3. ün‹te madden‹n tanec‹kl‹

3.
ÜN‹TE
MADDEN‹N TANEC‹KL‹
YAPISI
1. MADDEN‹N YAPI TAfiLARI
2. MADDEN‹N YAPISI VE ÖZELL‹KLER‹
3. MADDEN‹N DE⁄‹fi‹M‹ VE YAPISI
4. MADDEN‹N F‹Z‹KSEL HÂLLER‹ ‹LE YAPISININ ‹L‹fiK‹S‹
1. MADDEN‹N YAPI TAfiLARI
a. Madde Hakk›nda Neler Ö¤renmifltik?
Is›t›lan bütün maddelerin boylar›nda uzama, yüzeylerinde ve hacimlerinde
artma olur. Günlük hayat›m›zda de¤iflik yerlerde hemen hepimiz maddenin bu
özelli¤ini gözlemiflizdir. Belki kendi kendimize flu sorular› sormufluzdur.
– Niçin demir yolu raylar› döflenirken aralar›nda boflluklar b›rak›l›r?
– Demir köprüler infla edilirken niçin altlar›na demir makaralar yerlefltirilir?
– Telgraf, telefon ve elektrik telleri niçin yaz›n sark›k, k›fl›n gergindir?
– Açmakta güçlük çekilen metal kapakl› flifleler, kapa¤›n› açmak için niçin ›s›t›l›r?
– A¤açtan yap›lan f›ç›lar›n çevresine, metal çemberler niçin ›s›t›ld›ktan sonra
yerlefltirilir?
– Termometre haznesi içinde bir s›v›n›n s›cakl›¤› art›r›ld›¤›nda seviyesi niçin
yükselir?
Bu olaylar› aç›klayabilmek için bir maddenin ›s›t›ld›¤›nda veya so¤utuldu¤unda nas›l davrand›¤›n› bilmek gerekir. Gözlemlerinizden bir maddenin s›cakl›¤› de¤ifltirildi¤inde boyutlar›nda de¤iflme oldu¤unu bilirsiniz. ‹flte bir maddenin ›s›t›ld›¤›nda boyutlar›ndaki artmaya genleflme denir. Genleflme maddenin kat› – s›v› –
gaz tüm hâllerinde görülen bir özelliktir.
Maddelerin s›cakl›k karfl›s›ndaki bu davran›fllar›, maddenin tanecikli yap›s›yla aç›klanabilmektedir. Kat›, s›v› ve gaz hâlindeki bütün maddeler küçük taneciklerden oluflmufltur. Madde ›s›t›l›nca bu taneciklerin enerjisi artar ve birbirlerinden
uzaklafl›rlar. So¤utulduklar›nda ise enerjileri azalaca¤› için birbirlerine yaklafl›rlar.
b. Hangi Maddeleri S›k›flt›rabiliriz?
Üzerlerine bas›nç uygulanan maddeler s›k›fl›rlar. Hacimleri küçülür. Bu olay
da maddenin tanecikli yap›da oldu¤u ve tanecikler aras›nda boflluk bulundu¤u
gerçe¤ini ortaya ç›kar›r. Bas›nç karfl›s›nda tanecikler aras› uzakl›k azal›r ve madde s›k›fl›r. Kat› ve s›v›larda s›k›flma çok azd›r. Pratik olarak s›k›flt›r›lamazlar. Ancak gazlar, çok daha fazla s›k›flt›r›labilirler. Gazlarda s›k›flma miktar› uygulanan
bas›nçla do¤ru orant›l›d›r. Bas›nç artt›kça s›k›flma artar, hacim küçülür.
61
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
h
h/2
h/4
Gazlar s›k›flt›r›labilir.
Kat› ve s›v›lar s›k›flt›r›lamaz.
c. Çözeltiler Nas›l Oluflur?
Çözeltinin özel bir kar›fl›m oldu¤unu geçti¤imiz y›l ö¤renmifltiniz.
● S›v› çözeltilerde kar›flan maddelerden en az birisi s›v› hâlde olmal›d›r.
● Çözünen madde çözelti içinde homojen bir flekilde da¤›l›r.
● Çözünen madde gözle fark edilmeyecek kadar küçük parçalara ayr›l›r.
● S›v› çözelti süzme yoluyla ayr›flt›r›lamaz ancak s›v› madde buharlaflt›r›larak ayr›flt›r›labilir.
S›cak su dolu bir barda¤a bir kesme fleker atarsan›z, flekerin suda nas›l da¤›ld›¤›n› görebilirsiniz.
Kesme fleker d›fl yüzeyinden bafllayarak suya kar›fl›r.
Çayda suyun içinde çözünmüfl
maddeleri gözle göremeyiz.
Bir miktar alkol içine küçük bir iyot kristali b›rak›ld›¤›nda ne olur? Bu küçük
iyot kristalinin çevresine kahverengi bir bulut dalga dalga yay›l›r. Bir süre sonra
bütün s›v› kahverengi olur. Bu deneyde s›v›n›n renklenmesi iyottan bir fleylerin
s›v›ya kar›flt›¤›n› gösterir. Kar›flan parçalar› biz göremeyiz.
Acaba iyot görünmez parçac›klardan m› oluflmufltur?
ç. Maddenin Yap› Tafllar›, Atom Hakk›ndaki Düflüncelerin Geliflimi
Maddenin yap›s›yla ilgili yaz›l› bilgiler M.Ö. 5. yüzy›la kadar uzanmaktad›r.
Democritus (Demokrit), maddenin gözle görülemeyecek kadar küçük taneciklerden olufltu¤unu ileri süren düflünürlerden biridir. Maddenin bölünemeyecek kadar küçük taneciklerine atom ad›n› veren de Democritus'tir.
Democritus flöyle düflünerek atom kavram›na ulaflm›fl olabilir: Bir demir tel
parças›n› önce ikiye bölelim. Sonra parçalardan birini tekrar ikiye bölelim. Elde
62
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
edilen parçalar› tekrar tekrar ikiye bölmeye devam edelim. Bu bölme ifllemini
sonsuza kadar sürdüremeyiz. En sonunda elde edilen parçalardan biri yeniden
bölünemeyecek kadar küçük hâle gelir. Bu flekilde elde edilen ve art›k bölünemeyece¤i düflünülen en küçük demir parças›na atom denir. O hâlde demirin tüm
özelliklerini gösteren en küçük parças› demir atomu olmal›d›r.
Bu fikirlerin o y›llarda deneysel olarak kan›tlanma olana¤› yoktu. Bu yüzden
yüzy›llar boyu atomun varl›¤›na çok az kifli inand›. ‹nsanlar›n ço¤u atomu Democritus'in bir hayal ürünü olarak alg›lad›. Fakat 19. yüzy›lda modern bilim gelifltikçe bilim adamlar› Democritus'in fikrine geri dönmek zorunda kald›.
1600'lü y›llarda, ‹talyan bilim adam› Galileo (Galile), koku ve tad›n maddeden
kopan küçük parçac›klar taraf›ndan oluflturuldu¤unu söyledi. Ayn› yüzy›l›n sonlar›nda Robert Boyle (Rab›rt Boyl), hava ve di¤er gazlar›n çok küçük taneciklerden
olufltu¤unu ileri sürdü.
Atomla ilgili ilk deneysel düflünceleri ileri süren ‹ngiliz bilim adam› John Dalton (Can Dalt›n) oldu. Dalton'dan önceki dönemlerde kimyac›lar baz› maddeleri
daha basit maddelere ayr›flt›rmay› baflarm›fl, baz›lar›n› baflaramam›fllard›. Örne¤in; suyu hidrojen ve oksijene, tuzu sodyum ve klora, flekeri karbon ve suya ayr›flt›rabilmifllerdi. Fakat hidrojeni, oksijeni, sodyumu ve karbonu daha basit maddelere ayr›flt›ramam›fllard›. Basit maddelere ayr›flt›rabildiklerine bileflik, ayr›flt›ramad›klar›na element demifllerdi. Bu çal›flmalar› araflt›ran Dalton, kendi yapt›¤› deneylerin sonuçlar›n› aç›klayabilmek için bir model gelifltirdi. Model gelifltirme
insanlar›n soyut olaylar› daha iyi anlayabilmek için baflvurduklar› bir yoldur.
Atomun Yap›s›
Atomlar duyu organlar›m›zla veya di¤er araçlarla görülemeyecek kadar küçüktür. Ç›plak gözle 10–4 m (0,0001 m)’den daha küçük maddeleri göremeyiz.
Ifl›k mikroskobuyla ancak 10–7 m boyutundaki maddeleri görebiliriz. Atomlar›n
boyutlar› bu de¤erlerden daha küçüktür (10–10 m). Henüz hiçbir mikroskopla tek
bir atom gözlenememifltir. Bu nedenle atomun varl›¤›n› ve yap›s›n›, onu do¤rudan görerek aç›klamak mümkün de¤ildir. Bu durumda atomun yap›s›n› kavramak
için deneylere dayal› gözlemler yap›l›r. Gözlem sonuçlar› yorumlanarak ak›lc›
tahminlerde bulunulur ve atomun hayalî bir resmi çizilir. Bir olay veya olguyu
aç›klamak amac›yla gözleme dayal› olarak çizilen aç›klay›c› flekillere model denir.
Bilim adamlar› modeller yard›m›yla birçok gerçe¤i aç›klayabilmifltir. Modeller,
do¤an›n s›rlar›n› çözme iddias›nda olan insanlara her zaman yol gösterici olmufltur. Örne¤in; Dalton, kendi atom modelini aç›klarken bilârdo topunu model olarak
düflünmüfl ve bu toplar yard›m›yla bir bileflikle, bunu oluflturan elementler aras›n63
Ünite – 3
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
daki kütle ba¤›nt›s›n› aç›klam›flt›r. Bu model o gün için ve hatta bugün çok yararl› olmas›na ra¤men, günümüzün bilinen gerçeklerini aç›klamakta s›n›rl›d›r ve yetersizdir. Dalton'un ileri sürdü¤ü model, o zamandan bu yana bilim adamlar›nca
birçok de¤iflikli¤e u¤rat›lm›fl ve gelifltirilmifltir.
Dalton Atom Modeli
Dalton'a göre bütün maddeler bilardo toplar› gibi küçük, yo¤un ve bölünemez
taneciklerden oluflmufltu. Dalton bu taneciklerin Democritus'in atom ad›n› verdi¤i tanecikler oldu¤unu düflündü. Dalton, kimyasal tepkimeye kat›lan maddelerin
kütleleri aras›ndaki ba¤›nt›y› aç›klad›.
Deneysel bulgular›n› aç›klayabilmek için Dalton baz› varsay›mlarda bulunarak kendi ad›yla bilinen Dalton atom modelini ileri sürdü. Bu modelin varsay›mlar› flöyle özetlenebilir:
1. Madde, çok küçük, yo¤un, bölünemez atomlardan oluflmufltur.
2. Bir elementin atomlar› flekil, büyüklük, kütle ve özellik olarak birbirinin ayn›d›r.
Elementlerin özelliklerindeki farkl›l›klar, atomlar›n›n farkl› olmas›ndan kaynaklan›r.
A elementi atomlar›n›n modeli
B elementi atomlar›n›n modeli
3. Bir elementin kimyasal tepkimelere kat›labilen en küçük parças› atomdur.
Tepkimelerde atomlar sadece yer de¤ifltirir. Bu nedenle tepkimelerde atomlar›n say›lar›, cinsleri ve kütleleri korunur.
4. Farkl› element atomlar›n›n belirli oranlarda birleflmesiyle moleküller oluflur.
Bir bilefli¤in molekülleri birbirinin ayn›d›r.
Dalton’un öngördü¤ü atom modeli zamanla atomla ilgili elde edilen yeni bilgileri aç›klamakta yetersiz kald›. Günümüzde atom parçalanabilmekte ve bir
elementin de¤iflik kütleli atomlara (izotoplara) sahip oldu¤u bilinmektedir.
Dalton’dan 50 y›l sonra maddede atomdan daha küçük parçac›klar›n bulundu¤u görülmüfltür. Atom bu küçük taneciklerden oluflmaktad›r.
Atomun bölünebildi¤ini Becquerel (Bekerel) ve Madam Curie (Kuri)’nin çal›flmalar› daha net olarak göstermifltir.
64
Ünite – 3
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
John Dalton
(1766 - 1844)
‹ngiltere’de do¤du. Ça¤dafl
atom kuram› ile bilimde bir
盤›r açt›. Atom konusundaki çal›flmalar› bugünkü bilgilerimizin temelini atm›flt›r.
Dmitri Mendeleyev
J.J.Thomson
Ernest Rutherford
(1856-1940)
(1871 - 1937)
‹ngiltere’nin Manchester kenti
yak›nlar›nda do¤du. Baflar›l›
bir e¤itim gördü. Atomun yap›s› ve atomu oluflturan parçac›klar üzerinde çal›flt›. Bir
atom modeli gelifltirdi. 1906
y›l›nda Nobel ödülü kazand›.
Yeni Zelanda’da do¤an bilim
insan› 1894 y›l›nda ‹ngiltere’ye
J.J. Thomson’un yan›na geldi.
Asl›nda fizikçi olmas›na karfl›n
kimya dal›nda Nobel kazand›.
Bilime atom yap›s› ile ilgili katk›da bulunmufltur.
(1834 - 1907)
Sibirya’da do¤du. 14 kardeflin
en küçü¤üydü. Elementlerin
özellikleri aras›ndaki iliflkiyi araflt›rd›. Bu iliflkileri gösteren periyodik cetveli haz›rlad›.
Marie Curie
(1867-1934)
Polonya’n›n Varflova kentinde do¤an Marie Sklodowska, ö¤renimini Fransa’da
yapt›. 1895 y›l›nda Pierre
Curie ile evlendi. Efliyle birlikte Polonyum ve radyum
elementlerini keflfetti. 1903
te efli ve Henri Becquerel ile
birlikte ilk Nobel ödülünü ald›. 1911 y›l›nda yeniden Nobel kazand›. ‹ki kez Nobel
Ödülü alan ilk kad›n bilim insan› olarak tarihe geçti.
2. MADDEN‹N YAPISI VE ÖZELL‹KLER‹
Çevremizde var olan her fley maddeden yap›lm›flt›r. De¤iflik madde türlerinin
kendilerine özgü özellikleri vard›r. Ay›rt edici özellik olarak bilinen bu özellikler
yard›m›yla bir madde di¤er madde topluluklar›ndan ayr›labilir.
Ar› bir madde basit maddelere ayr›flabiliyorsa bileflik, ayr›flam›yorsa elementtir. Karbon, iyot, hidrojen, oksijen birer elementtir. Sözü edilen bu maddeler
hiçbir kimyasal teknikle (›s›tma, elektroliz, baflka maddelerle etkilefltirme) daha
basit maddelere ayr›flt›r›lamaz. Bu elementlerin atomlar› birbirinden farkl›d›r.
65
Henri Becquerel
(1852- 1908)
Ünlü Frans›z bilim
insan› uranyum elementi üzerinde
çal›flt›. Elementin
kendili¤inden ›fl›nlar saçt›¤›n› keflfetti.
Pierre ve Marie Curie ile birlikte 1903
y›l›nda Nobel fizik
ödülünü ald›.
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
Günümüzün araflt›rma teknikleri yard›m›yla 118
elementin varl›¤› belirlenmifltir. Bunlardan 91 tanesi
do¤al, geriye kalan› ise varl›¤› ancak laboratuvarlarda
anlafl›labilen k›sa ömürlü yapay elementlerdir. Bilim
Hidrojen
atom modeli
Karbon
Oksijen
‹yot
atom modeli atom modeli atom modeli
adamlar› bu say›n›n ileride daha da artaca¤›n› tahmin
etmektedir. Elementler do¤ada de¤iflik oranlarda bulunur.
Elementlerden baz›lar› günlük yaflam›m›zda de¤iflik yerlerde kullan›l›r.
Elementler;
•
Ar› maddelerdir.
•
Tek bir cins atom içerirler.
•
Homojendirler.
•
Fiziksel ve kimyasal yollarla daha basit maddelere ayr›flt›r›lamazlar.
•
Belirli ay›rt edici özellikleri vard›r.
•
Her element bir sembolle gösterilir.
•
Metal, ametal ve yar› metal olarak üç gruba ayr›l›rlar.
ALIfiTIRMA
Element nedir?
A) ‹çinde farkl› cinste atom bulunan fakat saf olan maddedir.
B) ‹çinde yaln›z bir cins atom olan saf maddedir.
C) Bir maddenin bütün özelliklerini gösteren en küçük parças›d›r.
D) Farkl› maddelerin belirli oranlarda birleflmesiyle oluflan yeni maddedir.
Elementlerden Bileflik Elde Edilmesi
Eskiden bilim adamlar›n›n ayr›flt›rma (analiz) teknikleri ve kulland›klar› araç
ve gereçler bugünkü kadar geliflmifl de¤ildi. Bu nedenle bugün bileflik olarak tan›mlad›¤›m›z birçok madde geçmiflte element olarak de¤erlendirilmiflti.
Ar› madde olan bileflikler kimyasal yöntemlerle daha basit ar› maddelere ayr›flabilmektedir. O hâlde bileflikler elementlerden oluflmufltur. Günümüzde bilinen
elementlerin oluflturduklar› bileflik say›s› dört milyondan fazlad›r. Bir bilefli¤in elementlerinden ya da bilefliklerden oluflturulmas› olay›na sentez denir. Örne¤in;
hidrojen ile oksijenden suyun oluflturulmas›na suyun sentezi denir.
66
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
Yukar›daki flekilde su, yandaki flekilde ise hidrojen ile iyot elementlerinin
oluflturdu¤u bileflik modellerle gösterilmektedir.
fiekilde görüldü¤ü gibi oksijen elementi sadece oksijen
atomlar›ndan, hidrojen elementi de sadece hidrojen atomlar›ndan oluflmaktad›r. Ancak su, hidrojen ve oksijen atomlar›n› içermektedir. Ayr›ca suyun özellikleri hidrojen ve oksijenin özelliklerine benzemez.
+
2 hidrojen
atomu
2 iyot
atomu
Bilefliklerin Özellikleri
•
Ar› maddelerdir.
•
Homojendirler.
•
Kimyasal yollarla oluflurlar.
•
Özellikleri kendisini oluflturan elementlerin özelliklerinden farkl›d›r. Örne¤in;
su, kendisini oluflturan hidrojen ve oksijen elementlerinden farkl›d›r.
•
Kimyasal yöntemlerle kendisini oluflturan elementlere ayr›fl›rlar.
•
Bir bilefli¤i oluflturan elementlerin kütleleri aras›nda sabit bir oran vard›r.
•
Belirli öz kütleleri, erime ve kaynama noktalar› vard›r. Erime ve kaynama süresince s›cakl›klar› sabit kal›r.
•
Elementlerinden oluflurken ve elementlerine ayr›fl›rken enerji al›flverifli olur.
•
En az iki cins atom içerirler.
•
Formüllerle gösterilirler. Bileflik formülleri bileflikteki elementlerin cinsini ve
birleflme oran›n› belirtir.
Hidrojen
molekülü
demir atomu
demir- kükürt
bilefli¤i
kükürt atomu
Oksijen molekülü
Su molekülü
Farkl› elementler bir araya gelerek bileflikleri oluflturur.
ALIfiTIRMA
Afla¤›dakilerden hangisi bilefliklerin özelliklerinden de¤ildir?
A) Yap›s›nda farkl› cins atom bulundurur.
B) Bilefli¤in özelli¤i, bileflenlerin özellikleriyle ayn›d›r.
C) Bileflenler, bileflik içerisinde daha kararl› yap›da bulunur.
D) Bilefli¤i oluflturan elementler, belirli oranlarda birleflir.
67
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
ALIfiTIRMA
Afla¤›daki kutucuklarda baz› modeller yer almaktad›r. fiekillerin alt›ndaki sorular› kutucuk numaralar›n›
kullanarak cevaplay›n›z.
1
2
3
4
5
6
7
8
a) ‹çinde element modeli olan kutucuklar›n numaralar›: ..........................................................
b) ‹çinde bileflik modeli olan kutucuklar›n numaralar›: .............................................................
c) ‹çinde moleküllerden oluflmufl madde modeli olan kutucuklar›n numaralar›: .....................
ç) ‹çinde molekülleri olmayan madde modeli olan kutucuklar›n numaralar›: ..........................
ALIfiTIRMA
Afla¤›dakilerden hangisi ayn› cins atomlardan oluflmufltur?
A) Element
B) Çözelti
C) Bileflik
D) Kar›fl›m
3. MADDEN‹N DE⁄‹fi‹M‹ VE YAPISI
Çevrenize bakt›¤›n›zda birçok de¤iflmenin oldu¤unu görürsünüz. Suyun buharlaflt›¤›n›, kar›n eridi¤ini, balkon demirlerinin pasland›¤›n›, yaz›n elektrik ve telefon tellerinin uzad›¤›n› gözlemiflsinizdir.
Maddedeki bu tür de¤ifliklikler fiziksel ve kimyasal de¤iflmeler olarak gruplan›r.
a. Fiziksel De¤iflim
Bir maddenin fiziksel hâli, rengi, kokusu, erime ve kaynama noktas›, ›s› iletkenli¤i, elektriksel iletkenli¤i, öz kütlesi,
çözünürlü¤ü ve k›r›lganl›¤› gibi özelliklerine fiziksel özellikleri
denir. Maddelerin bu özelliklerindeki de¤iflmelere de fiziksel de¤iflmeler denir.
Fiziksel de¤iflme yeni bir madde oluflumuna neden olmaz.
Küp fleklindeki bir bak›r örne¤ini döverek levha hâline, çekerek
tel hâline getirebilirsiniz. Bir buz parças›n› ›s›tarak s›v› hâle, hatta gaz hâline dönüfltürebilirsiniz. ‹sterseniz bu buhar› so¤utarak
68
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
önce su sonra buz elde edebilirsiniz. Gerek bak›r gerekse buz örne¤inde bu
maddelerin sadece görünümü ve fiziksel hâlleri de¤iflmifltir. Su, kat›, s›v›, gaz
hâllerinde yine sudur; bak›r da gerek levha gerekse tel hâlinde iken yine bak›rd›r.
Fiziksel de¤iflmelerde maddelerin kimyasal yap›s› de¤iflmez.
⇒
Suyun buharlaflmas›
⇒
Kükürdün ezilmesi
ALIfiTIRMA
Afla¤›dakilerden hangisi fiziksel de¤iflmedir?
A) Odunun yanmas›
B) Suyun buharlaflmas›
C) Demirin paslanmas›
D) Üzüm suyunun sirkeleflmesi
b. Kimyasal De¤iflim
Odun yand›¤›nda ve demir pasland›¤›nda oluflan maddeler odun ve demire
benzemez. Oluflan maddeler bir araya getirilirse tekrar odun ve demir elde edilemez. Maddelerin kendi özelliklerini kaybederek farkl› özellikleri olan yeni maddelere
dönüfltü¤ü de¤iflmelere kimyasal de¤iflme veya kimyasal tepkime denir. Demirin
paslanmas›, suyun oluflmas› ya da ayr›flmas›, sütün ekflimesi, odunun yanmas›,
yapraklarda oluflan fotosentez olay› kimyasal de¤iflmeye birer örnektir. Renk de¤ifliminin oldu¤u, ›s› ve ›fl›¤›n a盤a ç›kt›¤›, gaz kabarc›¤›n›n olufltu¤u de¤iflmeler genellikle kimyasal de¤iflmelerdir. Kimyasal de¤iflmeler geri dönüflümlü de¤ildir.
69
Ünite – 3
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
Kimyasal de¤iflmeler, fiziksel de¤iflmelere göre çok
daha büyük enerji eflli¤inde gerçekleflir. Fiziksel de¤iflmelerde al›nan veya verilen enerji sonucu maddenin tanecikleri aras›ndaki uzakl›k de¤iflir. Ancak kimyasal tepkimelerde al›nan veya verilen enerji, ba¤lar›n kopmas› ve
oluflmas›nda kullan›l›r. Bu bak›mdan kimyasal tepkimelere efllik eden enerji büyüktür.
Kimyasal olay, maddenin kimyasal yap›s›nda oluflan de¤iflmelerdir. Bu tür de¤iflmeler, atomlar›n veya moleküllerin birbirleriyle etkileflmesi sonucu gerçekleflir. Bir
kimyasal tepkimede, tepkimeye giren maddelerdeki atomlar› bir arada tutan ba¤lar genellikle kopar ve atomlar aras›nda yeni ba¤lar oluflur. Bu da farkl› özellikteki yeni maddelerin oluflmas› demektir.
Bir kesme flekeri küçük parçalara ay›r›rsak ya da su içinde çözersek özelli¤i
de¤iflmez. Bunlar birer fiziksel de¤iflmedir. Ancak fleker yanan bir ateflin üzerine
konursa ya da bir tüp içine konulup ›s›t›l›rsa rengi siyahlafl›r. Bu durumda flekerin özelli¤i de¤iflmifltir. fiekerden geriye siyah renkli karbon kalm›flt›r. Bu bir kimyasal de¤iflmedir.
‹nsanlar günlük yaflamlar›nda pek çok fiziksel ve kimyasal de¤iflim gerçeklefltirirler. Boya yapan badanac›, yemek pifliren aflç›, çamafl›r y›kayan bir kifli fiziksel ve kimyasal de¤iflim oluflturur. Bu ifllerin baz› aflamalar› fiziksel, baz›lar›
ise kimyasald›r.
Süte maya kat›larak yo¤urt elde edilmesi kimyasal, yo¤urttan ayran yap›lmas› ise fiziksel de¤iflmedir.
ALIfiTIRMA
Afla¤›dakilerden hangisi kimyasal de¤iflme de¤ildir?
A) Sütün ekflimesi
B) fiekerin suda çözünmesi
C) Yumurtan›n bozulmas›
D) Yapra¤›n çürümesi
ç. Saf Maddeler ve Kar›fl›mlar›n Yap›s›
MADDE
Do¤ada baz› maddeler bir cins atom ya da molekülden oluflurken baz›lar› birden çok cinste tanecik içerirler.
Buna göre maddeler, ar› madde ve kar›fl›m olarak
Ar› Madde
Kar›fl›m
da s›n›fland›r›labilir.
Element
70
Bileflik
Homojen
kar›fl›m
Heterojen
kar›fl›m
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ayn› cins atom ya da moleküllerden oluflan varl›klara ar› madde denir. Ar›
maddelerin çözünürlük, öz kütle, donma noktas›, kaynama noktas› gibi belli özellikleri vard›r. Bir ar› maddenin bu özellikleri baflka bir ar› maddeninkinden farkl›d›r.
Bu özelliklere ay›rt edici özellikler denir. Ar› maddeler; elementler ve birleflikler olarak ikiye ayr›l›r. Elementler ayn› cins atomlardan oluflmufltur. Bunlar daha basit
maddelere dönüfltürülemez. Birbiriyle birleflerek yine ar› madde olan bileflikleri
olufltururlar. Bileflikler farkl› cins atom ya da atom gruplar›ndan oluflur. Bunlar kendilerini oluflturan atomlara (elementlere) ayr›flt›r›labilir.
Elementler ister molekülsüz, isterse moleküllerden yap›lm›fl olsunlar saf madde olduklar›
kuflkusuz...
Çevremizdeki varl›klar›n ço¤u iki veya daha çok maddeden oluflur. ‹ki veya
daha fazla maddenin oluflturdu¤u maddeler toplulu¤una kar›fl›m denir.
Kar›fl›m› oluflturan madde türlerinden her birine kar›fl›m›n bilefleni ad› verilir.
Kar›fl›m› oluflturan maddeler kar›fl›m içinde özelliklerini kaybetmezler, kimyasal bir de¤iflime u¤ramazlar. Yine ayn› özellikteki maddelere ayr›labilirler. Yaflant›m›zda vazgeçemeyece¤imiz maddelerin ço¤unu bu kar›fl›mlardan elde etmekteyiz.
Kar›fl›mlar ikiye ayr›l›r. Homojen kar›fl›m, özellikleri (renk, koku, görünüfl, bileflenlerin da¤›l›m›....) her yerinde ayn› olan kar›fl›mlard›r. Tuzlu su ve hava homojen kar›fl›mlara birer örnektir. Homojen kar›fl›mlara genelde çözelti ad› verilir.
Çözeltilerde, çözünen ve çözen olmak üzere iki madde vard›r. Tuzlu suda, su
çözen, tuz çözünendir. Çözeltiler homojen kar›fl›m olduklar› için çözünen madde
çözen içinde gözle görülemez. Saydam görünüfllüdür. fiekerli su, bir kat› ile s›v›dan oluflan bir çözelti iken 22 ayar alt›n, alt›n ve bak›r gibi iki kat›dan oluflan bir
çözeltidir. Bileflenleri kat› maddeler olan çözeltilere (homojen kar›fl›m) alafl›m denir. Hava, bileflenleri gaz olan bir çözeltidir. Özellikleri her yerinde ayn› olmayan
kar›fl›mlara heterojen kar›fl›m denir. Zeytinya¤› - su, ayran, süt, çamurlu su kar›fl›mlar› heterojendir.
Heterojen kar›fl›mlar, emülsiyon (s›v›-s›v›), süspansiyon (kat›-s›v›), aerosol (ka71
Ünite – 3
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
t›, s›v›-gaz) olarak üç gruba ayr›l›r. Zeytinya¤›-su kar›fl›m› emülsiyon, tebeflir tozusu kar›fl›m› süspansiyon, spreyler ise aerosoldür.
Bileflikler de saf maddelerdir.
Bir kar›fl›m›n madde modeli
ALIfiTIRMA
Afla¤›daki maddeleri homojen ve heterojen olarak s›n›fland›r›n›z. Varsa çözelti ve alafl›mlar› belirtiniz.
a. Çay
b. Deniz suyu
c. Kolonya
ç. 18 ayar alt›n
d. Çelik
4. MADDEN‹N F‹Z‹KSEL HÂLLER‹ ‹LE YAPISININ ‹L‹fiK‹S‹
Maddeler hâllerine göre gruplanabilir. Çevremizde tüm maddeler ortam
koflullar›na ba¤l› olarak üç hâlde bulunur, kat›, s›v› ve gaz.
Kat› madde: Maddenin belirli bir flekli ve hacmi olan hâlidir. Kat›y› oluflturan tanecikler aras›nda boflluklar çok azd›r. Bu nedenle kat› maddeler s›k›flt›r›lamaz ve d›fl etki olmaks›z›n flekilleri de¤ifltirilemez. Kat›y› oluflturan tanecikler öteleme hareketi yapamaz, ancak titreflim hareketi yapabilirler. Demir, tahta, buz birer kat› madde örne¤idir.
S›v› madde: Hacimleri belirli, flekilleri belirsiz madde hâlidir. Tanecikler
aras›nda az da olsa boflluk bulunur. Bu nedenle s›v›y› oluflturan tanecikler
birbirleri üzerinden kayarak hareket edebilir. Yani s›v›lar, ak›flkand›r ve içine
konulduklar› kab›n doldurduklar› k›sm›n›n fleklini al›r. Su, benzin, alkol... s›v›
maddeye birer örnektir.
Gaz madde: Maddenin belirli bir flekli olmayan
hâlidir. Konulduklar› kab›n tümünü doldurarak
fleklini al›rlar. Gaz tanecikleri aras›nda büyük
boflluklar bulunur. Ak›flkand›rlar. Bir gaz›n hacmi
bulundu¤u kab›n hacmine eflittir. Gazlar›n hacimleri bas›nç ve s›cakl›¤a
ba¤l› olarak de¤iflir. Hava, karbondioksit, oksijen birer gazd›r.
Ayn› madde, s›cakl›¤›na ba¤l› olarak de¤iflik fiziksel hâllerde bulunabilir.
Örne¤in; su 0°C tan düflük s›cakl›klarda kat›, oda koflullar›nda (25°C) s›v›,
kaynarken buhar (gaz) hâlindedir.
72
Fen Bilgisi
Maddenin Tanecikli Yap›s›
Ünite – 3
ALIfiTIRMA
Yukar›daki kutucuklarda anlat›lan olaylar› okuyunuz. Alttaki bu olaylarla ilgili sorular›, kutucuk numaralar›n› kullanarak yan›tlay›n›z.
a) ‹çinde fiziksel de¤iflim anlat›lan kutucuk numaralar›: ...........................................................................
..............................................
b) ‹çinde kimyasal de¤iflim anlat›lan kutucuk numaralar›: .......................................................................
ALIfiTIRMA
Yukar›daki kavanozlarda çeflitli maddeler var. Maddenin cinsi kavanozun üzerinde yaz›l›d›r. Alttaki özellikler hangisine ait ise bafl›ndaki harfi o kavanozun içine yaz›n›z.
a) Yap›s›, moleküllerden oluflmufl olabilir.
b) De¤iflik cinsten atomlar içerir.
c) Hacmi vard›r.
ç) Ayn› cins atom içerir.
d) Yaln›z bir çeflit madde içeren saf maddedir.
e) Kat›, s›v› ya da gaz hâlinde olabilir.
f) Yap›s› heterojendir.
g) Kütlesi vard›r.
h) Yüz kadar farkl› cins vard›r.
i) Fiziksel ve kimyasal de¤iflime u¤rayabilir.
j) En az iki saf madde içerirler.
k) De¤iflik cins atomlar›n örgü fleklinde ba¤land›¤› bir yap›s› olabilir.
73