06-01-2007
|
#1 |
MADDE ve ÖZELLİKLERİ----->GAZLAR
MADDE
Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan herşey maddedir. Buna göre kütle hacim ve eylemsizlik maddenin ortak özelliklerindendir. Çevremizde gördüğümüz, hava, su, toprak v.s gibi herşey maddedir. Maddeler tabiatta katı, sıvı, gaz olmak üzere üç halde bulunurlar.  Element Tek cins dan oluşmuş saf maddeye element denir. Mağnezyum (Mg), Hidrojen (H2) gibi. Elementler
Birden fazla elementin belirli oranlarda kimyasal yollarla bir araya gelerek, kendi özelliklerini kaybedip oluşturdukları yeni özellikteki saf maddeye bileşik denir. Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H2O) bileşiğini oluşturur. Bileşikler
Birden fazla maddenin her türlü oranda (rastgele oranlarla) bir araya gelerek, kimyasal özelliklerini kaybetmeden oluşturdukları maddeye karışım denir. Karışımda maddeler fiziksel özelliklerini kaybedebilirler. Karışımlar a. Homojen karışım: Özellikleri her yerde aynı olan karışımlara denir. (Çözeltiler, alaşımlar, gaz karışımları v.s.) b. Heterojen Karışım: Özellikleri her yerde aynı olmayan karışımlara denir. Süspansiyon: Katı + Sıvı heterojen karışımlarının özel adıdır. Bir katının sıvı içinde çözünmeden asılı kalmasına denir. Tebeşir tozu + Su karışımı gibi. Emülsiyon: Sıvı + Sıvı heterojen karışımlarının özel adıdır. Zeytin yağı + Su karışımı gibi. Karışımların Özellikleri
Aynı şartlarda miktara bağlı olmayan yalnızca o maddeye ait olan özelliklere ayırt edici özellikler denir. a. Özkütle (yoğunluk) b. Erime noktası c. Kaynama noktası d. Çözünürlük e. Esneklik f. İletkenlik g. Genleşme Özkütle Maddelerin 1 cm3 ündeki madde miktarının gram cinsinden değeridir.  Erime ve kaynama noktası Katı fazdaki maddenin sıvı faza geçtiği sıcaklık erime noktası, sıvı fazdaki maddenin kaynamaya başladığı sıcaklık kaynama noktasıdır. Erime ve kaynama sırasında sıcaklık sabit kalır. Sıcaklığın sabit kaldığı zamanlarda potansiyel enerji artarken diğer zamanlarda kinetik enerji artar.  Çözünürlük Belirli bir sıcaklıkta 100 gram çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarıdır. Çözünürlük ; çözücü ve çözünenin cinsine, sıcaklığa, basınca bağlı olarak değişir. Esneklik Katı maddelerin yapısı ile ilgili bir özelliktir. Madde üzerine bir kuvvet uygulandığında şeklin değiştiği kuvvet ortadan kaldırıldığında eski haline geldiği durum esnekliktir. Yalnız katılar için ayırt edici özelliktir. Genleşme Isıtılan cismin hacminde, yüzeyinde veya boyundaki değişmedir. Genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici özelliktir. Her katı ve sıvı maddenin ayrı bir genleşme katsayısı vardır. Ancak bütün gazların genleşme katsayısı aynıdır. Elektrik İletkenliği Metaller elektrik akımını iletir, ametaller iletmez. Çözelti bazındaki maddelerde ise yapısında iyon bulunduranlar elektrik akımını iletir. Maddelerin bu ayırd edici özellikleri aynı şartlarda farklı maddelerin birbirinden ayırt edilmesinde yararlanılan özelliklerdir. • MADDELERİN AYRILMASI a. Elektriklenme İle Ayrılma Cam, ebonit ve plastik çubuklar yünlü giyeceklere veya saçımıza sürtüldüklerinde elektrik yükü kazanırlar. Kağıt parçacığı, karabiber gibi hafif bazı tanecikler de yüklü bu çubuklar tarafından çekilirler. Yüklü cisimden etkilenen madde ile etkilenmeyen madde bir arada bulunursa bu özelliklerinin farklılığından yararlanılarak karışım bileşenlerine ayrıştırılır. b. Mıknatıs İle Ayırma Mıknatıs demir, kobalt ve nikel metallerini ve bu metallerden yapılmış olan teneke, toplu iğne gibi cisimleri çeker. Mıknatıs tarafından çekilen maddelere ferromanyetik maddeler denir. c. Öz Kütle Farkı İle Ayırma Yoğunlukları farklı olan iki maddeden oluşan karışım, öz kütle farkından yararlanılarak ayrıştırılır. Katı - katı karışımlarını ayrıştırmak için rüzgâr ya da bir sıvıdan yararlanılır. Kullanılan sıvının yoğunluğunun katılardan birisininkinden büyük diğerininkinden küçük olması gerekir. Dikkat edilecek başka bir nokta ise iki katının da bu sıvıda çözünmemesi ve kimyasal değişikliğe uğramaması gerekir. Su ve zeytinyağı birbiri içerisinde çözünmez. Bu iki madde karıştırıldığında öz kütlesi küçük olan sıvı diğer sıvının üzerinde toplanır. Oluşan karışım bir huni yardımıyla ayrıştırılır. Ayrıştırma işleminde öz kütle farkından yararlanılmış olur. Su ile zeytinyağı karıştırıldığında öz kütlesi büyük olan sıvı altta toplanır. Musluk açıldığında su başka bir kaba alınır. d. Eleme Yöntemi İle Ayırma Tanecik büyüklükleri farklı olan katı katı karışımları elenerek birbirinden ayrıştırılabilir. e. Süzme İle Ayırma Kumlu su süzgeç kağıdından geçirilirse su süzülürken, kum süzekte kalır. İşte böyle heterojen katı - sıvı karışımları süzülerek birbirinden ayrıştırılabilir. Haşlanmış olan makarna kevgir ile süzülerek suyundan ayrıştırılır. Çamurlu su, bulanık baraj suları bu medod ile ayrıştırılır. f. Çözünürlük Farkı İle Ayırma Katı içeren sıvı karışım süzülür. Sıvı alta geçerken katı kısım süzekte kalır ve karışım ayrıştırılmış olur. Tuz ile kumun karışmış olduğunu düşünelim. Karışım su içerisine atılırsa tuz çözünürken kum çözünmez. Oluşan yeni karışım süzelerek kum ile tuzlu su ayrıştırılır. Suda çözünmüş olan tuz ise buharlaştırma ile yeniden elde edilir. Yemek tuzu ve talaş, yemek tuzu - kum karışımları çözünürlük farkından yararlanılarak su yardımı ile birbirinden ayrıştırılmış olur. g. Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı İle Ayırma Katı - katı karışımları erime noktası farkından yararlanılarak ayrıştırılır. Karıştırılan maddeler sıvı olabilir. Karışımdaki bir sıvı buharlaştırılıp tekrar yoğunlaştırma ile diğerlerinden ayrıştırılabilir. Bu yönteme ayrımsal damıtma denir. Gazların ve ham petrolün ayrıştırılması da ayrımsal damıtma ile yapılmaktadır. Gaz karışımı soğutulur. Kaynama noktası en yüksek olan gaz yoğunlaşmaya başlar ve gaz kısmından ayrılmış olur. h. Gaz Karışımlarını Çözünürlük Farkı İle Ayırma Gazlar kimyasal özelik olarak değişik değişiktir. Bu özellikten yararlanılırak gaz karışımları ayrıştırılabilir. Belli bir çözücüde çözünürlükleri farklı olan gaz karışımı bu çözücü içerisine gönderilirse gazlardan biri çözünür diğeri çözünmez. Karışım da böylece ayrıştırılmış olur. • BİLEŞİKLERİN AYRIŞMASI Karışımların ayrıştırılmasında ayırt edici özelliklerden yararlanılır. Fiziksel yöntemlerle elementler ve bileşikler ayrıştırılamaz. a. Isı Enerjisi İle Ayrışma Bazı bileşikler ısıtıldıklarında kendisini oluşturan element ya da bileşiklere parçalanır. KClO3(katı) ® KCl(katı) +  O2(gaz)CaCO3(katı) ® CaO(katı) + CO2(gaz) b. Elektrik Enerjisi İle Ayrışma (Elektroliz) Bazı bileşikler elektrik enerjisi ile kendisini oluşturan elementlere ayrıştırılabilir. Bu olaya elektroliz denir. Su (H2O) elektroliz edildiğinde H2 ve O2 gazlarını dönüşür. 2H2O(s) ® 2H2(g) + O2(g) c. Başka Ayrıştırma Teknikleri Bazı bileşikleri elementel hale getirmek için elektroliz yapmaya gerek yoktur. Bileşikte bulunan element ile reaksiyon verebilecek madde, bileşik ile reaksiyona sokulur. FeO + C ® Fe + CO • GAZLAR Maddeler tabiatta katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç halde bulunurlar.
Öz hacmi olmayan, moleküller arasında hiçbir itme ve çekme kuvveti bulunmayan ve gaz moleküllerinin birbiriyle çarpışmasında hiçbir kinetik enerji kaybı olmayan bir hayali gaz örneğine ideal gaz denir. Tabiattaki gazlar gerçek gazlardır. Gerçek gazlar yüksek sıcaklık ve düşük basınçta ideale yaklaşırlar. Farklı gazların ideal olmaları karşılaştırmasında ise; Yoğunlaşma noktası düşük olan, molekül ağırlığı küçük olan gazlar diğerlerine göre daha idealdir, yorumu yapılabilir. GAZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ Bir gazın herhangi bir sıvıdaki çözünürlüğü;
Gaz basıncını ölçmeye yarayan aletlere manometre denir. Toriçelli deniz seviyesinde civa kullanarak yapmış olduğu deney sonucu açık hava basıncını hesaplamıştır.  Sıvılar, basıncı her tarafa eşit olarak iletirler. Sıvı basıncı sıvının yüksekliğine ve yoğunluğuna bağlıdır. Cıvanın yoğunlugu 13,6 g/cm3, suyun yoğunluğu 1 g/cm3 tür. Yukarıdaki deney civa yerine su kullanarak yapılsaydı, Borudaki su yüksekliği: 76.13,6 = 1033,6 cm olurdu. 76 cm Hg = 760 mm Hg = 1 atm 1. Kapalı Manometre  2. Açık Manometre a.  Cıva seviyelerinin eşit olması X gazının basıncının açık hava basıncına eşit olduğunu ifade eder. b.  X gazının basıncı açık hava basıncından h cm daha fazladır. c.  X(g) nın basıncının açık hava basıncından daha küçük olduğu görülmektedir. İDEAL GAZ DENKLEMİ P.V=n.R.T P: Basınç (atm), 76 cm Hg = 760 mm Hg = 1 atm eşitliği unutulmamalıdır. V: Hacim (ℓt) n: Mol sayısı R: Raydberg gaz sabiti olup bütün gazlar için  litre.atm/mol.°KT: Sıcaklık birimi olarak daima kelvin kullanılır. Kelvin = °C + 273eşitliği vardır. Örnek - 1 2 mol H2 gazının 5,6 lt'lik bir kapta 8 atm. basınç yapması için sıcaklığı kaç °C olmalıdır? Çözüm: P.V = n.R.T denkleminden;  T= 273 °K çıkmalıdır. Kaç °C olduğu sorulduğundan °K = °C + 273 eşitliğinden gazın sıcaklığı 0°C olacaktır. GAZLARIN YOĞUNLUĞU Gazların yoğunluğu basınç ve sıcaklık değişimi ile değişir. P . V = n . R . T denkleminde; Mol sayısını gram cinsinden yazarsak, gazın mol sayısı; gaz kütlesinin, gazın mol ağırlığına oranına eşittir.  p.MA = d.R.t formülü çıkarılabilir. Yoğunlukla ilgili sorularda bu eşitlik kullanılmalıdır. Örnek - 2 N2 gazının normal koşullarda yoğunluğu 1,25 g/lt dir. N2 gazının 0,2 atmosfer 273 °C’deki yoğunluğu kaçtır? (N : 14) Çözüm : P.MA = d.R.T denklemindeki sabit olan  Şartlar değişsede R değişmeyeceğinden,  Aynı gaz olduğu için MA’lar sadeleşir. Verilenler yerine yazılırsa  GAZLARIN KARŞILAŞTIRILMASI Farklı gazlar birbiriyle karşılaştırıldığında ya da herhangi bir gazın farklı ortamlardaki halleri birbiriyle kıyaslandığında;   Buradan genel olarak aşağıdaki formül çıkarılır.  Formül karşılaştırma sorularında kullanılacaktır. Örnek - 3 2 litre hacimli kapta mutlak sıcaklığı T olan m gram CH4 gazı, 3 litre hacimli kapta mutlak sıcaklığı 2T olan 2m gram SO2 gazları vardır. SO2 gazının basıncının CH4 gazı basıncına oranı kaçtır? (H : 1, C : 12, O : 16, S : 32) Çözüm CH4 gazı için basınç :  , hacim 2 litre, sıcaklık T dir. SO2 gazı için basınç :  , hacim 3 litre sıcaklık 2T dir.  Örnek - 4 Aşagıdaki grafiklerden hangisi yanlış çizilmiştir?  Çözüm: P.V = n.R.T denklemi esas alınarak yorumlanırsa A, B, C, E şıklarında çizilmiş olan grafikler doğru çizilmiştir. D şıkkında ise basınç, °C grafiği, gazın sıcaklığı 0 °C iken 273°K'dır. Basıncı sıfır olamaz. Yani grafik sıfır noktasından başlayamaz. Cevap D GAZLARIN KARIŞTIRILMASI Farklı kaplarda bulunan gazların yeni bir kapta karıştırılması ya da musluklarla birbirine bağlı olan kapların musluğunun açılması ile gazların birbirine karıştırılması şeklindeki soru tipleri bu başlıkta incelenecektir. Karıştırılan gazlar birbiriyle reaksiyon verebilir ya da vermeyebilir. Gazlar sabit sıcaklıkta karıştırılıyorsa; P.V = n.R.T denklemine göre; T sabit ise, P.V değeri, mol sayısı (n) ile doğru orantılıdır. Gazlar karıştırıldığında; Pson.Vson =P1.V1.+P2.V2+...............Pn.Vn formülünden yararlanarak işlemler yapılır. KISMİ BASINÇ Kısmi basınçtan bahsedilebilmesi için aynı kap içerisinde birden fazla gazın bulunması gerekir. Kapta bulunan bütün gazlar için hacim (V) ve sıcaklık (T) aynı olacağından, basınç mol sayısıyla doğru orantılı olacaktır.  PA : A gazının kısmi basıncı nA : A gazının mol sayısı nT : Toplam mol sayısı PT : Toplam basınç Kısmi basıncı, karışımdaki herbir gazın tek başına o kabı doldurduğunda yapacağı basınç olarak da tarif edebiliriz. Herbir gazın yapmış olduğu kısmi basınçların toplamına ise toplam basınç denir. Örnek- 5 4 mol H2, 3 mol CO2 ve 2 mol He gazının bulunduğu kabın toplam basıncı 1,8 atm.'dir. Buna görenin kısmi basıncı nedir? Çözüm: Kısmi basınç sorularında aynı kapta birden fazla gazın bulunması söz konusudur. Dolayısıyla herbir gaz için hacim (V) ve sıcaklık (T) aynıdır.  GAZLARIN KİNETİĞİ VE DİFÜZYON HIZI Gazlar uzayda birbirinden oldukça uzak mesafelerde hareket eden moleküller topluluğu olup, gaz taneciklerinin öz hacmi gazın kapladığı toplam hacim yanında yok denecek kadar azdır. Gaz molekülleri sabit bir hızla hareket ederler ve bu hareketleri sırasında birbirleriyle ve içinde bulundukları kabın çeperiyle çarpışırlar. Bu çarpışmalar esnek olup çarpışma sırasında kinetik enerji değişmez. Gaz molekülleri ısı enerjisini kinetik enerjiye dönüştürürler. Sabit sıcaklıkta bütün gazların ortalama kinetik enerjileri aynıdır. Yani kinetik enerji yalnızca sıcaklığa bağlıdır. Difüzyon hızı için; Aynı basınç ve sıcaklık altında X ve Y gazlarını özdeş bir kaba koyalım. Bu iki gazın ortalama kinetik enerjileri birbirine eşittir.   Molekül ağırlığı küçük olan gazlar hızlı, büyük olan gazlar yavaş hareket ederler. Aynı formülden hız ile yoğunluk arasında;  eşitliği de çıkarılabilir.Kinetik enerjisinin sıcaklık ile ilişkisi  şeklindedir.İki denklem birleştirilirse,  eşitliğide çıkarılır. Yani mutlak sıcaklık 4 katına çıkarıldığında hız 2 katına çıkar. SIVI-BUHAR BASINCI Sıvıların her sıcaklıkta buharlaşabildiklerinden sıvı buharlasının bu sıcaklıklarda yapmış olduğu basınca sıvı-buhar basıncı denir.
__________________
|
|
|
|
 |
| Etiketler |
| madde, ozellikleri>gazlar |
|
|
Normal
