MADDENİN TANECİKLİ YAPISI MADDENİN TANECİKLİ YAPISI Maddenin tanecikli yapısı Element ve bileşikler Fiziksel ve kimyasal değişim Maddenin hallerinin tanecikli yapısı Madde ve ısı MADDENİN TANECİKLİ YAPISI Kütlesi ve hacmi olan her şeye MADDE denir.Çevremizde gördüğümüz,günlük hayatımızda kullandığımız, yediğimiz, içtiğimiz soluduğumuz kütlesi hacmi olan ve uzayda yer kaplayan her şey maddedir. Peki her şey madde midir? Işık,ısı,ses,elektrik enerjisi bir madde değildir.Ölçülebilecek bir kütleye yada hacme sahip değillerdir. NOT:Maddelerin miktarı içerdikleri tanecik sayısına bağlıdır.Tanecik sayısı arttığında madde miktarı da artar.Madde miktarı artarsa maddenin kütlesi de artar.Ancak hacmi de artar diyemeyiz.Çünkü bu maddenin fiziksel haline bağlıdır.Madde katı yada sıvı ise madde miktarı artarsa hacmi de artar eğer gaz ise bu artış gazın bulunduğu kaba bağlıdır MADDENİN SINIFLANDIRILMASI 1.Katı 2.Sıvı 3.Gaz 1.Katı Tanecikler arasında boĢluk yoktur. GenleĢir. SıkıĢtırılamaz 2.Sıvı Tanecikler arasında boĢluk azdır. Konulduğu kabın Ģeklini alır. Azda olsa sıkıĢtırılabilir. GenleĢir 3.Gaz Tanecikler arasında büyük boĢluklar vardır. Yayılır. GenleĢir. Konulduğu kabın Ģeklini alır. SıkıĢtırılabilir. KATI,SIVI VE GAZLARIN GENLEŞME-SIKIŞMA ÖZELLİKLERİ Katı,sıvı gazlar genleĢebilir. Gazlar katı ve sıvılara göre daha fazla genleĢir. Sıvılar ve gazlar sıkıĢtırılabilir,katılar sıkıĢtırılamaz. Gazlar sıvılara göre daha fazla sıkıĢtırılabilir. MADDENĠN SIKIġMA-GENLEġME ÖZELLĠKLERĠ ĠLE TANECĠKLĠ YAPILARI ARASINDAKĠ ĠLĠġKĠ Maddelerin sıkıĢma ve genleĢme özellikleri maddeyi oluĢturan taneciklerin arasındaki boĢluk miktarına bağlıdır. Tanecikleri arasındaki boĢluk miktarı en fazla olan gazlar,sıvılar ve katılara göre daha fazla sıkıĢtırılabilir ve genleĢebilir. ELEMENT VE BİLEŞİKLER Element:Aynı cins atomlardan oluşan maddelere element denir. Bileşik:Farklı atomlar içeren saf maddelere bileşik denir. (İki yada daha fazla cins atomdan oluşmuş maddelere bileşik denir.) Molekül:İki yada daha çok atomun oluşturduğu topluluğa molekül denir. (Hem elementlerin hem de bileşiklerin molekülleri olabilir.) Saf madde:Hep aynı birimlerin (taneciklerin)yan yana gelmesiyle oluşan maddelere saf madde denir. KarıĢım:Ġki yada daha fazla maddenin kimliklerini kaybetmeden bir araya gelmesiyle oluĢan maddelere karıĢım denir. Saf madde de aynı moleküller yan yana gelir.KarıĢım da farklı moleküller yan yana gelir. KarıĢımlar iki Ģekilde bulunur. 1.Homojen karıĢımlar(Çözeltiler):Özellikleri her yerinde aynı olan ve dıĢarıdan bakıldığında tek bir madde gibi görünen karıĢımlardır.Örnek:ġekerli 2.Heterojen karıĢımlar:Özellikleri her yerinde aynı olmayan ve dıĢarıdan bakıldığında birden fazla madde varmıĢ gibi görünen karıĢımlara denir.Örnek:Kum-Su,TebeĢir tozuSu,Ayran,Yağ-Su,Benzin-Su FİZİKSEL VE KİMYASAL DEĞİŞİM FİZİKSEL VE KİMYASAL DEĞİŞMELER : Günlük hayatımızda çeşitli etkiler sonucunda maddelerde bazı değişimler olduğunu görürüz. Örneğin bir kağıdı yaktığımızda kağıdın kül olduğunu, bir buz parçasını sıcak bir yere koyduğumuzda buzun eridiğini, annemizin çeşitli sebzeleri pişirerek yemek yaptığını hepimiz görmüşüzdür. Maddelerde meydana gelen değişimler 2 grupta incelenebilir: • Fiziksel değişmeler • Kimyasal değişmeler FİZİKSEL DEĞİŞMELER : Maddenin yapısı değişmeden sadece dış görünüşünde meydana gelen değişmelerdir. Fiziksel değişmeler sonucunda yeni maddeler oluşmaz. Sadece maddenin renk, şekil, büyüklük gibi özellikleri değişir. Fiziksel değişmeler sonucunda maddenin kimliği değişmez. ÖRNEKLER : • Buzun erimesi • Kağıdın yırtılması • Tebeşirin toz haline getirilmesi • Küp şekerin ezilerek toz şeker haline getirilmesi • Suyun donması • Çaydanlıktaki suyun buharlaşması • Camın buğulanması • Akşamları gökyüzünün renginin maviden kızıla dönüşmesi • Altından bilezik yapılması • Odunun kırılması • Camın kırılması • Yemek tuzunun suda çözünmesi • Yoğurttan ayran yapılması • Bakırdan tencere yapılması • Havucun rendelenmesi KİMYASAL DEĞİŞMELER : Maddenin iç yapısında meydana gelen değişmelerdir. Kimyasal değişmeler sonucunda maddenin kimliği değişir ve yeni maddeler oluşur. Kimyasal değişmeye uğrayan maddeler eski haline döndürülemez. NOT : Kimyasal değişmeler sonucunda hem maddenin görünümü değişir hem de yeni maddeler oluşur. ÖRNEKLER : • Kömürün yanması • Sütten yoğurt ve peynir yapılması • Demirin paslanması • Meyvelerin çürümesi • Un ve sudan hamur yapılması • Kumdan cam yapılması • Ekmeğin küflenmesi • Kabartma tozunun üzerine limon sıkılması • Canlıların ölmesi • İnsanın sindirim ve solunum yapması • Bitkilerin fotosentez yapması • Üzüm suyundan sirke yapılması • Doğalgazın yanması • Dişlerimizin çürümesi • Yumurtanın haşlanması • Gümüşün açık havada zamanla kararması MADDENİN HALLERİNİN TANECİKLİ YAPISI HAL DEĞĠġĠM OLAYLARI Bir maddenin dıĢarıdan ısı (enerji) alarak veya dıĢarıya ısı (enerji) vererek bir halden baĢka bir hale geçmesine; “hal değiĢtirme” denir. MADDENĠN HALLERĠ VE TANECĠKLĠ YAPISI Maddeler katı,sıvı ve gaz olmak üzere üç halde bulunur.Katıları oluĢturan tanecikler arasında boĢluk olmadığı için akma özelliği yoktur. Sıvılar ve gazları oluĢturan tanecikler arasındaki boĢluk,taneciklerin hareket etmesine ve yer değiĢtirmesine sebep olur.Bu nedenle gazlar ve sıvılar akma özelliğine sahiptir. Sıvılar ve gazlar öteleme hareketi yapar. Öteleme hareketi:Taneciklerin birbirini iterek hareket etmesi,yer değiĢtirmesidir. MADDE VE ISI Isı : Bir maddeyi oluşturan taneciklerin sahip oldukları hareket (kinetik) enerjilerinin toplamına ısı denir. Isı bir enerji türüdür ve ısı enerjisi kalorimetre kabı ile ölçülür. (Kutulardaki boncuklarla eşleştirilir). Isı Enerjisi Birimleri : • Kalori (cal) • Kilo Kalori (kcal) • Joule (J) • Kilo Joule (kJ) Sıcaklık : Bir maddeyi oluşturan taneciklerden bir tanesinin sahip olduğu hareket enerjisine (taneciklerin sahip oldukları hareket = kinetik enerjilerinin ortalamasına) sıcaklık denir. Sıcaklık birimi derecedir. Derece 0C ile gösterilir ve selsiyus derece veya santigrat derece diye okunur. Sıcaklık, termometre ile ölçülür. Termometrelerin cıvalı, alkolü, ispirtolu ve metal termometre gibi çeşitleri vardır. Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar : 1- Isı bir enerji çeşidi, sıcaklık ise bir ölçümdür. 2- Isı kalorimetre kabı ile sıcaklık termometre ile ölçülür. 3- Isı birimi kalori (cal) veya Joule, sıcaklık birimi ise derecedir. 4- Isı, madde miktarına bağlıdır, sıcaklık ise madde miktarında bağlı değildir. Isı Enerjisinin Maddenin Tanecikleri Üzerindeki Etkisi : Maddeler ısıtıldığında ya da soğutulduğunda maddeyi oluşturan taneciklerin hızları ve aralarındaki boşluk miktarı değişirken maddeyi oluşturan taneciklerin büyüklüklerinde (belirgin olarak) değişme olmaz. Maddeyi oluşturan tanecikler görülemeyecek kadar küçük olduğu için ısı alan veya ısı veren maddelerde gözlenen hareketler taneciklere değil tanecik (molekül) yığınlarına aittir. a) Isıtılan Maddenin Taneciklerinin Hareketi : Maddeler ısıtıldığında yani ısı enerjisi aldığında maddeyi oluşturan taneciklerin hareket enerjileri artar yani tanecikler daha hızlı hareket ederler. Hızlı hareket eden tanecikler yavaş hareket eden taneciklere çarparak enerjilerini yavaş hareket eden taneciklere aktarır. Böylece maddeyi oluşturan taneciklerin hızları birbirine eşit olur. Taneciklerin hızları birbirine eĢit olduğu için maddenin sıcaklığı her yerinde aynı olur ve maddenin sıcaklığı ilk duruma göre artar. Sıcak ortamda bulunan tanecikler hızlı hareket ettikleri için tanecikler arasındaki boĢluk fazladır ve fazla hacim kaplarlar. ISININ YAYILMA YOLLARI Isı 3 yolla yayılır. 1- ĠLETĠM : Isı katılarda iletim yoluyla yayılır.Metal bir telin ucu ısıtıldığında diğer uçtan tutan el ısıyı çok çabuk hisseder.Yoğun maddeler ısıyı daha iyi iletirler.Metaller yoğun maddeler olduğu için ısı iletimleri fazladır. Tahta,plastik gibi maddelerde ise ısı iletimi çok yavaĢtır. Kibritin bir ucu yanmasına rağmen diğer uçtan tutan elin yanmaması veya tencerelerin tutacak yerlerinin plastikten yapılmasının nedeni ısı iletimiyle ilgilidir. Metal kaĢık kullanarak yemeği karıĢtırdığımızda bir süre sonra elimiz yanar,ancak tahta kaĢık kullandığımızda bu olayla karĢılaĢmayız. Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni , çok zor ileten maddelere ise ısı yalıtkanı adı verilir. Maddeyi oluşturan taneciklerin birbirine çarparak ısıyı yaymaları iletim yoluyla yayılmaya örnektir. İletim yoluyla yayılma dokunmayla gerçekleşir. Kızgın demire dokunduğumuzda demirin ısısı elimize iletim yoluyla geçer. Şekilde tavanın sapının sıcaklığını hissetmemiz bu yolla gerçekleşir. KONVEKSĠYON : Isı sıvı ve gazlarda konveksiyon(taĢıma) yoluyla yayılır.Konveksiyonla yayılmada ısınan taneciklerle soğuk tanecikler yer değiĢtirir.Su ısıtılırken yoğunluğu azaldığı için yukarı doğru hareketlenir.Hızlı moleküller yukarı giderken ısıyı kütleleri ile taĢırlar.Yemekler piĢirilirken karıĢtırılması ile sıcak ve soğuk arasındaki ısı alıĢveriĢi hızlanır. Kalorifer peteğinin yakınındaki hava molekülleri ısınarak yükselir.Isınıp yükselen bu havanın yerine ısınmak üzere soğuk hava gelir.Evlerin içlerinin ısınması bu Ģekilde gerçekleĢir. Soba yandığında önce sobanın çevresindeki hava ısınır. Isınan hava soğuk havanın içinde dağılarak bir süre sonra tüm oda ısının. Bu yöntem konveksiyon yöntemine örnek verilebilir. IġIMA : Maddeler arasında doğrudan temas olmadan ısı aktarımı olabilir.Isının ıĢınlarla maddesel ortama ihtiyaç duymadan yayılmasıdır. Dünyamızın ısınması,soğuk bir kıĢ gününde güneĢ altında kalan bir aracın cam ve kaportası soğuk iken içinin ısınması,mikro dalga fırınlarda yemeklerin piĢirilmesi veya ampulün çevresinin ısınması ıĢıma yoluyla gerçekleĢir. Burada ısı enerjisi molekülden moleküle aktarılır. Bunun için moleküllerin birbirine dokunması gerekir. Örneğin güneşin dünyayı ısıtması ışıma yoluyla ısıtmaya örnektir. Gece havanın soğuması güneş ışığının enerjisinin olmayışındandır. Ateşin karşına geçtiğimizde ısınmamızın bir kısmı ışıma yoluyla olur. Piyasada yaygınlaşan infraret ısıtma sobaları da ışıkla ısıtmaktadır. ISI YALITIMI Isı yalıtımını sağlamak için kullanılan malzemelere yalıtım malzemeleri denir. Yalıtım malzemeleri sayesinde besin maddeleri istenilen sıcaklıklarda muhafaza edilebilir, suyun içilme sıcaklığı sağlanır, evlerde ısı yalıtımı sağlanır. Her yalıtım malzemesinin kullanım amacı farklıdır. Farklı bölgelerin veya bir bölge içinde farklı yerlerin yalıtımında da farklı yalıtım malzemeleri kullanılabilir. (Duvarda, pencerede, soğuk hava depolarında, fırınlarda farklı yalıtım malzemeleri kullanılır). Ġyi bir ısı yalıtımının sağlanması için kullanılacak yalıtım malzemeleri; ısı akıĢını yavaĢlatmalı, çok yüksek veya çok düĢük sıcaklıklara maruz kaldığında özelliğini kaybetmemelidir. Günlük hayatta kullanılacak yalıtım malzemeleri; • Çevreye zarar vermemelidir. • Ekonomik olmalıdır. • Hafif olmalıdır. • Yanmaz olmalıdır. • Kolay uygulanabilmelidir. • Zaman için de bozulup çürümemelidir, uzun ömürlü olmalıdır. • Isı iletkenlik değerinde zamanla değişme olmamalıdır. • Asit ve asit yağmurlarına karşı dayanıklı olmalıdır. • Elastik olmalıdır. • Böcek ve mikroorganizmalar tarafından tahrip edilmemelidir. • Aşınma ve paslanma yapmamalıdır.