Maddelerin Değişebilen Özellikleri Hakkında Bilgi

'Ders notları' forumunda Violet tarafından 19 Şubat 2011 tarihinde açılan konu


  1. Maddelerin Değişebilen Özellikleri Hakkında Bilgi
    madde ve özellikleri - maddenin değişebilir özellikleri

    Yaşadığımız evrendeki maddelerin ortak özellikleriniMaddelerin ayırt edici özellikleriniMaddelerin neden bir ağırlıklarının olduğunuMaddelerin hal değiştirdikçe, basınçlarının da farklı olduğunu öğreneceksiniz

    Günlük yaşantımızdan bildiğimiz gibi madde, katı, sıvı ya da gaz hallerinden birinde bulunur Kabaca tanımlanırsa, belirli sıcaklık ve basınç altında, bir katının büyüklüğü ve biçimi değişmez Sıvılar, akma özelliğinde olduklarından, biçimlerini değiştirebilirler, ama hacimleri değişmeden kalır Gazlarsa, içinde bulundukları kabı bütünüyle dolduracak biçimde genişlerler Bazen katı, sıvı ve gaz halleri arasında pek açık bir ayrım olmayabilir, yani bunları ayırt etmek zorlaşır Sözgelimi, zift ve cam gerçekte birer sıvıdır Ne var ki, camın bu özelliği, ancak yüzyıllar sonra ortaya çıkar ve normal olarak, bundan önce cam, saydam olmayan bir biçimde billurlaşır

    Katı haldeki bir maddenin birim hacminin yoğunluğu ( sözgelimi 1 cm³'ünün gram cinsinden ağırlığı ), öteki hallerdeki yoğunluğundan daha büyüktür; gaz halindeyse en küçüktür

    Oda sıcaklığında ve basıncında gaz maddeler, MOLEKÜL'lerden ( atom grubu ) oluşan bir yapıda bulunur Farklı hallerde ( katı, sıvı, gaz ) bulunmalarının nedeni, bu moleküllerin birbiriyle ilişkilerinde ortaya çıkan farklılıklardır

    KATILAR: Katı halde moleküller, kimyasal bağlar aracılığıyla, birbirlerine göre değişmez konumlarda bulunurlar Bu bağların doğrultu ve uzunlukları, belirli bir kimyasal bileşik için değişmezdir Dolayısıyla, çok sayıda molekül birbirine tutunarak, düzenli bir katı ( billur ) biçimi oluşturur Billurların biçimi, söz konusu kimyasal bileşiğin ayırıcı özelliğidir Sözgelimi, sofra tuzu billurları, küp biçimindedir

    Bazı bileşiklerde moleküller, birden çok biçimde birbirine bağlanabilir Bu durumda farklı billur biçimleri ortaya çıkar Bunların yoğunlukları da genellikle değişiktir Bu duruma en güzel örnek, KARBON'dur Karbon atomları, değişik düzende bağlanmaları sonucu, grafit ya da elmas olarak billurlaşabilir Farklı alotropları belirtmek için '' faz '' terimi kullanılır

    Bütün METAL billurları ile metal olmayan birkaç billur ( grafit gibi ), elektriği iletirler Bunun nedeni, söz konusu maddelerin atomlarının, kolayca elektron yitirmesidir Serbest kalan elektronlar, billur içinde hareket edeceklerinden, bir gerilim uygulandığında akım iletirler YALITKAN'larda elektronlar, atoma çok sıkı bağlarla bağlanmışlardır Bu yüzden, dıştan uygulanan bir elektrik alan, elektronları kolayca serbest duruma geçiremez İletken ile yalıtkan arasında yer alan ve '' YARIİLETKEN '' adı verilen başka maddeler de vardır Bunların elektrik özellikleri, içlerine çok az miktarda yabancı madde karıştırılarak değiştirilebilir Yarıiletkenler, daha çok TRANSİSTÖR'lerin ve ENTEGRE DEVRELER!in yapımında kullanılırlar

    Öte yandan, bir katının magnetik özellikleri, moleküller ile elektronlar arasındaki '' bağ^'' göre değişir Normal olarak elektronlar, karşıt yönlerde magnetik alanlar oluştururlar ve böylece, birbirlerinin magnetik alanlarını yok ettiklerinden, herhangi bir magnetik etki gözlenmez Yalnızca birkaç elementin ( özellikle demir, kobalt, nikel gibi ) elektronları, karşıt yönlerde magnetik alan oluşturmazlar Birbirlerinin magnetik alanı etkisinde kalarak aynı yönde dizildiklerinden, kuvvetli bir magnetik alan oluştururlar

    Katılar içindeki BAĞ'lar bütünüyle rijit değildir Dışardan kuvvet uygulandığında, atomlar hafifçe hareket ederek birbirlerine yaklaşabilirler Bu kuvvet ortadan kalktığında, eksi yüklü elektronların birbirini itmesi sonucu, atomlar yeniden eski konumlarını almaya zorlanırlar Böylece katı, eski biçimini kazanır Bu olaya '' ESNEKLİK '' adı verilir Bundan başka, atomlar, sürekli olarak, ortalama konumları çevresinde titreşim yaparlar Bu titreşim ortalama enerjisi, o kütlenin SICAKLIK derecesinin bir ölçüsüdür ( gerçekte, mutlak sıfır sıcaklığında bile bir takım titreşimler vardır ) Katının sıcaklığı arttıkça, titreşimlerin genliği de artar ve bağların boyu hafifçe uzar Sıcaklık arttıkça billurun genleşmesinin nedeni budur ( ısıl genleşme )

    SIVILAR: Sıvılarda, moleküller arasındaki çekim kuvveti, onları hareketsiz tutacak kadar büyük değildir Hatta bir sıvı ile içinde bulunduğu kabın molekülleri arasındaki çekim kuvveti, sıvının molekülleri arasındaki çekim kuvvtinden çok daha büyüktür Söz gelimi, temiz bir cam üstüne konulan bir damla su, ince bir tabaka halinde yayılacaktır; çünkü su molekülleri ile cam arasındaki çekim kuvveti büyüktür Buna karşılık, cam biraz yağlı olursa, su molekülleri arasındaki çekim kuvveti daha büyük olacağından, damla yayılmaz '' YÜZEY GERİLİMİ '' adı verilen bu olay, bir cam kapta bulunan su yüzeyinin aldığı biçimde de gözlenebilir Su, değme noktasında biraz yukarı doğru yükseldiğinden, toplam su yüzeyi aldığı biçimde de gözlenebilir Su, değme noktsında biraz yukarı doğru yükseldiğinden, toplam su yüzeyi eğri bir biçim alır Kılcal borularda ( çok dar boru ) bulunan su, bu kuvvetin etkisiyle, yerçekimine ters yönde ( yerçekimine karşı ) yükselir Kurutma kağıdının lifleri arasındaki çok küçük boşluklar da bu tür bir kılcal etki doğurduğundan, sıvıları kolayca içine çekebilmektedir

    Katılarda olduğu gibi, sıcaklık arttıkça sıvılar da, hacim bakımından genleşirler Ancak, suyun bir ayrıcalığı vardır + 4°C'ın altındaki sıcaklıklarda, sıcaklık düşürüldükçe su genleşir Bunun nedeni, hidrojen bağlarının oluşmasıdır Suyun, sıfır derecede donduğunda kapladığı hacim, sıvı haldeyken kapladığı hacimden daha büyüktür Bu yüzden, kış aylarında donan su boruları patlar; ayrıca buz parçaları su üstünde yüzebilir Su dışında, aşağı yukarı bütün maddeler, dondukları zaman küçülürler ve sıvı içine bırakıldıklarında batarlar

    GAZLAR: Gaz molekülleri, bir birinden çok uzak olduğundan ve çok hızlı hareket ettiklerinden, aralarındaki çekim kuvveti çok zayıftır Dolayısıyla bunları, bütünüyle bağımsız tanecikler olarak düşünmek daha doğrudur ( ideal gaz kabulü ) Gaz moleküllerinin hızı, sıcaklığa bağlıdır; içinde bulundukları kabın çeperine uyguladıkları kuvvete, '' basınç '' denir Gazın oluşturduğu basınç, hem moleküllerin hızına, hem de moleküllerin kabın çeperlerine çarpma sıklığına bağlıdır Çarpma sıklığıysa, gazın yoğunluğuyla ilişkilidir İdeal gazın sıcaklığı, basıncı ve yoğunluğu arasındaki ilişki, GAZ YASALARI'yla verilir

    Basıncın çok yüksek ya da sıcaklığığın çok düşük olduğunu durumlarda, moleküller arasındaki kuvvetler önem kazanır ve öngörülen gaz yasalarına uymayan bir özellik ortaya çıkar Koşullar sınıra ulaştığında gaz sıvılaşır



    --------------