KĐMYA MADDE VE ÖZELLĐKLERĐ arasında az da olsa boşluk bulunur. Bu nedenle sıvıyı oluşturan tanecikler birbiri üzerinden kayarak hareket edebilir. Yani sıvılar, akışkandır ve içine konuldukları kabın şeklini alır. Su, alkol sıvı maddeye birer örnektir. Kimya: Maddenin yapısını, özelliklerini, bir maddenin diğer maddelerden oluşumunu, maddelerin birbirine dönüşümünü inceleyen pozitif bilim dalıdır. Madde: Kütlesi ve hacmi olan her varlığa madde denir. Hava, toprak, su birer madde örneğidir. Gaz Hali: Maddenin belirli bir şekli ve hacmi olmayan halidir, konuldukları kabın tümünü doldurur. Gaz tanecikleri arasında büyük boşluklar bulunur. Akışkandırlar. Bir gazın hacmi bulunduğu kabın hacmine eşittir. Gazların hacimleri basınç ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. Oksijen, karbondioksit gaz maddeye birer örnektir. * Madde katı halden sıvı hale, sıvı halden gaz hale geçerken düzensizliği artar. Maddenin çok yüksek sıcaklıklarda görülen dördüncü hali vardır ki buna plazma denir. Bu halde maddeyi oluşturan atomlar tamamen parçalanmış olup enerjileri çok yüksektir. Plazma halindeki madde sıvı gibi akışkandır. Cisim: Maddenin şekil verilmiş halidir. Örneğin; gümüş bir madde, gümüş yüzük bir cisimdir. Maddenin Halleri Madde yeryüzünde katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç fiziksel halde bulunur. Katı Hali: Belirli bir şekle ve hacme sahip, maddelerin en düzenli halidir. Katıyı oluşturan tanecikler çok sıkı istiflendiği için sıkıştırılamaz ve dış etki olmaksızın şekil değişikliği olmaz. Demir, tahta, buz birer katı madde örneğidir. Maddenin Özellikleri Sıvı Hali: Maddenin hacmi belirli, şekli belirsiz halidir. Tanecikleri 1 Madde ve özellikleri rümesi, solunum, fotosentez, mayalanma, ekmeğin küflenmesi, etin kokuşması, kireç taşından kireç elde edilmesi, elektroliz, metallerin asitlerle tepkimesi, elementlerden bileşik oluşumu kimyasal değişmeye birer örnektir. Maddenin özellikler fiziksel ve kimyasal özellikler olmak üzere iki grupta incelenebilir. Fiziksel Özellikler: Bir maddenin başka bir maddeye dönüştürülmeden ölçülebilen veya gözlenebilen özellikleridir. Bu özelliklerin çoğu maddenin dış görünüşü ile ilgilidir. Bir maddenin fiziksel hali, rengi, kokusu, tadı, sertliği, hal değişim sıcaklıkları, özkütlesi, iletkenliği, çözünürlüğü, esnekliği, genleşmesi, ışık geçirgenliği vb. özellikleri fiziksel özellikleridir. Maddenin fiziksel özelliklerinin değiştiği olaylara fiziksel olay veya fiziksel değişme denir. Örneğin; kağıdın yırtılması, buzun erimesi, bardağın kırılması, tuzun suda çözünmesi birer fiziksel olaydır. Maddenin Ortak ( Temel ) Özellikleri Bütün maddelerin sahip oldukları özelliklerdir.Bu özellikler kütle, hacim, eylemsizlik, tanecikli ve boşluklu yapı gibi özelliklerdir. Hacim: Maddenin uzayda kapladığı yere denir ve her maddenin bir hacmi vardır. Kütle: Maddenin hacmini dolduran madde miktarıdır. Eşit kollu terazi ile ölçülür. Eylemsizlik: Maddenin bulunduğu konumu koruma isteğidir. Bir cisim duruyorsa hareketsizlik durumunu, hareketli ise hareket konumunu devam ettirmek ister. Eğer bu konumu bozacak bir etki gerçekleşirse cisim buna direnç gösterir. Đşte bu dirence eylemsizlik denir. Tanecikli ve boşluklu yapı (elektriksel yapı): Maddeler iyon, molekül ya da atomlardan oluşmuştur. Bu tanecikler arasında az ya da çok boşluk bulunur. Bütün maddeler (+) yüklü proton, (–) yüklü elektron ve yüksüz nötronlardan oluşmuştur. Maddenin Ayırt Edici Özellikleri Kimyasal Özellikler: Maddenin bileşimi; su, hava, asit, baz gibi diğer maddelere karşı davranışı ile ilgili özelliklerdir. Maddenin kimyasal özelliklerinde oluşan değişmelere kimyasal değişme veya kimyasal olay denir. Kimyasal değişme sonucu bir madde başka bir maddeye dönüşür. Kağıdın yanması, sütün ekşimesi, demirin paslanması, gümüşün kararması, yaprağın çü2 Madde ve Özellikleri Bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek şekilde dağılmasına çözünme denir. Genel olarak çözünme olayında, miktarı çok olan maddeye çözücü (çözünen), miktarı az olan maddeye de çözünen adı verilir. Çözücü ve çözünenin oluşturduğu ve özellikleri her yerinde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Fiziksel hallerine göre bazı çözelti türleri aşağıda belirtilmiştir. Bir maddenin diğer maddelerden farklı olduğunu gösteren özelliklerine ayırt edici özellik denir. Ayırt edici özellikler maddenin her hali için ayırt edici olarak kullanılamaz. Aşağıdaki tabloda bazı ayırt edici özellikler ve bunların maddelerin hangi fiziksel halleri için kullanılabileceği gösterilmiştir. Çözücü Çözünen Örnek Sıvı Katı (Su + Şeker) Sıvı Sıvı (Su + Alkol) Sıvı Gaz (Su + CO2) (Gaz karışımlaGaz Gaz rı) Katı Gaz (Palladyum+H2) Katı Katı (Alaşımlar) Ayırt edici özellikler Katı Sıvı Gaz Donma noktası – + – Kaynama noktası – + – Erime noktası + – – Yoğunlaşma noktası – – + Genleşme katsayısı + + – Esneklik + – – Özkütle (yoğunluk) + + + Özhacim + + + Öz ısı + + + Çözünürlük + + + Đletkenlik + + – Belirli sıcaklık ve basınçta, 100 cm3 çözücüde çözünebilen en fazla madde miktarına o maddenin çözünürlüğü denir. Birimi “g/ 100 g çözücü” dür. Çözünürlük değerleri doygunluk anına aittir. Doymamış çözeltinin çözücü ve çözünen değerine göre çözünürlük hesaplaması yapılamaz. Örnek 1: Çözünürlük 3 Madde ve özellikleri 20 oC ta 25 gram suda en fazla 4 gram A tuzu çözünebilmektedir. A tuzunun 20 oC’ ta çözünürlüğü kaçtır? Katı, sıvı ve gazların sudaki çözünürlüğü Çözünürlük ayırt edici bir özellik olduğundan maddeler aynı tür bir çözücü içinde farklı miktarlarda çözünür. Çözeltileri, çözünen maddenin çözünürlüğüne göre şu şekilde sınıflandırabiliriz. • Doymuş çözelti: Çözebileceği kadar maddeyi çözmüş olan çözeltiye denir. Çözüm : 20 oC ta 25 gram suda 4gA 100 gram suda x=? g A O halde; x=100 x 4 / 25 ten x= 16 gram A tuzunun çözünürlüğü 16 g / 100 g su dur. • Doymamış çözelti: Çözebileceğinden daha az maddeyi çözmüş olan çözeltiye denir. Soru 1: 30 oC ta 200 gram suda 72 gram NaCl çözündüğüne göre NaCl nin 30 oC taki çözünürlüğü kaçtır? • Aşırı doymuş çözelti: Bazı durumlarda çözeltinin derişikliği doygunluk sınırını aşabilir. Bu gibi çözeltilere aşırı doymuş çözeltiler denir. Bu çözeltiler oldukça kararsızdır. Küçük bir etki ile fazlalıklar çöker ve doygun bir çözelti elde edilir. Soru 2: 25 °C deki çözünürlüğü 15g/100 g su olan bir katıdan 300 gram suda kaç gram çözünür? Ayrıca çözeltiler, çözünen madde miktarına göre ikiye ayrılır. a. Derişik çözelti Belli bir miktar çözücüde, fazla miktarda çözünen içeren çözeltilere derişik çözelti denir. b. Seyreltik çözelti Belli bir miktar çözücüde, az miktarda çözünen içeren çözeltilere seyreltik çözelti denir. 4 Madde ve Özellikleri 3. Çözücü ve çözünenin cinsi Kimyasal yapısı birbirine benzeyen maddeler birbiri içinde çözünür.Örneğin; yağ alkolde çözünür, suda çözünmez. Şeker suda tamamen çözünür, etil alkolde ise çok az çözünür. Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler Maddelerin çözünürlüğü; sıcaklığa, basınca, çözücü ve çözünenin cinsine bağlıdır. 1. Sıcaklık Sıcaklık değişimi çözünürlüğü değiştirir. Katıların sıvı içerisindeki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça genellikle artar. Gazların sıvıdaki çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça azalır. Sudan başka çözücüler Sudan başka çözücüler de vardır. Etil alkol, benzin, dietil eter, aseton, gaz yağı, tineri örnek olarak verebiliriz. Çözünürlük Katı Çözünme Hızına Etki Eden Faktörler gaz Sıcaklık 1. Sıcaklık 2. Karıştırmak 3. Tanecik büyüklüğü 2. Basınç Katıların çözünürlüğü basınç ile değişmez. Gazların sıvıdaki çözünürlüğü ise basınç arttıkça artar. Çözünürlük gaz Katı ve Sıvı Basınç 5
