Kimya - Çevremizdeki Madde
Giriş
Bu evrende bulunan her şey bazı malzemelerden oluşmuştur, bilim adamları bunları şöyle adlandırmıştır: “matter.” Örneğin yediğimiz yiyecekler, soluduğumuz hava, taşlar, bulutlar, yıldızlar, bitkiler, hayvanlar, su, toz, her şey madde kategorisine giriyor.
Madde Parçacıklarının Özellikleri
Madde parçacıkları çok küçüktür, normalde çıplak gözle görülmez.
Maddenin parçacıkları sürekli hareket etmeye devam eder, bu da “kinetic energy.”
Parçacıkların kinetik enerjisi doğrudan sıcaklığa bağlıdır, sıcaklık arttıkça hareketin hızı da artar.
Madde parçacıkları çekme kuvvetine sahiptir; bu nedenle birbirlerini çekerler.
Parçacıkların çekme kuvveti parçacıkları bir arada tutar; ancak, çeken kuvvetin gücü bir tür maddeden diğerine değişir.
Maddenin halleri
Maddenin şu üç durumu vardır:
Solid State
Liquid State
Gaseous State
Bunları kısaca tartışalım -
Katı hal
Tüm katı malzemelerin belirli bir şekli, farklı sınırları ve sabit hacimleri vardır.
Katı malzemelerin çoğu ihmal edilebilir sıkıştırılabilirliğe sahiptir.
Tüm katı malzemeler, dış kuvvete maruz kaldıklarında şekillerini korumak için doğal bir eğilime sahiptir.
Katı malzemeler uygulanan kuvvet altında kırılabilir, ancak sert oldukları için şekillerini değiştirmek çok zordur.
Sıvı hal
Katıların aksine, sıvıların sabit bir şekli yoktur; ancak sabit hacimleri vardır.
Sıvılar, tutulduğu kabın şeklini alır.
Sıvılar, akma ve şekil değiştirme özelliğine sahiptir.
Gaz Hali
Katı veya sıvı olmayan hava şeklindeki madde gaz olarak bilinir. Örneğin oksijen, nitrojen, hidrojen vb.
Katıdan farklı olarak, gazın belirli bir boyutu ve şekli yoktur.
Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG - yemek pişirmede kullanılır) gibi gazlar; sıkıştırılmış doğal gaz (CNG - araçlarda yakıt olarak kullanılır) vb. yüksek sıkıştırılabilirliğe sahiptir; bu nedenle, büyük hacimli bir gaz, küçük bir silindire sıkıştırılabilir ve kolaylıkla taşınabilir.
Normalde gazlar diğer gazlara çok hızlı yayılma özelliği gösterir. Uzaktan koklayabilmemizin (iyi veya kötü) nedeni budur.
Madde Durumunu Değiştirebilir
Su her üç durumda da bulunabilir, örneğin Buz katı olarak; sıvı olarak su (H2O); ve gaz olarak su buharı. Aşağıdaki diyagram, suyun farklı durumlardaki dönüşümünü göstermektedir -
Katıların eriyip sıvıya dönüştüğü sıcaklık (belirli atmosferik basınçta) olarak bilinir. “melting point.”
Bir katının erime noktası, parçacıkları arasındaki çekim kuvvetinin gücünün bir göstergesidir.
Buzun erime noktası 273.16 K, yani 0 0 C'dir.
Erime süreci (yani katı halin sıvı hale dönüşmesi) şu şekilde bilinir: fusion.
Belirli bir atmosfer basıncında 1 kg katı malzemeyi sıvı malzemeye dönüştürmek için gereken ısı enerjisi miktarı, latent heat füzyon.
Bir sıvının belirli atmosferik basınçta kaynamaya başladığı sıcaklık, “boiling point.”
Suyun kaynama noktası 373 K yani 100 0 C'dir.
Sıvı hale geçmeden (veya tam tersi) bir maddenin durumunun doğrudan katıdan gaza dönüşmesi (veya tam tersi) olarak bilinir. “sublimation.”
Bir sıvının kaynama noktasının altındaki herhangi bir sıcaklıkta buhara dönüşmesi fenomeni olarak bilinir. “evaporation.”
Katı karbondioksit (CO 2 ) yüksek basınç altında depolanır.
Katı CO 2 basıncı 1 atmosfere azalır kez gaz halinde doğrudan dönüştürülmüş olur.
Atmosphere(atm), gazın uyguladığı basınç ölçüm birimidir ve basınç birimi Pascal (Pa); 1 atmosfer = 1.01 × 105 Pa.
Maddenin Dördüncü Hali
Plasma süper enerjik ve süper heyecanlı parçacıklardan oluşan durumdur.
Süper uyarılmış parçacıklar iyonize gazlar şeklinde bulunur. Örneğin, flüoresan tüp (helyum gazı içerir) ve neon işaret ampulleri (neon gazı içeren) plazmadan oluşur.