Bölüm 3 MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ MADDE Boşlukta (uzayda) yer kaplayan kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Örnek: defter, kitap, hava, su vb. madde iken, enerji, düşünceler, hayaller madde dğildir. Üç fiziksel hali vardır: Katı, sıvı ve gaz olmak üzere. Maddenin ölçülebilir ve ortak özellikleri: Kütle,hacim,eylemsizliktir. Maddenin görülebilir özellikleri; sertlik, yumuşaklık, saydamlık, opaklık, matlık, pürüzlülük, renk vb... CİSİM Maddelerin şekil almış haline cisim denir. Demir maddedir. Demir makas, cisimdir. Cam bir maddedir. Cam gözlük bir cisimdir. MADDENİN FİZİKSEL HALLERİ 1-) Maddenin Katı Hali: Maddenin belirli bir şekle ve hacme sahip en düzenli ve en düşük enerjili halidir. Katılarda tanecikler (atom ve moleküller) belirli bir merkez etrafında titreşim hareketi yaparlar. Katıların belli bir şekli ve hacmi vardır, sıkıştırılamazlar. Örnek; demir, tahta, buz… Demir Tahta MADDENİN FİZİKSEL HALLERİ 2-) Maddenin Sıvı Hali: Belirli bir hacmi vardır,ancak belirli bir şekli yoktur. Tanecikleri arasında az da olsa boşluk bulunur ve tanecikler birbirleri üzerinden kayma hareketi yaparlar. Akışkandırlar, sıkıştırılamazlar. Örnek: Su, yağ, benzin, alkol... Su molekülleri MADDENİN FİZİKSEL HALLERİ 3-) Maddenin Gaz Hali: Maddenin en düzensiz ve yüksek enerjili halidir. Maddenin sıvı hali gibi belirli bir şekil ve hacimleri yoktur; içinde bulundukları kabın şeklini alır, hacmini doldururlar. Sıkıştırılabilir ve akışkandırlar. Örneğin; Hava, karbondioksit, oksijen… Hava MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 7 Maddenin Hal Değiştirmesi Erime Donma Buharlaşma Yoğunlaşma Erime Katı bir maddenin ısı enerjisi alarak sıvı haline geçmesi olayına erime denir. Buzun erime sıcaklığı 0 C°. Demirin erime sıcaklığı 1540 C °. Her maddenin erime ve donma sıcaklığı ayrıdır. Erime ve donma olayları bitinceye kadar sıcaklık sabit kalır. Donma Sıvı bir maddenin yeterince soğutularak katı hale geçmesine donma denir. Suyun buz olması. Buharlaşma Sıvı bir maddenin ısı enerjisi alarak gaz haline gelmesine buharlaşma denir. Sıcaklık artarsa buharlaşma hızlanır. Buharlaşma her sıcaklıkta olur. Yoğunlaşma Gaz maddenin sıvı hale geçmesi olayına yoğunlaşma denir. Su buharının, su damlacıklarına dönüşmesi. Yoğunlaşma da buharlaşma gibi her sıcaklıkta olur. MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI Madde Saf Olmayan Madde(Karışımlar) Saf (Arı) Madde Element Metal Ametal Soy gaz Bileşik Homojen Karışımlar (Çözelti) Heterojen Karışımlar Emülsiyon Süspansiyon Aeresol MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 1-) Saf Madde: Aynı cins atom veya moleküllerden oluşur. A-) Element: Aynı cins atomlardan oluşur. Yapıtaşı atomdur, sembol ile gösterilir. Belirli erime ve kaynama noktaları vardır, hiçbir yöntemle basit maddelere ayrışmaz. Elementler kimyasal özelliklerine göre; metal, ametal ve soy gaz olmak üzere üç gruba ayrılırlar. Örneğin; demir,bakır… Molekül yapısındaki hidrojen elementi MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI B-) Bileşik: Birden fazla elementin belli oranlarda reaksiyon sonucu bir araya gelmesi ile oluşan yeni maddeye bileşik denir. Kimyasal yöntemlerle ayrışır, yapıtaşı moleküldür. Formüllerle gösterilir Bileşiklerin erime noktası, kaynama noktası ve yoğunlukları sabittir. Bileşikler saf maddelerdir ve homojendirler. Bileşiklerin özellikleri kendilerini oluşturan maddelerin özelliklerine benzemez. Molekül: İki yada daha çok atomun oluşturduğu topluluğa denir. Molekül yapılı bileşik MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 2-) Saf Olmayan Madde (Karışımlar): İki yada daha fazla maddenin kimliklerini kaybetmeden yalnız fiziksel özellikleri değişecek şekilde bir araya gelmesiyle oluşur. Örneğin; Soluduğumuz hava, içtiğimiz gazoz, süt, çay, zeytinyağlı su… Çay MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI A-) Homojen Karışımlar (Çözeltiler): Özellikleri her yerinde aynı olan ve dışarıdan bakıldığında tek bir madde gibi görünen karışımlardır ve çözelti olarak adlandırılır. Örnek: Şekerli su, tuzlu su, hava… Şekerli su MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI B-) Heterojen Karışımlar: Özellikleri her yerinde aynı olmayan ve dışarıdan bakıldığında birden fazla madde varmış gibi görünen karışımlardır. Emülsiyon; sıvı-sıvı heterojen karışımlar (su-zeytin yağı) ve süspansiyon; katısıvı heterojen karışımlar (su-tebeşir tozu) olarak çeşitlendirilebilirler. Ayrıca, bir katının veya bir sıvının gaz ortamı içerisinde dağılması olarak bilinen aeresol da bu gruba girer. Duman, sis ve spreyler örnek olarak gösterilebilir. Örnek: kum-su, tebeşir tozu-su, ayran, yağ-su, benzin-su… Ayran Maddenin Ayırt Edici Özellikleri Bir maddeyi diğer maddelerden ayırmaya yarayan özelliklere maddenin ayırt edici özellikleri denir. Bunlar: Öz kütle (yoğunluk) Erime noktası Kaynama noktası İletkenlik Esneklik Genleşme Çözünürlük NOT: Bir özelliğin ayırt edici olabilmesi için madde miktarına bağlı olmaması ve yalnız o maddeye özgü olması gerekir. Bütün maddelerin kütlesi ve hacmi olduğundan ve madde miktarına bağlı olduğundan ayırt edici özellik değildirler. Yoğunluk Yoğunluk iki şekilde tanımlanır: Kütle yoğunluğu, bir cismin birim hacmindeki kütle miktarıdır. Birimi g/cm3’tür. Örneğin saf suyun yoğunluğu 1 g/cm3, alüminyumun yoğunluğu 2.7 g/cm3, vb. 𝑚 (𝑘ü𝑡𝑙𝑒) 𝑑 𝑦𝑜ğ𝑢𝑛𝑙𝑢𝑘 = 𝑉 (ℎ𝑎𝑐𝑖𝑚) Özgül ağırlık, bir cismin birim hacminin ağırlığı olarak tanımlanır. Birimi N/m3’tür. Örneğin, çeliğin özgül ağırlığı 488 N/m3’tür. SG ö𝑧𝑔ü𝑙 𝑎ğ𝚤𝑟𝑙𝚤𝑘 = 𝑊 (𝑎ğ𝚤𝑟𝑙𝚤𝑘) 𝑉 (ℎ𝑎𝑐𝑖𝑚) Bir cismin yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranına ise bağıl özgül ağırlık denir ve birimsizdir. Basınç Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir. Birimi N/m2 (Pascal)’dır. Bıçakların sivri uçlarının keskin olması, kar ayakkabısı giyen kişilerin karda daha az batması; aynı zeminde, aynı ağırlıktaki ördek ve tavuktan ördeğin tavuklara göre daha az batmasının nedeni basınç ile ilgilidir. Katılarda basınç; 𝐹 (𝑑𝑖𝑘 𝑘𝑢𝑣𝑣𝑒𝑡) 𝑃 𝑏𝑎𝑠𝚤𝑛ç = 𝑆 (𝑦ü𝑧𝑒𝑦 𝑎𝑙𝑎𝑛𝚤) Sıvılarda basınç; 𝑃 𝑏𝑎𝑠𝚤𝑛ç = 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑛𝑙𝑖𝑘 × ö𝑧𝑔ü𝑙 𝑎ğ𝚤𝑟𝑙𝚤𝑘 Kaldırma Kuvveti Sıvıların içinde cisimlere yukarı yönde uygulanan kuvvete kaldırma kuvveti denir. Kaldırma kuvveti; 𝐹𝐾 = 𝑉𝑏 ∙ 𝑑𝑠𝚤𝑣𝚤 ∙ 𝑔 Burada Vb; cismin sıvı içinde batan hacmi, dsıvı; sıvının öz kütlesi ve g; yerçekimi ivmesidir. Esneklik Birçok katı şekil değiştirebilir, ancak şekil değişikliğine neden olan etki ortadan kalktığında eski haline dönebilen cisimlere esnek cisimler ve bu olguya da esneklik denir. Cisimlerin esnekliğini tanımlayan yasa Hook yasası olarak bilinir. 𝐹 = −𝑘. 𝑥 Burada, k esneklik yada yay sabiti, x ise uzama miktarıdır. Yaylar için bu kuvvet geri çağırıcı kuvvet olarak da adlandırılır. ÖRNEK SORULAR 1-) Aşağıdaki bilgilerden hangisi yanlış verilmiştir? A) Fizik yasaları fiziksel nicelikler kullanılarak tanımlanır. B) Fiziksel niceliklerin her birin bir standardı vardır. C) Vektörel niceliklerden yararlanılarak sadece vektörel nicelikler tanımlanır. D) Fiziksel nicelikler temel ve türetilmiş olarak ayrılabilir. 2-) Cetvel kullanılarak yapılmış ölçümler için aşağıda verilen bilgilerden hangisi doğru olamaz? A) 1 mm B) 1.0 cm C) 10.0 mm D) 1.001 m ÖRNEK SORULAR 3-) Aşağıdaki temel büyüklüklerden hangisinin birimi yanlış verilmiştir? Temel büyüklük Birim A) Akım şiddeti Amper B) Uzunluk Metre C) Zaman Saniye D) Madde miktarı Candela E) Kütle Kilogram 4-) Bir kenarının uzunluğu 2.0 cm olarak ölçülen küp şeklindeki cismin kütlesi 8.888 g olduğuna göre yoğunluğu kaç g/cm3’tür? A) 1 B) 1.1 C) 1.11 D) 1.111 ÖRNEK SORULAR 5-) 1.2+0.255=? işleminin sonucu nasıl ifade edilmelidir? A) 1.5 B) 1.45 C) 1.46 D) 1.455 6-) İki vektörün vektörel çarpımının sonucu sıfır ise aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) Vektörler birbirlerine diktir. B) Vektörlerden birisinin büyüklüğü sıfırdır. C) Vektörler birbirlerine paraleldir. D) Hiçbiri 7-) Birim vektörlerin kendisiyle skaler çarpımlarının sonucu aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak belirtilmiştir? A) Sıfırdır. B) Şiddetinin iki katına eşittir. C) Şiddetinin yarısına eşittir. D) Bire eşittir. ÖRNEK SORULAR 8-) Aşağıda verilenlerden hangisi bileşiktir? A) Mg B) H2O C) N D) S 9-) Aşağıda elementlerle ilgili verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Tek cins atomlardan oluşurlar. B) Sembollerle gösterilebilirler. C) Erime ve kaynama noktaları belirlidir. D) Kimyasal yöntemlerle ayrılabilirler. ÖRNEK SORULAR 10-) 11-) ÖRNEK SORULAR 12-) 13-) 29 ÖRNEK SORULAR 14-) Aşağıda verilenlerden hangisi bileşiktir? A) Bir elementin bir molünde 6,02x1023 tane atom vardır. B) Bir elementin bir molünün kütlesi o elementin ortalama atomik kütlesidir. C) Bir molekülün bir molünde 6,02x1023 tane molekül vardır. D) Bir elementin bir molünün kütlesi o elementin atom numarasına eşittir. 15-) Bir atomdaki elektronlar için aşağıdaki bilgilerden hangisi doğrudur? A) Atomlarda çekirdeğe en yakın yörüngedeki elektronların enerji seviyeleri (kinetik enerjileri) en yüksektir. B) Çekirdekten uzaklaştıkça elektronların kinetik enerjileri azalır. C) Atomdaki elektronların bulunduğu kabuklar K, L, M, N, … şeklinde adlandırılır. D) Farklı element atomlarının elektronlarının kabuk değiştirmeleri için gerekli enerji miktarı daima aynıdır.
