10. Sınıf Kimya · 3. Ünite: Yeşil Kimya, Çevresel ve Ekolojik Sürdürülebilirlik
Makro ve Mikro Ölçekli Deneyler ve Atom Ekonomisi
Kimya laboratuvarında yapılan deneyler, eğitim amacıyla olsa bile çevreye etki eder: kullanılan kimyasal maddeler, harcanan su ve oluşan atıklar ekosistemi etkiler. Bu konuda aynı tepkimeyi makro ve mikro ölçekte gerçekleştirip çevresel etkilerini ölçütlerle karşılaştıracak, atom ekonomisi kavramıyla tepkimelerin verimliliğini değerlendirecek ve laboratuvar uygulamalarını sürdürülebilirlik perspektifinden yargılayacaksın.
Kazanımlar
- KİM.10.3.1.a Makro ve mikro ölçekli deneylerin ekosisteme etkilerine ilişkin ölçütler (kimyasal madde miktarı, su miktarı, kimyasal kirlilik miktarı) belirler.
- KİM.10.3.1.b Aynı tepkimeyi makro ve mikro ölçekte gerçekleştirirken belirlediği ölçütler temelinde ölçümler yapar.
- KİM.10.3.1.c Ölçüm sonuçlarından hareketle makro ve mikro ölçekli deneylerin ekosisteme etkilerini karşılaştırır.
- KİM.10.3.1.ç Makro ve mikro ölçekli deneylerin ekosisteme etkileri hakkında yargıya varır.
- Atom ekonomisi kavramını tanımlar ve basit tepkimelerde atom ekonomisi yüzdesini hesaplar.
Konu anlatımı
Yeşil kimya ve laboratuvarda sürdürülebilirlik
Makro ve mikro ölçekli deneyler
Ekosisteme etki ölçütleri
Atom ekonomisi kavramı
Çözümlü örnekler
Su ayak izi ve kimyasal kirliliğin önlenmesi
Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları
Anahtar terimler
- Makro ölçekli deney
- Geleneksel laboratuvar düzeneğiyle, büyük hacimlerde (25 – 100 mL) yapılan deney.
- Mikro ölçekli deney
- Aynı tepkimenin mikroplaka veya damlalıkla, çok küçük hacimlerde (0,5 – 2 mL) yapılması.
- Atom ekonomisi
- İstenen ürünün mol kütlesinin, tüm ürünlerin mol kütleleri toplamına oranı; tepkimenin atom verimliliğini gösteren teorik ölçüt.
- Su ayak izi
- Bir faaliyet için doğrudan ve dolaylı olarak tüketilen toplam tatlı su miktarı.
- Yeşil kimya
- Kimyasal süreçleri çevreye verilen zararı en aza indirecek şekilde tasarlama yaklaşımı.
- Kimyasal kirlilik
- Kimyasal atıkların su, toprak veya havaya karışarak ekosisteme zarar vermesi.
- Stokiyometrik oran
- Denkleştirilmiş kimyasal denklemde maddelerin mol cinsinden birbirine oranı.
- SKA 6
- Birleşmiş Milletler Sürdürülebilir Kalkınma Amacı 6: Temiz Su ve Sanitasyon.
Örnek soru
Atom ekonomisi kavramı aşağıdakilerden hangisini ifade eder?
- Bir tepkimede kullanılan toplam kimyasal madde miktarını
- İstenen ürünün mol kütlesinin tüm ürünlerin mol kütleleri toplamına oranını
- Deney sonunda oluşan atık miktarını
- Tepkimenin gerçekleşme hızını
- Deneyde harcanan toplam su miktarını
Doğru cevap: B
Çözüm
1. Atom ekonomisi (AE), istenen ürünün mol kütlesinin tüm ürünlerin mol kütleleri toplamına oranıdır:
$\text{AE} = \frac{M_{\text{istenen ürün}}}{M_{\text{tüm ürünler}}} \times 100$
2. Bu oran, tepkimedeki atomların ne kadarının istenen ürüne dönüştüğünü gösterir.
3. Doğru cevap B'dir. A şıkkı kimyasal tüketimi, C atık miktarını, D tepkime hızını, E su tüketimini ifade eder; bunların hiçbiri atom ekonomisi değildir.