9. sınıf: Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilirlik teması, çok küçük taneciklerin özelliklerini günlük yaşamın atık ve çevre sorunlarıyla ilişkilendirir. Nanoparçacığın boyutu, yüzey alanı ve kullanılan malzemenin niteliği birlikte düşünülmelidir. Bir ürünün yararlı bir özelliği bulunması, çevresel etkilerinin kendiliğinden güvenli olduğu anlamına gelmez.

Nano ölçekte boyut ve yüzey

Metre, mikrometre ve nanometre arasındaki dönüşümlerde uzunluğun sayısal değeri kadar birimi de önemlidir. Aynı toplam hacim daha küçük parçalara ayrıldığında toplam yüzey alanı artabilir. Küp parçalama gibi modellerde parça sayısı, bir parçanın yüzey alanı ve toplam yüzey alanı ayrı hesaplanır.

Modelin varsayımını görünür tutun

Bir nanoparçacıkta atom sayısı hesaplanıyorsa kullanılan geometrik model ve doluluk varsayımı soruda verilen sınırlar içinde okunur. Küresel hacim oranından türetilen sonuç, gerçek bir malzemenin bütün atomik ayrıntılarını ölçmüş olmak anlamına gelmez. Farklı büyüklükleri karşılaştırmadan önce ortak birime geçin.

Ekolojik kararları veriye dayandırın

Metal, alaşım ve metal nanoparçacıkların kullanımını değerlendirirken elde etme, kullanım ve atık aşamalarını birlikte ele alın. Bir arıtma yöntemini karşılaştırırken tabloda verilen bütün kirleticiler için verimi kontrol edin. Yeşil kimya yaklaşımı, kirlenmeyi yalnız sonradan temizlemek yerine atık oluşumunu kaynağında azaltmayı da amaçlar.

İlgili kazanımlar

KİM.9.3.1 Evsel atıklardan metal nanoparçacık elde etmek üzere deney yapabilme
KİM.9.3.2 Metal, alaşım ve metal nanoparçacıkların ekosistemdeki etkilerine ilişkin problem çözebilme

Çözümlü örnekler

Örnek 1

7{,}2\cdot 10^{3}

nm uzunluk kaç pm eder? (Sonucu bilimsel gösterimle yazınız.)

A)
$7{,}2\cdot 10^{6}$
B)
$7{,}2\cdot 10^{5}$
C)
$7{,}2\cdot 10^{8}$
D)
$7{,}2\cdot 10^{9}$
E)
$7{,}2\cdot 10^{7}$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): m, mm, µm, nm ve pm sırasındaki ardışık birimler arasında 1000 kat fark vardır.

1\ \mathrm{nm}=10^{3}\ \mathrm{pm}

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Verilen değer dönüşüm çarpanıyla çarpılır ve bilimsel gösterimle yazılır.

7{,}2\cdot 10^{3}\cdot 10^{3}=7{,}2\cdot 10^{6}

Cevap

7{,}2\cdot 10^{6}

Örnek 2

Kenar uzunluğu 6 cm olan küp biçimli bir metal parçası, kenar uzunluğu

0{,}6

cm olan eş küplere ayrılıyor. Elde edilen küplerin toplam yüzey alanı kaç cm²'dir?

A)
$216000$
B)
$2160$
C)
$360$
D)
$216$
E)
$21600$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Her kenar boyunca parça sayısı bulunur; toplam küp sayısı bunun küpüdür.

\left(\frac{6}{0{,}6}\right)^{3}=1000

2. Adım (Kimya: model ve işlem): Bir küpün yüzey alanı 6·a²'dir.

6\cdot 0{,}6^{2}=2{,}16

3. Adım (Kimya: model ve işlem): Toplam yüzey alanı küp sayısı ile bir küpün yüzey alanının çarpımıdır; hacim değişmezken yüzey alanı/hacim oranı 10 katına çıkar.

1000\cdot 2{,}16=2160

Cevap

2160

Örnek 3

Bir kimya fabrikası şu uygulamayı yapıyor: Kullanımdan sonra doğada zararsız maddelere parçalanan bir ambalaj tasarlamak. Bu uygulama yeşil kimyanın hangi ilkesine örnektir?

A)
Bozunmanın Tasarımı
B)
Kazanın Önlenmesi ve Daha Güvenli Bir Kimya
C)
Enerji Verimliliği İçin Tasarım
D)
Gerçek Zamanlı Kirlilik Analizi
E)
Daha Güvenli Çözücüler ve Yardımcı Maddeler

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Kimya: model ve işlem): Uygulama (Kullanımdan sonra doğada zararsız maddelere parçalanan bir ambalaj tasarlamak) neyi azalttığına veya değiştirdiğine göre yeşil kimyanın on iki ilkesiyle karşılaştırılır.

\text{verilen uygulama}\Longrightarrow \text{Bozunmanın Tasarımı}

Cevap

Bozunmanın Tasarımı

Sık yapılan hatalar

Uzunluk dönüşüm katsayısını hacme veya alana aynen uygulamak.
Nanoparçacıkları yalnız küçük oldukları için zararsız kabul etmek.
Bir kirleticide yüksek verim sağlayan yöntemin bütün kirleticilerde en iyi olduğunu varsaymak.

Uygulama ve etkinlik sınırları

Evsel atıklardan metal nanoparçacık elde etme deneyi, numune analizi ve ekosistem araştırması bu sayfada gerçekleştirilmez.

Çalışmaya devam edin

Öğrenci alanında çalış Öğretmen alanında hazırla

Sınıf konularına dön