KİMYA: YİRMİBİRİNCİ YÜZYIL BİLİMİ

Kimya madde ve uğradığı değişiklikler ile ilgili bir bilimdir. Değersiz maddelerden altın üretme düşü olan SİMYA ile başlayan KİMYA BİLİMİ, Sağlık ve Tıp, Enerji ve Çevre, Malzemeler ve Teknoloji, Yiyecek ve Tarım gibi pek çok farklı disiplinin vazgeçilmez parçasıdır.

Kimyanın Çalışma Alanları :

KİMYA BİLİMİ BİLİMSEL METOD

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI Madde: Boşlukta yer kaplayan ve kütlesi olan yani ağırlığı ve hacmi olan her şey maddedir. Cisim: Belirli bir bileşim ve belirgin özellikleri olan bir madde şeklidir. Madde yalnızca görülebilen, dokunulabilen bir şey değildir. Örneğin, çevremizi saran hava da kütle ve hacme sahip olduğuna göre bir maddedir.

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI Madde bileşimi ve özelliklerine bağlı olarak bazı alt sınıflara ayrılır. MADDE KARIŞIM SAF MADDE Fiziksel Ayırma Yöntemleri HOMOJEN KARIŞIM (ÇÖZELTİ) HETEROJEN KARIŞIM BİLEŞİKELEMENT Kimyasal Ayırma Yöntemleri

Saf Madde: Belirli (sabit) bir bileşime ve farklı özelliklere sahip olan maddelerdir. Karışım: İki veya daha fazla maddenin kendi özelliklerini koruyarak bir araya gelmesiyle oluşur. Bileşimi her yerde aynı olan karışımlara Homojen karışım adı verilir Meyve suyu, süt, lehim Bileşimi her yerde aynı olmayan karışımlara Heterojen karışım adı verilir Demir tozu-kum

Karışımı oluşturan bileşenler birbirlerine fiziksel yöntemlerle ayrılabilir. Manyet ile ayırma Bir katı ile sıvının süzülerek ayrılması (filtrasyon) Karışımların Ayrılması Yoğunlukları farklı olup birbiri ile karışmayan sıvılar Ayırma hunisi ile ayrılabilir.

AYIRMA VE SAFLAŞTIRMA YÖNTEMLERİ DESTİLASYON

KRİSTALİZASYON

SÜBLİMASYON

KROMATOGRAFİ Maddelerin bir hareketli ve bir hareketsiz faz arasında seçimli dağılmasına dayanan bir tekniktir. Kağıt kromatografisi Kolon kromatografisi

SAF MADDELER Saf maddeler elementler yada bileşikler olabilir. Element kimyasal olarak daha basit maddelere ayrılamayan saf maddelerdir. 117 element tanımlanmıştır. 82 element doğal olarak bulunur. Altın, aluminyum, kurşun, oksijen, karbon, kükürt vb. Sodyum Brom

Doğal olmayan elementler de vardır. Bunlar bilimadamları tarafından nükleer süreçlerle oluşturulmuşlardır; teknetyum, amerikyum, seaborgyum vb. 8 yeni element keşfetmiştir.8 yeni element keşfetmiştir. Yaşarken adı bir elemente verilen tek kişidir.Yaşarken adı bir elemente verilen tek kişidir. Glenn Seaborg ( )

İki veya daha fazla element atomlarının belirli oranda kimyasal olarak birleşmelerinden oluşan saf maddelere bileşik adı verilir. Bileşikler kendilerini oluşturan saf maddelere (element) ancak kimyasal yollarla ayrılabilir. Lityum florür quartz Kuru buz – karbon dioksit Sodyum klorür (sofra tuzu)

Suyun elektrolizi Yaşamın olmazsa olmazı su bir bileşiktir. Elektroliz adı verilen kimyasal bir işlem sonucu kendisini oluşturan iki elemente; hidrojen ve oksijene ayrışır.

Maddenin Üç Hali Madde başlıca üç halde bulunur: Katı, sıvı ve gaz Katı Sıvı Gaz

Çıldır Gölü - Ardahan Maddenin Üç Hali Katı SıvıGaz

Maddenin Dördüncü Hali: PLAZMA Plazma maddenin dördüncü halidir. Gaz halindeki maddeye enerji vermeye devam edilirse, atomların dış kabuklarındaki elektronlar atomdan ayrılmaya başlar ve madde, (+) ve (-) yüklü parçacıklardan oluşan yüksek enerjili bir gaz haline gelir. Bazen de iyonize gaz olarak tanımlanır. Bilinen evrenin yaklaşık % 99 u plazma halindedir. Güneşin yüzeyi sıcak gaz değil plazmadır.

Plazmalar bazen elektrik veya manyetik alan tarafından uyarılarak ışın yayınlar. Bunun kanıtı polar auroralardır. Yıldırım da bir Plazma biçimidir. Yeryüzündeki elektrik plazmasının en bilinen örnekleri neon tabelalar ve aydınlatma, televizyon ekranları ve elektrik ark kaynak makineleridir. Aurora Borealis Photograph by Robert Postma, Kanada’nın kuzeyi polar auroraları yakalamak için ideal bir bölgedir. Güneşten kopan yüklü parçacıkların dünyanın atmosferine girmesiyle meydana gelen auroralar kırmızıdan, yeşile, maviye çeşitli renk ve şeklillerdedir.

Faz Dönüşümü

MADDENİN FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ Fiziksel özellik maddenin özünü veya bileşimini değiştirmeden gözlenebilir veya ölçülebilir. Renk, erime noktası ve kaynama noktası vb. Kimyasal özellik kimyasal değişimle gerçekleşir. Maddenin ölçülebilen bütün özellikleri kapasite ve şiddet özellikleridir. Kapasite özelliği, madde miktarına bağlıdır. Kütle ve Hacim kapasite özelliğidir. Şiddet özelliği, madde miktarına bağlı değildir. Yoğunluk ve Sıcaklık şiddet özelliğidir. Şiddet özellikleri kapasite özellikleri gibi toplanamaz.

ÖLÇME Kimyada çalışmalar ağırlıklı olarak ölçmeler üzerinedir. Maddelerin özellikleri ile ilgili basit ölçümler yapmak için genel amaçlı birkaç tane düzenek yeterlidir. Metre ile uzunluk ölçülür. Büret, pipet, ölçme silindiri ve ölçme balonu ile hacim ölçülür. Terazi ile kütle, termometre ile sıcaklık ölçülür. Bu aletlerle makroskopik özellikler, yani doğrudan belirlenebilir özelliklerin ölçümü gerçekleştirilir. Atom yada molekül düzeydeki özellikler olan mikroskopik özellikler ise dolaylı yöntemlerle belirlenir.

Fiziksel NicelikBirimSembol Kütlekilogramkg Işık şiddetikandelacd Termodinamik sıcaklıkkelvinK Elektrik akımıAmperA Madde Miktarımol Uzunlukmetrem Zamansaniyes SI Temel Birimler 1 atm = 760 mmHg = 760 Tor = bar = 1, dyn/cm 2 1 bar= 10 5 Pa = 10 6 dyn/cm 2 1 Pa = 10 dyn/cm 2

Bazı SI türeme birimleri için özel isimler ve semboller Fiziksel Fiziksel Nicelik SI Biriminin Adı SI Birimi için Sembol SI Biriminin Tanımı KuvvetnewtonNkg m s −2 BasınçpascalPaN/m2 = kg m −1 s −2 EnerjijouleJN m = kg m 2 s −2 Güç (fizik)wattWJ/s = kg m 2 s −3 Elektrik yükücoulombCA · s Elektriksel Potansiyel Farkı voltVW/A = J/C = kg m 2 A −1 s −3 Elektriksel Direnç ohmΩV/A = kg m 2 A −2 s −3 İletkenlik (Elektrik) siemensSΩ−1 = kg−1 m −2 A 2 s 3

Kütle ve Ağırlık Kütle bir cismin madde miktarının ölçüsüdür. Kütle ve ağırlık terimleri çoğu kez birbiriyle karıştırılır ve birinin yerine diğeri kullanılır. Ancak bu iki terim kesin olarak birbirinden farklıdır. Bilimsel olarak ağırlık bir cisim üzerine etkiyen yer çekimi kuvvetidir. Bir cismin kütlesi sabittir ve bu kütle cismin nerede olduğuna bağlı değildir, ancak ağırlık cismin nerede olduğuna bağlıdır.

Hacim Hacim uzunluğun küpü olduğundan SI birim sisteminden türetmedir ve birimi metre küp’dür (m 3 ). SI birim sisteminde olmayan, ancak yaygın olarak kullanılan bir başka hacim birimi ise litredir (L). Bir litre, bir desimetre küp hacme eşittir. 1cm 3 = 1x10-6 m 3 1dm 3 = 1x10-3 m 3

Yoğunluk Yoğunluk bir cismin birim hacminin kütlesidir ve cismin kütlesi hacmine bölünerek bulunur.

Sıcaklık Birimleri