madde ve özellikleri

Konu: madde ve özellikleri 03.10.07 22:49

MADDE VE ÖZELLİKLERİ
Etrafımızda çok değişik maddeler vardır.Bu maddelerin aynı yada farklı olduklarını nasıl ayırt edebilirsiniz.Bu maddelerin sadece kütlelerini yada hacimlerini ölçmemiz bunları farklılandırmak için yeterli mi?
Bir maddeninfarklı olduğunu hacim ve kütlelerini ölçmekle tamamen farklı olduğunu söyleyemeyiz. Bunun yanında karşılaştırılan maddelerin erime noktası, kaynama noktası gibi özelliklerine de bakmamız gerekmektedir. Sadece kütle ve hacimleri ölçmekle yoğunluk hesabı yaparak kısmen de olsa maddenin aynı ya da farklı olduğunu söylemek de mümkündür.
Suyun kaynama noktası 100 oC dir. Su kaç oC de buharlaşır? Buharlaşma olayını açıklayarak, kaynama noktası ile karşılaştırmasını yapınız.
Suyun kaynama noktası 100 oC olması demek suyun bu noktanın altında buharlaşmayacağını göstermez. Su her zaman donma noktasının üzerinde buharlaşır. Suyun Kaynama noktası dış basınca karşı yapılan bir işlemdir. Su dış basınç ile aynı düzeye geldiğinde kaynamaya başlar. Su donma noktasının dışında dışarıdan aldığı ısıyı değerlendirerek kaynama noktasına bakmaksızın buharlaşma işlemini gerçekleştirir.
Göller ve nehirler kışın donarlar, ama içlerindeki hayat devam eder. Bu nasıl gerçekleşir?
Buzun yoğunluğu suyunkinden azdır ve bu nedenle buz su üzerinde yüzer. Isı iletimi konusunda kötü bir iletken olan buz, suyu aşağıda yalıtır ve bu suyun sıcaklığının donma noktasının altında kalmasını sağlar. Aslında böyle olması işimize gelir, çünkü en üstten en alta kadar bütün su kütlesi donacak olsa, su içindeki hayat tamamen yok olurdu. Üstelik sıcaklık 0 o C’ın biraz üstüne çıktığında, buz tabakasının üst kısımları erimeye başlamaz. Bunun nedeni buzun bazen erime noktasının üzerindeyken bile yarı kararlı katı halde kalabilmesidir. Bu durum buzun saflık derecesiyle ilgilidir.
MADDE VE ÖZELLİKLERİ :

Boşlukta yer kaplayan,kütlesi ve hacmi olan her varlığa madde diyoruz.Etrafınızda gördüğünüz hava ,su, canlılar,bitkiler....hepsi birer maddedir.Maddenin özelliklerinden bahsederken,maddeyi ortak ve ayırt edici özelliklerine göre iki başlık altında toplayabiliriz.

Fiziksel özellikler
- Maddenin bir başka maddeye dönüşmeksizin gözlenebilen ve ölçülebilen dış görünüşü ile ilgili özellikleridir.
- Maddenin rengi, kokusu, tadı, çözünürlüğü, sertliği, hacmi, ısı ve elektrik iletkenliği, katı, sıvı, gaz hâlleri, erime noktası, kaynama noktası fiziksel özelliklerdir.

Kimyasal özellikleri
- Maddenin reaksiyon verebilme veya başka maddeler ile birleşerek yeni madde oluşturabilme kapasitesidir.
- Bir maddenin başka madde ile etkileşmesi veya etkileşmemesi, onun kimyasal yapısı ile ilgili özelliklerdendir.
- Yanıcı olup olmaması, asidik ya da bazik olması, suyla reaksiyona girip girmemesi kimyasal özelliklere örnek verilebilir.

Radyoaktif özellikler

- Bazı maddeler kendiliğinden ışın yayar. Bu özelliği yapısında bulunduran elementlere radyoaktif elementler denir.
Uranyum, radyum, toryum gibi elementler radyoaktiftir.

Maddenin Ortak Özellikleri :

Tüm maddelerin ortak iki özelliği, kütle ve hacimdir.
Kütle:Kütle bir cisimde ki madde miktarıdır. (Kütle ile ağırlık aynı anlama gelmez)Bir cisme etkiyen yer çekimi kuvveti onun ağırlığıdır. Dünya'da ve Ay'da yer çekimi farklı olduğundan burada ölçülen ağırlıklarda farklıdır.Ama madde miktarı(kütlesi) her yerde aynı olduğundan değişmez.
Hacim:Maddenin boşlukta kapladığı yerdir.Her maddenin bir hacmi vardır.
Maddenin Ayırt Edici Özellikleri :
Bir maddenin diğer maddelerden farklılık gösteren özellikleri,onun ayırt edici özelliğidir. Maddenin şekline, miktarına, tadına, kokusuna vb. bağlı olmayan,madde üzerinde doğrudan doğruya görünmeyen farkları ortaya koyan özelliklere ayırt edici özellikleri diyoruz Öz kütle, esneklik,erime ve kaynama noktası,öz ısı, genleşme ve çözünürlük sıkça karşılaştığımız belli başlı ayırt edici özelliklerdir.

Element : Yapısında tek cins atom ihtiva eden saf maddelerdir. Örneğin, Fe, C, N, O...

Metaller ve Genel Özellikleri :
1. Isı ve elektriği iyi iletirler.
2. Hg hariç hepsi oda sıcaklığında katıdır.
3. Asit çözeltileriyle çoğu H2 gazı açığa çıkarırlar.
4. Kendi aralarında bileşik yapamazlar, fiziksel bir karışım olan alaşımları oluştururlar. Örneğin prinç (Cu-Zn), tunç (Cu-Sn) , çelik (Fe-C-Cr...), 18 ayar altın (%75 altın-%25 Cu)
5. Elektron almazlar.
6. Yüzeyleri parlaktır.
7. Dövülebilir,tel ve levha haline getirilebilirler.
Ametaller ve Genel Özellikleri :
1. Isı ve elektriği iletmezler.
2. Oda sıcaklığında çoğu gaz halindedir.
3. Kendi aralarında ve metallerle bileşik yapabilirler.
4. Elektron alış-verişi yapabilirler.
5. Sulu asitlere çoğu etki etmez.
6. Yüzeyleri mattır.
7. Kırılgandırlar.
Bileşik : Yapısında en az iki cins atom ihtiva eden saf maddelerdir. Örneğin, H2O, C6H12O6, NH3...
Çözelti : Birbiri içerisinde homojen dağılmasıyla oluşan karışımlara çözelti denir. Hava, lehim,gazoz,deniz suyu....gibi.

Süspansiyon : Bir katının bir sıvı içerisinde ya da havada (sis içinde) çözünmeden dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlardır. Ayran,kahve,tebeşir tozu+su...

Emülsiyon : Bir sıvının başka bir sıvı içerisinde çözünmeden dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlardır.
Örnek: Zeytinyağlı su, benzinli su...

Karışımlarla Bileşikler Arasındaki Farklar ve Ortak Yanları :

1. Karışımı oluşturan maddeler karışım içerisinde kendi özelliğini koruduğu halde bileşiği oluşturan elementler fiziksel ve kimyasal tüm özelliklerini kaybederler.
2. Karışımı oluşturan maddeler her oranda karıştığı halde, bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında her zaman basit bir oran vardır.
3. Karışımlar fiziksel yollarla oluşur ve fiziksel yöntemler bileşenlerine ayrılır. Bileşikler ise kimyasal yolla oluşur ve kimyasal yöntemlerle ayrışırılar.
4. Karışımların formülü olmadığı halde, her bileşiğin mutlaka bir kimyasal formülü vardır.
5. Karışımların belirli fiziksel özelliği (öz kütle, kaynama noktası, erime noktası...) olmadığı halde bileşikler bu özelliklere sahip saf maddelerdir.
6. Karışımlar ve bileşikler oluşurken toplam kütle korunur. Bu durum her ikisi içinde ortaktır.
7. Karışımlar ve bileşikler en az iki cins atom ihtiva ederler.

Ayırt Edici Özellikler :
1.Öz Kütle : Bir maddenin birim hacminin kütlesine denir. Katı-sıvı-gazlar için ayırt edicidir.
m=d.v
Öz kütleyi sadece sıcaklık ve basınç değiştirebilir. Sıcaklık arttıkça maddenin hacmi artar fakat kütle değişmez. Hacim artınca öz kütle azalır.

2. Kaynama Sıcaklığı : Saf bir sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir. Sıvılar ve gazlar için ayırt edici bir özelliktir, çünkü kaynama sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığına eşittir.

Kaynama Sıcaklığına Etki Eden Faktörler :

a) Açık Hava Basıncı : Kaynama sıcaklığı atmosfer basıncıyla doğru orantılı olarak artar ya da azalır. Yükseklere çıkıldıkça dış basınç düştüğünden sıvıların kaynama sıcaklıkları da düşer.
b) Sıvının Cinsi : Kaynama sıcaklığı her sıvı için farklıdır. Örneğin saf su 100 0C de , C2H5OH 78 0C de kaynar.
c) Sıvının Saflığı: Saf sıvılar sabit basınç altında her zaman sabit bir sıcaklıkta kaynarlar. Fakat sıvıya, sıvıda çözünebilen bir katı eklendiği zaman kaynama sıcaklığı yükseldiği gibi, donma sıcaklığı da düşer. Saf su 1 atm basınçta 100 0C de kaynadığı halde tuzlu su 100 0C nin üzerindeki bir sıcaklıkta kaynar ve kaynarken sıcaklık sabit kalmaz.
Kaynama noktası buhar basıncıyla ters orantılı olup buhar basıncı yüksek olan sıvıların kaynama noktaları düşüktür. Alkolün kaynama noktası saf sudan düşük olup buharının yaptığı basınç saf sudan fazladır.
Sıvının miktarı yada ısıtıcı kaynağın gücü kaynama sıcaklığını değiştirmez sadece sıvının kaynamaya başlaması için gerekli olan süreyi değiştirebilir. Buhar basıncı madde miktarına bağlı değildir. Sadece sıvının cinsine ve sıcaklığına bağlıdır.

3.Donma Sıcaklığı: Bir sıvının sıvı halden katı hale geçtiği andaki sıcaklığa donma sıcaklığı denir. Bir maddenin donma sıcaklığı erime sıcaklığına eşittir. Katı ve sıvılar için ayırt edicidir. Bir madenin erime sıcaklığı donma sıcaklığına eşittir. Katı ve sıvılar için ayırt edicidir.
4.Esneklik : Katılar için ayırt edici bir özelliktir. Çünkü sadece katılar esneyebilir.
5.Genleşme :Katı ve sıvılar için ortak ayırt edici bir özelliktir. Gazlar için geçerli değildir. Çünkü gazların hepsi hacimlerinin 1/273’ü oranında genleşir ve her bir gaz için spesifik bir genleşme kat sayısı yoktur.

6.Çözünürlük : Genelde 100 gram suda çözünebilen madde miktarı olarak verilir. Katı-sıvı-gazlar için ortak ayırt edici bir özelliktir.
Karışımları Ayırma Yöntemleri :
Karışımları ayırmak, maddelerin bazı fiziksel özelliklerinin farklı olmasından faydalanılarak yapılır. Örneğin, kaynama noktası farkı, öz kütle farkı, erime noktası farkı, çözünürlük farkı...
1- Damıtma: Bir sıvının buharlaştırılması ve oluşan buharın bir soğutucuda yoğunlaştırılması işlemidir. Deniz suyundan saf su elde etmek damıtmaya bir örnektir.
2-Ayrımsal Damıtma : Birden fazla sıvı karışımının buharlaştırılması ve oluşan buharların yoğunlaştırılması işlemidir. Sıvılar kaynama noktası farkından faydalanılarak ayrılır. Kaynama noktaları arasındaki fark ne kadar büyükse ayırma işlemi o kadar kolaydır.
3- Ayırma Hunisiyle Ayırma: Bir biri içerisinde çözünmeyen sıvı-sıvı karışımlarını ayırmada kullanılır. Öz kütle farkından faydalanılarak ayırma işlemi gerçekleşir. Örneğin zeytinyağı-su karışımı.
4-Ayrımsal Kristallendirme : Katı-katı karışımlarının çözünürlüklerinin farklı olmasından faydalanılarak yapılabilen bir ayırma yöntemidir. Çözünürlüğü az olan önce kristalleşerek ayrılır.
5- Mıknatıs ile Ayırma : Mıknatıs, ferromagnetik dediğimiz demir (Fe), kobalt (Co) ve nikeli (Ni ) çeker. Eğer bu metallerden karışımda mevcutsa mıknatıs yardımıyla bu metalleri ayırmak mümkündür.

Hal Değişimi : Bir maddenin katı halden sıvı hale , sıvı halden gaz haline geçmesi yada bu olayların tersidir.
-Erime Kaynama
-Donma Yoğunlaşma
-Süblimleşme

Süblimleşme : Bir maddenin dışarıdan ısı alarak erimeden katı halden gaz haline geçmesi olayı olup fiziksel bir olaydır.. Örneğin kuru buz dediğimiz CO2 (k) , naftalin, kamfor süblimleşebilen maddelerdir

» MADDE VE ISI