Sulu çözeltilerine H+ iyonu veren maddelere asit denir.
ASİTLERİN ÖZELLİKLERİ
Tatları ekşidir.
Yakıcı, tahriş edici özelliktedir.
Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
Turnusol kağıdını kırmızı renge boyarlar.
pH cetvelinde 0-7 arasında yer alırlar.
Metalleri, kumaşı, deriyi ve mermeri aşındırırlar. Metallerle tepkimeye girerek H2 gazı oluştururlar.
Bazlarla tepkimeye girerek tuz ve su oluştururlar.
BAZ NEDİR?
Sulu çözeltilerine OH– iyonu veren maddelere baz denir.
BAZLARIN ÖZELLİKLERİ
Tatları acıdır.
Ele kayganlık verici özelliktedir.
Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
Turnusol kağıdını mavi renge boyarlar.
pH cetvelinde 7-14 arasında yer alırlar.
Cam ve porseleni aşındırırlar.
Asitlerle tepkimeye girerek tuz ve su oluştururlar.
YAYGIN OLARAK KULLANILAN ASİTLER
ASİTİN FORMÜLÜ
ASİTİN ADI
ASİTİN PİYASA ADI
HCl
Hidroklorik asit
Tuz ruhu
H2SO4
Sülfürik asit
Zaç yağı
HNO3
Nitrik asit
Kezzap
YAYGIN OLARAK KULLANILAN BAZLAR
BAZIN FORMÜLÜ
BAZIN ADI
BAZIN PİYASA ADI
NaOH
Sodyum hidroksit
Sud-kostik
KOH
Potasyum hidroksit
Potas-kostik
Ca(OH)2
Kalsiyum hidroksit
Sönmüş kireç
NH3
Amonyak
Amonyak
GÜNLÜK HAYATTA ASİTLER
GÜNLÜK HAYATTA BAZLAR
pH KAVRAMI VE pH ÖLÇEĞİ
pH( power of Hyrogen)
ASİT BAZ BELİRTEÇLERİ(İNDİKATÖRLER)
İNDİKATÖR(BELİRTEÇ)
ASİT
BAZ
TURNUSOL KAĞIDI
KIRMIZI
MAVİ
FENOLFTALEİN
RENKSİZ
PEMBE
METİL ORANJ
KIRMIZI
SARI
MOR LAHANA
KIRMIZI-PEMBE
SARI-YEŞİL-MAVİ-MOR
ASİT BAZ ( NÖTRALLEŞME) TEPKİMELERİ
Bir asit ile baz tepkimeye girdiğinde tuz ve su oluşur. Bu şekilde tepkimedeki ürünler nötr hale geçer. Bu sebeple asit baz tepkimelerine nötralleşme tepkimeleri denir. Tepkimeye giren asit ve bazın kuvveti aynı ise tepkime sonucu oluşan ürünler nötr olur. Fakat asidin kuvveti fazla ise sonuçta asidik tuz veya bazın kuvveti fazla ise sonuçta bazik tuz oluşabilir.
ASİT YAĞMURLARI
Atmosferde çok fazla biriken karbondioksit(CO2), azot dioksit( NO2) ve kükürt dioksit( SO2) gibi gazlar atmosferin üst katmanlarında havadaki su buharı ile birleşerek karbonik asit, nitrik asit ve sülfürik asit şekline dönüşür. Bu şekilde yağan yağmurun pH değeri de 5,6’dan küçük olur ve asit yağmuru şeklinde yağar. Kar, dolu şeklinde de yağabilir.
ASİT YAĞMURLARININ ZARARLARI
Hem canlı hem de cansız varlıklara zarar verir.
Toprağın pH dengesini bozar.
Ormanlara zarar verir.
Tarihi yapılara ve binalara zarar verir.
Arabaların metal yüzeylerine zarar verir.
Suyun pH değerini düşürerek sucul canlılara zarar verir.
Farklı maddelerin birbirleriyle etkileşmesi sonucu kendi özelliklerini kaybederek yeni maddelere dönüşmesidir. Bu etkileşim ile maddeyi oluşturan atomlar değişmez. Bu atomlar arasındaki bağlar koparak farklı atomlar arasında yeni bağlar oluşur. Bu şekilde madde kendi özelliklerini kaybederek yeni maddelere dönüşür. Kimyasal tepkimeler denklem ile gösterilir.
KİMYASAL TEPKİME DENKLEMİ
Kimyasal tepkimelerde girenler kısmında bağ kırılımı, ürünler kısmında bağ oluşumu söz konusudur.
Tepkimede ok işaretinin yönü tepkimenin gerçekleşme yönünü gösterir.
Tepkime devam ederken girenler kısmındaki madde miktarı azalırken, ürünler kısmında yeni oluşan maddelerin miktarı tepkime bitene kadar artmaya devam eder.
KİMYASAL TEPKİMELERDE KORUNAN VE DEĞİŞEN ÖZELLİKLER
1- Kimyasal tepkimelerde atom sayısı her zaman korunur. Girenler kısmında bulunan toplam atom sayısı ile ürünlerde bulunan toplam atom sayısı her zaman eşittir.
2- Kimyasal tepkimelerde atom cinsi korunur. Tepkimeye hangi atomlar girmişse ürünlerde de bu atomlardan oluşan maddeler bulunur.
3- Kimyasal tepkimelerde molekül sayısı her zaman korunmayabilir. Atomlar farklı sayıda yeni moleküller oluşturabilir. Molekül çeşidi korunmaz.
4- Kimyasal tepkimelerde kütle her zaman korunur. Tepkimeye girenlerin kütleleri toplamı ürünlerin kütleleri toplamına eşittir.
KİMYASAL TEPKİMELERDE NELER GÖZLENEBİLİR?
RENK DEĞİŞİMİ
Tepkime esnasında maddenin rengi değişebilir.
KOKU DEĞİŞİMİ
Tepkime esnasında koku değişebilir.
ISI VE ALEV OLUŞUMU
Tepkime esnasında maddenin sıcaklığı artabilir.
GAZ ÇIKIŞI
Tepkime esnasında gaz çıkışı gözlenebilir.
IŞIK OLUŞUMU
Tepkime esnasında ışık oluşumu gözlenebilir.
ÇÖKELTİ OLUŞUMU
Tepkime esnasında dibe katı madde çökebilir.
KİMYASAL TEPKİME KÜTLE GRAFİĞİ
Kimyasal tepkimelerde grafik çizilirken tepkimeye girenlerin miktarı zamanla azalacaktır. Eğer artansız bir tepkime gerçekleşiyorsa grafikte madde miktarı zamanla azalarak sıfır çizgisine iner. Sıfır çizgisine inmeyen grafiklerde o maddenin bir miktarı tepkimeye girmeden artmıştır. Ürünlerde oluşan maddeler ise grafikte sıfırdan başlayarak zamanla miktarı artar. Toplam kütle değişmez.
Yandaki grafikte tepkimeye girenler X ve Y iken, Z üründür. X maddesi tepkimede tamamen tükenmiş fakat Y maddesinin bir miktarı artmıştır. Eğer bu tepkimeye X maddesi eklenirse tepkime devam eder.
TEPKİME TÜRLERİ
1-YANMA TEPKİMELERİ
Tepkimenin girenler kısmında saf halde Oksijen bulunuyorsa bu tepkime yanma tepkimesidir. Hızlı yanma ve yavaş yanma olmak üzere iki türü vardır. Hızlı yanma tepkimelerinde alev oluşumu söz konusudur. Örneğin kömürün yanması, odunun yanması, kağıdın yanması, metan gazının yanması vb. Yavaş yanma tepkimesi ise paslanma yani oksitlenme tepkimeleridir. Örneğin demirin paslanması
2-ASİT-BAZ(NÖTRALLEŞME) TEPKİMELERİ
Tepkimeye asit ve bazın girmesiyle tuz ve su oluşur. Maddeler asitlik ve bazlık durumlarını kaybederek nötr hale gelirler.
Bilinen 118 elementin kullanılmasını ve öğrenilmesini kolaylaştırmak amacıyla elementlerin belirli bir düzende gruplandırıldığı tablodur. Elementlerin periyodik olarak tekrarlanan özelliklerine göre sıralanmasından dolayı periyodik tablo ismini almıştır.
PERİYODİK SİSTEMİN TARİHÇESİ
JOHANN DÖBEREİNER
Bu konuyla ilgili ilk çalışmayı 1829 yılında Johann Döbereiner, benzer özellik gösteren elementlerden üçlü gruplar oluşturarak gerçekleştirmiştir. Döbereiner, elementleri Li-Na-K, Cl-Br-I, Ca-Sr-Ba gibi gruplara ayırmıştır.
Alexandre Beguyer de Chancourtois
Elementlerin artan atom ağırlıklarına göre sarmal bir şekilde sıralamıştır. Benzer özellik gösteren elementler dikey sıralarda alt alta olacak şekilde sıralanmıştır. Fakat bu listede elementlerin dışında bazı iyonlara ve bileşiklere de yer vermiştir.
John Newlands
O devirde bilinen 62 elementi artan atom ağırlıklarına göre sıralamış, ilk 8 elementten sonra benzer fiziksel ve kimyasal özelliklerin tekrar ettiğini fark etmiştir. Elementleri 8’erli gruplamış ve müzikteki notalara benzetmiştir.
Lothar Meyer–Dimitri İvanovic Mendeleyev
Meyer elementleri benzer fiziksel özelliklerine(değerliklerine göre) göre sıralamıştır.
Mendeleyev bu sıralamayı artan atom ağırlıklarına göre yapmıştır. Mendeleyev oluşturduğu sıralamada elementlerin düzenli olarak (her 8 elementte bir) aynı özellikleri gösterdiğini farketmiştir. Bu sıralama günümüzde kullanılan elementlerin sınıflandırılmasına yakın bir sıralamadır. Bundan dolayı periyodik cetvelin babası kabul edilir.
Henry Moseley
Henry elementlerinsıralamasını artan proton sayısına(atom numarası) göre yapmıştır. Deneysel olarak atom numaralarını ispatlamıştır.
GLENN SEABORG
Periyodik tabloda en altta bulunan iki sırayı ekleyerek tabloya son halini vermiştir.
PERİYODİK SİSTEMİN ÖZELLİKLERİ
PERİYOT: Artan atom numaralarına göre yan yana sıralanan elementlerden oluşan yatay sıralara (satır)periyot denir.
GRUP: Benzer özellik gösteren elementlerin alt alta gelerek oluşturduğu dikey sıralara(sütun) grup denir.
NOT: Periyodik tabloda bilinen 118 element vardır. 8 adet A grubu ve 10 adet B grubu olmak üzere toplam 18 grup bulunur. Periyodik tablo 7 periyottan oluşur.
PERİYOTLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ
Aynı periyottaki elementlerin katman sayıları aynıdır.
Aynı periyotta bulunan elementlerin fiziksel özellikleri benzerlik gösterir.
Aynı periyotta bulunan elementlerin atom numaraları (proton sayıları) soldan sağa doğru artar.
GRUPLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ
Aynı gruptaki elementlerin katman sayıları farklıdır.
Hidrojen hariç aynı gruptaki elementlerin kimyasal özellikleri benzerlik gösterir.
Aynı gruptaki elementlerin atom numaraları(proton sayıları) yukarıdan aşağı doğru artar.
Bazı grupların özel adları;
1A GRUBU: ALKALİ METALLER
2A GRUBU: TOPRAK ALKALİ METALLER
7A GRUBU: HALOJENLER
8A GRUBU: SOYGAZLAR(ASAL GAZLAR)
ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI
1-METALLER
2-AMETALLER
3-YARI METALLER
1-METALLERİN ÖZELLİKLERİ
Yüzeyleri parlaktır, ışığı yansıtır.
Oda sıcaklığında cıva hariç tamamı katı halde bulunur.
Tel ve levha haline getirilebilir, işlenebilirler.
Isı ve elektriği iyi iletirler.
Kendi aralarında bileşik yapmazlar, alaşım yaparlar.
Periyodik sistemin sol ve orta kısmında yer alırlar.
Son katmanlarında 1,2,3 elektron bulunur.
2-AMETALLERİN ÖZELLİKLERİ
Yüzeyleri mattır, ışığı iyi yansıtmaz.
Oda sıcaklığında katı, sıvı ve gaz halde bulunabilirler.
Kırılgandırlar, işlenemez, tel levha haline getirilemezler.
Isı ve elektriği iyi iletmezler.
Kendi aralarında ve metallerle bileşik yaparlar.
Periyodik tabloda sağ tarafta bulunurlar.( H hariç)
Son katmanlarında 5,6,7 elektron bulunur.
SOYGAZLARIN ÖZELLİKLERİ
Parlak değil mattır.
Oda sıcaklığında gaz halde bulunurlar.
Normal koşullarda bağ yapmaz, bileşik oluşturmazlar.
Isı ve elektriği iyi iletmezler.
Tel ve levha haline getirilemezler.
Tüp içine doldurulup elektrik akımı verilirse her gaz kendine özgü ışık verir.
3-YARI METALLERİN ÖZELLİKLERİ
Parlak veya mat olabilir.
Oda sıcaklığında tamamı katı haldedir.
Tel ve levha haline getirilebilir, işlenebilirler.
Isı ve elektriği metallerden az, ametallerden fazla iletirler.
Hem metallerle hem ametallerle bileşik yaparlar.
Periyodik sistemde metallerle ametaller arasında yer alırlar.
PERİYODİK TABLODA SOLDAN SAĞA DOĞRU;
Grup numarası artar.
Atom numarası artar.
Proton sayısı artar.
Son katmandaki elektron sayısı artar.
Katman sayısı değişmez.
Atom çapı azalır.***
Periyot numarası değişmez.
Metalik özellik azalır ametalik özellik artar.
PERİYODİK TABLODA YUKARIDAN AŞAĞI DOĞRU;
Grup numarası değişmez.
Atom numarası artar.
Proton sayısı artar.
Son katmandaki elektron sayısı değişmez.
Katman sayısı artar.
Atom çapı artar.***
Periyot numarası artar.
Metalik özellik artar, ametalik özellik azalır.
***Katman sayısının artması atom çapını artırır. Katman sayısı değişmeden proton sayısı artarsa atom çapı küçülür. Bunun nedeni protonların katmanlardaki elektronlara çekim uygulamasıdır. Proton sayısı artarsa bu çekim artar ve elektronları merkeze daha yakın yörüngede dönmeye zorlar. Bu da atom çapını küçültür.
Kapalı kaplarda gazın basıncını oluşturan etken gazın ağırlığından çok gaz taneciklerinin hareketidir. Belirli bir sıcaklık ve hacimdeki gazın kapalı kap içerisinde her noktada basıncı aynıdır. Gazın basıncı kabın hacmine ve sıcaklığa bağlıdır. Hacim azalırsa gaz taneciklerinin alanı daralacağından çarpışma miktarı artar ve basınç artar. Sıcaklığın artması durumunda taneciklerin hareketi artacağı için yine basıncı da artar. Gazlar basıncı kabın her noktasına aynen iletir.
ÖRNEKLER;
Şişirilen topun içindeki basınç her noktada aynı olduğundan top düzgün şekil alır.
Şişirilen tekerin düzgün görünmesi içindeki gazın her noktada eşit basınca sahip olmasındandır.
AÇIK HAVA BASINCI
Hava hem yer küreye hem de içinde bulunan cisimlere ağırlığından ve taneciklerinin hareketinden dolayı bir kuvvet uygular.Bu kuvvetin birim yüzeye düşen kısmına ATMOSFER BASINCI( Açık Hava Basıncı) denir. Açık hava basıncı sıcaklıkla ters orantılıdır çünkü sıcaklık arttıkça genleşen hava tanecikleri birbirinden uzaklaşarak basıncı düşürür. Bir ortamda gaz taneciği sayısının azalması o ortamın gaz basıncının düşük olmasına neden olur.
ÖRNEKLER;
Meyve suyu içerken pipetin içindeki havanın emilmesi iç basıncı düşürüp meyve suyunun pipete dolmasını sağlar.
İçinde su bulunan delik bir bidon kapağı açıkken delikten su akıtırken kapağı kapatılınca su akmaz.
İçi boş kutunun içindeki hava boşaltılırsa, kutu açık hava basıncı etkisiyle içe doğru çöker (büzülür)
İçi su dolu bardağın ağzına kağıt kapatılarak ters çevrilirse bardaktaki su dökülmez. Bunun nedeni, bardaktaki suyun ağırlığı nedeniyle kağıda uyguladığı basıncın, açık hava basıncı tarafından dengelenmesidir.
Lavabo pompası düz bir zemin üzerine konup üzerine kuvvet uygulanarak içindeki hava boşaltılırsa, uygulanan açık hava basıncını dengeleyen hava dışarı çıkartıldığı için açık hava basıncı daha az dengelenir ve pompa olduğu yere yapışır (ve güçlükle kaldırılır).
Tulumbalardan suyun çekilmesi, damlalık ve enjektöre sıvı çekilmesi açık hava basıncı sayesinde gerçekleşir. Bu araçların içindeki hava boşaltılır ve suya daldırılırsa açık hava basıncı etkisiyle içlerine sıvı dolar.
Boş tenekedeki havanın tamamı veya bir kısmı ısı etkisiyle dışarıya çıkartılıp tenekenin ağzı kapatılırsa teneke şekil bozukluğuna uğrar.
Atmosfer basıncı, 1.105 Pa (N/m2) dir. Bu basınç etkisiyle 1 m2`lik yüzeye 105 N`luk ya da yaklaşık 1.104 kg`lık ya da 10 tonluk kuvvet uygulanır.
İnsan vücudunun yüzeyi yaklaşık 1,5 m2 ise insan vücuduna açık hava tarafından 15 tonluk kuvvet uygulanır. Bu basınç vücudun iç basıncı (hem kan basıncı, hem lenf basıncı, hem de vücut boşluklarındaki havanın basıncı) tarafından dengelendiği için hissedilmez.
Çay bardağı çay tabağına konduğunda aradaki hava boşaltılır ve tabağın alt kısmından etki eden açık hava basıncı nedeniyle tabak, bardakla birlikte kalkar.
Yüksek dağlara çıkıldıkça açık hava basıncının azalmasından dolayı burnumuzda kanamalar görülebilir.
Delik bir bidon içine su doldurulduğunda kapağı açıkken delikten su akar fakat kapağı kapatıldığında su delikten akmaz. Bunun nedeni kapak kapalı durumdayken içeri hava girişi olmaz ve deliğin dışındaki hava basıncı su akışına izin vermez. Kapak açıldığında içeri hava dolar ve dışarıdaki basıncı dengeler. Bu şekilde su delikten akabilir.
MAGDEBURG DENEYİ NEDİR?
İçi boş iki yarım küre birleştirilip içindeki hava boşaltılırsa birbirlerinden ayrılmazlar. (İçi boş iki yarım kürenin birleşmesi sonucu oluşan araca Magdeburg denir. 1664 yılında, hava basıncının etkisini göstermek amacıyla Otto Von Guerrike tarafından, Magdeburg Yarım Küreleri olarak anılan bir deney yapılır. Metal olan iki büyük yarım küre birleştirilip içindeki hava boşaltılır. Daha sonra, oluşan vakum küreye çok sayıda at koşularak yarım küreler birbirinden ayrılmaya çalışılır ama küreler birbirinden ayrılmaz. Bunu sağlayan etki, kürenin dışındaki hava basıncıdır.)
TORİÇELLİ DENEYİ
Toricelli, deniz seviyesinde ve 0°C sıcaklıkta ve 1 metre uzunluğa sahip olan bir ucu açık bir ucu kapalı olan deney tüpleri ile deneyini gerçekleştirmiştir. Tüpün içerisini cıva ile doldurmuştur. Tüpün açık kısmını parmağı ile kapatmış ve bu tüpü yine cıva ile dolu bir kabın içerisine kapalı kısmı yukarıda olacak şekilde yerleştirmiştir. Cam tüp içerisindeki civanın bir kısmı kaba boşalmıştır. Fakat yükseklik 76 cm olacak kadar cıva tüp içinde kalmıştır. Kabın üstünden cıvaya uygulanan açık hava basıncı cam tüp içindeki cıvayı yukarı doğru itmesi nedeni ile tüp içindeki cıvanın hepsi kaba boşalmamıştır. Bu şekilde tüp içinde bulunan cıvanın sıvı basıncı ve açık hava basıncı eşitlenmiş olur. Böylelikle Açık hava basıncı deniz seviyesinde ve 0’C sıcaklıkta 76 cm Hg basıncına eşittir. Bu değere 1 atmosfer basıncı (atm) denir.
Açık hava basıncı ( P0) = 76 cm Hg
NOT: Cıva dışında başka sıvılar ile deney yapıldığında sıvı yoğunluğu cıvadan küçük olacağından borudaki yüksekliği cıvadan fazla olur. Sonuçta basınç açık hava basıncına eşit olacağı için yoğunluğu büyük olan sıvının derinliği az olur.
Deniz seviyesinden yükseklere doğru çıkıldıkça üzerimize etki eden hava kütlesi azalır. Bu sebeple yükseklere doğru her 100 metrede atmosfer basıncı 1 cm Hg azalır. Atmosferde belirli bir noktanın üzerinde bulunan tüm gazların ağırlığı sonucu açık hava basıncı oluşur. Yükseklere çıkıldıkça üzerindeki hava kütlesi azalmış olacağından basınç düşer.
Sıvılar akışkan olmalarından dolayı bulundukları kabın şeklini alırlar ve yerçekiminin etkisiyle kabın sadece tabanına değil tüm yüzeylerine basınç uygularlar.
SIVI BASINCI NELERE BAĞLIDIR?
SIVININ DERİNLİĞİ
SIVININ CİNSİ(YOĞUNLUĞU)
YER ÇEKİMİ İVMESİ
SIVI BASINCINI ETKİLEYEN DEĞİŞKENLER
1-SIVI BASINCI-DERİNLİK İLİŞKİSİ
BAĞIMLI DEĞİŞKEN: SIVI BASINCI
BAĞIMSIZ DEĞİŞKEN: DERİNLİK
KONTROLLÜ DEĞİŞKEN: YOĞUNLUK, YER ÇEKİM İVMESİ
Yoğunluğu aynı olan sıvılardan derinliği fazla olanın sıvı basıncı fazladır. Yer çekimi ve yoğunluk sabit tutulduğunda derinlik arttıkça sıvı basıncı artar.
1-SIVI BASINCI-YOĞUNLUK İLİŞKİSİ
BAĞIMLI DEĞİŞKEN: SIVI BASINCI
BAĞIMSIZ DEĞİŞKEN: YOĞUNLUK
KONTROLLÜ DEĞİŞKEN: DERİNLİK, YER ÇEKİM İVMESİ
Derinliği aynı olan sıvılardan yoğunluğu fazla olanın sıvı basıncı fazladır. Yer çekimi ve derinlik sabit tutulduğunda yoğunluk arttıkça sıvı basıncı artar.
DERİNLİK ARTARSA BASINÇ ARTAR
YOĞUNLUK ARTARSA BASINÇ ARTAR
NOT: Sıvı basıncı kabın şekline, kabın boyutuna veya sıvı miktarına bağlı değildir.(Derinlik ve yoğunluk sabit oldukça)
PK = PL = PM =PN = PP
BİLEŞİK KAPLAR
Şekilleri ve kalınlıkları farklı olan kapların tabanlarının birleştirilmesi elde edilen kaplara denir. Kap tabanındaki her noktada basınç eşit olacağından kaplardaki sıvı seviyeleri de aynı olur. Kaplardan birine su eklenirse sıvı akışı diğer kaplarda da eşit olana kadar devam eder. Bu özellik şehirlerdeki su depolarında kullanılmıştır. Su depoları şehirdeki yüksek binaların en üst katına kadar suyun rahatça çıkabilmesi için şehir seviyesinden yükseklere kurulur. Su deposundan yüksekte bulunan binalara su çıkarılması için ek pompa gereklidir.
PASCAL PRENSİBİ
Kapalı bir kapta bulunan sıvıya uygulanan basınç kabın iç yüzeyinin ve sıvının her tarafına aynen iletilir. (Blaise Pascal)
GÜNLÜK HAYATTA PASCAL PRENSİBİNDEN YARARLANILARAK NELER YAPILMIŞTIR?
Birim yüzeye uygulanan dik kuvvete basınç denir. Kuvvetin yüzey alanına oranı katı basıncını bulmamızı sağlar. Kuvvetin birimi Newton( N) , yüzey alanının birimi metrekare(m2 )olarak alındığında basıncın birimi Pascal( Pa) olur.
KATI BASINCINI ETKİLEYEN DEĞİŞKENLER
1-KATI BASINCI – KUVVET İLİŞKİSİ
BAĞIMLI DEĞİŞKEN: KATI BASINCI
BAĞIMSIZ DEĞİŞKEN: KUVVET(AĞIRLIK)
KONTROLLÜ DEĞİŞKEN: YÜZEY ALANI
Katılarda yüzey alanı değişmeden kuvvet(ağırlık) artırılırsa katı basıncı aynı oranda artar.
1-KATI BASINCI – YÜZEY ALANI İLİŞKİSİ
BAĞIMLI DEĞİŞKEN: KATI BASINCI
BAĞIMSIZ DEĞİŞKEN: YÜZEY ALANI
KONTROLLÜ DEĞİŞKEN: KUVVET(AĞIRLIK)
Katılarda kuvvet(ağırlık) değişmeden yüzey alanı artırılırsa katı basıncı aynı oranda azalır.
NOT: Kuvvet(ağırlık) ile yüzey alanı aynı oranda azalıyor veya artıyorsa katı basıncı değişmez.
GÜNLÜK HAYATTA BASINCI ARTIRMAYA YÖNELİK ÖRNEKLER
KATI BASINCINI ARTIRMAK İÇİN:
KUVVET ARTIRILMALI
YÜZEY ALANI AZALTILMALI
Kesici aletlerin bir yüzü bilenerek yüzey alanının küçültülmesi ile basınç artar.
Futbolcu kramponlarında alt tarafın dişli olması basıncı artırır.
Topuklu ayakkabıda topuk kısmın da yüzey alanı küçük olduğu için basınç fazladır.
Lastiklere zincir takılması yüzey alanını küçülterek basıncı artırır.
Sivri uçlu aletlerde yüzey alanı küçük olduğundan basınç fazladır.
GÜNLÜK HAYATTA BASINCI AZALTMAYA YÖNELİK ÖRNEKLER
KATI BASINCINI AZALTMAK İÇİN:
KUVVET AZALTILMALI
YÜZEY ALANI ARTIRILMALI
Leken denilen kar ayakkabılarında yüzey alanı büyük olduğundan basınç az olur.
Traktörlerin tekerlerinin büyük olması basıncı azaltır.
Tır ve kamyonların çok sayıda tekerinin olması yüzey alanını artırarak basıncı azaltır.
İş makinelerinin paletli tekerleri yüzey alanını artırarak basıncı azaltır.
Ağır hayvanların ayak tabanlarının geniş olması basıncı azaltır.
İnsan ve çevre sağlığını olumsuz etkilemeyecek yöntemlerle, bilim ve mühendislik alanında çalışmalar yapılarak, biyolojik sistemlerin mal ve hizmet üretiminde kullanılmasıdır.
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ NEDİR?
Gen ve DNA yapılarında incelemeler yapan, gen onarımı ve genlerin başka canlılara aktarılması ile ilgili çalışmalar yapan bilim insanlarına GENETİK MÜHENDİSİ denir. Genetik mühendisliğinin çalıştığı en büyük projelerden biri İnsan Genom Projesidir. Bu projede insan DNA ‘sının şifreleri çözülmeye çalışılmakta ve böylece sağlıktan beslenmeye pek çok sorunun çözülmesi hedeflenmektedir.
***Genetik mühendisliği Biyoteknolojinin bir alt dalı olan Moleküler Biyolojinin bir uygulamasıdır. Bu durumda her Biyoteknoloji çalışması Genetik Mühendisliğine ait değildir fakat bütün Genetik Mühendisliği çalışmaları bir Biyoteknoloji çalışmasıdır.***
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ ÇALIŞMALARI
1-GEN AKTARIMI
Bir canlıya ait DNA’nın bir bölümünün başka bir canlı DNA’sına aktarılmasına denir.
GEN AKTARIMI ÖRNEKLERİ
Kutuplarda yaşayan bir balıktan alınan soğuğa karşı dayanıklılık geninin domates ve çileğe aktarılarak soğukta yetiştirilmelerinin sağlanması
Petrolü ve organik atıkları parçalayan enzim üretiminden sorumlu genin bakterilere aktarılması ile denizlerdeki kirliliğin bakterilere temizletilmiştir.
Ateş böceklerinden alınan ışık saçma geninin tütün bitkisine aktarılarak ışık saçan tütün elde edilmiştir.
Yapısında A vitamini olmayan pirince bir bakteri ve nergis bitkisinden gen aktarılarak A vitamini üreten pirinç elde edilmiştir.
İnsanlardan alınan ve insülin hormonu üretmekle görevli olan gen bakterilere aktarılarak bakterilerin insülin hormonu üretmeleri sağlanmıştır.
Larvalara karşı zehirli madde üretiminden sorumlu genin bitkilere aktarılarak zararlı böceklere karşı dirençli bitkiler yetiştirilmiştir.
İnsandan alınan genlerin domuzlara aktarılarak insanlar için gerekli organlar domuzlardan elde edilmiştir.
2-GEN TEDAVİSİ(TERAPİSİ)
Kalıtsal veya sonradan edinilmiş bir hastalığın tedavisi için ilgili hücre veya dokulara ait genetik yapının değiştirilmesine dayanan yöntemdir.
GEN TERAPİSİ BASAMAKLARI
Hastalığa neden olan hatalı gen dizilimi ve olması gereken sağlıklı gen dizilimi belirlenir.
Doğru dizilime sahip gen insan için zararlı olmayan bir virüsün DNA’sına aktarılır.
Bu virüs hastalıklı hücreye gönderilir ve sitoplazmaya ulaşan virüs kendi DNA’sını hücreye gönderir. Virüs DNA’sı hücrenin orijinal DNA’sını bloke eder ve kendi DNA’sını hücreye çoğalttırır.
Böylece sağlıklı genin olduğu DNA hücre çekirdeğine ulaşmış olur. Bu DNA ile artık daha önce kodlanamayan protein kodlanmaya başlar ve hücre sağlıklı hale gelir.
Sağlıklı hücre laboratuvar ortamında çoğaltılarak hastaya nakledilir.
Nakil sonucu sağlıklı hücreler hastada bölünerek çoğalır ve hastalık tedavi edilir.
3-KLONLAMA
Seçilen bir canlının veya bir özelliğin, bir organın birçok kopyasının oluşturulmasıdır.
4-DNA PARMAK İZİ
DNA testi olarak bilinir. DNA’daki gen diziliminin çıkarılması işlemidir. Normal parmak izi ile ilişkisi yoktur. Örneğin; bir cinayet vakasında suçlunun olay yerinde düşen bir saç telinden alınan DNA örneği ile suçlunun tespit edilmesi, babalık testi DNA parmak izi ile ilgilidir.
5-ISLAH
Tarım ve hayvancılıkta daha kaliteli ve verimli ürün almak için Biyoteknolojinin kullanılmasıdır.
BİYOTEKNOLOJİNİN YARAR VE ZARARLARI
YARARLARI
Oluşabilecek salgın ve bulaşıcı hastalıkların erken teşhisinde ve tedavisinde çok önemli bir rol oynamaktadır.
Aşı sektörünün gelişmesini sağlamaktadır.
İlaç sektörünün daha da gelişmesi biyoteknolojinin en büyük yararları arasında yer almaktadır.
Biyoteknoloji genetik hastalıkların azaltılmasında büyük rol oynamaktadır.Azaltılabildiği gibi önlenebilir genetik hastalıklar biyoteknoloji sayesinde mümkün olabilmektedir.
Hastalıklar veya ilaç sektörü dışında tarımdaki verimi arttırmak için de biyoteknoloji önemli bir rol oynamaktadır.
Hayvancılığın daha verimli hale gelmesi sağlanmaktadır
Gıda zehirlenmelerinin önüne geçilebilmesi biyoteknoloji sayesinde mümkün olmaktadır.
Tarımda elde edilen dayanıklı ve verimli ürünler ile ilaç ve gübre kullanımı azaltılabilir.
Nesli tükenme tehlikesinde olan canlılar klonlama ile çoğaltılabilir.
Çevre kirliliği azaltılabilir.
Yapay doku ve organlar üretilebilir.
Hormonlar elde edilebilir.
Kök hücre elde edilip kullanılabilir.
Vitamin tabletleri meyveli yoğurt gibi besinler elde edilebilir.
Sebze ve meyvelerin raf ömrü uzatılabilir.
A vitaminli pirinç,yüksek proteinli soya gibi besinler üretilebilir.
ZARARLARI
Biyoteknoloji taraflı olarak kullanıma çok müsaittir.
Biyolojik silah yapımında kullanılmaktadır.
Genetiği değiştirilmiş organizmalar sebze ve meyve üretiminde kullanılmasına neden olmaktadır.
Biyoteknoloji kullanımı nedeniyle toksik atıklar meydana gelmektedir.
Birçok canlının ölmesine ve besin zincirinin bozulmasına neden olmaktadır.
Ekosistemin bozulmasına neden olmaktadır.
Doğal denge ve döngülerin bozulmasına neden olmaktadır.
Biyolojik çeşitliliği azaltabilir.
Elde edilen yeni ürünler alerjik reaksiyonlara sebep olabilir.
GDO’lu besinler insan sağlığını olumsuz etkilemektedir.
Genetiği değiştirilmiş bitkilerle beslenen yararlı kuş ve böcekleri öldürerek doğal dengeyi bozabilir.
ÖZETLE;
Biyoteknoloji, insan, hayvan ve bitki hücrelerinin fonksiyonlarını anlamak ve değiştirmek amacıyla uygulanan çeşitli teknikleri ve işlemleri tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Canlıların iyileştirilmesi ya da endüstriyel kullanımına yönelik ürünler geliştirilmesini, modern teknolojinin doğa bilimlerine uygulanmasını kapsar.
Uygulamalar arasında;
İnsan sağlığına yönelik olarak proteinlerin üretilmesi
Bazı hormon, antikor, vitamin ve antibiyotik üretilmesi
Çok zor şartlara sahip çevrelerde (sıcak, kurak,tuzlu…) yaşayan organizmaların enzimlerini ve biyomoleküllerini saflaştırarak bunların sanayide kullanılması
Yeni sebze ve meyve üretimi
İnsandaki zararlı genlerin elemine edilmesi
Aşı, pestisit, tıbbi bitki üretimi
İnsanın zarar görmüş veya işlevini kaybetmiş organ ve dokularının değiştirilmesi için yapay organ ve doku üretimi
Canlıların bir çevrede yaşama ve üreme şansını artıran, o çevreye uyumunu sağlayan kalıtsal özelliklerinde ADAPTASYON denir.
Adaptasyon canlının bir çevrede ;
Yaşama sansını artıran özellikleri
Düşmandan korunmasını sağlayan özellikleri
Beslenmesini sağlayan özellikleri
Avlanmasını sağlayan özellikleri
Üreme şansını artıran özellikleri
Çevresel faktörlere uyumunu sağlayan özellikleridir.
ADAPTASYON ÖRNEKLERİ
KUTUP AYISI
Küçük kulak ve burun ısı kaybını engeller.
Beyaz post karda gizlenmesini ve avlanmasını kolaylaştırır.
Kalın kürk ve yağ deposu vücut sıcaklığını korur
Geniş ayak tabanları karda batmadan yürümeyi sağlar.
DEVE
Geniş ayak tabanları çölde batmadan yürümeyi sağlar.
Hörgüçte depolanan yağ uzun süre su içmeden hayatta kalmayı sağlar.
Uzun kirpik ve kulak kılları çöl kumlarından bu organları korur.
Postunun rengi çöle kamufle olmasını sağlar.
ÇİTA
Kuvvetli bacaklar hızlı koşarak avlanmayı kolaylaştırır.
Keskin dişleri eti parçalamasına yardımcı olur.
Desenli kürk savanda gizlenmesini kolaylaştırır.
Esnek ve hafif vücut hızlı koşmasına yardımcı olur.
Keskin ve kuvvetli pençelere avlanmayı kolaylaştırır.
KAKTÜS
Çöl ortamına adapte olmak için gövdede su depolanması kaktüsün uzun süre susuz yaşamasını sağlar.
İğne şeklindeki yapraklar terlemeyi en aza indirerek su kaybını engeller.
KURBAĞA
Deri ve akciğer solunumu yapması hem karada hem suda yaşamasını sağlar.
Arka uzun bacaklar zıplamayı ve hızlı yüzmeyi sağlar.
Çok sayıda yumurta bırakması üreme şansını artırır.
Uzun dili ile sinek yakalayarak beslenme şansı artar.
Ayak parmaklarının perdeli olması yüzmeyi kolaylaştırır.
NİLÜFER
Geniş yapraklar terlemeyi artırarak fazla suyu dışarı atar.
Geniş yaprakları ve yaprakların içinde bulunan geniş hava boşlukları ile su yüzeyinde kalması sağlanır.
Kartal, şahin ve atmaca gibi yırtıcı kuşların gaga ve pençe yapılarının avlarını yakalayacak ve parçalayacak şekilde olması.
Bukalemunun bulunduğu ortama ve duruma göre renk değiştirmesi.
Karanlık ortamda kalan yarasanın sese karşı duyarlı olması.
Ördek ve kazların suda yüzebilmek için ayak parmaklarının arasında perde bulunması.
Yunusların vücutlarında yağ depo edebilmeleri.
Zebraların çizgili görünümleri.
Arıların renkleri ve polen toplamaya uygun ağız yapıları
Örümceklerin ağ örebilmeleri.
Fillerin uzun hortumlarının ve kulaklarının olması.
Yılanların yaşadıkları ortama uygun renkte olması ve deri değiştirebilmeleri
Deve kuşlarının hızlı koşabilmek için uzun ve güçlü bacaklarının olması.
Penguenlerin ayak parmaklarının arasındaki perdeleri hızlı yürümelerini, deri altında depolanan yağ ise soğuk ortamlarda vücut sıcaklığının korunmasını sağlar.
Sıcak bölgelerde yaşayan tilki, fare ve tavşanların ısı kaybını arttırarak vücut sıcaklığını koruması için kulak ve kuyrukların uzun, vücut yüzeylerinin geniş olması.
Bitki yapraklarının dallara birbirlerinin güneşlenmesini engellemeyecek şekilde dizilmesi.
Kara ekosisteminde yaşayan çam ağaçlarının iğne yapraklı olması dört mevsim yeşil kalmasını ve çok sıcak veya soğuk iklimlere karşı dayanıklı olmasını sağlar.
Ilıman iklimde yaşayan palmiyelerin terlemeyi arttırmak için geniş yapraklı olması.
Yaprakların üzerinde yaşayan böceklerin yapraklarla aynı renkte olması düşmanlarından korunmasını sağlar.
Kamufle olmuş canlıların tamamı düşmandan korunma veya avlanma bakımından adapte olmuştur.
Tırpana balığının kuyruğunda üretilen elektrik düşmana karşı kendini korur ve karşı cinsin ilgisini çekerek üreme şansını arttırır.
Köpek balıklarının sırt ve karın bölgesinin renginin farklı olması, suyun üst ve alt kısmında görünmesini zorlaştırır ve avlanmayı kolaylaştırır.
Deniz kaplumbağasında, kara kaplumbağasından farklı olarak yüzmesini sağlayan palet şeklinde ayaklar bulunur.
Penguenlerin sırt kısmının koyu renkte ve karın kısmının açık renkte olması okyanusta yukarıdan ve aşağıdan bakan canlılardan korunmasını sağlar.
Mürekkep balıklarının düşman görünce mürekkep püskürtmesi ve suyu bulandırıp kaçması
Bombardıman böceklerinin düşman görünce karın kısmından kimyasal püskürtmesi
Balık ve kurbağaların çok sayıda yumurta bırakarak üreme şansını artırması
Yılanların ve bazı böcek türlerinin zehirli olması
KAMUFLE OLMUŞ CANLILAR
DOĞAL SEÇİLİM NEDİR?
Canlıların sağladığı adaptasyonlar yaşadıkları çevrede rekabete sebep olur. Bu sebeple çevreye en iyi uyum sağlayan canlı güçlüdür ve hayatta kalır. Uyum sağlayamayan zayıf canlılar ise çevre tarafından yok edilir. Bu sürece DOĞAL SEÇİLİM denir.
Açık renkte gövdeye sahip olan ağaçlarda yaşayan güve kelebeklerinden açık renk olanlar kamufle olurken koyu renk olanlar kuşlar tarafından avlanmaktadır.
Sanayi devriminden sonra artan çevre kirliliği ile ağaç renkleri koyulaşmıştır. Bu durumda ise açık renkli kelebekler kuşlara yem olurken koyu renkli olanlar kamufle olup korunmuştur.
RESİM 1 ve Resim 2’de verilen örnekte olduğu gibi değişen çevre koşullarına uyum sağlayan canlı hayatta kalır, uyum sağlayamayan canlı çevre tarafından yok edilir.
VARYASYON NEDİR?
Tür içindeki çeşitliliğe varyasyon denir.
NOT: Aynı ortamda yaşayan farklı canlılar benzer adaptasyonlar gösterebilir.
KUTUP EKOSİSTEMİ
Beyaz post, geniş tabanlı ayaklar, küçük kulaklar ve burun, kalın yağ tabakası
ÇÖL EKOSİSTEMİ
Terlemeyi artıran büyük kulaklar ve burun, çöle uygun kürk rengi
DNA’nın kendini eşlemesi esnasında oluşabilecek hatalı dizilimler canlının genetik özelliklerinin değişmesine sebep olabilir. DNA’da meydana gelen bu değişimlere mutasyon denir.
Mutasyonlar üreme hücrelerinde gerçekleşirse kalıtsal olur yani dölden döle aktarılır.
Mutasyonlar vücut hücrelerinde meydana gelirse sadece o canlıyı ilgilendirir.
Eşeysiz üreyen canlılarda vücut hücresindeki mutasyon da oluşacak yeni canlılara geçebilir.
MUTASYONA NEDENOLAN ETMENLER
Radyasyon
Ultraviyole ışınlar
Bazı kimyasallar
Sigara
Aşırı sıcaklık
NOT: Mutasyonlar her zaman genlerde olmak zorunda değildir. Hücre bölünmesi esnasında kromozomların birbirinden ayrılmaması sonucu kromozom mutasyonları da gerçekleşebilir.
ZARARLI MUTASYONLAR
Albinoluk
Down Sendromu
Orak hücreli anemi
Altı parmaklılık
İki başlı hayvanlar
Dört boynuzlu keçi
Yapışık ikizlilik
Bütün kanser çeşitleri
Hemofili
Yapışık parmaklılık
Renk körlüğü
ALTI PARMAKLILIK
İKİ BAŞLI KAPLUMBAĞA
DÖRT BOYNUZLU KOÇ
ALBİNOLUK
DOWN SENDROMU
YAPIŞIK İKİZLER
TAVŞAN DUDAK
YARARLI MUTASYONLAR
Van kedisi
Ankara kedisi
Çekirdeksiz üzüm
Ürün ve tohum sayısı artan bitkiler
HIV virüsüne karşı direncin artması
Akdeniz anemisine karşı direncin artması
Ölümcül virüslerin insan vücudu için uyumlu hale gelmesi ve ölümcül olma durumunun ortadan kalkması
VAN KEDİSİ
HIV VİRÜSÜ
ANKARA KEDİSİ
MODİFİKASYON
Çevre şartlarının etkisiyle canlının dış görünüşünde meydana gelen ve kalıtsal olmayan değişimlerdir.
Modifikasyonlar kalıtsal değildir.
Çevre şartları etkisiyle oluşan değişimlerdir. Şartlar eski haline geldiğinde canlı da tekrar eski haline gelebilir.
Genlerin yapısı değişmez, sadece işleyişi değişir.
MODİFİKASYONA NEDENOLAN ETMENLER
Sıcaklık
Işık miktarı
pH değeri
beslenme şekli
nem miktarı
basınç
MODİFİKASYON ÖRNEKLERİ
Himalaya tavşanı
Himalaya tavşanlarında beyaz tüyler kazınarak buz torbası bağlandığında tüyler siyah renkte çıkar.
Sirke sineği
Sirke sineği 18 ‘C civarında bir sıcaklıkta yetişirse kıvrık kanatlı olurken, 34 ‘C civarında yetişirse düz kanatlı olur.
Kasların gelişimi
Düzenli spor yapanlarda kaslar gelişir fakat sporu bırakırsa eski haline geri döner.
Çuha çiçeği
Çuha çiçeği 15-20 ‘C sıcaklıkta yetişirse kırmızı, 30-35 ‘C sıcaklıkta yetişirse beyaz renk çiçek açar.
Ortanca bitkisi
Ortanca bitkisi toprağın pH değeri düşükse mavi, yüksek ise pembe çiçek açar.
Arılar
Arı kovanında döllenmiş yumurtadan oluşan larvalar arı sütü ile beslenirse kraliçe arı, bal ve polen ile beslenirse işçi arıları oluşturur.
çimlenme
Işıklı ortamda çimlenen bitki yeşil renktedir fakat karanlıkta çimlenen bitki sarı renkte olur.
Karahindiba
Karahindiba bitkisinin dağlarda yetişenleri kısa boylu, ovada yetişenleri uzun boylu olur.
Bronzlaşma
Yazın Güneş altında uzun süre kalınca ten bronzlaşır ve kışın tekrar açılır.
MUTASYON
MODİFİKASYON
Genlerin yapısı değişir.
Genlerin işleyişi değişir.
Üreme hücrelerindeki mutasyonlar kalıtsaldır.
Kalıtsal değildir.
Bütün mutasyonlar dış görünüşte ortaya çıkmayabilir.
Etkisi dış görünüşte ortaya çıkar.
Radyasyon, aşırı sıcaklık, kimyasal maddeler, ultraviyole ışınlar, sigara mutasyona neden olur.
Sıcaklık, ışık miktarı, pH miktarı, beslenme şekli, nem modifikasyona neden olur.