp termometre ile ölçüm yaptığınızda, biri 78 °C’de kaynamaya başlarken diğeri 100 °C’de kaynamaya başlayacaktır. Böylece 78 °C’de kaynayanın etil alkol, 100 °C’de kaynayanın ise su olduğunu kesin olarak anlarsınız. İşte bu yüzden kaynama noktası, maddeleri birbirinden ayırmak için kullanabileceğimiz çok güvenilir bir özelliktir.
Umarım bu etkinlik, kaynama konusunu daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur. Unutmayın, Fen Bilimleri deney yaparak ve sorgulayarak öğrenilir! Bir sonraki dersimizde görüşmek üzere!