Madde ve Özkütle
1/12/2009

MADDE
Madde:Madde kütlesi,hacmi ve eylemsizliği olan her şeydir.Maddenin aynı zamanda
kütlesi hacmi vardır.maddenin üç fiziksel hali vardır:
1)Katı:Maddenin belirli bir şekle ve hacme sahip en düzenli halidir.
Örnekemir,Tahta,Buz birer katı örneğidir.
2)Sıvı:Sıvı maddenin belirli bir hacmi vardır,ancak belirli bir şekli
yoktur.Sıvıyı oluşturan tanecikler arasında az da olsa boşluk bulunur.Örnek:
Su.benzin,alkol
3)Gaz: Maddenin sıvı hal gibi belirli bir şekli yoktur.Bir gazın hacmi
bulunduğu kabın hacmine eşittir.Gazların hacimleri basınç ve sıcaklıklarına
bağlı olarak değişir.Hava,Karbondioksit,oks ijen birer gazdır.
Maddenin ortak özellikleri:
Kütle:Madde miktarı ile büyüklüktür.Kütlenin SI’daki birimini kilogram(kg)
dır.Ancak kg’ın binde biri olan gram (g)’da kullanır.
Hacim:Bir maddenin atmosferde kapladığı yerdir.Hacim’in birimi metre küp (m3)
olarak kullanırız.günlük hayata ve deneylerde litre (L)olarak kullanırız.
Maddenin ayırt edici özellikleri:
Özkütle: maddenin kütlesine ve hacmine baglıdır
Erime Noktası:Bir maddenin katı haleden sıvı hale geçmesidir.Sıvılar için ayırt
edicidir.
Donma Noktası:Bir maddenin sıvı halden katı hale geçmesidir. Sıvılar için ayırt
edicidir.
Kaynama Noktası: Bir maddenin sıvı halden gaz haline geçmesidir. Sıvılar için
ayırt edicidir.
Yoğunlaşma Noktası:Bir maddenin gaz halinden sıvı hale geçmesidir.Gazlar için
ayırt edicidir.
Süblinleşme: Bir maddenin katı halden gaz haline geçmesidir.Katılar için ayırt
edici özelliktir.
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 maddenin farklı 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.
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.
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
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.
Madde Sıkıştırılabilir mi?
Sıvı Maddeler
Sıvı maddeleri oluşturan moleküller arasında çok küçük boşluklar vardır.
Sıkıştırılamaz veya kısmen sıkıştırılır. Belirli bir şekli yoktur, konulduğu
kabın şeklini alır. Hacim ve kütlesi vardır. Akışkandır. (Molekülllerdir.)
Titreşim ve öteleme hareketi yaparlar.
Gaz Maddeler
Gazları oluşturan moleküller arasında çok büyük boşluklar vardır. Diğerlerine
göre çok rahat bir şekilde sıkıştırılabilir. Belirli bir şekli yoktur.
Bulundukları kabın şeklini alırlar. Akışkandırlar. Ayrıca genleşme olayının en
fazla olduğu haldir. Maddenin en düzensiz halidir.
Maddenin halleri
Katı
Sıvı
Gaz
Plazma
Amorf Katılar
Katı
Maddenin, atomları arasındaki boşluğun en az olduğu halidir. "Katı"
olarak adlandırılan bu haldeki maddelerin kütlesi, hacmi ve şekli belirlidir.
Bir dış etkiye maruz kalmadıkça değişmez. Sıvıların aksine katılar akışkan
değildir. Fiziksel yollarla, diğer üç hal olan sıvı, gaz ve plazmaya
dönüştürülebilirler. Altın demir gibi madenler katı maddelere örnektir. Ayrıca
katı maddeler atomlarının en yavaş hareket edebildiği haldir.
Sıvı,
maddenin ana hallerinden biridir. Sıvılar, belli bir şekli olmayan maddelerdir,
içine konuldukları kabın şeklini alırlar, akışkandırlar. Sıvı molekülleri, sıvı
hacmi içinde serbest hareket ederler, fakat partiküllerin ortak çekim
kabiliyeti, hacmin izin verdiği ölçüdedir.
Gaz,
maddenin üç halinden biridir. Bu haldeyken maddenin yoğunluğu çok az,
akışkanlığı ise son derece fazladır. Gaz halindeki maddelerin belirli bir şekli
ve hacmi yoktur.Katı bir madde ısıtıldığı zaman, katı halden sıvı, sıvı halden
de gaz haline geçer. Bu duruma faz (safha) değişikliği denir. Sıvıyı meydana
getiren tanecikler (atom veya moleküller) birbirlerini çeker. Sıvı ısıtıldığı
zaman, tanecikler arasındaki çekim kuvveti yenilir ve tanecikler sıvı fazdan
(ortamdan) ayrılarak gaz haline dönüşürler. Gazı meydana getiren tanecikler her
yönde hareket edebilir ve bulundukları kabın halini alırlar. Mesela hava bir
gaz karışımıdır ve azot, oksijen, çok az miktarda asal gazlar ve
karbondioksitten meydana gelmiştir. Gazlar birbiriyle her oranda
karışabilir.Gazların birbiri ile oluşturdukları karışımlar homojendir.
Hacimleri, dolayısıyla yoğunlukları basınç ve sıcaklığa tabidir. Genellikle
gazın basınç veya sıcaklığının az miktarda değişmesi, gazın hacminde çok büyük
değişiklikler meydana getirir. Bütün gazların genişleme ve sıkışma katsayıları
aynıdır. Fakat sıvı ve katıların böyle bir özelliği yoktur. Bu yüzdendir ki,
gazlar, katı ve sıvılardan daha kolay incelenir. Hareket halindeki gaz
moleküllerinin (taneciklerinin), bulunduğu kabın cidarına (duvarına) çarpması
sonucu meydana gelen etkiye, gazın basıncı denir. Bir silindir içindeki gaz,
piston ile sıkıştırılırsa pistonun geri itildiği, ilk haline döndürülmek
istendiği görülür ki, bu yukarıdaki olayın sonucudur. Pistonu ittirmek için
yapılan iş, gazın basıncına karşı yapılan iştir. İzole halde yani çevreden
yalıtılmış bir gaz, sıkıştırılınca ısınır. Sıkıştırılmış gaz genişletilirse
soğur, yani yine bir iş yapar ve gaz moleküllerinin ortalama hızları düşer.
Böylece basınç da azalmış olur.
Plazma,
Kimya ve Fizikte "iyonize olmuş gaz" anlamına gelmektedir. İyonize
gaz için kullanılan plazma kelimesi 1920 li yıllardan beri fizik literatüründe
yer etmeye başlamıştır. Kendine özgü niteliklere sahip olduğundan, plazma hali
maddenin katı, sıvı ve gaz halinden ayrı olarak incelenir. Katı bir cisimde
cismi oluşturan moleküllerin hareketi cok azdır, moleküllerin ortalama kinetik
enerjisi herhangi bir yöntemle (örneğin ısıtarak) arttırıldığında cisim ilk
önce sıvıya sonra da gaza dönüşür ki gaz fazında elektronlar gayet hızlı
hareket ederler. Eğer gaz halinden sonrada ısı verilmeye devam edilirse
iyonlaşma başlayabilir, bir elektron çekirdek çekiminden kurtulur ve serbest
bir elektron uzayı meydana getirerek maddeye yeni bir form kazandırır. Atomun
bir elektronu eksik olacak ve net bir pozitif yüke sahip olacaktır. Yeterince
ısıtılmış gaz içinde iyonlaşma defalarca tekrarlanır ve serbest elektron ve
iyon bulutları oluşmaya başlar. Fakat bazı atomlar nötr kalmaya devam eder.
Oluşan bu iyon, elektron ve nötr atom karışımı, plazma olarak adlandırılır.
Amorf katı
atomların kararlı bir kristal yapıya sahip olmadığı katılar için kullanılan
terimdir. Cam gibi maddeler, polystyrene gibi polimerler, pamuk helva gibi
yiyecekler ve ruj gibi makyaj malzemeleri amorf katılara örnek gösterilebilir.





