✅ 11. Sınıf Kimya: Mikroplastik ve nanoplastikler oluşumu ve etkileri testleri Test Çöz

Çevre kimyasında plastik kirleticiler tanecik boyutlarına göre sınıflandırılır. Buna göre, boyutu $1\text{ }\mu\text{m}$ ile $5\text{ mm}$ arasında olan plastik parçacıklar mikroplastik, boyutu $1\text{ nm}$ ile $1000\text{ nm}$ ($1\text{ }\mu\text{m}$) arasında olan plastik parçacıklar ise nanoplastik olarak adlandırılır.

Buna göre, mikroplastik ve nanoplastikler ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır?

Mikroplastikler oluşum kaynaklarına göre "birincil" ve "ikincil" mikroplastikler olarak ikiye ayrılır.

Buna göre, aşağıda verilen olaylardan hangisi ikincil (sekonder) mikroplastik oluşumuna örnek verilebilir?

Su kaynaklarına karışan nanoplastikler, tanecik boyutları ($1\text{ nm} - 1000\text{ nm}$) sebebiyle su içinde çökelmeden uzun süre askıda kalabilirler.

11. sınıf kimya dersinde öğrendiğiniz karışım türleri dikkate alındığında, bu tür nanoplastik-su sistemleri ile ilgili;

I. Heterojen karışım sınıfına girer.
II. Üzerine ışık demeti düşürüldüğünde ışığı saçar (Tyndall etkisi gösterir).
III. Süzgeç kağıdından geçemeyecek kadar büyük tanecikler içerir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Kütlesi $10\text{ g}$ olan tek parça bir plastik küp, çevre şartlarının etkisiyle parçalanarak milyarlarca adet mikroplastik taneciğine dönüşmektedir.

Bu parçalanma süreci ile ilgili;

I. Plastik numunesinin toplam yüzey alanı artar.
II. Çevre ortamındaki maddelerle (oksijen, ağır metaller, canlı dokuları) etkileşim hızı artar.
III. Plastik taneciklerinin birim kütle başına düşen temas yüzeyi azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Çevre kirliliği araştırmasında, kirlenmiş bir gölden alınan $4\text{ L}$'lik su numunesinde süzülen ve homojen şekilde dağılmış olan mikroplastik lif miktarının $2 \times 10^{-4}\text{ mol}$ olduğu belirlenmiştir.

Buna göre, bu su numunesindeki mikroplastiklerin molar derişimi kaç $\text{M}$'dir?

Polietilen (PE) ve polipropilen (PP) gibi mikroplastikler apolar yapılı polimer kimyasal molekül zincirlerinden oluşurlar.

Bu mikroplastiklerin sudaki davranışı ve çevreye etkileri ile ilgili;

I. Su polar bir çözücü olduğu için apolar mikroplastikler suda moleküler düzeyde çözünmezler.
II. Sudaki apolar özellikteki kalıcı organik kirleticiler (DDT, PCB vb.), mikroplastik yüzeyine zayıf London kuvvetleri ile tutunabilirler (adsorpsiyon).
III. Mikroplastikler polar ağır metal iyonlarını apolar polimer yapılarından dolayı hidrojen bağları kurarak çözeltide tamamen yok ederler.

yargılarından hangileri doğrudur?

Kenar uzunluğu $10\text{ }\mu\text{m}$ olan küp şeklindeki bir mikroplastik parçacığı, bozunarak kenar uzunluğu $1\text{ }\mu\text{m}$ olan eş küp şeklindeki nanoplastik parçacıklarına ayrılmaktadır.

Bu parçalanma süreci sonunda toplam hacim sabit kaldığı varsayılırsa;

I. Toplam yüzey alanı $10$ katına çıkar.
II. Plastik yüzeyinde gerçekleşen bozunma tepkimesinin başlangıç hızı artar.
III. Oluşan toplam nanoplastik parçacığı sayısı $100$'dür.

yargılarından hangileri doğrudur?

Bir kıyı bölgesinden alınan $250\text{ g}$ deniz suyu örneğinde yapılan hassas analizlerde toplam $1{,}5\text{ mg}$ mikroplastik parçacığı tespit edilmiştir.

Buna göre, bu deniz suyu örneğindeki mikroplastik derişimi kaç ppm ($\text{milyonda bir kısım}$)'dir?

Sudaki ağır metallerin ($\text{Pb}^{2+}$) mikroplastik yüzeyine tutunması (adsorpsiyonu) aşağıdaki ekzotermik denge tepkimesi ile ifade edilmektedir:

$$ \text{Mikroplastik}(k) + \text{Pb}^{2+}(suda) \rightleftharpoons \text{Mikroplastik-Pb}^{2+}(k) + \text{Isı} $$

Denge halindeki bu sistemin sıcaklığı artırılırsa aşağıdakilerden hangisi gerçekleşir?

Atmosferik araştırmalar, nanoplastiklerin hava akımlarıyla kutuplara ve el değmemiş dağ zirvelerine kadar taşınabildiğini göstermektedir.

Nanoplastiklerin atmosferdeki davranışı ile ilgili;

I. Tanecik kütleleri ve boyutları son derece küçük olduğu için yerçekimi etkisiyle çökelme hızları çok düşüktür.
II. Havadaki gaz molekülleri ile sürekli esnek çarpışmalar yaparak (Brown hareketi) askıda kalabilirler.
III. Nanoplastikler ideal gaz davranışı sergiledikleri için atmosferde kimyasal olarak tamamen gaz fazına geçerler.

yargılarından hangileri doğrudur?

Hücre zarları yarı geçirgen bir yapıya sahiptir ve su geçişi ozmoz kurallarına göre gerçekleşir. Nanoplastikler son derece küçük boyutları ($< 100\text{ nm}$) nedeniyle hücre zarlarından hücre içerisine sızabilmektedir.

Hücre içerisine nanoplastik birikmesi ile ilgili;

I. Hücre içindeki toplam tanecik sayısı ve hacimsel doluluk değişeceğinden hücrenin ozmotik dengesi bozulabilir.
II. Nanoplastikler su moleküllerinin yerini alarak hücresel çözeltinin donma noktasını yükseltir.
III. Hücre içi sitoplazmadaki madde taşınımını ve zar geçirgenliğini olumsuz etkileyebilir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Eşit kütledeki ($1{,}0\text{ g}$) üç farklı polistiren plastik numunesi (X, Y ve Z) özdeş koşullarda eşit hacimde ve aynı derişimdeki kirlenmiş su ortamlarına konuluyor.

Numunelerin tanecik boyutları aşağıdaki gibidir:
- X numunesi: Makroplastik (ortalama çap: $1\text{ cm}$)
- Y numunesi: Mikroplastik (ortalama çap: $100\text{ }\mu\text{m}$)
- Z numunesi: Nanoplastik (ortalama çap: $50\text{ nm}$)

Bu numunelerin sudaki toksik bir organik kirleticiyi yüzeylerine tutma (adsorpsiyon) süreçleri ile ilgili;

I. Adsorpsiyonun başlangıç hızı arasındaki ilişki $Z > Y > X$ şeklindedir.
II. Dengeye ulaşma süresi en kısa olan numune Z'dir.
III. Birim kütle başına adsorbe edilen maksimum kirletici miktarı en fazla olan numune X'tir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Bir laboratuvar çalışmasında, $1\text{ L}$'lik su çözeltisine başlangıçta $0{,}08\text{ M}$ kadmiyum ($\text{Cd}^{2+}$) iyonları ve sabit kütlede mikroplastik ekleniyor. Mikroplastik yüzeyindeki tutunma dengesi:

$$ \text{Mikroplastik}(k) + \text{Cd}^{2+}(suda) \rightleftharpoons \text{Mikroplastik-Cd}^{2+}(k) $$

şeklindedir. Sistem sabit sıcaklıkta dengeye ulaştığında çözeltideki serbest $\text{Cd}^{2+}$ derişiminin $0{,}02\text{ M}$ olduğu tespit edilmiştir.

Bu deneysel verilere göre;

I. Başlangıçtaki $\text{Cd}^{2+}$ iyonlarının %$75$'i mikroplastik yüzeyine tutunmuştur.
II. Denge anında mikroplastik yüzeyine bağlı $\text{Cd}^{2+}$ derişimsel karşılığı $0{,}06\text{ M}$'dir.
III. Kabın hacmi sabit sıcaklıkta su buharlaştırılarak yarıya indirilirse, dengedeki serbest $\text{Cd}^{2+}$ derişimi tekrar ilk başlangıç değeri olan $0{,}08\text{ M}$'a eşit olur.

yargılarından hangileri doğrudur? (Katı maddelerin hacim değişimi ihmal edilmektedir.)

Nanoplastik bozunma ürünlerinden biri olan oligomer yapılı apolar organik bir maddenin $18\text{ g}$'ı, $1\text{ kg}$ saf suda moleküler olarak dağılarak çözünmektedir.

Bu maddenin mol kütlesi $180\text{ g/mol}$ ve suyun donma noktası alçalma sabiti ($K_d$) $1{,}86\text{ }^\circ\text{C/m}$ olduğuna göre;

I. Hazırlanan çözeltinin molalitesi $0{,}1\text{ m}$'dir.
II. Çözeltinin $1\text{ atm}$ basınç altındaki donma noktası $-0{,}186\text{ }^\circ\text{C}$'dir.
III. Aynı kütlede ($18\text{ g}$) daha yüksek mol kütlesine ($M_A = 1800\text{ g/mol}$) sahip mikroplastik polimeri kullanılsaydı donma noktası alçalması daha fazla olurdu.

yargılarından hangileri doğrudur?