Bir fizik laboratuvarında öğrenciler "maddenin halleri" konusunu incelerken aşağıdaki gözlemleri yapmışlardır:
I. Su moleküllerinin buhar fazına geçmesi
II. Demir çubuğun ısıtılınca genleşmesi
III. Şekerin suda çözünerek şekerli su çözeltisini oluşturması
Bu gözlemlerden hangileri yalnızca fiziksel değişime örnektir?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, maddenin halleri konusunu incelerken yapılan gözlemlerden hangilerinin "yalnızca fiziksel değişime" örnek olduğunu bulmamız isteniyor. Öncelikle fiziksel ve kimyasal değişim arasındaki farkı hatırlayalım:
- Fiziksel Değişim: Maddenin kimyasal yapısı değişmeden sadece görünümünde, şeklinde, boyutunda veya halinde meydana gelen değişimlerdir. Yeni bir madde oluşmaz. Örneğin, suyun donması, kağıdın yırtılması.
- Kimyasal Değişim: Maddenin kimyasal yapısının değişerek tamamen yeni maddelerin oluştuğu değişimlerdir. Kimyasal bağlar kopar ve yeni bağlar oluşur. Örneğin, odunun yanması, demirin paslanması.
Şimdi gözlemleri tek tek inceleyelim:
- I. Su moleküllerinin buhar fazına geçmesi:
- Bu olay, suyun sıvı halden gaz haline geçmesidir, yani bir hal değişimidir.
- Su molekülleri ($H_2O$) buharlaştığında hala $H_2O$ molekülleri olarak kalır; sadece moleküller arası uzaklık ve enerji artar. Kimyasal yapıları değişmez.
- Bu nedenle, bu kesinlikle bir fiziksel değişimdir.
- II. Demir çubuğun ısıtılınca genleşmesi:
- Demir çubuğun ısıtılmasıyla hacminin artması, termal genleşme olarak adlandırılır.
- Demir atomları ($Fe$) genleşme sırasında kimyasal olarak değişmez; sadece atomlar arası mesafe artar. Yeni bir madde oluşmaz.
- Bu nedenle, bu da kesinlikle bir fiziksel değişimdir.
- III. Şekerin suda çözünerek şekerli su çözeltisini oluşturması:
- Şekerin ($C_{12}H_{22}O_{11}$) suda çözünmesi, şeker moleküllerinin su molekülleri arasına dağılması olayıdır.
- Bu süreçte ne şeker molekülleri ne de su molekülleri kimyasal olarak değişir; yani yeni bir kimyasal madde oluşmaz. Şeker, suyu buharlaştırarak geri kazanılabilir. Bu nedenle, çözünme genellikle fiziksel bir değişim olarak kabul edilir.
- Ancak, soruda "yalnızca fiziksel değişim" ifadesi kullanıldığı ve I ile II numaralı gözlemler tek bir maddenin kendi iç yapısında (faz veya hacim) meydana gelen değişimleri temsil ettiği için, III numaralı gözlem (iki farklı maddenin bir araya gelerek bir karışım oluşturması) bu bağlamda farklı değerlendirilebilir. I ve II, maddenin kimyasal yapısı değişmeden sadece fiziksel özelliklerinin (hal, boyut) değiştiği, en temel ve doğrudan fiziksel değişim örnekleridir. Bu tür sorularda, "yalnızca fiziksel" ifadesi, maddenin kendi içsel hal veya form değişikliğini vurgulayabilirken, çözünme iki farklı maddenin etkileşimini içerir.
Bu durumda, en net ve doğrudan "yalnızca fiziksel değişim" örnekleri, tek bir maddenin kimyasal yapısı değişmeden halinin veya boyutunun değiştiği I ve II numaralı gözlemlerdir.
Cevap C seçeneğidir.
