Maddenin Halleri 2 * - TYT AYT 2023 (YKS 2023) Uzaktan Eğitim

Sınavlara CANLIDERSHANE.NET Uzaktan Eğitim ile hazırlanın kazanın

       Sıvı - buhar denge basıncı:

1.Sıvının cinsine bağlıdır. Tanecikler arası çekim kuvveti küçük olan sıvıların uçuculukları fazla­dır. Bu nedenle denge buhar basınçları da büyük olur. 

2.Sıvının saflığına bağlıdır. Uçucu olmayan katı maddeler bir sıvı içinde çözünecek olursa tane­cikler arasındaki çekim kuvvetleri artacağından uçuculuk azalır. Dolayısıyla denge buhar basıncı azalır. 

3.Sıvının sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça ta­necikler arası çekim kuvveti azalır, denge buhar basınçları artar. 

Sıvı - buhar denge basıncı:

 Sıvı ısıtıldığında sıcaklığı ve yüzeyindeki buhar ba­sıncı giderek artar. Bir süre sonra sıvının buhar basın­cıyla atmosfer basıncı birbirine eşit olur. Bu durumda yeterli kinetik enerjiye sahip sıvı molekül­ler gaz fazına geçerler. Bu olaya kaynama denir. Bu sıradaki sıcaklığa da kaynama noktası denir. 

-Sıvılar her sıcaklıkta buharlaşır ancak kaynama nok­tasına ulaştığında kaynar. Her saf sıvının kaynama nok­tası tek bir sıcaklıktır. Dolayısıyla buharlaşma ile kay­nama karıştırılmamalıdır. 

-Kaynama noktası açık hava basıncına bağlıdır. Açık hava basıncı artarsa kaynama noktası da artar. 

-Buharlaşma hızı sıcaklık ve yüzey alanına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça ve yüzey alanı büyüdükçe buharlaş­ma hızı artar.

 Bağıl Nem: Dünyadaki su döngüsü, suyun buharlaşması ve yo­ğunlaşması temeline dayanır. Havanın içeriğinde as­lında sürekli olarak su buharı da bulunmaktadır. Bu şekilde ifade edilen hava nemli hava olarak tanımla­nır. İçerisinde su buharı içermeyen hava kuru hava olarak tanımlanır. Havadaki su buharının kısmi basıncının, aynı sıcak­lıktaki suyun denge buhar basıncına oranı bağıl nem olarak tanımlanır ve yüzde ile verilir. Bağıl nem sıcaklıkla ters orantılıdır. 

Bağıl nem = Su buharının kısmi basıncı/Suyun denge buhar basıncı.100 

Bağıl nem %  100’ den büyük olduğunda sıcak­lık düşükse nem yağış olarak yeryüzüne iner.

  • Maddenin Gaz Hali

     Maddenin akışkan hallerinden biri de gaz halidir. Gazlar konusunda maddenin gaz hali incelenir. Gazlar konuldukları kabı doldurmak üzere genişleyen, bastırıldıklarında çok küçük hacimlere kadar sıkıştırılabilen akışkanlardır. Bu konuda; hacim, sıcaklık, mol sayısının değişmesiyle gaz fazındaki taneciklerin davranışları incelenecektir. Gazların Özellikleri

  • İçinde bulundukları kabın hacmini ve şeklini alır­lar.
  • Yoğunlukları sıvılardan ve katılardan daha azdır. Boşluklu yapıya sahiptirler. Bulundukları kaba homojen dağıldıklarından her tarafa aynı basıncı uygularlar.
  • Birbirleriyle her oranda homojen karışım oluştura­bilir. Gaz tanecikleri arasındaki boşluk oldukça büyük olduğundan gazlar sıkıştırılabilirler.
  • Sıcaklığın artmasıyla gazların hacimlerinde mey­dana gelen değişime "ısıl genleşme" denir. Bir gaz molekülünün ortalama olarak iki çarpışma arası aldığı yola ortalama serbest yol denir.

    Tüm gazların genleşme katsayıları aynı olup, genleşme katsayısı gazlar için ayırt edici değildir.

 Gazları Niteleyen Büyüklükler

 Mol sayısı, hacim, sıcaklık ve basınç bir gazı tam ola­rak niteleyen büyüklüklerdir.     

Mol sayısı: Gazın miktarı mol sayısı ile verilir. Kütlesi verilen bir gaz örneğinin mol sayısı hesaplanabilir. Bütün kimyada geçerli olan n = m/MA formülü ile gazlarda mol sayısı elde edilebilir. Bağıntıda n maddelerin mol sayısını, m kütlesini ve MA ise mol kütlesini belirtir. Mol sayısının birimi mol, kütlesinin birimi gram ve mol kütlesinin birimi de g/mol'dür.     

Gaz hacmi: Gaz tanecikleri sürekli hareket halinde olduğundan içine konuldukları kabı doldurmak üzere genişlerler. Dolayısıyla bulundukları kabın hacmini ve şeklini alırlar. Gaz hacmi m3, dm3(L), cm3(mL) birimleri ile ifade edi­lir. 1m3 = 10dm3 = 103L = 106cm3 = 106ml     

Sıcaklık: Bir gazın sıcaklığı gaz taneciklerinin ortala­ma kinetik enerjisi ile doğru orantılıdır. Sıcaklık arttık­ça taneciklerin hızı artar. Taneciklerin hızının artması kabın çeperlerine ve birbirlerine yaptıkları çarpma sa­yısını artırır. Sıcaklık termometre ile ölçülür. Sıcaklık kütleden ba­ğımsızdır. Sıcaklık birimi olarak kimyada en çok kullanılanlar Celcius (°C) ve Kelvin (°K) birimleridir. Gazlarla ilgili tüm eşitliklerde Kelvin (°K) birimi kullanılır. Bu birimler arasında aşağıdaki eşitlik vardır. T(°K) = T(°C) + 273 0°C'ta mutlak sıcaklık 273°K’dir.       

Gaz basıncı: Bir gazın molekülleri sabit bir hızda hareket ederken birbirleriyle ve kabın çeperleriyle çarpışırlar. Gaz mo­leküllerinin kabın çeperlerine çarpması sonucu oluşan kuvvete gaz basıncı denir. Basınç birimi arasında; 1 atm = 76 cmHg =760 mmHg =760 torr  ilişkisi vardır. Hava bir gaz karışımıdır ve yeryüzüne ağırlığından dolayı bir basınç uygular. Bu basınca açık hava ba­sıncı ya da atmosfer basıncı denir. Atmosfer basıncı barometre ile ölçülür. Toriçelli deneyi olarak bilinen deneyle atmosfer ba­sıncı ölçülmüştür. Bu deneyde uzun bir deney tüpü cıva ile doldurulup daha sonra cıva dolu bir kap içerisi­ne ters çevrilir. Belli bir süre sonra deney tüpündeki cıvanın bir kısmı kabın içerisine basılır ve deney tüpü belli bir seviyeye kadar cıva ile dolu olur. Açık hava basıncı tüp içerisindeki civanın basıncını dengele­mektedir. 

Sıvı olarak civanın kullanılmasının sebebi civanın yo­ğunluğu büyük olduğu için çok uzun tüp gerektirmemesidir. Kullanılan sıvının yoğunluğu düştükçe tüpte­ki yükseklik artar. 

Manometreler: Kapalı kaplardaki gaz basıncını ölçen aletlere mano­metre denir. 

Barometre : Açık hava basıncını ölçen aletlere barometre denir.

      Günlük hayatta, sanayide ve birçok alanda gazların hal değiştirme özelliklerinden faydalanılır. Gazlar daha kolay taşınıp depolanabildiği zaman daha kullanışlı hale gelir. Gazların hal değişimi ile kullanıldığı haller incelenirse; 

LPG: Sıvılaştırılmış petrol gazlarıdır. Bileşimi ülkelere göre farklılık gösterir. Türkiye’de %30 Propan  %70 bütandır. 

LNG: -163 oC ‘ de yoğunlaştırılan sıvı hale geçmiş petrol gazlarıdır.   Sıvılaştırılmış hacmi normal hacminden 600 kat daha küçüktür. Hidrokarbonlar karışımıdır. 

İtici Gazlar: Gazlar LPG ve LNG’ de olduğu gibi sıvılaştırılabilir. Üzerlerindeki yüksek basınç aniden kaldırıldığında büyük bir hızla gaz fazına geçerek püskürtü oluştururlar. Spreyler deodorantlar v.b. kullanım alanlarıdır. 

Soğutucu Akışkan: Ortamdan ısı alarak buharlaşan ve ortamı soğutan maddelere soğutucu akışkan denir. Bir maddenin soğutucu akışkan olabilmesi için o maddenin basınçla sıvılaşabilmesi ve üzerindeki basınç kaldırıldığında genleşerek buhar haline geçebilmesi gerekir. Soğutucu akışkanların kritik sıcaklıkları yüksek kaynama noktaları düşük olmalıdır. NH3 , CH3Cl, C3H8 gibi gazlar örnektir. Belli bir basınç altında buharlaşırken ortamdan ısı alarak ortamın soğumasını sağlayan akışkanlara so­ğutucu akışkanlar denir. Oda koşullarında gaz halinde bulunan maddeler, so­ğutucu akışkan olarak kullanılamaz. Soğutucu akış­kan olarak kullanılabilmesi için kaynama noktasının oda sıcaklığından çok düşük, kritik sıcaklığının ise çok yüksek olması gerekir. He, Ne, 02, . . . gibi gaz­lar ve oda koşullarında sıvı olan su soğutucu akışkan olarak kullanılamaz. 

Freon-12 (CCI2F2) ve amonyak gibi gazlar soğutucu akışkan olarak kullanılırken Freon-12 gazının ozon tabakasına etkisi ve amonyağın zehirli, patlayıcı bir gaz olmasından dolayı günümüzde kullanımını yitir­miştir. 

Soğutucu akışkanlar şu özelliklere sahip olmalıdır:

  • Buharlaşması ve sıvılaşması uygulanabilir ba­sınçlar altında olmalıdır.
  • Buharlaşma sıcaklığı mümkün olduğunca düşük olmalıdır.
  • Kimyasal olarak ayrışmamalı, yanmamalı, zehirli olmamalı ve metal yüzeylerle reaksiyona girme­melidir.
  • Düşük güç ile çalışabilmelidir.
  • Maliyeti düşük olmalı ve kolay temin edilebilmeli­dir.
  • Canlı hayatına zararlı etkileri olmamalı, çevreyi kirletmemelidir.
  • İçinden geçtiği boru vs. paslandırmamalıdır.

En çok kullanılan soğutma akışkanları şunlardır: Freon 22, Freon 134a, Freon 407c, Freon 410A (Ozona zararsızdır. ) 407c'nin mua­dili olup daha verimli olduğundan 407c nin yerini tamamen almıştır.

   Kritik sıcaklık: Bir gazın basınçla sıvılaşabileceği en yüksek sıcaklıktır. 

Havadan Azot ve Oksijen Eldesi 

- Hava homojen bir karışımdır. 

- Havanın % 78’ i azot  % 21’i oksijen ve % 1’i değişik gazlardan(argon, su buharı, karbondioksit…) oluşur.

- Havadan oksijen ve azot eldesi ayrımsal damıtma damıtma yöntemiyle gerçekleşir. 

- Ayrımsal damıtma ile kaynama noktası daha düşük olduğu için önce azot gazı sonra oksijen gazı elde edilir.

4. Maddenin Plazma Hali 

Maddenin dördüncü hali olan plazma, gaz halindeki maddelere enerji verildiğinde bazı gaz atomlarında elektron veya elektronlar koparılabilir. 

Bir süre sonra ortamda nötr atomlarla birlikte serbest elektron ve iyonlardan oluşan bir karışım bulunur. Bu karışıma plazma (iyonize olmuş gaz) denir.

 Bu hale örnek güneş, şimşek, yıldırımlar, floresan lambalar, plazma televizyonlar verilebilir.