Katılımcıların Reaksiyon, Kimyasal Reaksiyon, Kimyasal Reaksiyonun

Kimyasal reaksiyon bilimsel olarak kimyasal maddenin kimyasal değişmeye uğraması olarak tanımlanır (Atasoy, 2004, syf. 125). Katılımcıların kimyasal reaksiyon yerine, kimyasal tepkime gibi eş anlamlı isimler dışında, katılımcı 1, 4, 6 ve 7’nin “etkileşim” olarak adlandırması, katılımcı 2 ve 3’ün “eski bağların kopup yeni bağların oluşması”, katılımcı 5’in “iki elementten yeni ürün oluşumu”, katılımcı 8’in “bir maddenin tepkimeye girmesi” ve 9’un ise “değişim gibi bir şey” olarak ifade etmelerinden kimyasal reaksiyonun bilimsel tanımına ters düşmedikleri ancak tam bir tanımlamada da bulunmadıkları görülmektedir.

101

Kimyasal değişme ise taneciklerin elektronik yapısındaki değişmelerdir (Atasoy, 2004, syf. 125). Katılımcı 6 maddenin içyapısının değişmesi (atomlar, elektronlar) olarak tanecik boyutunda düşünerek elektronik yapıdaki değişmeleri mikroskobik boyutta ifade ederken, kimyasal değişme kavramı diğer katılımcılar tarafından maddenin kimyasal özelliklerinin değişmesi, maddeyi eski haline çevirememek olarak tanımlandı.

Bir kimyasal reaksiyonun olduğu renk değişimi, katı oluşumu, ısı enerjisi açığa çıkması veya soğurulması ve gaz çıkışı gibi gözlenebilen özelliklerden anlaşılır. Katılımcılar genel olarak bir kimyasal reaksiyonun olduğunu daha çok renk değişiminden, gaz çıkışından, kokudan ve enerji açığa çıkması ya da soğurulmasından anladıklarını ifade ettiler. Katı oluşumu, yalnız katılımcı 6 tarafından söylendi, fakat özelliklerin tamamını katılımcılar hatırlayamasa da bir kimyasal reaksiyonun olduğunu bilimsel olarak anlayacakları birkaç özellik saydılar.

Kimyasal değişmeler kimyasal eşitliklerle gösterilir. Denkleştirilmiş bir kimyasal eşitlik basit bir matematiksel eşitlik değil, atomik seviyede bir denkleştirme işlemidir; her bir maddenin bileşimini, mevcut atom ve moleküllerin bağ sayılarını ve her bir maddenin bağıl kütlesini verir (Atasoy, 2004, syf. 128). Kimyasal değişmelerin gösteriminin aslında bir kimyasal eşitlik olarak adlandırıldığının katılımcıların aklına gelmediği görüldü. Denkleştirilmiş bir kimyasal eşitlik basit bir matematiksel eşitlik olmadığı halde katılımcılar tarafından öyleymiş gibi algılansa da, aslında birçok bilgiyi içerdiği de katılımcılar tarafından ifade edildi. Katılımcıların hiç biri denkleştirilmiş bir kimyasal eşitliğin atomik seviyede bir denkleştirme işlemi olduğuna değinmediler. Fakat bağ sayılarını verdiğini ifade etmelerinden mevcut atom ve molekülleri mikroskobik boyutta düşündükleri sonucuna varılabilir. Ancak katılımcılar genellikle denkleştirilmiş bir kimyasal eşitliğin reaksiyona giren maddeleri, oluşan ürünleri ve mol sayılarını vereceğini ifade ettiler.

5.1.2. Katılımcıların Enerji Bakımından Reaksiyon Çeşitleri, Mutlak Enerji, Bağ Enerjisi ve Aktivasyon Enerjisi Kavramları İle İlgili Görüşleri

Enerji bakımından reaksiyon çeşitleri ekzotermik ve endotermiktir. Katılımcıların hepsi endotermik ve ekzotermik tepkimenin bilimsel bilgiye uygun

açıklamalarında bulundular. Katılımcı 7 ve 8, enerji bakımından reaksiyon çeşitlerinin sorulduğu soruda kömürün yanmasından enerji açığa çıktığı için ekzotermik bir tepkime olduğunu belirtti ancak, fotosentez olayında güneşten enerji alındığını düşünemediklerinden, onun da ekzotermik olduğunu ifade ettiler. Katılımcı 4 ise ışığın enerji olmadığını düşündüğünden fotosentez olayı için açıklama yapamasa da, endotermik reaksiyon için doğru yorumlarda bulundu. Buradan esasında katılımcıların endotermik ve ekzotermik tepkimenin ne olduğunu bildikleri, fakat fotosentez örneğinin 3 katılımcıda da karışıklığa sebep olduğu sonucuna varılabilir.

Sabit basınç altında enerji değişimini entalpi olarak ifade ederiz. Katılımcılara göre enerji değişimi entalpidir. Yalnız Katılımcı 9 enerji farkının entalpi olarak ifade edildiğinden emin olamadı. Enerji değişimin sabit basınç altında entalpi olarak ifade edildiği Katılımcılar tarafından söylenmedi. Bu da bize katılımcılardaki entalpi bilgisinin bilimsel olarak doğru olsa da eksik olduğunu gösterdi. Katılımcı 9 dışındakiler endotermik ve ekzotermik tepkimelerde entalpinin işaretinin ne olacağı konusunda çelişki yaşamadan doğru yanıtta hemfikir oldular. Katılımcı 9 ise tam tersini ifade etti.

Bu enerji değişimi reaksiyona giren türlerdeki ve ürünlerdeki mevcut ve oluşacak bağların enerjisi bilinerek bulunabilir. Katılımcılar reaktant ve ürünlerin veya bir maddenin mutlak enerjisinin ölçülemeyeceğini, ölçülenin enerji farkı olduğunu ifade ettiler. Fakat enerji farkının nasıl ölçüldüğü konusunda, reaksiyona giren türlerdeki ve ürünlerdeki mevcut ve oluşacak bağların enerjisini düşünmediklerinden, tereddüt yaşayarak bilimsel olarak tam bir yorum getiremediler.

İki atom arasında bağ oluştuğu zaman çevreye verilen enerji o iki atom arasındaki bağ enerjisinin değeridir (Atasoy, 2004, syf. 131). Bağ enerjisi Katılımcı 4 ve 6 tarafından mikroskobik boyutta doğru olarak tanımlanırken Katılımcı 7 bağ enerjisini iyonlaşma enerjisi ile karıştırdı. Katılımcı 8 ’in ise “iki element arasındaki etkileşimin enerjisidir, iki molekülün de olabilir” derken molekül seviyesine indiği ancak atomik seviyede doğru bir tanımda bulunamadığı görüldü. Diğer katılımcılar ise bağ enerjisine ilişkin tam bir bilimsel tanımlamada bulunamadılar.

103

Bir molekül alıp bağ enerjisinin ölçülüp ölçülemeyeceği sorulduğunda tüm katılımcılar tereddüt etti ve ölçülebileceğini söylediler. Enerjinin biriminden yola çıkıp molünkinin ölçülebileceği sonucuna ulaşanlar olsa da molekülünkinin ölçülebileceğinde kararlı olan katılımcılar da oldu.

Bütün reaksiyonların başlayabilmesi için enerjiye ihtiyacı olduğu konusunda tüm katılımcılar hemfikirdi. Aktivasyon enerjisi kavramı ve her reaksiyon için aktivasyon enerjisinin aynı olmayacağı tüm katılımcılar tarafından ifade edildi. Fakat bunun neye bağlı olduğu konusu Katılımcıların 4 tanesi tarafından doğru bilindi, diğer katılımcılar ise ya bilmediklerini belirttiler ya da eksik ve yanlış ifadelerde bulundular.

5.1.3. Katılımcıların Reaksiyon Hızı, Ölçümü, Reaksiyon Hızını Etkileyen