Maddenin Halleri → 4. Bölüm

Dersin Özellikleri:

• Seviye: Hiç Bilmeyenler İçin
• Süre: 40 dakika
• Gerekli Bilgiler:
  • Kimyasal Türler Arası Etkileşimler
• Öğretmen:
  • Gökalp AY

Anlatılacak Başlıklar*:

• Gazlar
  • Gazların Genel Özellikleri
  • Gazları Tanımlayan Özellikler
  • Saf Maddelerin Hal Değişim Grafikleri

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

• Sıvıların kaynaması veya buharlaşması ile oluşurlar.
• Kapların hacmini ve şeklini alırlar.
• Sıkıştırılabilirler.

• Her zaman homojen karışırlar.
• En düşük öz kütleli halidir.
• Kimyasal türleri arasında bir etkileşim yok kabul edilir.
• Kimyasal türleri; titreşim, öteleme ve dönme hareketi yaparlar.

• Maddenin en düzensiz hâlidir.
• Akışkandırlar.
• Enerjisi en yüksek halidir.
• Kaplarına basınç uygularlar.

• Bir gazı tarif ederken şu özellikleri kullanılır:
  1. Basınç (P)
  2. Miktar
  3. Hacim (V)
  4. Sıcaklık (T)

1. Basınç (P)

• Birim yüzeye uygulanan kuvvete basınç denir.
  • Basıncın sembolü P harfidir; birimi atm (atmosfer) veya mmHg (milimetre cıva)’dır.
• Gazların kaplarına uyguladığı basınca gaz basıncı denir.
  • Gazlar, kabın her yerine eşit basınç uygularlar.

• Hava da bir gaz karışımıdır ve bir basıncı vardır.
• Havanın basıncına “açık hava basıncı” veya “atmosfer basıncı” denir.
  • Atmosfer basıncı “P₀” veya “P_hava” sembolü ile ifade edilir.
• Torricelli, normal koşullarda açık hava basıncı 760 mmHg hesaplamıştır.

1 atm = 760 mmHg
1 atm = 76 cmHg

2. Miktar

• Gazların miktarı genellikle mol sayısı olarak ifade edilir.
• Mol sayısının sembolü “n” harfidir, birimi de “mol” dür.
• 1 mol gazın kimyasal türleri, Avogadro Sayısı kadardır.

Avogadro Sayısı = N_A = 6,02×10²³

• 1 mol He (Helyum) gazında, 6,02×10²³ tane He atomu vardır.
• 1 mol N₂ (Azot) gazında, 6,02×10²³ tane N₂ molekülü vardır.
• 1 mol NH₃ (Amonyak) gazında, 6,02×10²³ tane NH₃ molekülü vardır.

3. Hacim (V)

• Bir maddenin, boşlukta kapladığı yere hacim denir.
• Hacmin sembolü V harfidir; birimi Litre (L) veya m³ tür.
• Gazların hacimleri, kaplarına bağlıdır.
  • Kabının hacmi kaç litre geliyorsa, gazın da hacmi o kadardır.
• Hacmin birimi Litredir (L).

1L = 1 dm³ = 1000 mL = 1000 cm³

• Belli koşullarda, belli miktardaki gazların hacimlerini ezbere bilmekte fayda vardır:
  • Standart koşullar: Basıncı 1 atm, sıcaklığı 25 ^oC olan gazlar standart koşullarda kabul edilir. Oda koşulları da denir.
    • Standart koşullarda, 1 mol gaz, her zaman, 24,5 L hacim kaplar
  • Normal koşullar: Basıncı 1 atm, sıcaklığı 0 ^oC olan gazlar normal koşullarda kabul edilir.
    • Normal koşullarda, 1 mol gaz, her zaman, 22,4 L hacim kaplar.

4. Sıcaklık (T)

• Sıcaklık termometre ile ölçülür.
• Kelvin cinsinden sıcaklığa mutlak sıcaklık denir ve T harfi ile gösterilir.
• Celsius (^oC) cinsinden sıcaklık, bizim, günlük hayatta kullandığımız sıcaklıktır ve t harfi ile gösterilir.

Kelvin (K) = Celcius (^oC) + 273
veya
T = t + 273

• Sıcaklık, doğrudan, kimyasal türlerin hızı ile ilgilidir.
  • Bir gaz veya bir madde ne kadar sıcaksa, kimyasal türleri de o kadar hızlıdır.
• Bir madde ne kadar sıcaksa, maddedeki kimyasal türlerin ortalama kinetik enerjisi o kadar fazladır.
  • Sıcaklıkları eşit olan maddelerde, kimyasal türlerin, ortalama kinetik enerjileri de eşittir.

Isıtılan saf bir katının sıcaklık-zaman grafiği:

I. Bölge:

• Madde katıdır.
• Isıtıldıkça sıcaklığı artar.
• Maddenin ortalama kinetik enerjisi artarak titreşim hareketleri hızlanır.
• Madde homojendir.

II. Bölge:

• Madde erimektedir.
• Sıcaklık erime süresince sabittir.
• Madde heterojendir.

III. Bölge:

• Madde sıvıdır.
• Sıcaklık ve ortalama kinetik enerji arar.
• Madde homojendir.

Isıtılan saf bir katının sıcaklık-zaman grafiği:

IV. Bölge:

• Madde kaynama sıcaklığındadır.
• Madde kaynar.
• Sıcaklık kaynama süresince sabittir.
• Bu bölgede sıvı-gaz bir arada bulunur, madde heterojendir.

V. Bölge:

• Madde buhar halindedir.
• Verilen ısı, gazın sıcaklığını yükseltir.
• Bu bölgede madde homojendir.

Soğutulan saf bir gazın sıcaklık-zaman grafiği:

I. Bölge:

• Madde gazdır.
• Sıcaklık ve ortalama kinetik enerji düşer.
• Madde homojendir.

II. Bölge

• Madde sıvı-buhar halindedir, heterojendir.
• Sıcaklık sabit ve yoğunlaşma sıcaklığıdır.

III. Bölge:

• Madde sıvı halindedir.
• Sıcaklık ve ortalama kinetik enerji düşer.
• Bu bölgede madde homojendir.

Soğutulan saf bir gazın sıcaklık-zaman grafiği:

IV. Bölge:

• Madde donma sıcaklığındadır.
• Sıcaklık sabittir.
• Katı-Sıvı haldedir.
• Heterojendir.

V. Bölge:

• Madde katı halindedir.
• Sıcaklığı ve ortalama kinetik enerjisi düşer..
• Bu bölgede madde homojendir.