Katılar ve Özellikleri (Amorf ve Kristal Katılar) Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Bir uzay mühendisi, atmosfere giriş sırasında maruz kalınacak yüksek ısıl gerilimlere ve sürtünmeye dayanacak yeni bir ısı kalkanı tasarlamak istemektedir. Mühendisin amorf malzemeler veya moleküler kristaller yerine kovalent ağ örgülü kristal katıları seçmesindeki en mantıklı bilimsel gerekçe ne olabilir?

   • A) Kovalent ağ örgülü kristallerin yapısındaki zayıf dipol-dipol bağlarının ısıyı absorbe ederek kolayca kırılması
   • B) Amorf katıların belirli bir erime noktasının olması ve ısı altında hızla tamamen buharlaşması
   • C) Moleküler kristallerin geniş boşluklu örgü yapısının yüksek ısı iletkenliği sağlaması
   • D) Kovalent ağ örgülü kristallerin amorf malzemeler gibi ısıtıldıklarında sürekli yumuşayarak darbeyi emmesi
   • E) Güçlü kovalent bağlarla birbirine bağlı atomların oluşturduğu dev yapının, çok yüksek sıcaklıklarda dahi geometrik ve kimyasal kararlılığını koruması

2. Bir araştırmacı üç bilinmeyen katının fiziksel davranışlarını incelemiştir: • K: Çok serttir, elektrik akımını iletmez ve erime noktası 3550 °C'dir. • L: Erime noktası 1085 °C'dir, işlenebilir, tel ve levha hâline getirilebilir. • M: Kırılgandır, katıyken yalıtkandır fakat eritildiğinde elektriği iletir. Bu araştırmacının katılarla ilgili yapacağı doğru sınıflandırma aşağıdakilerden hangisidir?

   • A) K: İyonik katı, L: Metalik katı, M: Amorf katı
   • B) K: Moleküler katı, L: Kovalent katı, M: İyonik katı
   • C) K: Kovalent katı, L: Metalik katı, M: İyonik katı
   • D) K: Amorf katı, L: İyonik katı, M: Moleküler katı
   • E) K: Kovalent katı, L: İyonik katı, M: Metalik katı

3. Bir öğrenci grubu, 'Tüm moleküler katıların erime noktası iyonik katıların erime noktasından her zaman düşüktür' hipotezini ileri sürüyor. Bilimsel kaynakları inceleyen Ahmet; glukoz şekerinin (moleküler) erime noktasının 146 °C olduğunu, bazı iyonik sıvıların oda sıcaklığında sıvılaştığını, kuru buzun ise çok daha düşük sıcaklıklarda süblimleştiğini görüyor. Ahmet'in bilim insanlarının kabul görmüş verileriyle kendi hipotezini karşılaştırarak yapacağı en tutarlı bilimsel çıkarım hangisidir?

   • A) İyonik katıların erime noktaları sadece moleküler ağırlıklarına bağlıdır ve her zaman sabittir.
   • B) Moleküler katıların erime noktaları, moleküller arasındaki zayıf etkileşimlerin türü ve gücüne bağlı olarak geniş bir sıcaklık aralığında değişebilir.
   • C) Katı türlerinin erime noktalarını belirlemede moleküller arası etkileşimlerin hiçbir rolü yoktur.
   • D) Tüm iyonik bileşikler sadece moleküler yapıda kristalleştiği için erime noktaları düşüktür.
   • E) Moleküler katılar her zaman iyonik katılardan daha güçlü kovalent ağ örgüsü oluşturur.

4. Kuru buz (katı CO₂) oda sıcaklığında sıvılaşmadan doğrudan gaz fazına geçerken, buz (katı H₂O) önce eriyerek sıvı suya dönüşür. Her ikisi de moleküler katı sınıfında olan bu iki maddenin fiziksel hâl değişimlerindeki bu kararlılık farkı, hangi etkileşimin gücüyle doğrudan açıklanır?

   • A) CO₂ molekülleri içindeki kovalent bağların, H₂O içindeki kovalent bağlardan daha güçlü olmasıyla
   • B) Kuru buzun yapısındaki karbon atomlarının amorf katı benzeri kararsız yapılar oluşturmasıyla
   • C) H₂O moleküllerindeki oksijen atomlarının metalik bağ oluşturarak katıyı daha sıkı tutmasıyla
   • D) H₂O molekülleri arasındaki hidrojen bağlarının, CO₂ molekülleri arasındaki zayıf London kuvvetlerinden belirgin derecede güçlü olmasıyla
   • E) CO₂ katısında moleküller arası iyonik çekim kuvvetlerinin etkin rol oynamasıyla

5. Türkiye'nin ilk endüstriyel yerli ve millî kristal silisyum ingot üretimi projesi, güneş enerjisi teknolojilerinde ülkemizin kalkınması için tarihî bir öneme sahiptir. Bu projede yarı iletken olarak üretilen silisyum ingotun yüksek sıcaklıklara ve zorlu koşullara dayanıklı olmasını sağlayan kimyasal niteliği aşağıdakilerden hangisidir?

   • A) Silisyum atomlarının güçlü kovalent bağlarla üç boyutlu ağ örgülü kristal yapıda bulunması
   • B) Silisyum kristalinin moleküler katılar gibi sadece zayıf London çekim kuvvetlerine sahip olması
   • C) Amorf silisyumun camsı geçiş sıcaklığının çok düşük olması sayesinde esneklik kazanması
   • D) Yapısındaki yoğun metalik bağlar sayesinde elektron denizinin ısıyı hızla dağıtması
   • E) Su gibi donarken hacminin genişlemesiyle boşluklu ve hafif bir kristal yapı oluşturması

6. Bir öğrenci, bakır telin katı hâlde elektriği çok iyi ilettiğini fakat yemek tuzunun (NaCl) elektriği iletmesi için eritilmesi veya suda çözünmesi gerektiğini fark ediyor. Öğrenci bu durumu kristal türlerindeki hangi temel yapısal farkla açıklamalıdır?

   • A) Metallerin iyonik kristal, tuzların ise moleküler kristal özelliği taşımasıyla
   • B) Bakır atomlarının iyonlaşma enerjisinin çok yüksek, sodyum iyonlarının ise çok düşük olmasıyla
   • C) Metallerdeki serbest elektron denizinin hareketliliği ile iyonik katılardaki iyonların katı örgüde sabit konumda bulunmasıyla
   • D) İyonik katıların sadece kovalent ağ örgüsü kurarak elektronların hareketini tamamen engellemesiyle
   • E) Bakırın amorf yapısının sağladığı esnekliğin, tuzun kırılgan yapısından daha üstün olmasıyla

7. Hem elmas hem de grafit sadece karbon atomlarından oluşmasına rağmen; elmas bilinen en sert doğal maddelerden biriyken, grafit yumuşak ve elektrik iletkendir. Aynı tür atomlardan oluşan bu iki katının fiziksel özelliklerinin bu denli farklı olmasının temel sebebi aşağıdakilerden hangisidir?

   • A) Karbon atomları arasındaki kovalent bağların geometrik düzeninin ve kristal ağ yapısının farklı olması
   • B) Grafitte karbon atomlarının amorf, elmasta ise sadece iyonik yapıda düzenlenmesi
   • C) Elmasın yapısındaki kovalent bağların, grafitteki kovalent bağlardan kimyasal olarak tamamen farklı olması
   • D) Grafitteki atomlar arasında sadece zayıf van der Waals etkileşimlerinin bulunması
   • E) Elmasın dış basınçtan etkilenmeyen amorf bir kararlılığa sahip olması

8. Bir araştırmacı, X ve Y katılarının özelliklerini test etmek için aşağıdaki veri setini incelemiştir: • X: Erime noktası 801 °C, katı hâlde yalıtkan, sıvı hâlde iletken. • Y: Erime noktası -78 °C, oda sıcaklığında gaz, katı hâlde yalıtkan. Bu verilere göre X ve Y katılarının örgü birimlerini bir arada tutan kuvvetler sırasıyla hangisinde doğru sınıflandırılmıştır?

   • A) Moleküler çekim kuvvetleri - Metalik bağlar
   • B) Kovalent ağ örgüsü - İyonik çekim kuvvetleri
   • C) Metalik bağlar - Moleküller arası zayıf etkileşimler
   • D) İyonik bağlar - Kovalent ağ örgüsü bağları
   • E) İyonik çekim kuvvetleri - Moleküller arası zayıf etkileşimler

9. Laboratuvarda bir katının fiziksel özellikleri test ediliyor. Bu katının elektriği iletmediği, çok yüksek erime noktasına sahip olduğu ve suda çözünmediği tespit ediliyor. Örgü noktalarında atomların kovalent bağlarla üç boyutlu dev bir ağ oluşturduğu bilindiğine göre, bu katı aşağıdakilerden hangisi olabilir?

   • A) Kuru buz (Kovalent yapılı moleküler katı)
   • B) Kuvars (Kovalent ağ örgülü kristal katı)
   • C) Sofra tuzu (Güçlü iyonik örgü yapılı katı)
   • D) Çinko metal levha (Elektron denizi içeren katı)
   • E) Naftalin (Molekülleri arasında London kuvvetleri olan katı)

10. Bir cam ustası, camı ısıtarak istediği şekle kolayca sokabilirken, sofra tuzunu (NaCl) ısıttığında tuzun aniden sıvılaştığını gözlemler. Ustanın gözlemlediği bu farklılığın temel nedeni, katı türlerinin aşağıdaki hangi özelliğinden kaynaklanmaktadır?

    • A) Sofra tuzunun amorf katı olması nedeniyle belirli bir erime sıcaklığının bulunması
    • B) Camın kristal örgü yapısında güçlü iyonik bağlar barındırması
    • C) Sofra tuzunun düzensiz atomik dizilimi yüzünden daha kolay erimesi
    • D) Camın düzensiz amorf yapısı nedeniyle belirli bir erime noktası yerine camsı geçiş sıcaklığına sahip olması
    • E) Kristal katıların ısıtıldıklarında önce yumuşayıp sonra akıcılık kazanması

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.