MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ Maddeler renk, koku, sertlik ve yumuşaklık gibi hissedilebilen özellikler yardımıyla ayırt edilebilir. Ayrıca kaynama, erime, donma sıcaklığı veya yoğunluk gibi ölçülebilir özelliklerinden yararlanılarak ta ayırt edilir. Bu özellikler saf maddeleri tanımada ve diğer maddelerden ayırt etmede kullanılır. Kaynama Sıcaklığı Isıtılan saf sıvıların kaynama başlayıncaya kadar artar. Kaynama başlayınca sabit kalır ve kaynama süresince değişmez. Kaynama süresince sabit kalan bu sıcaklık değerine kaynama sıcaklığı denir. Her saf madde farklı sıcaklıkta kaynadığı için kaynama sıcaklığı ayırt edici bir özelliktir.

Erime ve Donma Sıcaklığı Erime Isısı:Erime sıcaklığına ulaşmış saf katı maddenin tamamen erimesi için gerekli ısı miktarına erime ısısı denir. Hal değiştiren bir maddenin aldığı ısı enerjisi, maddenin tanecikleri arasındaki mesafeyi artırarak moleküller arasındaki çekim kuvvetinin azalmasını sağlar.Her maddenin tanecikleri arasındaki çekim kuvveti aynı değildir. Bu nedenle çekim kuvvetinin zayıflatılması için maddelere verilmesi gereken ısı miktarları da aynı değildir. Yani her maddenin erime ısısı birbirinden farklıdır. Bu nedenle erime ısısı maddeler için ayırt edici bir özelliktir.

-Erime ısısı Le ile gösterilir. Birimi J/g’dır -Erime ısısı Le ile gösterilir. Birimi J/g’dır. -Erime ısısı sadece erime sıcaklığındaki maddeler için söz konusudur. Örneğin buzun erime ısısı 334,4 J/g’dır. Bu ısı -20 ºC’deki bir buza verildiğinde buzun sıcaklığı artar ama buz erimez. Ancak aynı ise 0 ºC’deki buza verildiğinde buzun sıcaklığı artmaz ama erir. Sonuç olarak hal değiştiren bir maddenin sıcaklığı sabit kalır. Çünkü bu sırada maddeye verilen ısı, maddenin taneciklerinin birbirinden uzaklaştırılması için kullanılır.

Donma ısısı: Donma sıcaklığında bulunan saf sıvı maddenin tamamen katı hale geçmesi için gerekli ısı miktarına donma ısısı denir Bir maddenin katı halden sıvı hale geçmesi için ısı alması gerekir. Sıvı halden katı hale geçen madde ise çevresine ısı verir. Donan maddenin çevresine verdiği ısı miktarı, erirken aldığı ısı miktarına eşittir. Yani bir maddenin donma ve erime ısıları birbirine eşittir. Ld şeklinde gösterilir. (Bir madde için Le = Ld) - Farklı maddelerin erime ve donma ısıları birbirlerinden farklıdır. (örnek: suyun erime ve donma ısısı birbirine eşittir ancak demir ve suyun erime(donma) ısıları birbirinden farklıdır.) Bazı Maddelere Ait Erime-Donma Isısı Değerleri Demir:117,04 Civa:11,29 Alüminyum:321,02 Bakır:175,56 Kurşun:22,57 joule/gram=j/g

YOĞUNLUK (BİRİM HACİM KÜTLE)   Maddelerin suda yüzmelerinin ya da batmalarının nedeni ağır ya da hafif olmalarından değildir. Ağır olan koca bir tomruk, su üzerinde yüzerken hafif olan küçük bir taş hemen batar. Bunun nedeni maddenin boyutlarına göre ağır ya da hafif olmasıdır. Suda yüzme – batmanın tek başına kütle ya da hacimle ilgisi yoktur. Her ikisi ile birden ilişkisi vardır. Cismin kütlesi büyük, hacmi küçük olursa batar. Bir cismin suda batması için daha ağır olması önemli değildir. Maddenin yoğun olması önemlidir. Suda batan madde, yüzen maddeden daha yoğundur. Her maddenin yoğunluğu, 1 ml hacmindeki kütlesi tartılarak bulunur. Maddenin 1 ml hacmindeki kütle miktarı yoğunluk ya da birim hacim kütle diye tanımlanır.

Her maddenin birim hacim kütlesi farklıdır Her maddenin birim hacim kütlesi farklıdır. Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin birim hacim kütlesi verilmiştir.Bunu hep birlikte inceleyelim. Madde Birim hacim kütle (g/ml) Su 1 Hava 0,0013 Zeytinyağı 0,9 İspirto 0,8 Buz 0,9 Alüminyum 2,7 Bakır 8,9 Benzin 0,7 Demir 7,8 Gümüş 10,5 Altın 19,3   Genellikle maddelerin, sıcaklıkları arttıkça hacimleri genişler. Maddelerin katı hâlleri sıvı hâllerinden daha yoğundur.Su donarken yoğunluğu azalır, buz su üstünde yüzer.   

YOĞUNLUK NİÇİN ÖNEMLİDİR ?   Tek katlı binalar yoğunluğu az olan ahşap, tuğla, kerpiç gibi malzemeler kullanılarak yapılabilir. Çok katlı binaların yapımında kullanılan malzemelerde ise dayanıklılık, fazla yük taşıma gibi özellikler aranır. Bu nedenle çok katlı binaların yapımında demir, çelik gibi yoğunluğu fazla olan malzemeler kullanılır. Uçakların kolayca uçabilmesi için uçak yapımında demir yerine alüminyum kullanılır. Çünkü yoğunluğu demirden az olan alüminyum, ayrıca demire göre daha hafif ve daha dayanıklı bir maddedir. Bir maddeyi diğerlerinden ayırmamıza ve ayırdığımız maddeyi tanımamıza yarayan özelliklere denir. Bu ayır edici özellikler, fiziksel , kimyasal, biyolojik, nükleer...  şeklinde sınıflandırılabilir. Tabloda bazı ayırt edici özelliklerin hangi fiziksel hallerde ayırt edici olduğu görülmektedir. Şimdi bu tablodaki özellikleri tek tek inceleyelim. ÖZ KÜTLE : Sabit sıcaklık ve basınçta birim hacimdeki madde miktarıdır. Katı ve sıvılarda birim hacim genellikle Gram/ cm3 alınır. Gazlarda ise hacim litre alınır. Öz kütle "d" ile sembolize edilir.

YOĞUNLAŞMA NOKTASI : Sabit sıcaklıkta ve basınçta saf gaz bir maddenin, gaz halden sıvı hale geçtiği sıcaklıktır. Genellikle birimi ( 0C ) olarak verilir.   *Saf bir katı eridiği sıcaklıkta, sıvısı da donar; Yine aynı şekilde saf bir sıvının buharlaştığı sıcaklıkta, buharı da yoğunlaşır. ESNEKLİK : Katı bir maddeye dışarıdan bir kuvvet uygulandığında maddenin şekli değişir. Kuvvet ortadan kaldırıldığında madde tekrar eski hale geliyorsa bu olaya esneklik denir.Katı maddenin biçim değiştirmeksizin etkisinde kalacağı büyük bir gerilme değeri vardır. Bu değere esneklik sınırı denir. Esneklik sınırı aşılınca maddenin şekli değişir, eğilir kırılır...    GENLEŞME : Her hangi bir madde dışarıdan ısı aldığında eninde boyunda veya hacminde bir artış oluyorsa bu olaya genleşme denir. Genleşme katı, sıvı ve gazlarda görülür. Ancak genleşme kat sayısı yalnızca katı ve sıvılarda ayırt edici özelliktir. Gazlarda ise ortak özelliktir.

Genleşme katsayısı: 1 0C' sıcaklık artışında maddenin hacmindeki oransal artışa denir.   Uzama katsayısı : 1 0C' sıcaklık artışında maddenin boyundaki uzama miktarıdır. İLETKENLİK : İletkenlik bir maddenin ısı ve elektriği iletip iletmemesi olayıdır. Katı ve sıvılarda ayırt edici bir özelliktir. gazlarda ise değildir. Demir, bakır, grafit. lehim gibi maddeler elektriği iyi ilettiği halde; Elmas, hava, saf su,plastik gibi maddeler iyi iletmezler. Onun için iletkenlik katı ve sıvılarda ayırt edicidir. Elektrik iletkenliği : Bir maddenin üzerinden geçen elektrik akımına karşılık, o maddenin elektrik akımına gösterdiği kolaylıktır. Yani maddeden elektrik akımı ne kadar kolay geçerse (direnci ne kadar az ise) o madde o kadar iyi iletkendir. * Suda moleküller halinde çözünen maddelerin sulu çözeltileri iletken değildir. Ancak buda iyonlaşan bileşiklerin sulu çözeltileri iletkendir. şekerli su iletken değildir ama tuzlu su iletkendir.

Maddelerde Elektrik İletkenliği:   1- Elektron hareketi ile olur. Buna birinci sınıf iletkenlik denir. Metallerde ve alaşımlarda görülür. Bu maddeler katı, sıvı ve gaz hallerin hepsinde iletkendirler. 2- İyonların hareketi (göçü) ile olur. Buna ikinci sınıf iletkenlik denir. Asit baz ve tuzların sulu çözeltilerinde görülür. ÇÖZÜNÜRLÜK : Sabit sıcaklık ve basınçta birim hacim çözücüde çözünmüş madde miktarıdır. Genellikle sulu çözeltilerde birim hacim 100 cm3 alınır. Çözünürlük kavramı çözeltiler konusunda detaylı bir şekilde işlenecektir. Tablodaki fiziksel ayrıt edici özelliklerin yanında bir çok kimyasal ve nükleer ayırt edici özellikte vardır bunlardan bazılarını şöyle sıralayabiliriz.  Yanıcılık, Tutuşma sıcaklığı, asit ve bazlarla etkileşme, atom numarası, yarılanma süresi, aktiflik, indirgenme potansiyeli... gibi.