simyadan kimyaya - Mustafa Atalay

SİMYADAN KİMYAYA
Kimyanın gelişimi, uzunca bir süreç sonunda gerçekleşmiştir. Kimya sözcüğünün, kimyanın modern bir bilim
haline gelmeden önceki haline karşılık gelen simya ile aynı kökenli olduğu düşünülmektedir. Simya sözcüğünün
Arapça “Alkimia” sözcüğünden türediği sanılmaktadır. “Al” Arapçada belirli bir takı, “Kimia” ise Eski Mısır dilinde
“Chem” (kara toprak) ya da Yunanca “Chyma” (metal eritme) sözcüklerinden geldiği yönündeki görüşler ön plana
çıkmaktadır. Kelimedeki Kimia, (sim, kim) kökü halen tatmin edici bir şekilde açıklanmamıştır. Kimya olarak
nitelendirilebilecek uğraşın köklerinin, metallerin üretilmeye başlandığı, tunç çağı adı da verilen yaklaşık M.Ö.
3000 yıllarına kadar götürülmesi mümkündür. Bu süreç simyanın başlangıcına kadar olan dönem olarak da
nitelendirilebilir. Bu dönemde yapılan işlem ve üretimler tamamen deneme-yanılmaya dayalıdır. Simya maddeden
altın elde etmek için yapılan çalışmalara denir. Simya ile uğraşanlara ise simyacı denir.
Simya, on ikinci asırdan itibaren Batıda, basit metalleri altına çevirmek, evrensel şifa ve ölümsüzlük iksiri gibi
ortaçağ arayışları olarak görünmektedir. Çin, Hint ve Grek metinlerde simya "Sanat" veya radikal ve faydalı
değişim olarak tanımlanır. Yakın zamanlara dek, bilim tarihçileri simyayı ilkel kimya, yani olgunlaşmamış bilim
olarak görüyorlardı. Aslında "Sanat"ın uygulayıcıları aynen ilk kimyagerler gibi laboratuar ve belirli aletlerden
faydalanıyorlardı. Daha da önemlisi, simyagerler sonradan kimya biliminin gelişmesinde rolü olacak buluşların
kaşifleriydi. M.Ö. 300 yılında cıvanın izole edişi, 13. asırdan önce alkol ve madeni asitlerin keşfi ve vitriol (zaç
yağı, sülfürik asit) ve şapların hazırlanması bu buluşlara verilecek önemli örneklerdir.Ancak erken simyacıların
yöntem, ideoloji ve amaçları simya geleneğini uzatmaya yönelik değildi. Simyagerler doğanın bilimsel incelenmesi
ile ilgilenmiyorlardı. Eski yunanlılar kendini bilime verdiğinde olağanüstü bir gözlem ve tartışma sergilemektedir;
ancak bu çalışmaları yazılı hale getirememişlerdir. Örneğin, kükürt ile çalışan hiç kimse onun eritilip başka
maddelerle birleştirilmesi ve özgün özellikleri konusunda hiç bir bilgiyi not olarak tutmadığı için sonraki dönemlere
gerekli bilgiyi aktaramamıştır..
Ancak M.Ö. 4. yüzyıl civarında düşünürler doğayı
anlama ve açıklama çabasıyla çeşitli
spekülasyonlar ortaya atmışlardır. Örneğin bu
dönem düşünürlerinden Aristotales(M.Ö. 384-322)
tarafından ortaya atılan bir kurama göre doğada;
toprak, hava, su ve ateş olmak üzere dört temel
element bulunmaktadır. Ayrıca Aristoteles'ten önce
Demokritos(M.Ö. 470-380) maddenin atom adını
verdiği daha küçük parçalara bölünemeyen
taneciklerden oluştuğu fikrini ortaya attı. Ancak
Aristoteles tarafından desteklenmeyen bu görüş,
Dalton'un(1766-1844) atom kuramına kadar geçen
sürede kabul görmemiştir.
Simyacılara göre bir madde başka bir maddeye
dönüştürülebilir. Bundan yola çıkarak bazı temel
metalleri altına dönüştürme yollarını aramışlardır.
Simyacılar metalleri ayrıştırmak için çeşitli yöntemler geliştirdi. Bu yöntemleri kullanarak altın ve gümüşü diğer
metallerden ayırdılar. damıtma için ilkel yapılı imbikler geliştirdiler.
Bilim tarihçisi Hermann Kopp, simyanın başlangıcından modern kimyanın başlangıcına kadar olan süreci
aşağıdaki şekilde çeşitli dönemlere ayırmaktadır:




Simya Çağı(M.S 300-1600)
Tıbbi Kimya Çağı(1600-1700)
Filojiston Kimyası Çağı(1700-1800)
Nicel Kimya Çağı(1800- )
Simya bugünkü anlamda bir bilim olmaktan çok bir sanat olarak nitelendirilebilir. Simyaya kimyanın bilim hali
öncesi olarak da bakılabilir. Simya, astronomi, astroloji, mitoloji, din, sihir vb. birçok alanla ilişkilidr. Simya, çeşitli
pratik laboratuvar uygulamalarından gizemciliğe varan pek çok alanı kapsamaktadır.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 1
Simya çağında, simyacıları araştırma yapmaya motive eden iki önemli
hedefleri vardı:


Kurşun ve çinko gibi metalleri değerli bir metal olan altına
dönüştürerek zengin olmak,
Ölümsüzlük sağlayacak hayat iksirini bulmaktır.
Simyacılar çalışmalarını deneme-yanılma yöntemi ile yapmışlardır.
Kimyacılar bugün bilimsel yöntemlerle çalışmalarını yürütmektedirler.
Çalışmalarını deney sonuçlarına göre düzenlerler.
Simyacıların çalışmaları sonucunda daha sonra kimyacıların da
kullandıkları fırınlar, damıtma düzenekleri, su banyosu gibi pek çok araç
gereç ve damıtma, süzme, süblimleştirme ve kristallendirme gibi
laboratuvar teknikleri geliştirilmiş ve bugün element olarak bilinen çeşitli
kimyasal maddeler keşfedilmiştir.
Ortaçağda, Cabir bin Hayyan ilk defa deney araçlarıyla çalışmalar yapmış
damıtma ve kristallendirme yöntemlerini tanımlamıştır. Daha sonra yaşayan
Ebubekir El-Razi, bu çalışmaları sürdürmüştür. El-Razi, modern anlamda
elementlerin sınıflandırılması ile ilgili çalışmalar yapmıştır
Tıbbi kimya çağı olarak nitelendirilen dönemde simyacılık anlayışının etkileri
devam etmekle birlikte kimyacıların çalışmaları daha çok hastalıkların
tedavisine yönelik ilaç hazırlama üzerine yoğunlaşmıştır.
Filojiston çağı adı verilen dönemde, kimya biliminin
gelişimine kimilerince engel olduğu, kimilerince de
katkı sağladığı düşünülen yanma kuramı yüz yıl
boyunca kabul görmüştür. Bu kuram ilk olarak alman
simyacı Becher(1635-1682) tarafından ortaya atılmış
ve daha sonra öğrencisi Stahl(1660-1734) tarafından geliştirilip filojiston(ateş ruhu veya
ateş maddesi) kuramı olarak adlandırılmıştır. Stahl hocasının kuramının yaygın kabul
görmesini sağlamış ve zamanında büyük ün kazanarak kimilerine göre bütün kimyacı ve
fizikçilerin en büyüğü ünvanını almıştır. Ünlü filozof Kant bile bu kuramı çok
önemseyerek Galileo'nun düşme kuramı ile eşdeğer görmüştür.
Filojiston kuramına göre, her yanıcı madde; biri
yanıcı olmayan sabit bir madde(kül, kireç ya da
toprak), öteki yanıcı bir ilke olan filojistondan
oluşmaktadır. Kurama göre bir cismin yanabilirliği
ne kadar fazla ise filojistonu da o kadar fazladır.
Madde yandığında filojiston kısmı maddeden
ayrılmaktadır. Bu açıklama akla uygun olup ilk balışta tüm yanma olaylarına uygulanabiliyordu. Ancak metallerin
yanması sonucunda geriye kalan kısmın(metal oksit) kütlesinin metalin yanmadan önceki kütlesinden fazla olması
durumu biliniyordu ve bu durum kükürt ve kömür gibi maddelerin yanmasından farklıydı. Yanan metalden filojiston
denen madde ayrıldığı halde kütlesinin artmış olması filojiston kuramının açıklayamadığı bir durumdu. Filojiston
kuramini benimseyen kimyacılara göre; filojiston serbest kaldığında diğer maddeler gibi yer merkezine doğru
değil, gökyüzüne doğru yükselir. Bu nedenle göksel nitelikte olan filojiston negatif kütlelidir. Maddi bir varlığın
negatif kütleli olması fikri insan deneyimine aykırı olduğu için saçma bulundu. Ayrıca havasız ve kapalı ortamlarda
yanmanın olmadığı gözlendiğinde filojiston kuramına göre havanın rolü açıklanamamıştır. Kapalı ortamlarda
yanmanın gerçekleşmemesi durumu ise filojistonun kaçmasının engellenmiş olması ile açıklanmaktadır. Bu
örnekler, kuramın bir kısım olgulara mantıklı açıklamalar getirmekte yetersiz kaldığını göstermektedir. Bu nedenle,
filojiston kuramı sorgulanmaya başlandı ve yeni arayışlara geçildi.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 2
Yanlış da olsa yanma olayını açıklamak üzere ortaya atılan filojiston kuraminin, kimyanın gelişmesine birçok
yönden katkı yaptığı söylenebilir.Öncelikle bu kuram olguların açıklanmasına yönelik kuramsal yapıların
geliştirilmesine örnek olması açısından değerlidir. Örneğin birbirleri ile ilişkisiz görünen yanma, oksidasyon ve
solunum gibi olayların gerçekte birbirleriyle ilişkili olduğu ve ortak yönlerinin bulunduğu bu teori ile ortaya
konmuştur.
17. yüzyılda Robert Boyle ve 18. yüzyılda Lavoisier kimya biliminin bilim olma sürecini geliştiren önemli çalışmalar
yapmışlardır.
Nicel kimya çağına geçişte, başta Lavoisier(1734-1794) olmak üzere bir çok bilim
insanının hava, gazlar ve yanma olayı ile ilgili olarak yaptıkları sistemli deneysel
çalışmalar, dört element ve filojiston teorilerinin önemli ölçüde sorgulanmalarına
yol açmıştır. Özellikle 18. yüzyılın sonlarına doğru, deneylerin sistematik bir
şekilde yapılabilmesi, terazının yaygın biçimde kullanılması, deneylerde
kullanılan maddeler arasında nicel ilişkiler kurulabilmesi, teorilerin doğrudan
deney sonuçları ile ilişkilendirlip test edilebilmesi, nicel kimya çağının ya da
modern kimyanın başlangıcı olarak düşünülebilir.
Lavoisier 1789 yılında yanma olayının, havanın oksijeni ile birleşmenin sonucu
olduğunu göstermiştir. Lavoisier, yanma deneyini kapalı bir kapta
gerçekleştirerek, kap içerisindeki toplam kütlenin tepkime öncesinde ve
sonrasında aynı olduğunu gösterdi. Böylece kütlenin korunumu ile ilgili bilgiler
kanıtlandı. Lavoisier "bütün kimyasal tepkimelerde hiçbir madde yoktan var edilemez, varken de yok edilemez"
ilkesini esas almıştır.
Stahl'ın filojiston teorisinden Lavoisier'in oksijen teorisine geçiş, Thagard tarafından bilim tarihinde en çok bilinen
ve evrensel olarak bilimsel devrim şeklinde nitelendirilen yedi önemli kavramsal değişim arasında
gösterilmektedir.
Dalton ve Atom Modeli
Atom ile ilgili tanımlamalar yaklaşık 2500 yıl önce yunan filozoflar tarafından yapılmaya başlanmıştır. Yaptıkları
tanımlamalarda, maddenin bölünemeyen küçük parçacıklardan oluştuğu belirtilmiş ve bu parçalara yunancada
bölünemeyen-kesilemeyen anlamında "atomos" adını vermişlerdir. Atom kelimesinin kökeni buradan
gelmektedir. Bu tanım, bilimsel deneylerle desteklenen bulgularla değil, felsefi tartışmalar sonucunda ortaya
çıkmıştır. Atomların varlığı ile ilgili, maddenin doğasını ve kimyasal tepkimeleri inceleyen bilimsel destek
sağlayan çalışmalar, sabit oranlar yasası ve kütlenin korunumu yasası ile ortaya çıkmıştır.
Kütlenin Korunumu Yasası
Lavoisier 1789 yılında yanma olayının havanın oksijeni ile birleşmenin bir sonucu olduğunu göstermiştir.
Lavoisier, yanma ile ilgili deneylerini kapalı bir kapta gerçekleştirerek, kabın toplam kütlesinin, tepkimenin
başlangıcında ve sonunda aynı olduğunu göstermiştir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 3
Fiziksel ve kimyasal olayların tamamında başlangıçtaki toplam kütle, sonuçtaki toplam kütleye eşit olmak
durumundadır.
Bu durum fiziksel ve kimyasal olaylarda kütlenin korunumu yasası olarak ifade edilmektedir.
Fe
+
14 gram
S
→
8 gram
FeS
22 gram
Yukarıdaki örnekte görüldüğü gibi, Demir(Fe) ile Kükürt(S) arasında gerçekleşen bir kimyasal tepkimede 14 gram
demir ile 8 gram kükürt birleşerek 22 gram demir sülfür(FeS) bileşiği oluşturmaktadır. Tepkime üncesi ve sonrası
kap içerisindeki toplam kütle 22 gramdır ve korunmuştur. Öyleyse 44 gram FeS için kullanılması gereken Fe
kütlesi 28 gram, S kütlesi ise 16 gram olacaktır. Bu durumda da başlangıçtaki ve sonuçtaki kütlenin aynı olduğu
görülecektir.
Dalton Atom Modeli
Sabit oranlar yasası ve kütlenin korunumu yasası ilk atom modeli için bilimsel dayanak oluşturmuşlardır. Çünkü
deneylerle desteklenmişlerdir. Bu çalışmalar sırasında bilim adamları şu sorulara da yanıt aramışlardır: " Bu
yasalar ışığında maddenin doğası ile ilgili doğru olan nedir?, başka bir deyişle madde neden yapılmıştır?". 19.
yüzyılın başlarında İlk bilimsel atom kuramını 1808 yılında İngiliz bilim insanı John Dalton(1766-1844)
oluşturmuştur. Kütlenin korunumu yasası ve sabit oranlar yasasından yola çıkarak, eğer atom varsa, belirli
özelliklerinin bu yasalara uyması gerekir düşüncesinden yola çıkmış, yunanlıların atom tanımını da kullanarak,
Dalton Atom Modeli'ni oluşturmuş ve aşağıdaki sonuçlara ulaşmıştır.
1.
Elementler atom adı verilen ve bölünemeyen içi dolu küreciklerden oluşurlar.
2.
Bir elementin bütün atomları şekil, büyüklük ve kütle bakımından aynıdır.
3.
Farklı elementlerin atomları, şekil, büyüklük ve kütle bakımından farklı olmalıdır..
4.
Bileşikler oluşurken farklı element atomlarının birleşmesiyle oluşurlar. Kimyasal tepkimeler, atomların
birleşmesi, ayrılması ya da kendileri arasında yeniden düzenlenmesiyle oluşur. Bir bileşiği oluşturan element
atomlarının birleşme oranı sabittir.
5.
Atomlar bölünemez. Atomlar kimyasal tepkimeye girdiklerinde, yeni bir düzende biraraya gelirler.
Priestley, Cavendish ve Scheele karbondioksit, oksijen, klor, metan ve hidrojen gazlarını birbirnden farklı gazlar
olarak tanımladılar. Priestley, cıvayı kırmızı toz haline gelinceye kadar ısıtarak oluşan yapıyı daha fazla ısıttığında
elde ettiği gazın, mumun daha kuvvetli yanmasını sağladığını görmüştür. Ayrıca, karbondioksit gazını basınçla su
içinde çözerek sodalı su elde etmiştir.
Kimya ile ilgili çeşitli tanımlar yapılabilmektedir. Bunlar arasında en fazla ilgi gören tanım, Pauling tarafından
yapılan kimya tanımıdır. Ünlü kimyacı Linus Pauling kimyayı maddelerin bilimi olarak nitelendirerek
"maddelerin yapı, özellik ve birbirlerine dönüşümlerini sağlayan tepkimeleri inceleyen bir bilim" şeklinde
tanımlamaktadır.
Pauling'in tanımı dışında yapılan birçok tanımda da maddelerin kimyasal özellikleri ile ilgili değişime vurgu
yapılmaktadır. Bir maddenin kimyasal özelliği;




maddenin hava veya suyla temas etmesiyle
ısıtıldığında veya soğutulduğunda
güneş ışığı etkisinde kaldığında
başka bir madde ile karıştırıldığında
nasıl davranacağını ifade etmektedir.
Canlı yaşamı büyük ölçüde kimyasal tepkimelere dayanmaktadır. Sulu çözeltilerle dolu biyolojik hücrelerde her an
binlerce kimyasal tepkimenin gerçekleştiği bilinmektedir. Maddelerin kimyasal davranışları son derece önemli olup
yaşamımızı, kimyasal tepkimeleri kullanabilme ve kontrol edebilme yeteneğimizle büyük ölçüde düzenleyerek
iyileştirebiliriz.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 4
MADDE VE ÖZELLİKLERİ
Kimya bilimi maddenin özelliklerini ve davranışlarını inceleyen bilim dalıdır. Uzayda yer kaplayan ve kütlesi olan
herşey maddedir. Maddenin özellikleri, yapısını oluşturan atom ve
moleküllerin özellikleri ile belirlenir. Karbon monoksit gazı, bir tane karbon
ve bir tane bir tane oksijen atomunun kimyasal bağ ile birleşmesi sonucunda
oluşan karbon monoksit moleküllerinden oluşmuştur. Karbondioksit gazının
oluşturan moleküller, bir karbon atomu ile iki oksijen atomunun kimyasal
bağlar ile birleşmesi ile oluşmuşlardır. Karbon monoksit gazı molekülü iki
atomun kimyasal birleşimi ile oluşurken, karbondioksit gazı molekülü üç
atomun kimyasal bağlarla birleşmesi sonucu oluşur. Bu oluşan yapıların
özellikleri birbirinden farklıdır.
Su molekülü, bir oksijen ile iki
hidrojenin
kimyasal
bağlarla
birleşmesi sonucunda oluşur.
Hidrojen peroksit molekülü ise iki
hidrojen ve iki oksijen atomunun
kimyasal bağlarla bağlanması
sonucunda oluşur. Su
ve
hidrojen
peroksitin
molekül
yapılarındaki bu farklılık onların
farklı
olmasını
sağlar.
Su
içilebilirken, hidrojen peroksit
kararsız yapıda olan roket yakıtı olarak kullanılan bir maddedir. Saçlarınıza su döktüğünüzde yalnızca ıslanırken,
hidrojen peroksit döktüğünüzde gerçekleşecek kimyasal etkileşim nedeniyle renk değişimi olacaktır.
Molekülün yapısı maddenin özelliklerin gösteren en küçük parçasıdır. Kimya maddenin özelliklerini, yapısını ve
davranışlarını anlamak için atom ve molekül yapılarını inceleyen bilim dalıdır.
Maddeler, tanecikli yapıdadır ve bu tanecikler atom veya moleküldür. Maddeler doğada katı, sıvı ve gaz olmak
üzere 3 halde bulunur. Örneğin, toprak, su, hava hepsi birer maddedir.
Maddenin Ortak Özellikleri
Madde miktarına bağlı olan, maddeden maddeye değişmeyen özelliklere, maddenin ortak özelikleri denir.
 Kütle: Bir yerden başka bir yere değişmeyen madde miktarıdır. Atom veya moleküllerin
tamamının oluşturduğu bütündür. Sıcaklık, basınç, maddenin bulunduğu yer, maddenin konumu ve
maddenin fiziksel hali kütleyi etkilemez. Birimi gram ya da kilogramdır. Fiziksel ve kimyasal olaylarda
kütle korunur. Radyoaktif tepkimelerde ise kütle değişimi önemlidir. Ağırlk yerçekiminin ölçüsüdür. Kütle
ise madde miktarıdır. Bu nedenle ağırlık ve kütle farklı kavramlardır. Kütle eşit kollu terazi ile ölçülürken
ağırlık dinamometre ile ölçülür. Kütle birimi gr ya da kg iken, ağırlık birimi Newton'dur. Ağırlık bulunulan
yere göre değişirken kütle değişmez.
 Hacim: Maddenin uzayda kapladığı yerdir. Katı maddelerin belirli bir hacmi vardır. Sıvıların da
belirli bir hacmi vardır. Gazlarda ise belirli bir hacim yoktur. Bulunduğu kabın hacmi gazın hacmi
varsayılır. Hacim değişen koşullardan etkilenir. Sıcaklık ve basınç değişirse, hacim değişir. Hacim birimi
3
olarak cm ya da litre kullanılır.
 Eylemsizlik: Maddenin kuvvete karşı gösterdiği dirençtir.
 Tanecikli Yapı: Tüm maddeler, atom veya molekül denilen taneciklerden oluşur. Maddenin
kütlesi artırılırsa, tanecik sayısı artar.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 5
Maddenin Ayırt Edici Özellikleri
Maddelerin tanınmasında veya maddelerin birbirinden ayırt edilmesinde
kullanılabilen, madde miktarına bağlı olmayan, maddeden maddeye
farklılık gösterebilen özelliklere ayırtedici özellikler denir. Ayırt edici
özellikler basınç ve sıcaklık gibi koşullara bağlı olarak değişebilir.
Maddenin ölçülebilir özellikleridir. Bunlardan en önemlileri ve hangi
haller için ayırtedici oldukları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. (+) ile
gösterilen özellik, o madde fazı için ayırt edici olarak kullanılabilen
özelliktir. Aşağıda verilen ayırt edici özellikler daha yaygın kullanılan
özelliklerdir. Bunların dışında, birçok fiziksel özellik te(renk, tat,
saydamlık, akışkanlık, belirli bir sıcaklıkta buhar basıncı gibi) ayırt edici
olarak kullanılabilir. Farklı iki madde için verilen ayırt edici özelliklerden
birinin aynı olması, maddelerin aynı olduğunu kesin olarak belirtmez.
Özkütle(yoğunluk, özgül kütle)
3
Birim hacimdeki madde miktarına özkütle denir ve “d” ile gösterilir.Birimi g/cm , g/L veya g/ml dir.

Belirli sıcaklık ve basınçta saf maddelerin özkütlesi sabittir.

Belirli sıcaklık ve basınçta, özkütleleri farklı olan maddeler kesinlikle farklıdır.

Maddelerin özkütleleri, basınç ve sıcaklık gibi faktörlere bağlı olarak değişir. Katılar ve sıvılar için sabit
sıcaklıkta özkütlenin kütleye ya da özkütlenin hacime bağlı grafikleri aşağıdaki gibidir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 6
Aynı sıcaklıkta ve eşit hacimdeki katı veya sıvı maddelerden, kütlesi büyük olanın özkütlesi de büyük olur.
Bazı maddeler hariç ısıtılan maddeler genleşir. Su bu duruma ters düşecek bir genleşme özelliği gösterir. 0 °C de
eriyen buz, suya dönüştükten sonra +4 °C sıcaklığa kadar hacmi azalır. Bu nedenle ısıtılan suyun +4 °C ye kadar
hacmi azalır, özkütlesi artar, +4 °C den sonra ise hacmi artar, özkütlesi azalır.
Su için hacim-sıcaklık ve özkütle-sıcaklık grafikleri aşağıdaki gibi çizilebilir.
Gazların sıcaklık karşısındaki davranışları farklı durumlar için farklılık gösterir. Eğer gaz esnek bir kapta
bulunuyorsa, gazın sıcaklığı arttıkça hacim artacağından özkütlesi azalır.
Eğer gaz sabit hacimli bir kapta bulunuyorsa, gazın sıcaklığı artsa da özkütlesi sabit kalır.
Özhacim(özgül hacim)
Birim kütledeki maddenin hacmidir. Yani özkütlenin tersidir ve 1/d ile gösterilir. Basınç ve sıcaklık değişimleri
özkütle gibi özhacimi de etkiler.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 7
Özısı (Isınma Isısı, c)
Maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C yükseltebilmek için gerekli olan ısı miktarına özısı denir. Örneğin, suyun
o
özısısı (csu) = 1 kal/g.°C veya 4,18 J/g. C dir.
Çözünürlük
Belirli bir basınç ve sıcaklıkta, belirli miktar çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarına o maddenin
3
çözünürlüğü denir. Birimi genellikle "g/100 cm su" şeklindedir. Çözünürlük madde miktarına bağlı değildir.
Çözeltilerde çözünen ve çöüzcü oranları genellikle kütlece yüzde ile verilir. Bir çözeltide kütlece yüzde çözüneni
bulmak için aşağıdaki denklem kullanılır.
Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler

Çözünenin türü : Çözünen maddenin türü değişirse çözünürlük değişir. Tuz ve Naftalin suya
karıştırıldığında, tuz ve su arasındaki yapısal uyumdan dolayı tuz suda çözünür; ama yapısal uyumu
olmadığı için naftalin suda çözünmez.

Çözücünün türü : Çözünen madde ile yapısal uyum içerisinde olan çözücüler, o maddeyi çok çözer.
Çözücü ve çözünen arasında olan etkileşimler fazla ise madde iyi çözünür; az ise kolay çözünmez. Bir
madde polar yapıda ise polar çözücülerde iyi çözünür. Aynı şekilde apolar maddeler de apolar çözücülerde
iyi çözünür.

Sıcaklık : Katı ve sıvı maddeler suda çözündüklerinde, çözünme olayı için ısı alınıyorsa(endotermik),
sıcaklık artışıyla maddenin çözünürlüğü artar; çözünme sırasında ısı açığa çıkıyorsa(ekzotermik), sıcaklık
artışıyla maddenin çözünürlüğü azalır.
Gazların suda çözünmesi ısı veren(ekzotermik)dir. Gazlarda, sıcaklık arttıkça çözünürlük azalır. Isıtıla n
gazlı içeceklerin CO2 gazı çıkarması, soğuk ve serin sularda, sıcak suya göre daha çok balık yaşaması
gazların suda ekzotermik çözünmelerinin sonucudur.
Katı ve sıvılar suda çözünürken düzensizlik artar. Gazlar suda çözünürken düzensizlik azalır.

Basınç : Katı ve sıvıların çözünürlükleri basınçtan etkilenmez. Gazların sudaki çözünürlükleri ise basınç ile
orantılı olarak değişir. Çözünen gazın kısmi basıncı artırıldıkça gazın çözünürlüğü de artar. Gazların
çözünürlükleri, düşük sıcaklıkta ve yüksek basınçta daha fazladır.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 8

Ortak iyon etkisi ile maddelerin çözünürlüğü değişir(ilerleyen bölümlerde işlenecektir). Maddelerin saf
sudaki çözünürlükleri, ortak iyon bulunduran diğer çözeltilerindeki çözünürlüklerinden fazladır. Ortak iyon
içeren çözeltiye aynı iyondan eklenirse o maddenin çözünürlüğü de azalır.
Maddelerin Çözünme Hızına Etki Eden Faktörler
1. Çözücü ve çözünenin cinsi: Çözücü ve çözünen cinsi değişirse hem çözünürlük hem de çözünme hızı
değişir.
2. Sıcaklık: Sıcaklık artışı hem çözünürlüğü hem de çözünme hızını artırır.
3. Karıştırmak: Çözünen maddenin çözelti içerisinde dağılımını hızlandırmak için kullanılan yöntemlerden
birisidir.
4. Çözünen maddenin temas yüzeyi: Çözünen maddenin yüzeyinin artırılması, etkileşimi artırır ve çözünme
hızı artmış olur.
Genleşme
Isı etkisiyle maddelerin hacimlerinde meydana gelen değişmedir. Genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici özellik
olarak kullanılırken, gazlar için ayırt edici değildir. Çünkü bütün gazlar, ısı karşısında aynı oranda genleşirler. Yani
gazların genleşme katsayıları aynıdır.
Esneklik
Bir maddenin, bir kuvvetin etkisiyle şeklinde meydana gelen geçici değişmedir. Katı bir maddeye bir kuvvet
uygulandığında boyutları değişebilir. Örneğin, bir kuvvet etkisinde kalan metal tel uzayabilir. Uzama miktarı,
maddenin cinsine, kesitine, ilk boyutuna ve uygulanan kuvvete bağlıdır. Esneklik yalnızca katılarda ayırt edici
özelliktir.
Buharlaşma ve Sıvıların Buhar Basıncı
Bir kapta bulunan bir sıvının tüm molekülleri aynı enerjiye sahip değildir. Sıvı yüzeyinde bulunan taneciklerin bir
kısmının kinetik enerjisi yükselir. Kinetik enerjisi yükselen tanecikler moleküller arasındaki kuvvetleri yenerek gaz
fazına geçerler. Isı alarak(endotermik) gerçekleşen bu olaya buharlaşma denir. Buharlaşmada, sıvı fazda kalan
taneciklerin ortalama kinetik enerjisi,yani sıcaklığı düşer. Avuç içine dökülen kolonyanın serinlik hissi vermesi,
kilden yapılan testilerin suyu soğuk tutması buharlaşma ile gerçekleşen olaylardır. Buharlaşma her sıcaklıkta
gerçekleşir.




Sıcaklık arttıkça buharlaşma hızı da artar.
Buharlaşma sıvının yüzeyinden gerçekleştiği için, sıvı daha geniş bir kaba konulursa, yüzeyi artar ve
buharlaşma hızı artar.
Sıvının cinsine bağlı olarak buharlaşma hızı değişir.
Havanın nem oranı ve rüzgar, buharlaşma hızını etkiler. Nem arttıkça buharlaşma hızı azalır. Rüzgar
hızı arttıkça buharlaşma hızı artar.
Gaz fazına geçen tanecikler sıvının yüzeyinde basınç oluşturur. Yüzeyden buharlaşan sıvı moleküllerinin kabın
yüzeylerine uyguladığı basınca sıvı buhar basıncı denir.



Sıvıların buhar basıncı madde miktarına bağlı değildir.
Sıvının türüne bağlı olarak buhar basıncı da değişir.
Sıcaklık arttıkça sıvının buhar basıncı da yükselir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 9

Sıvının safsızlığına bağlı olarak buhar basıncı da değişir. Saf bir sıvıda uçucu olmayan bir katı
çözünmüşse, aynı sıcaklıkta çözeltinin buhar basıncı saf sıvınınkinden düşük olur. Aynı sıcaklıkta sıvıya
kolay buharlaşabilen sıvı eklenirse, uçucu sıvı buharlaşarak karışımdan ayrılır. Uçucu sıvı, diğer sıvının
kaynama noktasına etki etmez.

Moleküller arası çekim kuvveti büyük olan sıvıların buhar basıncı düşük, kaynama noktaları yüksektir.

Kaynama noktası ile buhar basıncı ters orantılıdır. Aynı sıcaklıkta kaynama noktası büyük olan sıvının
buhar basıncı düşüktür.

Kolay buharlaşabilen uçucu sıvıların buhar basınçları yüksek, kaynama noktaları düşüktür.

Buharlaşma her sıcaklıkta, kaynama ise belli bir sıcaklıkta olur.
Kaynama ve Kaynama Noktası
Ağzı açık bir kapta ısıtılan bir sıvının buhar basıncının dış
basınca eşit olduğu andaki durumuna kaynama, bu
durumdaki sıcaklığına kaynama noktası denir. Bir maddenin,
1 atmosfer basınç altındaki kaynama noktasına, o maddenin
normal kaynama noktası denir.
Bir maddenin gaz halinden sıvı haline geçişine ise
yoğunlaşma denir. Bir maddenin kaynama noktası, o
maddenin yoğunlaşma noktasına eşittir.
Kaynama noktası, aynı ortamdaki sıvılar için ayırt edici,
kaynama noktasının tersi olan yoğunlaşma noktası ise gazlar
için ayırt edici özelliktir.
Kaynama sıvının her noktasında gerçekleşir. Kaynama
sırasında oluşan kabarcıklar, sıvının her tarafından gelerek yüzeye çıkar ve sıvının yüzeyinde patlar. Kaynama
noktası madde miktarına bağlı değildir. Kaynama sırasında, sıvının buhar basıncı ve sıcaklığı sabit kalır. Aynı
koşullarda, 10 g su ile 100 g su aynı sıcaklıkta kaynar. Karışımlarda ise kaynama sırasında buhar basıncı sabit
kalırken, sıcaklığı değişir.
Bir sıvının kaynama noktası,

Maddenin türüne bağlıdır. Örneğin, normal şartlarda (0°C, 1atm basınçta) alkol 78°C sıcaklıkta, su ise
100°C sıcaklıkta kaynar. Maddelerin molekülleri arasındaki çekim kuvvetleri düşük ise kaynama noktası
düşük olur.

Dış basınca bağlıdır. Dış basınç yükseldikçe maddenin kaynama noktası da yükselir. Deniz
seviyesinden yüksek yerlere çıkıldıkca dış basınç azalacağından maddelerin kaynama noktası da düşer.

Maddenin saflık derecesine bağlıdır. Saf bir sıvıda, uçucu olmayan bir madde çözündüğünde kaynama
noktası yükselir. Kaynama noktasındaki yükselmenin bulunabilmesi için, 1000 gram sıvıda çözünmüş
olan taneciklerin(iyon ya da molekül olabilir) mol sayısının k gibi sabit bir sayıyla çarpılması ve bulunan
değerin sıvının kaynama noktasına eklenmesi gerekir. k sabit sayısına ebüliyoskopi sabiti denir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 10
o
o
Ebüliyokopi sabiti maddenin türüne bağlıdır. Örneğin, k sabiti, su için 0,52 C, etil alkol için 1,22 C, eter
o
için 3,56 C dır.
Saf bir sıvının kaynama süresince sıcaklığı ve sıvının ayırt edici özellikleri sabit kalır.
Kaynama süresi,

Isıtıcının gücüne bağlıdır. Isıtıcının gücü arttıkça kaynama süresi kısalır.

Sıvı miktarına bağlıdır. Sıvı miktarı arttıkça kaynama süresi uzar.

Karıştırmaya bağlıdır. Sıvı karıştırıldıkça kaynama süresi kısalır.
Erime, Erime Noktası, Donma ve Donma Noktası
Bir katının belirli bir basınçta sıvı hale geçmeye başlana erime, erimenin gerçekleştiği sıcaklığa erime noktası
denir. Bir sıvının katı hale geçmeye başlamasına donma, donmanın gerçekleştiği sıcaklığa ise sıcaklığa donma
noktası denir. Bir maddenin erime noktası ve donma noktası aynı sıcaklık değerini gösterir. Erime noktası ve
donma noktası madde miktarına bağlı değildir.
Erime ve donma noktası,

Maddenin cinsine bağlıdır. Bir maddenin tanecikleri arasındaki çekim kuvvetleri fazla ise erime noktası da
yüksektir.

Açık hava basıncına (dış basınca) bağlıdır. Dış basınç arttıkça erime noktası yükselir; ancak buzun erime
noktasındaki davranışı tam terstir. Buz üzerindeki basınç arttıkça erime noktası düşer. Bu durum katısı
sıvısı içerisinde yüzen tüm maddeler için geçerlidir.

Maddenin safsızlığına bağlıdır. Bir madde içerisinde başka bir madde çözündüğünde, tanecikler arası
çekim kuvvetlerinde değişme olur. Madde safsızlaşır ve bu da maddenin erime noktasının değişmesine
neden olur. Karışımların erime ve donma noktaları saf çözücünün erime ve donma noktasından düşüktür.
Karışımlarda erime ve donma süresince sıcaklık sabit kalmaz, değişir. Bir sıvı içerisinde başka bir madde
çözünürse sıvının donma noktası düşer. 1000 gram sıvıda çözünmüş olarak bulunan taneciklerin(iyon ya
da molekül) mol sayısının her sıvı için farklı bir değeri olan k sabiti(kriyoskopi sabiti) ile çarpımı ile bulunan
sayının, sıvının donma noktasından çıkarılmasıyla donmaya başlama noktası hesaplanır. Başka bir
deyişle sıvının donma noktası bu değer kadar düşer. Kriyoskopi sabiti her sıvı için farklı bir değerdir.
o
o
Örneğin, su için 1,86 C, asetik asit için 3,90 C dır.
Isı kaynağının gücü erime noktasını değiştirmez; ama erime süresini kısaltır. Katı maddenin miktarının
değiştirilmesi erime noktasını değiştirmez; ama erime süresini ve kullanılacak ısı miktarını değiştirir.
Sıvıların Yüzey Gerilimi
Bir madde sıvı hale geçtiğinde tanecikleri arasında çekim kuvveti oluşur. Sıvının iç kısımlarındaki tanecikler,
çevrelerindeki diğer tanecikler tarafından, her taraftan eşit kuvvetlerle çekilirler. Böylece sıvı içerisinde taneciklere
etki eden kuvvetler dengelenir. Yüzeydeki moleküller, her taraftan eşit kuvvetle çekilemezler. Yüzeydeki tanecikler
üzerinde başka sıvı taneciği olmadığı için buradaki kuvvetler birbirini dengeleyemez. Yüzeydeki tanecikler içe
doğru yönelirler. Sıvı damlacıklarının küresel bir yapı oluşturmaları yüzeydeki bu gerilim nedeniyledir. Sıvının
yüzey alanını büyütmek ve yüzeydeki tanecik sayısını artırmak için içteki taneciklerin yüzeye doğru hareket
ettirilmesi gerekir. Bunun için de enerji verilmesi gerekir. Bir sıvının yüzey alanını büyütmek için verilmesi gereken
-1
enerjiye yüzey gerilimi denir. Birimi N.m dir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 11
Sıvı bir kabın içerisine konulduğunda, sıvı molekülleri
arasındaki çekim kuvvetinin yanında kabın çeperleri ile sıvı
molekülleri arasında da çekim kuvvetleri oluşur. Sıvı
moleküllerinin kendi aralarında oluşturdukları çekim
kuvvetlerine kohezyon kuvvetleri denir. Sıvı molekülleri
ile kap çeperleri arasında oluşan kuvvetlere ise adhezyon
kuvvetleri denir. Su, bir deney tüpü içerisinde adhezyon
kuvvetleri kohezyon kuvvetlerinden fazla olduğu için iç
bükey bulunur. Cıva ise kohezyon kuvvetleri adhezyon
kuvvetlerinden büyük olduğu için dış bükey bulunur.
Adhezyon kuvvetleri, kohezyon kuvvetlerinden büyük
olursa sıvı cam bir boruda yükselir. Bu olaya kılcallık
etkisi denir. Adhezyon kuvvetleri büyük olan sıvılar
ıslatan sıvılar, kohezyon kuvvetleri büyük olan sıvılar
ise ıslatmayan sıvılar olarak bilinirler.
Yüzey gerilimini etkileyen faktörler
1. Sıcaklık: Sıvının sıcaklığı artırıldığında genleşir.
Sıcaklığın etkisiyle tanecikler arası çekim kuvvetleri
azalır. Sıcaklık arttıkça yüzey gerilimi azalır.
2. Sıvıya , sıvı içerisinde çözünmeyen başka bir sıvı
eklenirse yüzey gerilimi azalır.
3. Sıvıya çözünen bir madde ilave edilirse, yüzey
gerilimi eklenen maddenin cinsine bağlı olarak
değişebilir ya da değişmez. Bazı maddeler suya
eklendiğinde yüzey gerilimini azaltıcı etki yaparlar. Bu
maddelere yüzey aktif maddeler denir. Suya, etil alkol,
sabun, deterjan, asit ya da ester gibi maddeler
eklendiğinde yüzey gerilimi azalır. Şeker, gliserin,
organik asit tuzları suya katıldığında yüzey gerilimini
değiştirmezler. Bu maddelere yüzey inaktif maddeler
denir.
Viskozite
sıvıların akışkanlığa karşı gösterdiği dirence viskozite denir. Birimi Pa.s dir. Bir sıvının viskozitesi, molekülleri
arasındaki çekim kuvvetine, molekülün büyüklüğü ve şekline, sıcaklığa bağlıdır. Moleküller arası çekim kuvvetleri
büyük olan sıvıların viskozitesi de büyüktür. Molekül şekli küçük ve küresel yapıdaki sıvıların akışkanlığı büyük,
viskoziteleri küçüktür.
Maddenin Özellikleri ve Değişimi
Maddelerin fiziksel özellikleri
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 12
Maddenin dış yapısıyla ilgili olan yapısal bir değişim olmadan gözlenebilen özelliklere fiziksel özellik denir. Renk,
şekil, miktar, erime noktası, kaynama noktası, özkütle, esneklik, genleşme buhar basıncı gibi özellikler fiziksel
özelliklerdir. Maddenin fiziksel özelliklerinde, maddenin bileşimi ve değişmeden gerçekleşen değişimlere fiziksel
değişim denir. Fiziksel değişmelerde, molekül formülü, toplam kütle, maddenin radyoaktif özellikleri değişmez,
aynı kalır. Olayın türüne bağlı olarak maddenin bazı fiziksel
özellikleri değişir(katıdan sıvıya geçiş gibi).
Aşağıda bazı fiziksel değişim örnekleri verilmiştir.

Şekerin suda çözünmesi
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 13







Tuzun suda çözünmesi
Metallerin elektriği iletmesi
Gökkuşağı oluşumu(ışığın su damlacıklarında kırılması)
Kağıdın yırtılması
Alkolün uçması
Buzun erimesi
İyotun süblimleşmesi
Maddenin kimyasal özellikleri
Bir maddenin iç yapısıyla ilgili olan ve başka maddeye veya maddelere dönüşümü sırasında gözlenebilen
özelliiklere kimyasal özellik denir. Yanıcılık, su ile etkileşme, asitler ya da bazlarla etkileşme gibi özellikler
maddenin kimyasal özellikleridir. Maddenin yapısında oluşan değişmelere kimyasal değişim denir. Kimyasal
değişmelerde maddenin fiziksel ve kimyasal özellikleri ve molekül formülü değişir. Kimysal tepkimelerde de
fiziksel değişimlerde olduğu gibi kütle, atom sayısı ve türü değişmez. Madde radyoaktif ise kimyasal tepkimelerde
de fiziksel tepkimelerde olduğu gibi radyoaktif özelliği değişmez. Örneğin, radyoaktif bir element oksijenle
birleşerek bir oksit bileşiği oluşturduğunda, oluşan bileşikte radyoaktif özellik gösterir.
Aşağıda bazı kimyasal değişim örnekleri verilmiştir.







Metalin asitte çözünerek hidrojen gazı oluşturması
Fotosentez, solunum, sindirim olayları
Mumun yanması
Demirin paslanması
Ekmeğin küflenmesi
Hamurun mayalanması
Suyun elektrolizi olayında anot ve katotta gaz elde edilmesi
Maddenin sınıflandırılması
Maddeyi, fiziksel durumlarına(katı, sıvı ve gaz gibi) ve maddeyi oluşturan bileşenlere(element, bileşik, karışım)
göre iki farklı şekilde sınıflandırabiliriz.
Maddenin Fiziksel Halleri
Maddeler doğada basınç ve sıcaklık
koşullarına bağlı olarak üç halde
bulunur. Bunlar katı, sıvı ve gaz
halleridir. Katı fazdaki maddelerin
tanecikleri yalnızca titreşim hareketi
yaparlar. Birbirleriyle yer değiştirme
ya da dönme hareketi yapamazlar.
Katı maddelerin belirli bir şekilleri ve
hacimleri vardır. Buz, aluminyum ve
elmas katı maddeye örnek olarak
verilebilir. Katı maddeler kristal
yapıda ya da amorf yapıda olabilir.
Kristal yapıda olanlarda atomlar ya da moleküller birbirini tekrarlayan zincirler halinde
dizilmişlerdir. Amorf yapıda ise taneciklerin düzenli bir sırası yoktur. Katı maddeler
sıkıştırılamazlar.
Sıvı fazda tanecikler tireşim hareketleri yanında birbirleriyle de yer değiştirebilecek
şekilde hareket edebilirler. Bu
nedenle akışkan özellik gösterirler.
Katı faza göre daha düzensiz bir
dizilim söz konusudur. Belirli bir
hacimleri olan sıvılar,
bulundukları kabın şeklini alırlar. Tanecikleri arasındaki
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 14
boşluklar çok az olduğu için sıvıların sıkıştırılamadıkları varayılacaktır.
Gaz fazında tanecikler titreşim ve öteleme hareketlerinin yanında dönme hareketi de gerçekleştirirler.
Bulundukları kabın her yanına dağılırlar. Akışkan özelliktedir. Gaz fazında atomlar ya da moleküller arasında
büyük boşluklar bulunur. Serbestçe hareket edebilmelerinden dolayı kolaylıkla sıkıştırılabilirler. Bir çocuk balonu
içerisine hava üflendiğinde balon içerisindeki gaz taneciklerinin sayısı artar. Balon sıkıştırılırsa balon içerisindeki
tanecikler birbirlerine yaklaşır ve daha küçük bir hacimde hareketlerini sürdürürler. Bir gazın bulunduğu kabın
şekli ve hacmi, gazın şekli ve hacmi varsayılır. Helyum, karbondioksit ve azot maddeleri oda koşullarında gazdır.
Maddelerin bileşimlerine göre sınıflandırılması
Maddeyi fazlarına göre sınıflandırmaktan farklı bir sınıflandırmada bileşimlerine göre sınıflamaktır. Maddeyi
oluşturan bileşenlere göre sınıflandırma aşağıdaki gibi yapılır.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 15
Maddenin sınflandırnasında ilk bölünmede madde ikiye ayrılır. Her noktasında özelliği aynı olan maddelere
arı(saf) madde denir. Saf maddelerin yapısında tek bir bileşen vardır ve saf maddenin her yerinde bu bileşen
vardır. Bir saf maddenin bileşeni tek bir atom, ya da atomlardan oluşan bir grup olabilir. Helyum atomlardan
oluşan arı bir madde, su moleküllerden oluşan arı bir madde, sofra tuzu ise sofra tuzu formül birimlerinden oluşan
bir maddedir. Arı maddelerin her yerinde özellik aynıdır. Başka bir deyişle arı maddeler homojendir; ancak her
homojen özellikte olan madde arı madde değildir.
Arı maddeler kendi içerisinde elementler ve bileşikler olmak üzere ikiye ayrılır. Arı maddeler homojendir. Arı
maddeler erimeleri ve kaynamaları sırasında her iki fazda birlikte bulunabilirler. Arı maddeler fiziksel
yöntemlerden herhangi biriyle bileşenlerine ayrılmazlar. Belirli ayırt edici özellikleri vardır. Erime ve kaynamaları
sırasında sıcaklıkları sabit kalır. Arı maddeleri karışımlardan ayıran en önemli özelliklerden biri de budur.
Element
Fiziksel ve kimyasal yöntemlerle kendisinden başka bir bileşene ayrışmayan arı maddelere element denir.
Elementler tek cins atomdan oluşurlar. Oksijen elementi doğada O2 şeklinde bulunur. Oksijen gazını oluşturan
tanecikler tek cins atom içeren moleküllerdir. İki ya da daha fazla atomun kimyasal bağ oluşturarak birarada
bulunduğu yapılara molekül denir. Hidrojen ve azot gazları da molekül birimlerinden oluşur. He gazı ise kimyasal
anlamda başka bir atomla bağ oluşturmaz ve doğada atomlar halinde bulunur. Başka bir deyişle, elementler
atomlar ya da aynı tür atomlardan oluşan moleküller halindedir. Elementlerin belirli ayırt edici özellikleri
vardır. Elementler sembollerle gösterilirler. Elementleri kendi içinde gruplandırdığımızda metaller, ametaller,
metalloidler ve soygazlar olarak gruplandırılabilir.
Metallerin Özellikleri

Metalik parlaklıkları vardır.

Isı ve elektriği iyi iletirler. Elektrik iletkenliği, hareketli elektrik yüklü tanecikler ile sağlanır. Bu tanecikler
elektronlar veya iyonlardır. Metaller elektrik akımını, serbest haldeki elektronları aracılığı ile iletir.
Metallerin iletkenliği fiziksel bir olaydır.

Civa (Hg) hariç, oda koşullarında (25 C, 1 atm) katı halde bulunurlar.

Dövülerek tel ve levha haline getirilebilirler.

Bileşik oluştururken elektron verirler. + yüklü iyon(katyon) oluştururlar.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 16

Elektron koparmak için gerekli olan enerji çok düşüktür. Bu nedenle büyük bir kısmı doğada serbest
halde bulunmaz. Ametallerle ve ametallerin oluşturduğu köklerle tuzları oluştururlar.

Kendi aralarında bileşik oluşturmazlar.

Kendi atomlarını birarada tutan kuvvetli etkileşimler metalik bağlardır.

Serbest halde tek atomludurlar(Fe, Cr, Au, Cu gibi). Moleküllü yapı oluşturmazlar.

Oksijenli bileşiklerinin(oksitlerinin) sulu çözeltileri bazik özellik gösterir.

Ametallerle iyonik bağlı bileşik oluştururlar.

Soy metaller hariç(Cu, Hg, Ag, Au, Pt) hariç asitlerle tepkimelerinde hidrojen gazı oluştururlar.

Kendi aralarında alaşım denilen karışımları oluşturur. Alaşımlara bazen ametalde katılabilir(çelikte
karbon gibi). Alaşımlar katı vesıvı fazda elektriği iletirler. Erime noktaları, alaşımı oluşturan metallerin
tümünün erime noktalarından daha düşüktür. Sertlikleri alaşımı oluşturan maddelerin sertliklerinden daha
fazladır. İletkenlikler, alaşımı oluşturan metallerin iletkenliklerinden daha düşüktür. Dayanıklılıkları,
alaşımı oluşturan metallerden daha yüksektir. Alaşımlara örnek olarak, Pirinç(Cu-Zn), Bronz(Cu-Sn),
Beyaz pik demir(Al-C-Fe) gösterilebilir.
Ametallerin Özellikleri

Mat görünümlüdürler.

Isı ve elektrik akımını grafit hariç iletmezler.

Oda sıcaklığında katı, sıvı ve gaz halde bulunabilirler(F2 ve Cl2 gaz, Br2 sıvı, I2 katı gibi).

İşlenemezler. Kırılgandırlar, dövülerek tel ve levha haline getirilemezler. ezilme çekmeye karşı dayanıklı
değildirler.

Kendi aralarında bileşik oluştururlar. Bileşik oluştururken elektron alabilir, verebilir ya da elektron
ortaklaşması yaparak bileşik oluştururlar.

Kendi aralarında kovalent bağlı bileşik oluşturur.

Serbest halde çok atomlu moleküler yapıdadırlar.(H2, O2, N2, P4 gibi)

Oksijenli bileşiklerinin(oksitlerinin) sulu çözeltileri asidik özellik gösterirler(moleküllerinde tek oksijen atomu
içeren NO, N2O ve CO oksitler nötr özelliktedir).
Soygazlar (Asalgazlar)

Kimyasal tepkimeye girmeye istekli değildirler.

Oda sıcaklığında hepsi gaz haldedir.

Serbest halde tek atomludurlar(He, Ne, Ar, Kr, Rn).

Kararlı elementlerdir. He elementinin son yörüngesinde 2 elektron bulunur. Diğer soygazların son
yörüngelerinde 8 elektron vardır.
Bir elementin aynı cins atomlarının oluşturduğu farklı molekül şekillerinin herbirine o elementin allotropları
denir(elmas ve grafit gibi). Bir elementin allotroplarının fiziksel özellikleri birbirinden farklıdır. Atomlar arasında
oluşabilecek bağların özellikleri de farklıdır. Allotropların kimyasal tepkimelere girme istekleri birbirinden farklıdır;
ancak aynı elementlerle oluşturdukları son ürünler aynıdır. Elmas ve grafit, karbon atomlarının uzayda farklı
dizilmeleriyle oluşmuş allotrop maddelerdir. Son yıllarda elmas ve grafitin yanında yine karbon atomlarının uzayda
farklı dizilmeleriyle oluşan bir karbon allotropu(fulleren) daha bilinmektedir. Oksijen elementinin, oksijen ve ozon,
kükürt elementinin, rombik ve monoklinik kükürt, fosfor elementinin, kırmızı ve beyaz fosfor allotrop örnekleri
vardır.
Bileşik
İki ya da daha fazla elementin kimyasal yollarla belirli bir oranda birleşmesi sonucunda oluşan ve kendine özgü
özellikleri olan arı maddelere bileşik adı verilir. Bileşikler en az iki cins atom içerirler(asitler, bazlar, oksitler, tuzlar
gibi). Bileşiklerin en küçük birimi, farklı tür taneciklerin kimyasal bağ ile birleşmesi sonucunda oluşan aynı
cins moleküllerdir. Bileşikler homojen maddelerdir. Bileşikler yalnızca hal değişimi sırasında heterojen
görünümlü olurlar. Bileşiklerin oluşumu ve ayrışması kimyasaldır. Bileşiği oluşturan bileşenlerin birleşen kütleleri
arasında sabit bir oran vardır. Bileşikler formüllerle gösterilirler.Bileşikleri iyonik ve kovalent bileşikler olarak iki
grupta inceleyebiliriz.
İyonik Bileşikler
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 17
Elementlerin elektron alışverişi sonucunda oluşturdukları bileşiklerdir.



İyonik bileşikler kristal yapılıdırlar.
Katı halde elektriği iletmezler. Eritildiklerinde sıvı halde ve sulu çözeltilerinde elektriği iletirler.
Erime ve kaynama noktaları yüksektir.
Kovalent Bileşikler
Elementlerin elektron ortaklığı kurarak oluşturduğu bileşiklerdir.




Amataller arasında gerçekleşen elektron ortaklığıyla oluşurlar.
Katı ve sıvı halde elektriği iletmezler.
Moleküllü bileşiklerdir.
Asit ve baz özelliği gösteren bileşiklerinin sulu çözeltileri elektriği iletirler.
İki ya da daha fazla maddenin özelliklerini kaybetmeden değişebilen oranlarda fiziksel yollarla karışarak
oluşturduğu maddelere karışım denir. Şekerli su, şeker ve sudan oluşan bir karışımdır. Karışımı oluşturan su ve
şeker değişik oranlarda karışabilirler. Kumlu suda, kum ve sudan oluşan bir karışımdır; ancak kumlu suyun her
yerinde özellik aynı değildir.
Homojen karışımın moleküler boyutta gösterimi
Heterojen karışımın moleküler boyutta gösterimi
Karışımların Özellikleri

Farklı tür taneciklerden oluşur. En az iki tür atom içerirler.

Homojen veya heterojen olabilir.

Erime ve kaynama noktaları sabit değildir.

Özkütleleri sabit değildir. Karışma oranlarına göre değişiklik gösterir.

Bileşenlerinin belli bir birleşme oranı yoktur. Bileşenler değişik oranlarda karıştırılabilirler.

Fiziksel yollarla oluşurlar. Fiziksel yollarla kendisini oluşturan maddelere ayrılabilir.

Kaynarken ve erirken sıcaklıkları sabit kalmaz.

Belirli bir formülleri yoktur.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 18

Oluşumlarında kütle korunur.

Belirli bir ayırt edici özellikleri yoktur.
Homojen Karışımlar (Çözeltiler)
Oluştuklarında her yerlerinde aynı özelliği gösteren karışımlardır. Homojen karışımlara çözelti denir. Çözeltilerde,
maddeler birbiri içinde çözünür. Çözücü ve çözünen olarak en az iki bileşeni vardır. Tuzlu su(tuz ve su),
kolonya(alkol ve su), hava(azot, oksijen ve diğer gazlar) bronz(Cu ve Sn) çözelti örnekleridir.
Çözeltiler katı, sıvı veya gaz halde olabilir. Sıvı çözeltilere örnek olarak alkollü su, kolonya, gazoz; katı çözeltilere
örnek olarak alaşımlar ve gaz çözeltilere örnek olarak hava verilebilir. Gaz gaz karışımları her zaman homojen
özelliktedir.
Çözeltiler, çözücü ve çözünen özelliklerine göre farklı
biçimlerde sınıflandırılabilir.
Çözücü ve çözünen oranlarına göre karşılaştırma
yapıldığında, çözüneni az olan çözeltiye seyreltik,
çözüneni daha fazla olan çözeltiye ise derişik çözelti
denir. Seyraltik ve derişik çözeltilerin bu özellikte
olabilmelerinin bir sınırı yoktur. Örneğin kütlece %36,5
HCl içeren çözelti de % 98 H2SO4 içeren çözeltide
derişik özelliktedir. Bu nedenle derişik ve seyreltik
kavramları , daha çok benzer özellikte olan iki çözelti
karşılaştırılırken kullanılır. Bir çözeltiye, çözücü ilave
edildiğinde çözelti seyreltilmiş olur. Çözeltiden çökme
olmadan, çözücü buharlaştırılması ya da çözünen
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 19
eklenmesi durumunda çözelti derişik(konsantre) hale gelir.
Bir çözeltinin yoğunluğu, birim hacimdeki çözeltinin kütlesidir. Çözelti yoğunluğu, çözünen ve çözücü oranına
bağlı olarak değişir.
Çözüneni katı olan sulu çözeltilerin yoğunluğu aynı sıcaklıktaki suyun yoğunluğundan büyüktür.
Bir çözeltide çözünebilen madde miktarına göre çözeltileri üçe ayırabiliriz.
1. Doymamış Çözelti : Çözebileceği miktardan daha az çözünen içeren çözeltidir. Çözünen maddeden bir miktar
daha ilave edildiğinde çözünme devam edebilir.
2. Doymuş Çözelti : Belirli bir basınç ve sıcaklıkta çözebileceği en fazla miktarda çözünen içeren çözeltidir.
Aynı sıcaklıkta daha fazla madde ilave edilirse, çözünen madde miktarında bir değişme olmaz.
3. Aşırı Doymuş Çözelti : Belirli bir sıcaklıkta çözebileceğinden daha fazla maddeyi içeren çözeltidir. Bir çözelti
için özel bir durumdur. Aşırı doymuş çözeltiler çok kararsız çözeltilerdir. Çözeltinin sallanması, çalkalanması ya da
çok az miktarda çözünen eklenmesi durumunda aşırılığa neden olan fazlalık çözeltiden ayrılır ve çözelti doymuş
hale gelir.
Çözeltiler içerdikleri taneciklerin yapısına göre iki farklı biçimde gruplandırılabilir.
1. Elektrolit(elektrik akımını iletme)
olmayan çözeltiler : Çözünen
maddenin çözücü içerisinde moleküler
olarak dağıdığı çözeltilerdir. Bu tür
çözeltiler elektrik akımını iletmezler.
Etil alkol, şeker, ya da oksijen gazı
suda moleküler çözünürler.
2. Elektrolit olan çözeltiler : İyon
içeren çözeltilerdir. Çözünen madde
iyonlarına ayrışır ve oluşan çözelti
elektrik akımını iletir. Asitler, bazlar ve
tuzlar suda iyonlaşarak çözündükleri
için elektrik akımını iletirler. Suda iyi iyi
iyonlaşabilen maddelerle oluşturan
çözeltiler kuvvetli elektrolit çözeltiler,
suda az iyonlaşabilen maddelerle
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 20
oluşturulan çözeltiler ise zayıf elektrolit çözeltiler olarak adlandırılırlar.
Heterojen Karışımlar
Özelliği her yerinde aynı olmayan karışımlardır. Bileşimindeki farklı fazları ayrık bir biçimde birarada
bulundururlar(kumlu su, zeytinyağı su gibi). Heterojen karışımlar, süspansiyonlar, emülsiyonlar, aeresoller ve adi
karışımlar gibi gruplara ayrılabilirler.
Süspansiyon: Katı – sıvı heterojen karışımlardır(kan, kumlu su, naftalinli su). Genellikle süzme ile bileşenlerine
ayrılırlar. Kumlu su filtre kağıdından süzülürse kum ve su birbirinden ayrılır. Kan bir süspansiyon karışımdır; ancak
ayrıştırılması süzme ile gerçekleşmez.
Emülsiyon: Sıvı – sıvı heterojen karışımlardır( süt, mayonez, zetinyağlı su, mazot su gibi). Genellikle ayırma
hunisi adı verilen ve maddelerin özkütle farkının kullanıldığı aletle birbirlerinden ayrılırlar; ancak süt ve mayonezin
bileşenlerine ayrıştırılması ayırma hunisi ile gerçekleşmez.
Aerosol: Katı – gaz veya sıvı – gaz heterojen karışımlardır(sis, duman gibi). Bir gazın bulunduğu ortamda asılı
durumda bulunan sıvı damlacıklarıyla veya katı parçacıklarıyla oluşurlar. Gaz içerisinde asılı kalan sıvı
damlacıkların ya da katı parçacıklarının boyutları çok küçüktür ve gaz içerisinde kolayca dağılır.
Adi Karışımlar: Katı – katı heterojen karışımlardır. Un toz şeker karışımı, toprak, kükürt tozu-demir tozu örnek
olarak verilebilir. Ayrıştırılmaları daha kolaydır. Örneğin, kükürt tozu ile demir tozu birbirinden mıknatıs yardımıyla
ayrılabilir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 21
Hal Değişim ve Isı
Basınç ve sıcaklığa bağlı olarak maddenin bir halden başka bir hale geçmesine hal değişimi denir.
Katılaşma
Buharla şma
Erime
Donma
Yoğunlaşma
Süblimleşme
Bu hal değişimleri, Erime, Donma, Buharlaşma, Yoğunlaşma, Süblimleşme, Katılaşma olarak adlandırılır.
Erime, buharlaşma ve süblimleşme olaylarında madde dışarıdan ısı alırken(endotermik), donma ve yoğunlaşma
olaylarında dışarı ısı(ekzotermik) verir. olaylarda madde dışarıdan ısı alır. Böyle olaylara ısı alan (endotermik)
olaylar denir.
Saf Maddelerin Hal Değişim Grafikleri
Saf maddeler ısıtıldıklarında belli sıcaklıklarda hal
değiştirir. Grafikte, -10°C deki bir miktar buzun
o
100 C nin üzerinde bir sıcaklıkta buhar haline
gelinceye kadar ki değişimleri gösterilmiştir. Grafiğe
göre, birbirine benzer bölgelerde gerçekleşen
olayları açıklamaya çalışalım.
I, III ve V bölgelerinde gerçekleşen olaylar

Sıcaklık artar.

Alınan ısı, sıcaklık artışında kullanılır, kinetik
enerji artar.

Potansiyel enerji sabit kalır.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 22

Tanecikler arası çekim kuvveti azalır.

Tanecikler arası boşluk artar.

Genleşmeden dolayı maddenin özkütlesi değişir.

Maddenin düzensizliği artar.
II ve IV bölgelerinde gerçekleşen olaylar

Sıcaklık sabittir.

Alınan ısı, erime veya kaynamada yani hal değişiminde kullanılır.

Kinetik enerji sabit kalır.

Potansiyel enerji artar.

Maddenin görüntüsü katı–sıvı ya da sıvı–gaz halde olduğu için heterojendir.

Tanecikler arası çekim kuvveti azalır.

Tanecikler arası boşluk artar.

Hal değişiminden dolayı maddenin özkütlesi değişir.

Maddenin düzensizliği artar.
Çözeltilerin Hal Değişimi
1. Katı – Sıvı Çözeltileri: Bu çözeltiye tuzlu su örneği verilebilir.
Tuzlu suyun ısınma grafiği: Birinci bölgede sıcaklık artar.
Kaynamaya başlama sıcaklığı saf suyun aynı ortamdaki
kaynamaya başlama sıcaklığından yüksektir. Maddenin I.
bölgede sıcaklığı arttığı için buhar basıncı da artar. II. bölgede
buhar basıncı değişmez. Çünkü bu bölgede madde kaynamaya
başlamıştır. Kaynama anında buhar basıncı sabit ve dış basınca
eşittir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 23
2. Sıvı – Sıvı Çözeltileri: Bu çözeltiye alkollü su örneği verilebilir.
Alkollü suyun ısınma grafiği: Birinci bölgede karışımın sıcaklığı
artar. İkinci bölgede t1 sıcaklığında alkol kaynayarak karışımdan
ayrılmaya başlar. Üçüncü bölgede artık alkol ortamdan
uzaklaşmıştır. Su ısınmaya devam etmektedir. Dördüncü bölgede
t2 sıcaklığında su kaynamaya başlar ve ortamdan ayrılır.
Hal değişimiyle ilgili Isı Hesaplamaları
Bir maddenin aldığı veya verdiği ısı miktarı,

Kütlesine

Türüne

Sıcaklık farkına
bağlı olarak değişir.
Arı bir katı maddeye bir miktar enerji verildiğinde önce sıcaklığı artar. Bu olay sırasında enerji değişimi
gerçekleşir. Maddenin sıcaklığındaki değişimlere göre aldığı veya verdiği ısı Q,
Q = m. c . Δt
bağıntısıyla hesaplanır.
o
Q = Alınan veya verilen ısı (J veya kal), m = Maddenin kütlesi (g), c = Öz ısı (ısınma ısısı) (J/g.°C, kal/g. C),
Δt = Sıcaklık farkı (°C) dır.
Eğer madde hal değiştiriyorsa sıcaklığı değişmeyeceği için
sırasında maddenin aldığı veya verdiği ısı miktarı
Q = m.c.Δt formülü kullanılamaz. Hal değişim
Q = m.L
bağıntısı ile hesaplanır.Erime ısısı ya da buharlaşma ısısı(L), 1 gram maddenin hal değiştirmesi sırasında aldığı
veya verdiği ısıdır. Birimi kal/g veya J/g dır. Le erime ısısını, Lb ise buharlaşma ısısını gösterir. Aşağıda verilen
grafik, arı bir katının önce sıvı sonra gaz haline geçmesi sırasında aldığı ısıyı formüllerle açıklamaktadır.
I. bölge: Katının sıcaklığı artıyor.
Q1 = m.ckatı (t1 – 0)
II. bölge: Sıcaklık sabit, katı eriyor.
Q2 – Q1 = m.Le
III. bölge = Sıvının sıcaklığı artıyor.
Q3 – Q2 = m.csıvı.(t2 – t1)
IV. bölge = Sıcaklık sabit, sıvı kaynıyor.
Q4 – Q3 = m.Lb
V. bölge = Gaz ısınıyor.
Q5 – Q4 = m.cgaz.(t3 – t2)
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 24
Faz Diyagramı
Verilen basınç ve sıcaklık değerinde maddenin hangi fiziksel
halde olduğunu gösteren diyagramlardır. Her maddenin bir faz
diyagramı vardır. Şekilde suyun faz diyagramına ait grafik
verilmiştir.
Diyagramda AB, CB ve DB çizgileri düzlemi katı, sıvı ve gaz
olmak üzere üç bölgeye ayırmıştır. Verilen değerler grafik
üzerinde birleştirildiğinde maddenin durumuyla ilgili bilgiye
ulaşılabilir. Örneğin, su 760 torr basınç ve 78 °C sıcaklıkta sıvı
o
haldedir. 4,58 torr basınçta ve 0,01 C sıcaklıkta bulduğumuz
nokta suyun üçlü denge noktasıdır. Bu noktada su, katı, sıvı ve
gaz hallerinde dengede bulunur.
Ayrıştırma Yöntemleri
Karışımlar fiziksel, bileşikler ise kimyasal yöntemlerle bileşenlerine ayrıştırılır.
Karışımların Ayrıştırılması
Bütün karışımları aynı yöntemi kullanarak ayrıştırmak mümkün değildir. Karışımı oluşturan bileşenlerin fiziksel
özelliklerindeki farklılıklar kullanılarak ayrıştırma işlemleri gerçekleştirilir.
a. Tanecik boyutlarının farklı olmasından yararlanarak ayrıştırma: Karışımı oluşturan maddelerin tanecik
boyutlarının farklılığını kullanarak, bileşenleri birbirinden ayırmanın çeşitli yöntemleri vardır.
Tanecik boyutları, renkleri, şekilleri gibi özellikleri birbirinden farklı olan maddelereden oluşan heterojen katı-katı
karışımlarını ayırmak ayıklama ile gerçekleştirilir. Günlük hayatımızda pirincin, nohutun, mercimeğin taşının
ayrılması ayıklama ile gerçekleştirilir.
Tanecik boyutları birbirinden farklı heterojen katı-katı karışımlarını ayırmak için kullanılan bir başka yöntem de
eleme'dir. Ayırma işlemini yapmak için kullanılan alete elek denir. Kullanılan aletin gözenek boyutu, maddelerden
birini geçirecek kadar büyük, diğerini geçirmeyecek kadar küçük
olmalıdır.
Bir katı ve bir sıvıdan oluşan heterojen karışımları ayrıştırmak için
süzme yapılabilir. Tebeşir tozu-su, kum-su karışımları süzme ile
birbirinden ayrılabilir. Süzme işleminde süzgeç kağıdından geçen
kısma süzüntü denir. Kumlu su karışımı süzüldüğünde su filtre
kağıdından geçen süzüntüdür. Arabalarda kullanılan hava filtreleri,
dışarıdan gelen havayı süzerek tozları tutar ve yakıt bölmesine geçen
süzüntü kısmında toz zerrecikleri bulunmaz.
Heterojen sıvı katı karışımlarda katı süzgeç kağıdından geçebilecek
kadar küçük ise süzme ile ayrılamaz. Bunun için karışım merkezcil
kuvvet yardımıyla döndürülerek, süzgeçten geçebilecek taneciklerin
dibe çökmesi sağlanır. Bu ayrıştırma yöntemine santifrüjleme denir.
Santifrüjleme ile sonuç alınamayan kolloidal karışımlar için diyaliz
yöntemi kullanılır. Diyaliz, kolloit karışımların gözenekli zarlardan
geçebilmesi temeline dayanan arıtma yöntemidir. Çözücünün
tanecikleri ve çözünenin tanecikleri yarı geçirgen bir zardan geçerken,
daha büyük olan tanecikler geçemez. Vücudumuzdaki kanın üre ve
diğer zararlı maddelerden temizlenerek süzülmesi işlemi böbreklerde
gerçekleşir. Böbrek rahatsızlığı olan insanların süzme işleminin
gerçekleşebilmesi ve kanın temizlenebilmesi için diyaliz aletine
bağlanmaları gerekir. Normal bir böbreğin gerçekleştireceği işlemi diyaliz aleti gerçekleştirir. Diyaliz makinesinde
kan, yüzey alanı geniş olan bir zardan geçirilir. Metabolik küçük atıklar zardan geçerken, kanda bulunan protein
molekülleri geçemezler. Böylece kan proteinleri kaybetmeden atık maddelerden temizlenir.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 25
b. Özkütle Farkı ile Ayrıştırma:
Özkütleleri birbirinden farklı katı-katı heterojen karışımları birbirlerinden ayırmak için rüzgarda savurma işlemi
uygulanabilir. Buğday ve saman karışımı rüzgarlı bir havada savrulduğunda özkütlesi büyük olan rüzgardan fazla
etkilenmeden aşağı düşerken, özkütlesi küçük olan saman rüzgarda savrularak uçacak ve daha uzağa düşecektir.
Özkütleleri farklı olan katı-katı karışımlarının sıvı yardımıyla ayrıştırılması işlemine yüzdürme adı verilir.
Yüzdürme yönteminin en çok kullanılıdığı alan madenciliktir. Yüzdürme işlemi üretilecek cevherin suyu
seven(hidrofil) kısmının ve suyu sevmeyen(hidrofob) kısmının özellikleri kullanılarak gerçekleştirilir. Sıvı
içerisinde kabarcıklar oluşturularak, bileşenlerden bir kısmının kabarcıklara bağlanarak yüzmesi ve diğer kısmının
dibe çökmesi ile ayrıştırma işlemi gerçekleştirilir. Böylece elde edilmek istenen maden filizi, safsızlıklarından
arındırılarak zenginleştirilmiş olur. Maddelerin bu yöntemle ayrıştırılabilmesi için, katıların sıvıda çözünmemesi ve
sıvının özkütlesinin katıların özkütleleri arasında bir değere sahip olması gerekir. Böylece bir bileşenin
yüzdürülmesi diğerinin batması ya da çökmesi sağlanır. Yüzen kısımda yer alan bileşen özel aletlerle toplanarak
karışımdan uzaklaştırılır.
Odun talaşı-kum karışımı yine yüzdürme yöntemiyle ve
özkütle farkı kullanılarak birbirinden ayrılır. Karışım iki
katının da çözünmediği bir sıvıya atılır. Özkütlesi
sıvıdan küçük olan bileşen(odun talaşı) üstte kalır,
büyük olan bileşen(kum) ise dibe çöker. Yüzeydeki
katı, yüzeyden özel kaşıklarla toplanır. Dipteki katı ise
süzülürek süzgeç kağıdı üzerinde toplanır.
İyonlar içeren iki farklı çözelti
birbirine karıştırıldığında, iyonlar
arasında gerçekleşecek etkileşimler
sonucunda bir çökelek(çökelti)
oluşabilir. Bu olay, kimyasal bir
değişme sonucunda gerçekleşir ve
olaya çökme denir. Bir çözeltideki
istenmeyen bir iyonun bu yöntemle
çözeltiden ayrıştırılmasına
çöktürme denir. İçme sularında
bulunan arsenik, demir, fosfat gibi
iyonlar çöktürülerek ayrıştırılırlar.
Çöktürme işlemi sonucunda oluşan katının dibe çökmesinden sonra üstte kalan sıvının başka bir kaba dikkatlice
dökülmesiyle sıvı kısımla katı çökelek birbirinden ayrılır. Bu işleme aktarma denir.
Birbirleri içerisinde çözünmeyen sıvılardan oluşan heterojen karışımlar ayırma
hunisi ile birbirinden ayrılırlar. Ayrıştırma işleminde özkütle farkından yararlanılır.
Karışım ayırma hunisine alındığında özkütlesi büyük olan sıvı alta, küçük olan ise
üstte kalır. Ayırma hunisinin altındaki musluk açıldığında özkütlesi büyük olan sıvı
musluktan akar. Akan sıvının tamamı ayırma hunisinden ayrıldığı anda musluk
kapatılarak ayrıştırma işlemi tamamlanmış olur.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 26
c. Çözünürlük Farkı ile Ayrıştırma:
Karışımdaki iki katıdan birinin çözündüğü,
diğerinin çözünmediği bir sıvı alınır ve bu karışıma
katılır. Çözünmeyen katı süzme işlemi ile alınır.
Çözünen katı ise süzüntü içerisinden sıvısı
buharlaştırılarak kristallendirilir. Karışımın(katısıvı) ısıtılması ya da soğutulması ile katının
çöktürülmesi işlemine kristallendirme denir.
Kum-tuz karışımına bu işlem uygulandığına, kum
suda dibe çöker, tuz ise suda çözünür. Süzme
işlemi ile kum tuz-su çözeltisinden ayrılır. Su buharlaştırılırsa tuz kristalleri oluşur. Böylece kristallendirme ile tuz
ve kum ayrıştırılır. Ayrıştırma işleminde tuz ve kumun sudaki çözünürlükleri farkından yararlanılır. Tuzun
ayrıştırılması ile buharlaşma ile gerçekleştirilmiş olur.
Katı veya sıvı bir karışımın eklenen bir çözücü yardımıyla ayrıştırılması işlemine ekstraksiyon(özütleme) denir.
Tuz-kum karışımına su dökülerek, kumun süzüntüden ayrılarak elde edilmesi işlemi özütlemedir. Bitkilerin
o
topraktan suyu ve mineralleri alması da özütleme ile gerçekleştirilir. İnce kıyılmış şeker pancarlarının 70-80 C
sıcaklığa çıkarılmış su ile karışmasıyla, pancarın özü olan şeker özütleme yötemi ile ayrıştırılmış olur. Bitkilerden
yağ eldesi de bu yöntemle gerçekleştirilebilir. Çay yapraklarından çayın demlenmesi de özütleme örnek olarak
gösterilebilir. Sıvı haldeki karışımlara da özütleme işlemi uygulanabilir. Su-iyot heterojen karışımındaki iyotun
ayrıştırılması için karışıma su ile karışmayan karbon tetraklorür ilave edilirse, iyot karbontetraklorürde çözünerek
sudan ayrılır.
Bir sıvı içerisinde iki katı madde çözünüdüğünde, katı maddeleri ayrıştırmak için onların sıvı içerisindeki
çözünürlüklerinin farklı olup olmadığına bakılır. Katı maddelerin ikisi de sıvıda çözünüyor ve çözünürlükleri
birbirinden farklıysa, çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişim farkı kullanılarak katılardan birinin çöktürülmesi
gerçekleştirilir. Diğer madde çözeltide kalır. Süzme işleminden sonra sıvı buharlaştırılarak ikinci katının da
kristallenmesi sağlanır. Bu şekilde gerçekleştirilen ayrıştırma işlemine ayrımsal kristallendirme denir. Ayrımsal
kristallendirme işleminde, karışımı oluşturan katı maddelerin çözünürlüklerinin sıcaklık etkisiyle değişiminden
yararlanılır. NaCl tuzu ve KNO3 tuzu karışımı suda çözülür. KNO3 tuzunun çözünürlüğü sıcaklık değişimiyle
değişebilen özelliktedir. NaCl tuzunun çözünürlüğü ise sıcaklıkla çok fazla değişmez. Farklı sıcaklıktaki
çözünürlük değerleri birbirine yakındır. Karışım soğutulduğunda, KNO3 tuzunun sıcaklığa bağlı olarak çözünürlüğü
çok azaldığı için
dibe çöker ve süzme yardımıyla ortamdan alınır. Kalan NaCl-su karışımından su
buharlaştırılarak uzaklaştırılırsa NaCl kristallenmiş olur. Böylece iki madde birbirinden ayrılır.
d. Erime Noktası Farkı ile Ayrıştırma
Alaşımlar (metal – metal karışımları) bu yöntemle ayrılırlar. Karışım ısıtıldığında erime noktası küçük olan metal
önce eriyerek karışımdan ayrıştırılır. Altın ve bakırdan oluşan bir karışımda erime noktalarının farkı kullanılarak
karışımdaki maddeler birbirinden ayrılabilir.
e. Mıknatıs Özelliği (Manyetik özellik ) Farkı ile Ayrıştırma:
Demir (Fe), Nikel (Ni) ve Kobalt (Co) metalleri mıknatıs tarafından çekilir. Bu metallerden sadece birinin toz
halinde bulunduğu karışımlara mıknatıs yaklaştırılırsa metal mıknatısla çekilip, karışımdan ayrılır. Demir tozukükürt tozu karışımı mıknatıs yardımıyla birbirinden ayrılır.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 27
f. Elektriklenme ile Ayrıştırma
Yüklü olan bazı parçacıklar durgun elektriklenmeyle ortamdan ayrılabilirler. Tuz- karabiber karışımında
elektriklenme sonucunda ortamdaki karabiber çekilir. Kağıt parçacıkları da statik elektriklenmeyle başka
maddelerden ayrıştırılabilirler.
g. Süblimleştirme Yöntemiyle Ayrıştırma
Bazı maddeler (naftalin, iyot gibi) katı halde ısıtıldıklarında, hiç sıvılaşmadan gaz fazına geçerler. Böyle katıları
başka bir katı ile karışımından ayrıştırmak için bu yöntem kullanılabilir.
h. Kaynama Noktaları Farklılığını Kullanarak Ayrıştırma
Karışımı oluşturan sıvılar birbiri içinde
çözünürler. Karışım, sıvıların kaynama
noktası farkından yararlanılarak ayrıştırılır.
Isıtılan karışımdan önce kaynama noktası
küçük olan sıvı ayrılır. Etil alkol su su her
oranda homojen karışabilen sıvılardır. Etil
o
alkolün normal kaynama noktası 78 C,
o
suyun normal kaynama noktası 100 C dir.
Karışım ısıtılarak sıvıların kaynamaya
başlamaları sağlanır. Isıtılan karışımda
önce alkol kaynamaya başlar ve alkol
karışımdan ayrılır. Gaz halindeki alkol
soğutucudan geçerken sıvı hale gelir ve
toplama kabında toplanır(destilat).
Toplama kabında etil alkol daha çok
bulunur(az da olsa su gelmiş olabilir).
Daha sonra sıcaklık 100 °C ye ulaştığında
su kaynamaya başlar. Gaz halindeki su
soğutucudan geçerek sıvı hale gelir ve
başka bir toplama kabında toplanır. Bu
şekilde karışımdaki sıvıların kaynama
noktaları farklılığından yararlanarak ayırma
işlemine ayrımsal damıtma denir. Petrol,
ayrımsal damıtma işlemi ile bileşenlerine
ayrılır.
ı. Gaz – Gaz Karışımlarını Ayrıştırma
Gaz-gaz karışımları her zaman homojendir. Buradaki ayırma yöntemi ayrımsal damıtmaya benzer. Karışım önce
sıvılaştırılır. Daha sonra kaynama noktalarının farklılığından yararlanılarak ayrımsal damıtma ile karışım
bileşenlerine ayrıştırılır. Havadaki oksijen ve azot gazlarının ayrıştırılması bu yöntemle gerçekleştirilir. Hava önce
yoğunlaştırılır. Oksijen ve azotun kaynama noktaları farklı olduğu için karışım ayrımsal damıtma ile ayrıştırılır.
Gazların bazıları gaz tutucularda birbirinden ayrılır. Örneğin CO 2 gazı kireçli sudan geçirilince tutulur. Bazik
ortamdan geçirilirken asidik olan maddeler, asidik ortamdan geçirilirken de bazik olan maddeler tutulur.
Gaz-gaz karışımları sudaki çözünürlükleri farkından yararlanılarak ta bileşenlerine ayrıştırılabilir. Karışımdaki
bileşenlerden bazıları sıvıda çözünüyor, diğerleri çözünmüyorsa, hepsi birden sıvıdan geçirilir. Çözünenler sıvıda
kalır, çözünmeyenler ise diğerlerinden ayrılarak farklı bir kapta toplanırlar.
i. Diğer Ayrıştırma Yöntemleri
Karışımları ayırmak ve karışan maddelerin neler olduğunu anlamak için kullanılan en hassas yöntem
kromatografi yöntemidir. Bu teknikte, farklı maddelerin bulundukları ortamdaki yüzeylere tutunma eğilimlerinin
farklılığı kullanılarak maddeler ayrıştırılır. Basit kromatografi yönteminde, çözelti halindeki karışımı, uygun bir sıvı
kullanarak kağıt üzerinde yürtmektir. Bu yönteme kağıt kromatografisi denir. Yüzeye en zayıf tutunan maddenin
kağıtta yayılma hızı en fazla olur. Maddeler renkli ve renkleri de farklı ise kağıt üzerinde farklı ton ve renklerde
lekeler oluşur. Bu yöntemde amaç, karışımı oluşturan bileşenlerin analizini yapmaktır.
Mustafa Atalay
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 28
Osmoz, çözücünün yarı geçirgen bir zardan çözelti kısmına geçmesidir. Çözücü az yoğun ortamdan çok yoğun
ortama doğru geçer. Buradaki osmotik basınç, çözeltideki çözünen maddenin derişimi ile orantılıdır. Çok yoğun
çözeltinin osmotik basıncı da fazla olur.
Bileşiklerin Ayrıştırılması
Bileşikler kimyasal yollarla ayrıştırıldıklarından enerjiye gereksinim vardır. Bu enerji çeşidi ısı, ışık veya elektrik
olabilir. Bileşiklerin ayrıştırılması ve kimyasal tepkimeler daha sonra detaylı biçimde işlenecektir. Burada iki
ayrıştırma yöntemi ile ilgili örnekler verilecektir.
a. Elektroliz (Elektrik Enerjisi ile Ayrıştırma)
Bir bileşiğin elektrik enerjisi kullanılarak elementlerine ayrıştırılmasıdır.
H2O(s)
→
H2(g) + 1/2 O2(g)
b. Isı Enerjisi ile Ayrıştırma
Bazı bileşikler ısıtılarak daha küçük taneciklere ayrıştırılabilir.
CaCO3(k)
→
Mustafa Atalay
CaO(k) + CO2(g)
mustafaatalay.wordpress.com
Sayfa 29