Bu ders notu, 10. sınıf kimya müfredatının temel taşlarından olan "Kimyanın Temel Kanunları" ünitesini kapsamaktadır. Mol kavramı ve kimyasal hesaplamalar, tepkime denklemleri ve stokiyometrik ilişkiler, tepkime verimi ve safsızlık hesaplamaları, bileşik formülü bulma yöntemleri, karışım problemleri, kütle-zaman grafikleri ve asit-baz dengesi ile indikatörler gibi kritik konulara odaklanmaktadır. Bu notlar, öğrencilerin sınav öncesi hızlı bir tekrar yapmaları ve konuları pekiştirmeleri için hazırlanmıştır.

1. Kimyanın Temel Kanunları ⚖️

• Kütlenin Korunumu Kanunu (Lavoisier): Kimyasal tepkimelerde, tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi ile tepkime sonucunda oluşan ürünlerin toplam kütlesi daima eşittir. Kütle, yoktan var edilemez, vardan yok edilemez; sadece şekil değiştirebilir. Örnek: Bir odun parçasını yaktığınızda, oluşan külün kütlesi odunun kütlesinden az görünse de, havaya karışan gazların (karbondioksit, su buharı vb.) kütlesi de hesaba katıldığında toplam kütle korunur.
• Kapalı Kaplarda Kütlenin Korunumu: Kapalı bir kapta gerçekleşen tepkimelerde sistemin toplam kütlesi sabittir. Eğer bir gaz çıkışı veya girişi yoksa, katı veya sıvı kütlesi değişebilir ancak toplam kütle değişmez.
• Açık Kaplarda Kütle Değişimi: Açık kaplarda gaz çıkışı varsa toplam kütle azalır (örneğin, bir yanma tepkimesinde gaz ürünlerin uçması), gaz girişi veya gazın katıyla birleşmesi varsa toplam kütle artabilir (örneğin, demirin paslanmasıyla havadan oksijen alması). Ancak bu durumda bile, gazın kütlesi de hesaba katıldığında kütle korunumu ilkesi geçerlidir.
• Sabit Oranlar Kanunu (Proust): Bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında belirli bir oran vardır ve bu oran bileşiğin her yerinde sabittir. Örnek: Su ($H_2O$) bileşiğinde, her zaman 1 gram hidrojen ile 8 gram oksijen birleşir (kütlece birleşme oranı $m_H / m_O = 1/8$). Bu oran, suyun nereden alındığına veya nasıl oluştuğuna bağlı değildir.
• Katlı Oranlar Kanunu (Dalton): İki element birden fazla bileşik oluşturabiliyorsa, elementlerden birinin sabit miktarıyla birleşen diğer elementin miktarları arasında basit tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır. Örnek: Karbon ve oksijen $CO$ ve $CO_2$ bileşiklerini oluşturur. Sabit karbon miktarına karşılık gelen oksijen miktarları arasında $1:2$ gibi basit bir oran bulunur.
• 💡 İpucu: Katlı Oranlar Kanunu Şartları: Katlı oranlar kanunu uygulanabilmesi için iki elementten oluşan en az iki farklı bileşik olması ve basit formüllerinin farklı olması gerekir.

2. Mol Kavramı ve Kimyasal Hesaplamalar 🧪

• Mol Nedir? Mol, $6,02 \times 10^{23}$ tane tanecik (atom, molekül, iyon vb.) içeren madde miktarıdır. Bu sayıya Avogadro Sayısı ($N_A$) denir.
• Mol Kütlesi (M): Bir mol maddenin gram cinsinden kütlesidir. Birimi g/mol'dür. 1 mol atom, o atomun atom kütlesi kadar gramdır. 1 mol molekül, o molekülün molekül kütlesi kadar gramdır. Örnek: $H_2O$'nun mol kütlesi $2 \times (1 \text{ g/mol H}) + 1 \times (16 \text{ g/mol O}) = 18 \text{ g/mol}$'dür.
• Normal Koşullar (NŞA): $0^\circ C$ sıcaklık ve 1 atm basınç altında, 1 mol ideal gaz 22,4 litre hacim kaplar.
• ⚠️ Dikkat: Oda Koşulları: Normal koşullar ($0^\circ C$, 1 atm) ile oda koşulları ($25^\circ C$, 1 atm) farklıdır! Oda koşullarında 1 mol gaz 24,5 litre hacim kaplar.
• Atomik Kütle Birimi (akb): Bir atomun kütlesini ifade etmek için kullanılan çok küçük bir birimdir. 1 akb, $1/12$ karbon-12 atomunun kütlesine eşittir. 1 gram = $N_A$ akb'dir. Bir atomun kütlesi akb cinsinden verildiğinde, bu sayı aynı zamanda o atomun mol kütlesinin gram cinsinden değerine eşittir (sayısal olarak). Örneğin, $C=12 \text{ akb}$ demek, 1 tane karbon atomunun kütlesi $12 \text{ akb}$ ve 1 mol karbon atomunun kütlesi $12 \text{ gram}$ demektir.
• Basit Formül (Ampirik Formül): Bir bileşiği oluşturan elementlerin atom sayıları arasındaki en küçük tam sayı oranını gösteren formüldür.
• Molekül Formülü: Bir moleküldeki atomların gerçek sayılarını gösteren formüldür. Molekül formülü, basit formülün tam sayı katıdır.
• 💡 İpucu: Basit ve Molekül Formülü Bulma: Kütlece birleşme oranları ve atom kütleleri biliniyorsa basit formül bulunabilir. Molekül kütlesi de biliniyorsa molekül formülü bulunabilir.
• Kütlece Yüzde Bileşim: Bir bileşikteki her bir elementin kütlece yüzde oranını ifade eder. Formülü: $\text{Elementin kütlece yüzdesi} = (\text{Elementin toplam kütlesi} / \text{Bileşiğin toplam kütlesi}) \times 100$
• Hidratlı Bileşikler: Yapılarında su molekülleri içeren bileşiklerdir (örn. $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$). Isıtıldıklarında yapılarındaki suyu kaybederler ve kütlelerinde azalma olur.

3. Kimyasal Tepkimelerde Miktar Hesaplamaları 📊

• Denkleştirilmiş Tepkime Denklemleri: Kimyasal tepkimelerde kütlenin korunumu ve atom türü ile sayısının korunumu için denklemlerin denkleştirilmesi şarttır. Katsayılar, mol oranlarını gösterir.
• Stokiyometrik Hesaplamalar: Denkleştirilmiş tepkime denklemindeki katsayılar kullanılarak, bir maddenin miktarından diğer maddelerin miktarlarını (mol, kütle, hacim, tanecik sayısı) bulma işlemidir.
• Mol-Mol Geçişleri: Denkleştirilmiş tepkime denklemindeki katsayılar mol oranlarını verir.
• Mol-Kütle Geçişleri: Mol kütlesi (M) kullanılır ($n = m/M$).
• Mol-Hacim Geçişleri: Gazlar için Normal Koşullar Altında (NŞA) 22,4 L/mol kullanılır ($n = V/22,4$).
• Mol-Tanecik Sayısı Geçişleri: Avogadro sayısı ($N_A$) kullanılır ($n = \text{tanecik sayısı}/N_A$).
• Sınırlayıcı Bileşen: Tepkimeye giren maddelerden ilk tükenen ve tepkimenin durmasına neden olan maddedir. Tepkime ürünlerinin miktarı sınırlayıcı bileşene göre belirlenir.
• 💡 İpucu: Sınırlayıcı Bileşen Tespiti: Birden fazla başlangıç maddesi verildiğinde, her bir maddenin başlangıç molünü kendi katsayısına bölerek en küçük oranı veren madde sınırlayıcı bileşendir.
• Tepkime Verimi: Kimyasal tepkimelerde elde edilen ürün miktarının beklenen miktarla karşılaştırılmasıdır.
• Teorik Verim: Sınırlayıcı bileşen tamamen tükendiğinde, denkleştirilmiş tepkime denklemine göre elde edilmesi gereken maksimum ürün miktarıdır.
• Gerçek Verim: Deney sonucunda laboratuvarda fiilen elde edilen ürün miktarıdır. Her zaman teorik verimden daha az veya eşit olur.
• Yüzde Verim: $(\text{Gerçek Verim} / \text{Teorik Verim}) \times 100$ formülüyle hesaplanır.
• ⚠️ Dikkat: Yüzde Verim Hesaplamaları: Yüzde verim hesaplamalarında, teorik verim her zaman sınırlayıcı bileşene göre bulunur.
• Safsızlık İçeren Maddelerle Hesaplamalar: Bir madde saf değilse, tepkimeye giren miktar sadece saf kısmıdır. Hesaplamalar yapılırken öncelikle saf madde miktarı belirlenmelidir. Örnek: %20 saflıktaki 20 gram kireç taşı, sadece $20 \times 0,20 = 4$ gram saf $CaCO_3$ içerir.
• Karışım Problemleri: Birden fazla maddenin bulunduğu karışımların tepkimeye girmesi durumunda, genellikle her bir madde için ayrı ayrı tepkime denklemleri yazılır ve toplam harcanan/oluşan miktar üzerinden bilinmeyenler çözülür. Genellikle iki bilinmeyenli denklem sistemi kurulur.

4. Asitler, Bazlar ve pH 💧

• Asitler: Sulu çözeltilerine $H^+$ (hidrojen iyonu) veren maddelerdir. Tatları ekşidir, turnusol kağıdını kırmızıya çevirirler.
• Bazlar: Sulu çözeltilerine $OH^-$ (hidroksit iyonu) veren maddelerdir. Tatları acıdır, ele kayganlık hissi verir, turnusol kağıdını maviye çevirirler.
• pH Kavramı: Bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini gösteren ölçektir.
• Asidik Ortam: pH değeri 7'den küçüktür.
• Nötr Ortam: pH değeri 7'ye eşittir.
• Bazik Ortam: pH değeri 7'den büyüktür.
• Nötralleşme Tepkimeleri: Bir asit ile bir bazın tepkimeye girerek tuz ve su oluşturduğu tepkimelerdir. Kuvvetli asit ve kuvvetli bazın eşit mol sayılarının tepkimesi sonucunda oluşan çözelti nötr (pH=7) olur. Eğer asidin mol sayısı bazın mol sayısından fazlaysa ortam asidik, bazın mol sayısı asidin mol sayısından fazlaysa ortam bazik olur.
• İndikatörler: Asidik veya bazik ortamlarda renk değiştiren maddelerdir. Çözeltinin pH değerini yaklaşık olarak belirlemek için kullanılırlar. Örnek: Fenolftalein (asidik/nötrde renksiz, bazikte pembe), Metil Oranj (asidikte kırmızı, nötrde turuncu, bazikte sarı).

💡 Genel İpuçları ve Sınav Stratejileri 🚀

• Denkleştirme Önemlidir: Kimyasal hesaplamaların temelidir. Her zaman önce tepkime denklemini denkleştirin.
• Birimlere Dikkat: Gram, mol, litre, akb, $N_A$ gibi birimlerin doğru kullanımına özen gösterin. Özellikle akb ve gram arasındaki farkı iyi anlayın.
• Grafik Okuma Becerisi: Kütle-zaman veya kütle-kütle grafiklerini doğru yorumlamak, tepkimenin gidişatı ve oranlar hakkında bilgi verir.
• Problemleri Adım Adım Çözün: Özellikle karışım veya verim içeren problemlerde, her adımı (saf madde miktarı, sınırlayıcı bileşen, teorik verim, gerçek verim) ayrı ayrı hesaplayarak ilerleyin.
• Formülleri Ezberlemek Yerine Anlayın: Mol kavramı ve kanunlar arasındaki ilişkileri mantık çerçevesinde oturtmaya çalışın. Neden o formülün kullanıldığını bilmek, farklı soru tiplerine adapte olmanızı sağlar.
• Bol Bol Pratik Yapın: Kimya, pratikle gelişen bir derstir. Çözemediğiniz soruların benzerlerini tekrar çözmeye çalışın.

Umarım bu ders notu, "Kimyanın Temel Kanunları" ünitesindeki bilgilerinizi pekiştirmenize ve sınavlarınızda başarılı olmanıza yardımcı olur! Başarılar dilerim! 🌟