Madde Ve Özellikleri

Madde: Evrende yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şey madde olarak tanımlanır. Daha iyi bir tanım yapılması gerekirse, madde bir algı yada algılar bütünün sonucu olarak beyinde oluşan elektrik sinyallerinin yorumlanmasıdır. Madde doğada gaz, sıvı yada katı halde bulanabilir.

Maddenin Genel Özellikleri:

Maddeden maddeye farklılık göstermeyen sadece madde miktarı ile değişen özelliklere maddenin genel özellikleri denir.

Kütle: Cismin barındırdığı madde miktarı olarak tanımlanabilir. Eşit kollu terazi ile ölçülür. Bu ölçümde kilogram adı verilen bir birim referans olarak kullanılır. Ölçmede esas olan karşılaştırma olduğu için herhangi bir cismin kütle değeri evrenin her yerinde sabittir.

1887 yılında referans bir kilogram olarak kabul edilen Platin-İridyum karmışımı silindir. Fransanın Serves Kentinde Uluslararası Ağırlık ve Ölçümler Bürosunda korunmaktadır. 3,9 cm boyunda ve 3,9 cm çapında ki bu silindirin, platin-iridyum alaşımından yapılmasının nedeni bu alaşımın çok kararlı olmasıdır. Bu kararlılığı sayesinde yıllarca hiçbir kayba uğramadan saklanabilir.

Ağırlık: Cisme uygulanan yerçekimi kuvvetine ağırlık denir, birimi Newton dur. Ağırlık yerçekimine bağlı olduğu için kütle değişmezken ağırlık ölçüldüğü bölgenin yer çekimi ivmesine bağlı olarak değişir.

Hacim: Cismin evrende kapladığı yere hacim denir. Her hangi bir cisim için hacim ortamın sıcaklığına ve basınca göre değişebilir.

Eylemsizlik: Maddenin durumunu koruma eğilimine eylemsizlik adı verilir. Örneğin duran bir cisim herhangi bir kuvvet etkisinde kalmadığı sürece hareket etmez. Hareket eden bir cisim de herhangi bir kuvvet altında kalmadığı sürece durmaz.

Maddenin Ayırt Adici Özellikleri:

Her madde için sabit bir değeri olan ve maddelerin birbirinden ayırt edilebilmesini sağlayan özelliklere maddenin ayırt edici özellikleri denir.

Ayırt Edici Özellik katı sıvı gaz

Özkütle + + +


Genleşme + + -


Esneklik + - -


Çözünürlük + + +


İletkenlik + + +


Kaynama Noktası - + -


Erime Noktası + - -


Donma Noktası - + -

Öz Kütle: Birim hacimdeki kütleye öz kütle denir.

Genleşme: Isının etkisi ile cismin boyunda ve yüzeyinde meydana gelen değişikliklere genleşme denir.

Esneklik: Bir kuvvetin etkisi ile maddenin şeklinde meydana gelen değişikliğe esneklik denir.

Çözünürlük: Bir maddenin diğer madde içerisinde çözünme oranına çözünürlük denir.

İletkenlik: Maddenin elektronları bir noktadan bir noktaya ilete bilme özelliğine iletkenlik denir.

Kaynama Noktası: Sıvı haldeki bir maddenin kaynaması için gerekli olan sıcaklık değeri.

Yoğunlaşma Noktası: Gaz haldeki bir maddenin sıvı hale geçebilmesi için gerekli olan sıcaklık değeri.

Erime Noktası: Katı haldeki bir maddenin sıvı hale geçebilmesi için gerekli olan sıcaklık değeri.

Donma Noktası: Sıvı haldeki bir maddenin katı hale geçebilmesi için gerekli olan sıcaklık değeri.

Elementler: Aynı cins atomlardan meydana gelen maddelere element adı verilir.

· Saf ve homojen maddelerdir

· En küçük yapı taşları atomdur

· Belirli bir erime ve kaynama noktaları vardır

· Öz kütleleri sabittir

· Kimyasal ve fiziksel yöntemlerle ayrıştırılamazlar

· Sembollerle gösterilirler

Bileşikler: Farklı cins atomların belli oranlarda bir araya gelerek oluşturdukları maddelere bileşik adı verilir.

· Saf ve homojen maddelerdir

· Bileşikleri oluşturan maddeler kimyasal özelliklerini kaybederler


· Bileşikleri oluşturan maddeler belli oranlarda bir araya gelirler

· Kimyasal yollarla ayrıştırılabilirler

· Belirli bir erime ve kaynama noktaları vardır

· Özkütleleri sabittir

· Formüllerle ifade edilirler

Karışımlar: Birden fazla maddenin kimyasal özellikleri değişmeyecek şekilde rasgele oranlarda bir araya getirilmesi ile oluşturulan yeni maddelere karışım adı verilir.

· Saf değildirler

· Karışımı oluşturan maddelerin kimyasal özellikleri korunur

· Fiziksel yollarla ayrıştırılabilirler

· Erime ve kaynama noktaları sabit değildir

· Sabit bir özkütleleri yoktur

· Karışımı oluşturan maddeler arasında sabit bir oran yoktur

Karışımlar homojen ve heterojen olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Homojen Karışımlar: Her yerinde aynı özellikleri gösteren karışımlara homojen karışım denir. Çözelti olarak ta adlandırılan homojen karışımlar tek bir madde gibi davranırlar.

Heterojen Karışımlar:değişik yerlerinde farklı özellikler gösteren karışımlara heterojen karışımlar denir.

Heterojen karışımlar emülsiyon ve süspansiyon olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Emülsiyon: Bir sıvının başka bir sıvı içinde oluşturduğu heterojen karışımlara emülsiyon karışım adı verilir.

Süspansiyon: Bir sıvı içerisinde bir katının tam olarak çözülmeyip küçük zerrecikler halinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlara emülsiyon karışım adı verilir.

MADDENİN ORTAK ÖZELLİKLERİ

A) Kütle ve Ağırlık: Kütle bir cismin kapladığı madde miktarının bir ölçüsüdür. Kütle terazi ile ölçülür. Her maddenin bir kütlesi olduğundan iki maddeyi birbirinden ayırmada kütle kullanılmaz. Ağırlık ise bir kütleye etki eden yer çekimi kuvvetidir. Yer çekimi kuveti yöreden yöreye farklılık gösterir. Bu farklılığı gösterdiğinden madde miktarının ölçülmesinde yararlanılan bir özellik değildir.

MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI

SAF (ARI) MADDELER KARIŞIMLAR

Metaller Cu Fe Cr Ni Ag Au Zn Al Soygazlar He Ne Ar Kr Xe Rn
Ametaller O H F Cl Br N C
Bileşikler Organik İnorganik a)Asitler b)Bazlar c)Tuzlar d)Oksitler Homojen (Çözeltiler) 1. Katı-Sıvı (Şekerli Su) 2. Sıvı-Sıvı (Alkollü Su) 3. Sıvı-Gaz (Gazoz) 4.Katı-Katı (Alaşımlar) 5. Gaz-Gaz (Hava) Heterojen 1.Katı-Katı (Toprak) 2.Katı-Sıvı (Süspansiyon) (Tebeşir Tozu-Su Karışımı) 3.Sıvı-Sıvı (Emilsiyon) (Zeytinyağlı-Su)

B) Karışım: İki veya daha çok maddenin biriri içerisinde ağırlık oranı olmasızın ve kimyasal özellikleri kaybetmeden dağlmasıyla oluşan yapılara karışım denir. Karışımlardan çözeltiler homojen yapı arzederken diğer karışımlar heterojendir. Karışımı oluştran maddeler karışımın içinde kendi özelliklerini korurlar. Bu nedenle karşımlar fiziksel yönemlerle bileşenlerine ayrılabilirler.Karışımlar biraz önce saydığıız bir çok nedenden dolayı sadece ve sadece fiziksel yollarla ayrılabilirler.

C) Hacim: Bir maddenin uzayda kapladığı yerdir. Her maddenin bir hacmi olacağından maddeleri birbirinden ayrmada kullanılamaz.

*Maddenin yapısındaki değişimlerfiziksel ve kimyasal olmak üzere ikiye ayrılırlar.

1)Fiziksel değişme: Maddenin dış yapısıyla ilgili özelliklerine (renk, koku… vb ) fiziksel özellik bu özellikdeki değişmelere ise fiziksel değişme denir. Örneğin: Suyun donması

2) Kimyasal değişme: Bir maddenin iç yapısı ile ilgili özelliklerine kimyasal özellik, iç yapısında meydana gelen değişimlere ise kimyasal değişme denir.

- Çözücüyü uçurup çözüneni katı olarak çöktürmek “Kristallendirme”

- Kaynama noktaları arasındaki farktan yararlanılarak sıvı-sıvı çözeltiler bileşenlerinden ayrılırlar. “Ayrımsal damıtma”

- Emilsiyonlar ayırma hunisi ile yoğunluk farkından yararlanılarak bileşenlerine ayrılırlar.

- Süspansiynlar süzgeç kağıdından süzülerek bileşenlerine ayrılırlar.

- Tuz ve şeker gibi çözünürlüğü farklı olan karışımlar çözünürlük farkından yaralanılarak ayrıştırılırlar “ayrımsal kristallendirilme”

- Demirtozu ve odun karışımı mıknatıslama ile ayrılırlar.

Saf Madde: Yalnızca tek bileşeninden oluşan maddelerdir. Bileşik ve elementler saf maddelerdir. Saf maddelerin erime noktaları, kaynama noktaları, yoğunluk ve çözünürlükleri sabittir.

Metallerin özellikleri Ametallerin özellikleri Soygazları özellikleri

Yüzeyleri parlaktır. Civa hariç oda sıcaklığında katıdırlar. Isı ve elektrik akımını iletirler. Bileşiklerinde daima artı değerlik alırlar. Ametallerle iyonik bileik oluştururlar. Kendi aralarında bileşik oluşturamazlar, alaşım oluştururlar. Işlenip tel ve levha haline gelebilirler. Yüzeyleri mat görünümündedir. Oda sıcaklığında katı, sıvı ve gaz halinde bulunabilirler. Isı ve elektriği iletemezler. Metallerle oluşturdukları bileşiklerde (-), kendi aralarında (+) veya (-) değerlik alabilirler. Tel ve levha haline gelemezler. Kendi aralarında bileşik oluşturabilirler. Kimyasal tepkime veremezler. Oda koşullarında gaz halinde bulunurlar. Serbest halde tek atomludurlar. Elektron boşluğu yada fazlalıkları yoktur.

Alaşım: İki metalin yüksek sıcaklıkta eritilip karıştırılması ile oluşan yapılara denir.

Metaller yoğunluklarına göre ikiye ayrılırlar. Yoğunlukları 6’dan büyük olanlar ağır metalleri, küçük olanlar ise hafif metalleri oluştururlar. Alkalli ve toprak alkali metallerle aliminyum hafif metallerdir.

Element: Tek tür atomlardan oluşan maddelere element denir. Her elementin kendine özgü sembolleri vardır. En küçük yapı taşları atomlardır. Atomlar elementin tüm özelliklerini taşırlar. Elementler metal, ametal, yarım metal ve soy gaz diye sınıflandırılırlar. Yarı metaller, metal ve ametal arası özellik gösterirler.

Bileşikler: İki yada daha çok elementin belirli kütle oranlarında birleşmesi ile oluşan maddelere bileşik denir. Örneğin: CO2, H2O,CaCO3…
Özellikleri:

· Saf ve homojen maddelerdir.

· Kimyasal yolla oluşum yine kimyasal yolla bileşenlerine ayrılırlar.

· Belirli formülleri vardır.

· Erime ve kaynama noktaları sabit olup, belili yoğunluğa sahiptirler.

· Elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır.

MADDENİN AYIRTEDİCİ ÖZELLİKLERİ

Bir maddeyi diğer maddelerden ayıran özelliklere ayırtedici özellik denir. Ayırt edici özellikler:

· Yalnız o maddeye özellik olmalı

· Madde miktarına bağlı olmamalıdır.

Hacim ve kütle madde miktarına bağlı olduğundan ayırtedici özellik değildirler.

1) Yoğunluk (Özkütle)

Bir maddenin birim hacimdeki kütlesine yoğunluk denir.

yoğunluk=kütle/hacim, d=m/v (gr/cm³,gr/lt)

Bir maddenin kütlesiyle hacmi doğru orantılı olarak değişir. Sabit şarlarda yoğunluk her üç fiziksel hal için de ayırtedici özelliktir. Katı ve sıvılarda sıcaklıkla azda olsa bir genleşme olacağından yoğunlukları sıcaklık artışıyla biraz düşer. Gazlarda, esnek bir kapta ısıtılan gazın hacmi büyük oranda artacağından yoğunluğu azalır. Kapalı bir kapta ısıtılan bir gazın yoğunluğu sıcaklık değişiminden etkilenmez. Çünkü hacim sabittir. Sabit sıcaklıkta basınç arttıça yoğunlukta artar çünkü basınç artışı hacim küçülmesine neden olur.

2) Erime noktası

Sabit şartlarda bir maddenin sıvılaşmaya başadığı sıcaklığa erime noktası denir. Erime noktası, madde miktarına bağlı değildir ve katılar için ayıredici özelliktir. Bir maddenin erime ve donma noktaları birbirine eşittir. Isı kaynağı ve katı maddenin kütlesi erime noktasını değiştirmeyip erime süresini değiştirir.

3) Kaynama noktası

Isıtılan sıvı moleküllerinin gaz haline geçmesinde buharlaşma, kaynamaya başladığı sacaklığa ise kaynama noktası denir. Sıvılar her ortamda buharlaşabilirler. Yoğunlaşma noktası ile kaynama noktası birbirine eşittir.

* Bir sıvının kaynama noktası, o sıvının buhar basıncının dış atmosfer basıncına eşit olduğu sıcaklıktır.

Kaynama noktası sıvı miktarına bağlı değildir. Sıvılar için kaynama noktası, gazlar içinse yoğunlaşma noktası ayırtedici özelliktir. Kaynama noktası farklılığını tespit etmek için dış basıncın sabit alınması gerekir.

Sıvıların Buhar Basıncı

Bir sıvının buharının sıvı yüzeyine yapışmış olduğu basınca sıvı-buhar basıncı denir. Buhar basıncı ile ilgili bazı koşullar şöyledir.

· Sıcaklık arttıkça buhar sasıncı artar.

· Aynı ortamda buhar basıncı yüksek olan sıvıların buharlaşması koly olacağından kaynama noktaları düşük olur.

· Buhar basıncı yüksak olan sıvı moleküllerinin moleküller arası çekim kuvvti zayıftır.

· Bir sıvı içinde katı çözündüğünde buharlaşmayı azaltacağından buhar basıncınıda düşürür. Buhar basıncındaki düşme çözünen madde miktarıyla doğru orantılıdır.

4) Genleşme

Isınan maddelerin yüzey veya hacimlerindeki artışa genleşme denir. Katı ve sıvıların genleşme katsayıları faklı olduğundan bu maddelerin genleşme miktarları ayırt edici özelliktir. Fakat gazların tümünde 1ºC artışı için genleşme 1/273 kat olduğundan genleşme gazlar için atıredici özellik değildir.


5) Esneklik

Esneklik yalnızca katılar için ayırtedici bir özelliktir. Sıvı ve gazların esnekliği söz konusu değildir.

6) Çözünürlük

Aynı şartlarda bir çözücünün birim hacminde çözünebilen maddenin maksimum miktarına o maddenin çözünürlüğü denir. Çözünürlük her üç hal için ayırtedici bir özelliktir.

MADDENİN FAZLARI

Madde; katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç ayrı halde bulunabilir. Buna maddenin fanzları denir.

·Katı faz, maddenin en düzenliği halidir. Moleküller arası boşluklar ihmal edilecek kadar azdır. Enerjileri düşük olup kararlı yapı gösterirler belirli şekil ve hacimleri vardır.

·Sıvı faz, katıya göre biraz daha düzensizdir. Moleküller hareketli olduğundan konuldukları kabın şeklini alırlar. Bu nedenle sıvıların belirli hacimleri olup şekilleri yoktur.

·Gaz fazı, maddenin en düzensiz hali olup moleküller arası boşluk en çoktur. Enerjileri yüksek olup karasızdırlar. Gaz halindeki maddelerin belirli şekilleri olamadığı gibi belirli hacimleride yoktur. Gaz hacmi basınç ve sıcaklığa bağlı olarak değişebilir.

Bir maddenin ısı alarak veya ısı vererek fiziksel halinin değişmesine hal değişimi denir.

Isı yayınlanır(Ekzotermik)

Süblümleşme

Erime Kaynama

Katı Sıvı Gaz

Donma Yoğunlaşma

Isı alınır(Endotermik)
Erime Isısı (Le): Bir katının 1 gramını aynı sıcaklıkta tamamen sıvı hale getirmek için gereken ısıya denir. Buzun erime ısısı 80 cal/gr’dır.

Buharlaşma ısısı(Lb): Bir sıvının 1 gramını aynı sıcaklıkta buhar haline dönüştürmek için gereken ısıya denir. Suyun buharlaşma ısısı 540 cal/gr’dır.

Isınma ısısı(Öz ısı, c): Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1ºC artırmak için gereken ısıya denir.