aĞaÇlarin yapraklarina su nasil aĞaÇlarin...

35
AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL ĐLETĐLĐR ĐLETĐLĐR ĐLETĐLĐR ĐLETĐLĐR? ? ? Kimya konusu: Moleküller arası etkileşim Kimya konusu: Moleküller arası etkileşim Kimya konusu: Moleküller arası etkileşim Kimya konusu: Moleküller arası etkileşim Adhezyon ve kohezyon kuvvetleri Adhezyon ve kohezyon kuvvetleri Adhezyon ve kohezyon kuvvetleri Adhezyon ve kohezyon kuvvetleri Bu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlar Bu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlar Bu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlar Bu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlar ve Bileşikler ve Bileşikler ve Bileşikler ve Bileşikler

Upload: others

Post on 21-Jan-2020

15 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL ĐLETĐLĐRĐLETĐLĐRĐLETĐLĐRĐLETĐLĐR????

Kimya konusu: Moleküller arası etkileşimKimya konusu: Moleküller arası etkileşimKimya konusu: Moleküller arası etkileşimKimya konusu: Moleküller arası etkileşim Adhezyon ve kohezyon kuvvetleriAdhezyon ve kohezyon kuvvetleriAdhezyon ve kohezyon kuvvetleriAdhezyon ve kohezyon kuvvetleri Bu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlarBu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlarBu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlarBu konu 11.Sınıf Atomun Yapısı, Kimyasal B ağlar ve Bileşiklerve Bileşiklerve Bileşiklerve Bileşikler

Page 2: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

KĐMYA EĞĐTĐMĐ VE SEMĐNERĐ

DERSĐN SORUMLUSU:Prof. Dr. Đnci MORGĐL

HAZIRLAYAN: Ezel TEKER

ANKARA 2007

Page 3: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

HEDEF VE DAVRANIŞLAR

HEDEF I: Moleküller arası çekim kuvvetini kavrayabilme

DAVRANIŞLAR:Dipol-dipol çekim kuvvetini açıklarLondan kuvvetlerini açıklarHidrojen bağlarını açıklarVan der waals kuvvetlerini açıklar

HEDEF II: Yüzey gerilimini kavrayabilmeDAVRANIŞLAR:Yüzey gerilimini açıklar Yüzey geriliminin nasıl değiştiğini açıklar

Page 4: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

HEDEF III: Adhezyon ve Kohezyon kuvvetlerini kavrayabilme

DAVRANIŞLAR:Adhezyon ve kohezyon kuvvetlerini açıklarSuyun adhezyon ve kohezyon kuvvetini açıklarKılcal hareketi açıklarSuyun yüzey geriliminin bitkiler için önemini açıklar

HEDEF IV: Bitkilerde suyun emilimini kavrayabilmeDAVRANIŞLAR.Bitkilerde suyun nasıl emildiğini açıklar

Page 5: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

SUYUN YÜKSELĐŞĐ

Çok ince bir boruyu bir sıvının içine batıracak olursak, sıvının borunun içinde yukarı doğru yükseldiğini görürüz. Đçlerinde ince borulara benzer kılcal damarlar olan kurutma kağıtlarının işe yaramasına yol açan mekanizmada tıpkı böyle işler. Bir havlunun sadece bir köşesini su dolu bir kaba bırakıp baktığınızda bir süre sonra havlunun büyük bir kısmının ıslanmış olduğunu görürüz. Burada da söz konusu olan ‘kılcal çekme’ dir. Su havluyu oluşturan binlerce ince pamuk lifinin içinden geçerek ilerlemektedir. Peki suyun yükselmesine neden olan enerji nedir? Nasıl oluyor da ağaçları besleyen özsuyu ağacın ta tepesine kadar çıkıyor? Bilindiği üzerine vakum pompaları suyu en fazla 10m kadar yüksekliğe

çıkarabilir; daha yukarı çıkmasına hava basıncı izin vermez. Ancak ağaçlarının çoğunun boyu 10m

uzundur. Hatta 80-90m’lik ağaçlar bile vardır. Bu ağaçlar topraktan aldıkları suyu en yukarıdaki yapraklarına nasıl ulaştırıyor?

tübitak yayınlarıgündelik bilmeceler

Page 6: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Kapilaritenin enerji kaynağı ‘yüzey gerilimi’dir. Suyun ince cam borunun içinde yükselmesi, yüzey gerilimi (suyun içindeki moleküller arası kuvvetler) ile adhezyon (su ile cam arasındaki moleküller arası kuvvetler) son derece ince etkileşimin bir sonucudur.

Đçinde bir sıvı bulunan bir kap düşünelim. Sıvı kabııslatıyorsa (cam bardağın içindeki su gibi), adhezyon ve kohezyonarasındaki dengenin bir sonucu olarak sıvının yüzeyi kenarlarda yukarı doğru kıvrılır ve bariz bir değme açısı oluşturur. Diğer taraftan eğer sıvı kabı ıslatmıyorsa (cam bardağın içindeki çiva gibi), yüzeyi aşağı doğru kıvrılır; yani kabarcık gibi durur.

Suya bastırılmış ince cam borunun deliği o kadar küçüktür ki su ile cam arasındaki değme açısı sabit kalamaz. Çünkü adhezyonile kohezyon arasındaki denge kurulamaz. Yüzey gerilimi, adhezyona baskın gelir ve suyu yer çekimi tarafından dengelenene kadar yukarı iter.

Ağaçlarda ise su sütunu kökçüklerden yapraklardaki kılcal damarlara kadar sürekli bir biçimde çıkmaktadır. Bunu başaran hava basıncı değil suyun içindeki kohezyon kuvvetleri ile su ile hücre duvarları arasındaki adhezyon kuvvtleridir.

Page 7: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün
Page 8: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Dipol-Dipol Etkileşimi

Bu etkileBu etkileşşimde polar iki molekimde polar iki moleküüllüün zn zııt t kutuplarkutuplarıı birbirini birbirini ççekerler. Ortamdaki molekekerler. Ortamdaki moleküüllerin llerin

polarlpolarlığıığınnıınn artmasartmasıı dipoldipol--dipoldipol etkileetkileşşimin imin kuvvetinin artmaskuvvetinin artmasıına neden olur. na neden olur. ĐĐyonyon--dipoldipoletkileetkileşşiminden daha kuvvetli bir etkileiminden daha kuvvetli bir etkileşşimdir.imdir.

Polar molekPolar moleküüllerden olullerden oluşşan san sııvvıılarlarıın birbiri n birbiri iiççerisinde erisinde çöçözzüünmesi nmesi dipoldipol--dipoldipol etkileetkileşşim ile im ile

aaççııklanabilir. Etanol ve suyun her oranda klanabilir. Etanol ve suyun her oranda karkarışışabilmesi bu olaya abilmesi bu olaya öörnektir.rnektir.

MOLEKMOLEKÜÜLLER ARASI ETKLLER ARASI ETKĐĐLELEŞĐŞĐMM

Page 9: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

MolekMoleküüllerin bu ek dllerin bu ek düüzenlilizenliliğği maddenin i maddenin beklenenden daha ybeklenenden daha yüüksek sksek sııcaklcaklııklarda sklarda sııvvıı ve ve

katkatıı halde kalmashalde kalmasıına neden olur. na neden olur. DipollerinDipollerin birbirinden uzaklbirbirinden uzaklığıığı ve ve dipoldipol

momentlerinin bmomentlerinin büüyyüüklklüüğğüü dipoldipol--dipoldipol etkileetkileşşiminin iminin enerjisini etkiler. Bu etkileenerjisini etkiler. Bu etkileşşim im ssııcaklcaklııktandaktanda

etkilenir.etkilenir.

Page 10: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

METALMETALĐĐK BAK BAĞĞ

Metaller son yMetaller son yöörrüüngelerindeki elektronlarngelerindeki elektronlarıı verme verme eeğğilimi iilimi iççindedirler. Bu nedenle metal atomlarindedirler. Bu nedenle metal atomlarıı kendi kendi aralararalarıında metalik banda metalik bağğ denilen bir badenilen bir bağğ oluoluşştururlar. Bu batururlar. Bu bağğiiççinde elektronlar, serbest inde elektronlar, serbest heldehelde doladolaşşabilir. Bir abilir. Bir ççeeşşit it elektron denizi elektron denizi olaraktaolarakta ddüüşşüünnüülebilir. Elektronlarlebilir. Elektronlarıın fazla n fazla olduolduğğu yerler negatif potansiyele, eksikliu yerler negatif potansiyele, eksikliğğinin bulunduinin bulunduğğu u yerler ise pozitif potansiyele sahiptir. yerler ise pozitif potansiyele sahiptir.

Periyodik cetvelde;Periyodik cetvelde;. Bir grupta yukar. Bir grupta yukarııdan adan aşşaağığıya doya doğğru atom ru atom ççapapıı bbüüyyüüddüükkççe e genel olarak metal bagenel olarak metal bağığı zayzayııflar, dolayflar, dolayııssııyla erime noktasyla erime noktasıı

ddüüşşer.er.. Bir s. Bir sıırada soldan sarada soldan sağğa doa doğğru atom ru atom ççapapıı kküçüüçüllüüp, dep, değğerlik erlik

elektron sayelektron sayııssıı arttarttııkkçça metal baa metal bağığı kuvvetlenir, erime kuvvetlenir, erime noktasnoktasıı yyüükselirkselir..

Page 11: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

KovalentKovalent babağğ ve ve öörgrgüüssüü

BazBazıı katkatıılarda katlarda katııyyıı oluoluşşturan tturan tüüm m atomlar atomlar kovalentkovalent babağğ ile birbirine baile birbirine bağğlanarak lanarak kovalentkovalent kristalleri( akristalleri( ağğ öörgrgüüllüü katkatıılarlarıı) ) oluoluşşturur.turur.

Bunun tipik Bunun tipik öörnekleri 4A grubu rnekleri 4A grubu elementlerinde gelementlerinde göörrüünnüür.karbon 4 r.karbon 4 kovalentkovalentbabağğ yapabilir. Elmas ve grafit, karbonun iki yapabilir. Elmas ve grafit, karbonun iki öönemli anemli ağğ öörgrgüüllüü katkatııssııddıırr

Page 12: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

ELMAS• Her karbon atomu ,bir

düzgün dörtyüzlünün köşelerinde yer alır

• Sp3hibritleşmesi görülür

• Çok sayıda karbon atomunun zincirleme bağlanışından doğan dev bir molekül vardır.

• En sert doğal maddedir

• Erime noktası çok yüksektir(3600 C0)

• Elektrik akımını iletmez.

GRAFĐT• Düzlemlerin arasındaki

bağlar Van der Waalsbağlarıdır.bu bağların zayıf olması nedeniyle düzlemler birbiri üzerinde kolayca kayarlar.

• Yumuşak olmasının nedeni de van der waals bağlarıdır.

• Sp2 hibritleşmesi görülür• Elektrik akımını iletir.

Page 13: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Van Der Van Der WaalsWaals

Apolar moleküllerde dipol – dipol kuvvetlerinden söz edemeyiz.Ancak London kuvveti ( 1930da Fritz London isimli bilim adamı tarafından bulunmuştur ) apolar olan moleküllerdeki atomların kısa bir süre için hatta anlık olarak polarize olması ile oluşur.Atom çekirdeği etrafında dönen elektronlar bir anlık ta olsa, çekirdeğin belirli bir bölümünde daha fazla bulunur. Böylece atom kendi içinde kısmen polarize olur. Bu atoma komşu olan atomun ise, bu durumdan dolayı kendi elektronlarının dağılımı değişir ve o da polarize olur.Bu durum zincirleme halinde bütün molekülü etkiler. Böylece atomlar arsındaki etkileşmeden doğan bir çekim kuvveti meydana gelir. Đşte moleküller arasında, atomların elektronlarının anlık pozisyondeğişimlerine bağlı olarak oluşan çekime London kuvveti diyoruz. London kuvveti, moleküler ağırlığı fazla olan moleküllerde daha fazla hissedilir. Çünkü bu moleküller daha fazla elektrona sahiptir. Fazla elektron da, olası pozisyon değişiklikleri ihtimaliniartırır.

Page 14: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

HHĐĐDROJENDROJENĐĐN BAN BAĞĞLARILARI

Hidrojen atomu, elektronlarHidrojen atomu, elektronlarıı kuvvetli kuvvetli ççeken N, O ve F eken N, O ve F atomlaratomlarıı ile kimyasal baile kimyasal bağğ oluoluşşturduturduğğunda, elektronunu bunda, elektronunu büüyyüük k ööllçüçüde yitirir ve dide yitirir ve diğğer polar moleker polar moleküüllerdekine gllerdekine gööre daha etkin ir re daha etkin ir artartıı yyüük kazank kazanıır. Bu yr. Bu yüük nedeniyle hidrojen komk nedeniyle hidrojen komşşu moleku moleküüllerin llerin eksi ucuyla molekeksi ucuyla moleküüller arasller arasıı bir babir bağğ oluoluşşur. Bu baur. Bu bağğa hidrojen a hidrojen babağığı denir. denir.

Hidrojen baHidrojen bağığı, di, diğğer polar moleker polar moleküüllerdeki llerdeki dipoldipol dipoldipoletkileetkileşşiminden farkliminden farklıı ve gve güçüçllüüddüür.r.

Hidrojen baHidrojen bağğlarlarıınnıı koparmak ikoparmak iççin gereken enerji, 5 ile 10 in gereken enerji, 5 ile 10 kkalkkal//molmol dolaylardolaylarıındadndadıır. Hidrojen bar. Hidrojen bağğlarlarıı kovalentkovalent babağğlara lara ggööre re ççok zayok zayııftftıır. Bu nedenle su r. Bu nedenle su ııssııttııllıınca nca ööncelikle hidrojen ncelikle hidrojen babağğlarlarıı kopar, gaz haline gelir. H2 ile O2 kopar, gaz haline gelir. H2 ile O2 ‘‘ye ayrye ayrışışmaz.maz.

Hidrojen baHidrojen bağğlarlarıı, polar etkile, polar etkileşşiminden iminden ççok daha gok daha güçüçllüüddüür. r. MolekMoleküüller arasller arasıı yalnyalnıız z vanvan der der WallsWalls kuvvetlerine sahip kuvvetlerine sahip olduolduğğundan kaynama noktasundan kaynama noktasıı ççok dok düüşşüüktktüür.r.

Page 15: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Suda Suda ÇöÇözzüünme:nme:

Hidrojen baHidrojen bağığı oluoluşşturabilen iki farklturabilen iki farklıı molekmoleküül l birbirleriyle de hidrojen babirbirleriyle de hidrojen bağığı oluoluşştururlar. Bu tururlar. Bu durum hidrojen badurum hidrojen bağığı oluoluşşturabilen maddelerin turabilen maddelerin suda iyi suda iyi çöçözzüünmelerini sanmelerini sağğlar. Hangi tlar. Hangi tüür kuvvetle r kuvvetle babağğlanlanıırsa barsa bağğlanslansıın olun oluşşan katan katıılara moleklara moleküüllllüükatkatıı denir. Genelde molekdenir. Genelde moleküüllllüü katkatıılarlarıın erime n erime noktalarnoktalarıı, kat, katıılara glara gööre daha dre daha düüşşüüktktüür.r.

Page 16: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

4A ve 6A grup elementlerinin oluşturdukları Hidrojenle bileşiklerin kaynama noktalarıgösterilmektedir.4A ile yaptığı bileşiklerin moleküller arası çekim kuvvetlerinin yalnızca

van der Waals kuvvetleri olduğu bileşikler gibi davranır. Molekül büyüklüğü arttıkça vander waals kuvvetlerinin yanında dipol-dipol

kuvvetleride bulunur.

Page 17: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün
Page 18: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Yüzey Gerilimi Nedir

� Sabit sıcaklık ve basınçta sıvı

yüzeyini 1m² veya 1cm² büyütmek

için verilmesi gereken enerjidir.

� Birimi dyn cm-1’dir.

Page 19: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

YYüüzeyzeyGerilimiGerilimi

Sıvının cinsine(yoğunluğa)

Yüzey genişliğine(kılcal kesite)

Yer çekimi kuvvetine

Sıvının yüksekliğine

YÜZEY GERĐLĐMĐ NELERE BAĞLIDIR.

Page 20: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Yüzey Gerilimi Nedir

KOHEZYONKUVVETLERĐ

sıvı molekülleri arasındaki çekim

kuvvetleridir.

ADEZYONKUVVETLERĐsıvı ile cam

arasındaki çekim kuvvetleridir

ÇekimKuvvetleri

ÇÇEKEKĐĐM KUVVETLERM KUVVETLERĐĐ

Page 21: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Adezyon Kohezyon değişimi

Page 22: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

SUYUN YÜZEY GERĐLĐMĐ

Suyun , kimyasal formülü H2O'dur. Bunun anlamı bir su molekülünün iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluştuğudur. Đyonik olarak da, (H+) bir hidrojen iyonuna bağlanmış, (OH-) hidroksit iyonu; yani HOH şeklinde tanımlanabilir. Standart sıcaklık ve basınçta, suyun buhar fazı ve sıvı fazı arasında dinamik (değişken) bir denge vardır. Saf su, kokusuz, tatsız, renksizdir; fakat havadaki karbondioksit kalıntıları ile karbonik asit çözeltileri oluşturmaya başladığı andan itibaren tadıbozulur ve tehlikeli bir hal alır.

Kohezyon ve adhezyon: Su kohezyon kuvvetine sahip bir maddedir, yani kendi molekülleri arasında çekim kuvveti sayesinde dağılmadan kalabilir. Su aynı zamanda yüksek adhezyon (farklı iki maddenin molekülleri arasındaki çekim kuvveti) kuvveti yüksek bir maddedir.

Page 23: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Yüzey gerilimi: Su, su molekülleri arasındaki güçlü kohezyonkuvveti nedeniyle oluşan yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Bu etki görülebilir bir etkidir, örneğin, küçük miktardaki su çözünmez bir yüzey üzerine (örn:polietilen) konduğunda, su, diğer madde ile beraber düşene dek kalacaktır. Çok temiz/kaygan cam bir yüzey üzerinde bile su ince bir film tabakası oluşturabilir, çünkü cam ve su molekülleri arasındaki moleküler çekim kuvvetleri (adhezyon), su veya cam moleküllerinin kendi aralarındaki çekim kuvvetinden (kohezyon) güçlüdür.

Kılcal hareket: Kılcal hareket, suyun çok dar (kılcal) bir boru/kanalda yerçekimi kuvvetine karşı hareketini ifade eder. Bu hareket oluşur, çünkü su boru/kanalın yüzeyine yapışır ve daha sonra boru/kanala yapışan su, kohezyon kuvveti sayesinde üzerinden daha fazla suyun geçmesini sağlar. Đşlem, yerçekimi adhezyon kuvvetini yenecek kadar su boru/kanaldan yukarı geçinceye dek tekrarlanır.

Bu olayı doğada da görmek mümkündür. Örneğin ağaçların kılcal damarlarında su en yüksek dallara kadar yerçekimine karşıhareket edebilmektedir.

Page 24: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Yüzey geriliminin örneklerini en çok suda görürüz. Suyun yüzey gerilimi çok yüksek olduğu için, birtakım ilginçfiziksel olaylar yaşanır. Örneğin bir su kabı, kabın yüksekliğinden biraz daha yüksek bir su kütlesini taşırmadan taşıyabilir. Ya da metal bir iğne suyun üzerine dikkatli bir biçimde yatay olarak konduğunda, batmadan yüzebilir. Suyun yüzey gerilimi, bilinen diğer sıvıların hemen hepsinden daha yüksektir ve bunun çok önemli bazı biyolojik etkileri vardır. Bitkilerdeki etki, bunların başında gelir. Bitkilerin, hiçbir pompaları, kas sistemleri vs. olmadan, toprağın derinliklerindeki suyu metrelerce yukarı taşıdıklarınıdüşündünüz mü? Bu sorunun cevabı, yüzey gerilimidir. Bitkilerin köklerindeki ve damarlarındaki kanallar, suyun yüzey geriliminden yararlanacak şekilde tasarlanmışlardır. Yukarı doğru gidildikçe daralan bu kanallar, suyun yukarıdoğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün tasarımımümkün kılan şey, biraz önce belirttiğimiz gibi suyun yüksek yüzey gerilimidir. Eğer suyun yüzey gerilimi diğer sıvıların çoğu gibi düşük düzeyde olsa, geniş karasal bitkilerin yaşaması fizyolojik olarak imkansız hale gelecektir

Bitkiler, suyun yüksek yüzey geriliminden yararlanacak şekilde tasarlanmışlardır. Yüzey gerilimin tırmandırıcıetkisi sayesinde, suyu metrelerce yukarıdaki yapraklarına ulaştırabilirler.

SUYUN YÜZEY GERĐLĐMĐ BĐTKĐLERĐN VARLIĞI ĐÇĐN ÖNEMĐ

Page 25: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Bitkilerde suyun emilimi kapiler hareketle yani kılcal borular boyunca olur. Su bitkinin damar çeperleri tarafından emilir. Su yukarıdoğru çıktıkça, suyun yüzeyinin hemen altındaki basınç birazcık düşer. Bu durumda atmosfer basıncı, basınç eşitlemesi yapmak için suyu bitkinin tabanından yukarı doğru iter. Sıvının (bu örnekte suyun) yüzey gerilimi ne kadar yüksekse, ve kılcal damarlar da ne denli ince ise, su da o kadar yükseklere kadar çıkacaktır.

BĐTKĐLERDE SUYUN EMĐLĐMĐ

Page 26: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

BĐR GÜNDE KÜÇÜK BĐR AYÇĐÇEĞĐ 1 LĐTRE SU HARCAR.

Page 27: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

BĐR KAYIN AĞACI , KURU VE SICAK BĐR GÜNDE 250 LĐTRE SU HARCAR...

Page 28: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

OKALĐPTUS AĞAÇLARI GÜNDE ORTALAMA 400 LĐTRE SU HARCAR

Page 29: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

Đçinde bir sıvı bulunan bir kap düşünelim. Sıvı kabı ıslatıyorsa (cam bardağın içindeki su gibi), adhezyon ve kohezyon arasındaki dengenin bir sonucu olarak sıvının yüzeyi kenarlarda yukarı doğru kıvrılır ve bariz bir değme açısı oluşturur. Diğer taraftan eğer sıvı kabııslatmıyorsa (cam bardağın içindeki çiva gibi), yüzeyi aşağı doğru kıvrılır; yani kabarcık gibi durur.

Suya bastırılmış ince cam borunun deliği o kadar küçüktür ki su ile cam arasındaki değme açısı sabit kalamaz. Çünkü adhezyon ile kohezyon arasındaki denge kurulamaz. Yüzey gerilimi, adhezyonabaskın gelir ve suyu yer çekimi tarafından dengelenene kadar yukarıiter.

Ağaçlarda ise su sütunu kökçüklerden yapraklardaki kılcal damarlara kadar sürekli bir biçimde çıkmaktadır. Bunu başaran hava basıncı değil suyun içindeki kohezyon kuvvetleri ile su ile hücre duvarları arasındaki adhezyon kuvvtleridir.

sonuç

Page 30: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

∗Đlk başta konu ile ilgili öğrencilerin dikkatini çekecek tübitakyayınlarından bir metin okurum.

∗Bu metin içerisinde öğrencilerin dikkatini çekmek, yorum yaptırmak için sorular sorarım.

∗Meraklarını uyandırmak için bazı ağaçların resimlerini kullanabiliriz.

ÖĞRENME VE ÖĞRETME ETKĐNLĐKLERĐGÜDÜLEME:

Page 31: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

KEŞFETME:

∗ Moleküller arası etkileşimden bahsederken görsel metaryaller kullanırım.

∗ Konu ile ilgili olarak yüzey gerilimi nedir? Gibi bir araştırma ödevi verebilirim.

∗ Kereviz saplarını kesin ve demet halinde suya koyup, Suyun içine ise bir miktar boya atıp, Bir müddet sonra bitkinin suyu kılcal borular yoluyla nasıl çektiğini suyun içine koyduğunuz boya sayesinde gösterip küçük bir deney yapabiliriz..

Page 32: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

AÇIKLAMA:

∗ Moleküller arası etkileşimi daha iyi anlamalarıiçin sonunda kavram haritası kullanırım.

∗ Öğretmen veya öğrenci sunumları yapılabilir.

UYARLAMA:

∗ Yüzey gerilimi adezyon ve kohezyonkuvvetlerini başka nerelerde gözüktüklerini sorabiliriz.

Page 33: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

DEĞERLENDĐRME:

∗ Moleküller arası etkileşimde kullandığımız kavram haritasını bu bölümde de oyun şeklinde kullanabiliriz.

∗ Anlatılan konuları kapsayan çoktan seçmeli, yada soru cevap yapabiliriz.

ÖLÇME VE DEĞERLENDĐRME

1- Aşağıdaki maddelerin yoğun fazlarındaki bağ türleri hakkında verilenlerin hangisi yanlıştır?

Madde Molekül içi bağ Moleküller arası bağa) Br2 apolar kovalent van der waalsb) CO2 polar kovalent van der waalsc) MgCI2 iyonik iyonikd) bakır iyonik iyonik e) H2O polar kovalent hidrojen bağı

Page 34: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

2- Bir gaz karışımını oluşturan moleküller arasında, aşağıdaki etkileşimlerden hangisinin bulunduğu kesindir?

I- Van der waals kuvvetleriII- Dipol-dipol etkileşimleriIII- Hidrojen bağlarıa) Yalnız I b) Yalnız II c) Yalnız III d) I ve II e) I, II ve III

3- Yüzey gerilimi nedir?

4- Adhezyon ve kohezyon kuvvetlerinin tanımını yapınız ve içbükeyliği dış bükeyliği anlatınız.

5- Suyun yüzey geriliminin neden önemli olduğunu anlatınız.

Page 35: AĞAÇLARIN YAPRAKLARINA SU NASIL AĞAÇLARIN …kimyaegitimi.org/sites/default/files/kontekst_uygulamalari/kimya_egitimi/molekuller...doğru "tırmanmasına" neden olurlar.Bu üstün

KAYNAKLAR

•http://64.233.183.104/search?q=cache:4ur0TGW-NQAJ:www.dyo.com.tr/uploads/yayinlar_082206162615_yayinlar_061606174147_yuzey_gerilimi.pdf+adezyon+kuvveti&hl=tr&ct=clnk&cd=4&gl=tr• http://bilgisev.blogcu.com/327768/•http://www.biltek.tubitak.gov.tr/merak_ettikleriniz/index.php?kategori_id=6&soru_id=3837•http://tr.wikipedia.org/wiki/Su•http://66.102.9.104/search?q=cache:TslrwS2s6MUJ:www.yok.gov.tr/egitim/ogretmen/kitaplar/ilkfen/ogrt/oaday14.doc+suyun+k%C4%B1lcal+hareketi&hl=tr&ct=clnk&cd=3&gl=tr•http://biliminadresi.blogcu.com/kimya+-+fizik/•http://www.biltek.tubitak.gov.tr/merak_ettikleriniz/index.php?kategori_id=6&soru_id=564•http://64.233.183.104/search?q=cache:MfBcpAeSxJYJ:www.dicle.edu.tr/~dasdag/kan.ppt+adezyon+kuvveti&hl=tr&ct=clnk&cd=9&gl=tr•http://www.biltek.tubitak.gov.tr/merak_ettikleriniz/index.php?kategori_id=5&soru_id=170•http://www.friendlife.net/bitkilerde-asansor-t20376.html?s=10d4f7b101b8c937681be8557fdec8fd&amp•http://66.102.9.104/search?q=cache:IhEurUdsPZMJ:www.aof.edu.tr/kitap/ioltp/2280/unite07.pdf+kohezyon+kuvvetleri&hl=tr&ct=clnk&cd=15&gl=tr•http://kimya.us/genel-konular/yuzey-ve-ara-yuzey-gerilimleri.html