Maddelerin ortak özellikleri nelerdir? Maddenin ortak ayırt edici özellikleri nelerdir? Katıların özellikleri nelerdir? Sıvıların özellikleri nelerdir? Gazların özellikleri nelerdir?
Çevreye bakıldığında çok sayıda ve özellikleri değişik varlıkların olduğu görülür. Çevrede görülen her şey maddedir. Bizde bir maddeyiz. Yeryüzü çok çeşitli maddelerin bir topluluğudur. Hava su toprak ve güneş kainatın en önemli dört maddesidir. Bazı bilim adamları yeryüzündeki maddelerin kaynağının bunlar olduğunu söylemişlerdir. Maddelerin ortak özellikleri ise en önemli araştırma konularından biridir.
Maddelerin çoğunu görebiliriz. Su, taş, toprak, kitap sıra… vb. maddeler görebildiğimiz maddelerdir. Bazı maddeleri ise göremediğimiz halde duyu organlarımızla hissedebiliriz. Hava ve koku gibi maddeleri göremeyiz ama hissedebiliriz.
Isı, ışık, ses, düşünceler veya fikirler ise madde değildir.
MAYOZ VE MİTOZ HÜCRE BÖLÜNMESİ
BİLİMSEL ARAŞTIRMA YÖNTEMLERİ NELERDİR
Maddelerin ortak özellikleri:
Bütün maddelerde bulunan özelliğe ortak özellik denir. Bütün maddelerin hacmi ve kütlesi vardır. Ağırlık ortak özellik olarak akla gelebilir ama, bir maddenin uzayın her yerinde kütlesi olduğu halde bazı yerlerde ağırlığı sıfır olabilir. Yani ağırlık ortak özellik değildir.
Maddelerin, renk, koku, tat, biçim ve sıcaklık gibi özellikleri de vardır. Renk, koku ve tat bazen ortak, bazen de ayırt edici özelliktir. Örneğin tuz ve kömürü rengine bakarak ayırt edebiliriz. Tuz ve toz şeker gibi maddeleri rengine bakarak ayırt edemeyiz. Maddeyi gruplandırmak ve bu gruplandırma hakkında genelleme yapabilmek için maddeler arasında maddenin rengine, kokusuna, canlı ya da cansız oluşuna bağlı olmayan ortak özellikler aranır.
Bu ortak özellikler;
a. Eylemsizlik
b. Hacim
c. Kütle
d. Tanecikli Yapı
Eylemsizlik: Maddenin doğal durumunu koruma isteğine Eylemsizlik denir. Duran bir araç aniden harekete geçerse araç içerisindeki cisimler aracın arkasına doğru hareket ederler, araç aniden fren yaptığında cisimler aracın ön tarafına doğru hareket eder. Dolmuş veye Otobüs içerisinde giderken şoförün aniden fren yapması durumunda bütün yolcular öne doğru giderler. Yolcuların bu şekilde hareket etmesinin sebebi eylemsizlik kuvvetinden kaynaklanır.
Kütle: Bir maddenin madde miktarına kütle denir. Kütle tanecik sayısıdır diyebiliriz. Bu nedenle kütle miktarı bulunduğu yere göre değişiklik göstermez. Günlük hayatda kütle ve ağırlık birbiriyle karıştırılır. Ancak aynı şeyler değildir. Ağırlık Dünyanın, cismin kütlesinden dolayı uyguladığı bir kuvvetdir. Ağırlık bulunulan ortama göre değişiklik gösterebilir. Örneğin bir cismin Dünyada ve Ayda ki ağırlıkları birbirine eşit değildir, ama kütleleri eşittir.
Hacim: Maddenin boşlukta kapladığı yere Hacim denir. Bütün maddelerin bir hacmi vardır. Birimi m3 tür.
Maddenin ayırt edici özellikleri
İki maddenin aynı ya da farklı maddeden mi yapıldığını anlamak için birtakım özellikleri araştırmak gerekir. Bunlar maddenin ayırt edici özellikleridir. Maddenin ayırt edici özellikleri şekle, biçime ve miktara bağlı olmayıp, maddenin cinsine bağlıdır.
1) Öz kütle (yoğunluk)
2) Erime noktası ve kaynama noktası
3) Çözünürlük
4) Sıcaklıkla genleşme
5) Esneklik
6) İletkenlik
ÖZ KÜTLE (YOĞUNLUK)
Maddelerin 1 cm3’ünün gram cinsinden kütlesine öz kütle denir. Öz kütle (d) ile gösterilir.
Kütle (m) ve hacim (V) arasında d=m/v bağıntısı vardır. Öz kütlenin birimi g/cm3 dür.
Saf maddelerin (element ve bileşik) öz kütleleri sabittir. Karışımların öz kütleleri ise sabit değildir.
Bir maddenin öz kütlesinden söz ederken sabit bir sıcaklıktaki öz kütlesinden söz edilmelidir. Sıcaklık değiştiğinde maddenin hacmi değişeceğinden öz kütlesi de değişir. Özellikle gazlardaki değişiklik daha belirgindir.
Öz kütle, maddenin karakteristik özelliği olmasına rağmen yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılamayabilir. Bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla ayırt edici özelliğinin incelenmesi gerekir. Yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılabilir mi?
Nikelin özkütlesi 8,9 g/cm3’tür. Acaba özkütlesi 8,9 g/cm3 olan bir madde nikel midir? Yoksa başka bir madde olabilir mi?
Demirin özkütlesi 7,86 g/cm3 ve gümüşün özkütlesi 10,5 g/cm3’tür.
Belli bir oran da demir ve gümüşten karıştırarak özkütlesi 8,9 g/cm3 olan alaşım hazırlanabilir. Bu durumda özkütleleri 8,9 g/cm3 olan madde nikel de olabilir, demir – gümüş alaşımı da olabilir. (Birden fazla madde aynı özkütleye sahip olabilir.) Demek ki, özkütle yalnız başına tam anlamıyla ayırt edici olma özelliği göstermeyebiliyor. Çoğu zaman maddenin diğer ayırt edici özellikleri de yalnız başına maddeleri tanımaya yetmeyebilir. Buna göre, bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla özelliğinin incelenmesi gerekir.
Gazların Özkütlesi
1. N.Ş.A da Özkütle : Normal şartlar altında bir gazın özkütlesi molekül ağırlığının 22,4 e bölünmesiyle bulunur.
d= MA/22,4
2. Herhangi bir şarttaki özkütle:
İdeal gaz denklemi: PV=nRT (paran varsa ne rahatsın)
(P=atm, V=litre R=22,4/273=0,082 T= kelvin cinsinden sıcaklık)
PV=m/MA.R.T ve m=d.V dir. m yerine yazılırsa, PV=(d.V/MA).R.T
P.MA=dRT (Prima daha rahat)
Erime ve Donma Noktası
Katı maddelerin ısıtıldığında sıvı hâle geçtiği sıcaklığa erime; sıvıların sıvı halden katı hale geçtiği andaki sıcaklığa donma sıcaklığı denir. Katı ve sıvılar için ayırt edicidir.
Kaynama Noktası
Isıtılan bir sıvının gaz fazına geçtiği sıcaklıktır. Kaynama sırasında sıvının buhar basıncı açık hava basıncına eşittir. Sıvılar ve gazlar için ayırt edici bir özelliktir, çünkü kaynama sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığına eşittir,
– 1 atmosfer basınç altında -20°C sıcaklığa sahip bir buz parçasının ısıtılması olayının grafiği aşağıdadır.
– Grafiğin II. ve IV. bölgelerinde hâl değişimi sırasında sıcaklıkta değişiklik yoktur.
– I. III. ve V. bölgelerde sıcaklık artmaktadır. I. bölgede verilen ısı buzun ısınmasında, II. bölgede verilen ısı buzun erimesinde, III. bölgede verilen ısı suyun ısınmasında, IV. bölgede verilen ısı suyun buharlaşmasında, V. bölgede verilen ısı su buharının ısınmasında kullanılmaktadır.
Kaynama Sıcaklığına Etki Eden Faktörler
a) Açık Hava Basıncı : Kaynama sıcaklığı atmosfer basıncıyla doğru orantılı olarak artar ya da azalır. Yükseklere çıkıldıkça dış basınç düştüğünden sıvıların kaynama sıcaklıkları da düşer.
b) Sıvının Cinsi : Kaynama sıcaklığı her sıvı için farklıdır. Örneğin saf su 100 0C de , C2H5OH 78 0C de kaynar.
c) Sıvının Saflığı: Saf sıvılar sabit basınç altında her zaman sabit bir sıcaklıkta kaynarlar. Fakat sıvıya, sıvıda çözünebilen bir katı eklendiği zaman kaynama sıcaklığı yükseldiği gibi, donma sıcaklığı da düşer.
Saf su 1 atm basınçta 100 0C de kaynadığı halde tuzlu su 100 0C nin üzerindeki bir sıcaklıkta kaynar ve kaynarken sıcaklık sabit kalmaz. Kaynama noktası buhar basıncıyla ters orantılı olup buhar basıncı yüksek olan sıvıların kaynama noktaları düşüktür. Alkolün kaynama noktası saf sudan düşük olup buharının yaptığı basınç saf sudan fazladır.
Sıvının miktarı yada ısıtıcı kaynağın gücü kaynama sıcaklığını değiştirmez sadece sıvının kaynamaya başlaması için gerekli olan süreyi değiştirebilir. Buhar basıncı madde miktarına bağlı değildir. Sadece sıvının cinsine ve sıcaklığına bağlıdır.
Çözünürlük
Doymuş çözeltideki 100 gram suda çözünmüş olan madde miktarı, o maddenin o sıcaklıktaki çözünürlüğüdür. Çözünürlük, çözücünün cinsine, çözünenin cinsine, sıcaklık, basınç ve ortak iyonun varlığına bağlıdır. Sıcaklığın değiştirilmesi maddelerin çözünürlüğünü değiştirir. Genellikle sıcaklığın artırılması ile katılarda çözünürlük artarken gazlarda azalır Katı-sıvı-gazlar için ortak ayırt edici bir özelliktir.
Genleşme
Genleşme, ısıtılan cisimlerin, boyunda, yüzeyinde veya hacmindeki değişmedir. Genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici bir özelliktir. Her katı ve sıvının farklı bir genleşme katsayısı vardır. Aynı şartlarda eşit hacimdeki iki gaz örneği özdeş ısıtıcılarda aynı sürede ısıtıldıklarında hacimleri eşit miktarda artar. Bütün gazların genleşme katsayısı (hacimlerinin 1/273’ü oranında) aynıdır ve bu sebepten gazlar için ayırdedici bir özellik değildir.
Esneklik
Esneklik yalnız katılar için ayırt edici bir özelliktir. Sıvı ve gaz maddelerin esneme özellikleri yoktur
İletkenlik
Üzerinden geçen elektrik akımına karşı maddelerin gösterdiği kolaylık iletkenliktir. Bir madde elektrik akımına karşı ne kadar az direnç gösterirse o kadar iyi iletkendir. Maddelerdeki elektrik akımı iletkenliği elektronların hareketi ve iyonların hareketi ile ilgilidir. Elementlerden metaller elektrik akımını iletir, ametaller iletmez. İyonik bağlı katı kristaller elektrik akımını iletmezler. Bunlar sıvı hâlde ve sulu çözelti hâlinde elektrik akımını iletirler.
Çözeltilerde elektrik akımı iletkenliği Işık yananlar iletir.
Maddelerin hallerine göre sınıflandırılması
MADDELERİN KATI, SIVI, GAZ OLARAK SINIFLANDIRILMASI
Kütlesi ve hacmi olan, boşlukta yer kaplayan her şeye “madde” denir.
Çevremizde gördüğümüz maddeleri katı, sıvı ve gaz olarak sınıflandırabiliriz.
KATILARIN ÖZELLİKLERİ :
• Katı hali, maddenin en düzenli halidir.
• Katıları oluşturan tanecikler arasındaki boşluklar yok denecek kadar azdır.
• Katı tanecikleri arasındaki çekim kuvveti çok fazladır.
• Katıların belirli bir şekli ve belirli bir hacmi vardır.
• Katılar sıkıştırılamaz.
SIVILARIN ÖZELLİKLERİ :
• Sıvılar, katılara göre daha düzensizdir.
• Sıvıları oluşturan tanecikler arasındaki boşluklar, katılara göre daha fazladır.
• Sıvı tanecikleri arasındaki çekim kuvveti, katılardakine göre daha azdır.
• Sıvıların belirli bir şekli yoktur. Bulundukları kabın şeklini alırlar.
• Sıvıların belirli bir hacmi vardır.
• Sıvılar, akışkandır.
• Sıvılar çok az sıkıştırılabilir.
GAZLARIN ÖZELLİKLERİ :
• Gaz hali, maddenin en düzensiz halidir.
• Gazları oluşturan tanecikler arasındaki boşluklar çok fazladır.
• Gazları oluşturan tanecikler arasındaki çekim kuvveti çok azdır.
• Gazların belirli bir şekli yoktur. Bulundukları kabın şeklini alırlar.
• Gazların belirli bir hacmi yoktur. Bulundukları kabın hacmini alırlar.
• Gazlar, uçucudur.
• Gazlar rahatlıkla sıkıştırılabilir.