Bu yazımız Maddenin Katı ve Sıvı ile Gaz Halinin özelliklerini anlatmaktadır. Maddenin Katı ve Sıvı ile gaz hallerinin dışında plazma halinin de artık bilim insanları tarafından araştırıldığını ve birçok alanda kullanıldığını belirtmek gerekir. Bu hallerin her birinin kendine ait özelliği bulunmakla birlikte aynı zamanda birbirleri ile temas ettikleri zaman ne gibi sonuçlar verdiğini de yapılan araştırmalar sonucu öğrenmekteyiz. Örneğin; katı bir cismin erimesi sonucu sıvı hale gelmesi, sıvı bir cismin ısı kaybederek donması veya gaz halinde bir cismin direkt olarak katıya geçmesi yani kırağılaşması ısı ve maddenin temel konularıdır.
Maddenin Katı ve Sıvı Hâlleri
Maddenin Katı Hâli
Maddenin doğada en çok rastlanılan hallerinden birisi katıdır. Katı cisimler içerisinde bulunan moleküller sayesinde sert ve düzenli bir yapıya sahiptir. Şekil değişikliği, darbe veya temaslardan en az etkilenen katı maddeler, içerisindeki sabit moleküller nedeni ile bulundukları kabın şeklini alamazlar. Sert ve dayanıklı bir madde olduklarından dolayı katılar aynı zamanda sıkıştırılma özelliğini de gösteremezler. Katılar kendi içerisinde ayrım göstererek amorf ve kristal katılar olmak üzere iki çeşitten oluşmaktadır.
Kristal katıların en belirgin özelliği, sıkıştırılamayan cisimler olup bunun haricinde belirli bir şekilleri de bulunmaktadır. Örneğin; günlük hayatımızda çok sık kullandığımız ancak yapı taşlarını gözle göremediğimiz için fark etmediğimiz cisimler, kristal yapılı katılardan oluşmaktadır. Tuzun yapısı, elmas ve değerli taşlar hatta demir gibi bazı iletken maddelerde bu duruma örnek olarak verilebilir. Kristal katılar da kendi içerisinde iyonik katılar, moleküler katılar, kovalent katılar ve metalik olmak üzere 4 kısımdan oluşmaktadır.
Kristal Katı Maddelerin Özellikleri
Kristal katı maddelerin ilki iyonik katılar olup elektrik ile ilgili kısımdır. İyonik katılardan oluşan bir cismin içerisinden bulunan elektriksel çekim kuvvetinden dolayı, moleküller sert ve sabit bir hale gelir. Herhangi bir şekil değişikliği ya da bozulmaya uğramadan tek bir bütün halde kalabilirler. Moleküler katılar ise, katı cisimlerin içerisinde bulunan gruplaşma ile alakalıdır. Diğer kısımlardaki gibi tek parça halinde olarak değil de moleküllerin kendi içerisinde gruplaşarak sert bir cismi oluşturmasından kaynaklanmaktadır. Örneğin; dipol-dipol, london bağları ve hidrojen bağları moleküler katılar sınıfına girer. Günlük hayatta kullandığımız naftalin, kuru buz ve parafin gibi maddeler katı cisimlerden oluşup, moleküler bağla bağlananlar arasındadır.
Kristal cisimlerin diğer üyeleri olan kovalent ve metalik katılar da ise yine diğer gruplarda olduğu gibi moleküllerin birbirleri ile olan bağlarının farklı olmasıdır. Kovalent yapılı katılarda, moleküllerin ortaklaşa elektron kullanmasından dolayı bir bağ oluşurken, metalik yapılı katılarda bu durum pozitif yüklü atomların düzenli bir şekilde sıralanması sonucu oluşmaktadır. Katı maddelerin diğer bir kısmı olan amorf katılar ise, belirli şekilleri olmayan, ancak sert olup sıkıştırılamayan maddelerdir. Maddenin katı halinin özelliklerine ters olan şekilsizlik, amorf katıların en belirgin özellikleri arasındadır. Günlük hayatta kullandığımız plastikler, köpük veya margarin gibi katı cisimlerin belirli şekilleri olmadığı için bu duruma örnek olarak verilebilir. Ancak sıkıştırılabilen hiçbir madde katı hale örnek olarak verilemez.
Maddenin Sıvı Hâli
Maddenin yeryüzünde en çok bulunan diğer bir hali ise sıvı halidir. Sıvı halin en önemli özelliklerinden birisi bulundukları kabın şeklini almalarıdır. Katılar gibi sıkıştırılamayan sıvılar çok küçük miktarlarda da olsa sıkıştırılabilme yönünden farklılaşmaktadır. Bunların haricinde sıvı maddeler akışkan ve molekül yapısı olarak düzensiz olmaları nedeni ile atomları arası boşluk katı hale göre daha fazladır. Sıvı maddelerin katı maddeler ile ortak bir özelliği de belirli hacimlerinin olmasıdır.
Sıvı Maddelerin Özellikleri
Sıvı maddelerin farklı özelliklerinden birisi de viskozite olayıdır. Viskozitenin kelime anlamı sıvıların akmaya karşı gösterdikleri direnç olarak tanımlanabilir. Bulundukları kabın şeklini alan ve belirli bir hacme sahip olan sıvılar, yoğunluklarından dolayı farklı özellikler sergilemektedir. Örneğin; su dolu bir bardağın yere dökülme süresi ve yağ dolu bir bardağın yere dökülme süresi eşit değildir. Bunun en temel nedeni ise sıvı moleküllerinin polarlık derecesinin farklı olmasıdır. Polarlık derecesi, bir maddenin moleküllerinin diğer bir madde molekülleri ile göstermiş oldukları tepkime yani aralarında kurulan bağ gücüdür. Bir sıvının polarlık derecesi ne kadar fazla ise sıvıların viskozite değeri de o kadar yüksek olur. Bal, sıvı yağ, alkol ve su gibi sıvıların polarlık ya da apolarlık derecesi laboratuvar ortamlarında moleküllere ayrıştırılarak rahatlıkla ölçülebilir. Bunların yanı sıra sıvıların yüzey gerginliği ve kılcallık gibi kavramlar yine polarlık derecesi ile yakından alakalıdır.
Yüzey gerginliği tanım olarak, sıvıların yüzeyindeki moleküllerinin apolarlık derecesi olarak tanımlanır. Apolarlık, moleküllerin kendi içerisinde oluşturmuş oldukları bağ gücü şeklinde tanımlandığından, bir su yüzeyine dokunulduğunda parmağın suyun içerisine ne kadar sürede ve ne şiddetle girdiği bilinirse yüzey geriliminin katsayısı da bulunabilir. Örneğin; dere üzerinde giden bir örümceğin bacakları ile su yüzeyi yakından incelendiğinde, örümceğin bacaklarının su içerisine batmadan gittiği gözlemlenir. Bunun en temel sebebi yüzey gerilimi sayesinde apolarlığın baskın olmasıdır.
Maddenin sıvı halinin son özelliği ise kılcallık kavramı olarak bilinir. Kılcallık, kelime anlamı olarak iletim şeklinde ifade edilir.Bir peçetenin ya da ağaç köklerinin ıslanması sonucu sıvının en yukarılara kadar ulaşması kılcallık olayı ile ifade edilir. Yine apolarlık ve polarlık kavramlarının devreye girdiği bu kılcallık olayında, suyun ağacın köklerinden yapraklara kadar ulaşmasının nedeni sıvı moleküllerinin kendi arasındaki bağlarının kuvvetli olmasından kaynaklanmaktadır.
Maddenin Gaz Hali
Gaz, sabit bir şekli ve hacmi olmayan, çok fazla kinetik enerjiye sahip olan parçacıklardan oluşan bir madde halidir. Gazlar, katılar ve sıvılar gibi diğer hâllerden daha düşük yoğunluğa sahiptir.Sahip olduğu parçacıklar çok hızlı hareket ederler ve birbirleriyle çarpışarak, kabın hacmi boyunca eşit olarak yayılırlar.
Maddenin Gaz Hâli Özellikleri
Maddeniz gaz hâli özellikleri şunlardır;
- Maddenin gaz hâli diğer hallere göre en düzensiz hâldir.
- İçerisinde bulundukları kabın şeklini ve hacmini alırlar.
- Gaz parçacıkları arasında oldukça büyük boşluklar olduğundan sıkıştırılabilirlik oranı yüksektir.
- Çekim kuvvetleri düşüktür.
- Titreşim ve yer değiştirme ile öteleme hareketi yaparlar.
- Yoğunlukları maddenin diğer hallerine (katı ve sıvı) oranla düşüktür.
- Yüksek enerjili ve hareketlidirler.
- Parçacıklar arasında oluşan çarpışma sonucunda birbirlerine yapışmayıp sadece hareket doğrultuları değişir.Aynı zamanda bundan dolayı enerji kayıpları olmaz.
- Isıtılma durumunda bütün gazlar sıcaklık değişimi karşısında aynı oranda genleşir. Bundan dolayı genleşme katsayısı gazlar için ayırt edici bir özellik değildir.
- Gazlarda reelde ideal hal yoktur.Ancak ideal hale yaklaşabilirler. Gazlar düşük basınçta ve yüksek sıcaklıkta en ideal haldedir. Mol kütlesinin küçük olması durumu da idealliği artırır.
Dünyaca Ünlü Gelmiş Geçmiş En iyi Ressamlar
Bu yazı Maddenin Katı ve Sıvı ile Gaz Hali Özellikleri hakkında sizlere umarız yardımcı olmuştur .
İmaj Kaynakları: