Maddelerin Siniflandirilmasi

MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI

SAF MADDELER :
Aynı cins atom veya moleküllerden oluşmuş maddelerdir.Saf maddelerin; sabit basınç ve sıcaklıkta kendisine özgü; yoğunluğu, erime-kaynama noktası ve çözünürlüğü vardır.
Elementler ve bileşikler saf maddelerdir.

2ELEMENT:
Aynı cins atomlardan oluşan saf maddelere "element" denir. Elementler tabiatta atomik yada moleküler halinde bulunurlar.
Günümüzde 113 çeşit element bilinmektedir. Bütün maddeler bu elementlerin değişik şekillerde birleşmesinden meydana gelmiştir.Örneğin hayatımızı devam ettirebilmemiz için gerekli olan su; yanıcı bir gaz olan hidrojen elementi ile yakıcı olan oksijen elementlerinden meydana gelmiştir. Bilinen 113 element, karbon, demir ve gümüş gibi çok tanınan maddelerden, lutesyum ve talyum gibi fazla tanıdık olmayan maddelere kadar uzanır. Elementlerden 90 kadarı doğal olarak tabiatta bulunur. Diğerleri ise laboratuarlarda yapay olarak elde edilmiştir. Elementler tabiatta katı, sıvı ve gaz hâlinde bulunabilirler.
Her elementin bir adı vardır. Elementlerin adları farklı dillerde farklı olmasına rağmen uluslararası anlaşma gereği bir veya iki harfli sembollerle gösterilir. Bu semboller dünyanın her yerinde aynı olarak kullanılır. Meselâ, Azot elementine İtalyanca’da azoto, Almanca’da stickstoff dendiği hâlde bütün dillerde azotun simgesi N’ dir. Bazı elementlerin simgeleri Latince adlarından türetilmiştir. Elementler sembollerle gösterilirken tek harfle yazılacaksa, Latince
2 Bu metnin bazıkısımları PETRUCCİ Üniversite Genel Kimya Kitabı’ndan alınmıştır.
isminin baş harfi büyük harfle yazılır. Karbonun sembolü C, azotun sembolü N gibi. Latince İsminin ilk harfi başka bir element için kullanılmışsa ikinci harf veya ortadaki bir harf yazılır. Birinci harften sonraki harf küçük yazılır. Sodyumun sembolü Na, kromun sembolü Cr gibi.
Elementler, tabiatta atomik (tekli) ya da moleküler (birden fazla atomlu) yapıda bulunabilirler.
O: Oksijen (Atomik) 02: Oksijen gazı (Moleküler) 03: Ozon gazı (Moleküler)
CI2: Klor gazı (Moleküler) S8: Kükürt molekülü vb.

BİLEŞİK:
Bileşik; iki yada daha fazla maddenin kimyasal özelliklerini kaybederek sabit kütle oranlarında bir araya gelmesiyle oluşturulan yeni saf maddeye denir. Bileşikler formüllerle gösterilirler.
½ Cl2(g) + Na(k) NaCl (k)
Zehirli Suyla Patlar Yararlı
Açık sarı renkli Metalik gri Beyaz
35.5 g 23g 58.5g

Bilinen kimyasal bileşiklerin sayısı milyonlara ulaşır. Bazı durumlarda bir bileşiğin bir molekülünü ayırabiliriz. Bileşiğin en küçük birimi; farklı atomlardan oluşan moleküller3 veya iyonlardır. CO2, NH3, H2O… , molekül yapılı bileşiklere; NaCI, AI2(SO4)3 ... İse iyonik bağlıbileşiklere örnektir.
Bazı bileşikler aşağıda verilmiştir.
NaCl : Sodyum klorür ( Yemek tuzu )
NaOH : Sodyum hidroksit ( Kostik )
HNO3 : Nitrik asit ( Kezzap )

CH3COOH : Asetik asit ( Limon asidi )
3 Molekül, bileşiği oluşturan atomları, bileşikteki ile aynı oranda içeren en küçük birimdir.

PETRUCCİ Üniversite Genel Kimya Kitabı
• Su molekülü, iki hidrojen atomunun bir oksijen atomuna bağlı olduğu üç atomlu bir

• Buna karşılık, kan proteini gama globulin 19996 atomdan oluşur. Ancak bunlar
karbon, hidrojen, oksijen ve azot olmak üzere dört çeşittir. Bir element yada bileşiğin bileşimi ve özellikleri verilen bir örneğin her tarafında aynıdır ve bir örnekten diğerine değişmez.

SAF OLMAYAN MADDE ( KARIŞIM ):
Birden fazla maddenin, kimyasal özelliklerini kaybetmeden, rasgele kütle oranlarında, bir araya gelmesiyle oluşan maddelerdir. Karışımlar :
•
Homojen Karışımlar,

•
Heterojen Karışımlar olarak ikiye ayrılır.
HOMOJEN KARIŞIMLAR:
Homojen karışımların bileşimi ve özellikleri; verilen bir örneğin her tarafında aynıdır, ancak bir örnekten diğerine bileşim ve özellikler değişebilir. Örneğin; kamış şekerinin sudaki çözeltisi çözeltinin her tarafında "tatlı"dır, fakat bir başka şeker çözeltisinin "tatlılığı" oldukça farklı olabilir. Normal hava çeşitli gazların, başlıca azot ve oksijen elementlerinin homojen bir karışımıdır. Deniz suyu; su, sodyum klorür (tuz) ve diğer bileşiklerden oluşan bir çözeltidir. Etil alkol-su, alaşımlar, gaz karışımları da homojen karışımlara örnek verilebilir.

Not:
Tüm saf maddeler homojendir. Ancak tüm homojen maddeler saf madde değildir. Homojen bir madde, saf madde {element veya bileşik } olabildiği gibi homojen bir karışım da (çözelti) olabilir.
HETEROJEN KARIŞIMLAR:
Özellikleri her yerinde aynı olmayan karışımlardır. Zeytinyağı - su, süt - ayran, su - kum gibi... Pek çok heterojen karışım vardır. Fakat heterojen karışımların en çok bilineni süspansiyon ve emülsiyondur.

Süspansiyon: Bir sıvı içerisinde bir katının tam olarak çözülmeyip küçük zerrecikler halinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlara süspansiyon karışım adı verilir.
Emülsiyon: Bir sıvının başka bir sıvı içinde oluşturduğu heterojen karışımlara emülsiyon karışım adı verilir.

Kum ve su örneğinde olduğu gibi heterojen karışımlarda bileşenler farklı bölgelere ayrılırlar. Buna göre, karışımın bir yerinden diğerine bileşim ve fiziksel özellikler değişebilir. Mayonez, bir beton parçası ve bir bitki yaprağı heterojendirler. Genellikle heterojen karışımlar homojen olanlardan kolaylıkla ayırt edilebilir, fakat bu bazen oldukça zordur.

Kolloidal Karışımlar :
Bazı heterojen karışımlarda; Süspansiyonlarda, çözeltilerin bileşenlerinin özkütleleri

Bununla beraber bekletildiğinde iki faz olarak ayrılmayan süspansiyonlar da vardır. Madde, başka bir maddenin içinde ince taneli olarak dağılmıştır. Bunlara da kolloidal karışım denir. Bunlar homojen karışım gibi ya homojen ya da yarı homojen ve saydamdır. Bunlarda çözünen maddenin çapı 10-5 cm ile 10-7cm kadardır. Kan serumu buna örnek verilebilir. Sağdaki resimde sırasıyla süspansiyon , koloidal ve homojen çözeltilerin ışıkta görünümleri verilmiştir.

SULU ÇÖZELTİDEKİ PARTİKÜLLERİN ÖZELLİKLERİ

SÜSPANSİYONLAR 10.000 mµ KOLLOİDLER1000 mµ ÇÖZELTİLER 1 mµ
1. Bulanıktırlar. 1. Yarıgeçirgen zardan,(Hayvan 1. Berrak,Şeffaf olabilirler.
2. Renkli olabilirler. bağırsağı,sekfon,parşöment gibiküçük gözenekli yapılardan2. Renkli olabilirler
3. Partiküller sıvıda askıda geçmez.) 3. Çökme gözlenmez.

kalır,zamanla süzgeç kağıdına 2. Adi süzgeç kağıdından geçebilir.
takılır. 4. Süzgeç kağıdından

3. Brown Hareketi* yapar, geçerler.
4.
Mikroskopla veya çıplak
gözle görülebilir. 4. Çökme olmaz. 5. Parçacıklar görünmez
5.
Brown Hareketi* yapmazlar.
* Brown Hareketi; bir sıvı içerisinde asılı kalan mikroskobik parçacıkların rasgele hareketlerine verilen addır.



maddelerin sınıflandırılması konusunda öğretmenimiz, dünyadaki bütün maddelerin ilk etapta katı sıvı ve gaz olarak sınıflandırıldığını söylemişti ve bunlara çevremizden örnekler vermiştik. Ben ve arkadaşım Bilal’in aklımıza takılan birşey var. Kendi aramızda düşünüp tartışıyoruz ama bir sonuç çıkaramadık. Sorularımıza açıklık getirirseniz çok seviniriz... Benim sorum: Lazer ışını, katı mı, sıvı mı, gaz mı? Bilal'in sorusu: Ateş, katı mı, sıvı mı, gaz mı? (Cesim Öner ve Bilal Elçi)

Sınıflandırma en temel bilimsel yöntemlerden biri. Çevremizde olup bitenlerden birbirlerine benzeyenleri aynı gruba koymak, sonra da her grubun ortak özelliklerini incelemek, bilimsel bilginin üretilmesinin ilk aşaması. Böylece, sonsuz sayıda olayı betimleyen sonlu sayıda bilgiye erişebiliyoruz. (Zaten bilimsel bilginin özelliği de bu: Tek bir olayı değil, birbirine benzeyen çok sayıda olayı açıklıyor.)
Maddelerin katı, sıvı ve gaz şeklinde sınıflandırılmasına da bu gözle bakmak gerekiyor: Yani, maddenin özelliklerini bulmak isteyen bilim adamı için bir kılavuz olarak. Fakat, doğa hakkında bilgimiz arttıkça ve buna bağlı olarak yeni maddeler bulundukça, bu sınıflandırmaya tam olarak uymayan şeyler ortaya çıkabiliyor. Katı, sıvı ve gaz sınıflandırması da, çok doğal görünmesine karşın, bir takım belirsizlikler içeriyor. Örneğin, öğrenciliğimde beni en çok şaşırtan şey, bir maddenin sıvı mı yoksa gaz mı olduğunu anlamanın bazı durumlarda mümkün olmadığını öğrenmek olmuştu. Normalde sıvı su ile gaz halindeki su buharını ayırt etmek çocuk oyuncağıdır.
Buna yardımcı olan en temel kural, suyun her iki fazının kaynama denilen olayla birbirinden ayrılması. Yani “kaynama noktasının altında madde sıvıdır, üstünde de gazdır” gibi bir kural, sıvı ile gaz fazlarını ayırt etmemizi kolaylaştırıyor. Fakat, ne yazık ki, çok yüksek basınçlarda bu kural geçerliliğini yitiriyor, çünkü kaynama diye bir olay olmuyor. Örneğin, 218 atmosferlik ya da daha yüksek bir basınç altındaki suyu herhangi bir kaynama olayı gözlemeden istediğiniz kadar ısıtabilirsiniz. Hatta, suyun kesinlikle buhar olduğunu söyleyebileceğiniz sıcaklıklara kadar çıkabilirsiniz. Ama, ortada bir kaynama olayı olmadığı için, suyun ne zaman sıvı ne zaman da gaz fazında olduğunu söylemeniz mümkün değil.
Daha önce, camın katı mı sıvı mı olduğu tartışmasını incelemiştik. Buna bir de dijital saatlerdeki elektronik göstergelerde kullanılan sıvı kristalleri ekleyebiliriz. Sıvı kristaller, bazı doğrultularda “kristalleşme” olarak adlandırdığımız ve katıların temel özelliği olan düzenli yapılara sahip. Ama diğer doğrultularda da normal bir sıvı gibi davranıyorlar. Gerçi bunları bir bardağa koyarsanız, normal bir sıvı gibi kabın şeklini alırlar; ama birçok bakımdan da katılarla aynı özelliğe sahipler.
Sözü fazla uzatmadan ateşe gelelim. Günlük hayatımızda gördüğümüz çoğu ateş, sadece sıcak bir gaz. Ateşin yaydığı ışık kısmen sıcak olmasından (köz halindeki kömürün de ışık yaydığını hatırlayın), kısmen de bu gaz içindeki yanma olayı, yani moleküllerin oksijenle birleşmesi olayı sonucunda açığa çıkan enerjinin ışık şeklinde yayılmasından kaynaklanıyor. Dolayısıyla böyle bir ateşin bildiğimiz gazlardan hiç bir farkı yok. Fakat, eğer bir gazın sıcaklığı çok daha yüksekse, bu durumda moleküller bazı elektronlarını kaybederek iyonize olurlar. Yani, pozitif yüklü atom ve moleküller ve buna ek olarak negatif yüklü elektronlar aynı ortamda hareket etmeye başlarlar. Böyle bir karışımın gazlardan çok farklı özellikleri var. Örneğin manyetik alandan çok kolay etkilenebiliyorlar. Bu nedenle, bazı bilim adamları böyle bir “iyonlaşmiş gazı” plazma olarak tanımlıyor ve katı, sıvı, gaz sınıflandırmasına bu yeni fazın eklenmesi gerektiğini düşünüyorlar.
Güneş’teki sıcak “gaz” bu anlamda plazma fazında. Ama daha soğuk plazmalar da var. Dünya atmosferinin 80 km yükseklikten başlayan iyonosfer tabakası da bir plazma. Buradaki atomlar Güneş’ten gelen radyasyonun etkisiyle iyonlaşıyorlar. Benzer şekilde, floresan lambalar ve reklamcıların kullandığı neon tüplerinin içindeki gazlar da plazma halinde.
Yukarıda anlattığımız sıvı-gaz tartışmasına benzer bir olay da burada yaşanıyor. Bir gazı çok ısıtırsanız plazma haline geçecektir. Ama gazdan plazmaya dönüşüm kesin bir noktada olmayıp yavaş yavaş gerçekleşir. Bu nedenle maddenin hangi durumda gaz, hangi durumda da plazma sayılabileceği, bir miktar belirsizlik içeriyor. Mum alevi de iyonlaşmiş moleküller içeriyor ama bu iyonlaşma tipik bir plazmadakinden çok daha az. Örneğin, bir mıknatısı mum alevine yaklaştırdığınızda alev herhangi bir tepki göstermez. Bu nedenle mum alevini normal bir gaz gibi düşünmek daha doğru.
Son olarak, genişletilmiş katı-sıvı-gazplazma sınıflandırmasına bile uymayan durumlar var. Lazer ışığını ya da normal ışığı hangi sınıflandırmaya dahil edeceğiz? Gerçi ışığı, birbirleriyle etkileşmeyen çok sayıda fotondan oluştuğu için bir “gaz” olarak düşünmek mümkün. Hatta birçok bilimsel yapıtta ışık bir “foton gazı” olarak adlandırılır. Ama, herhalde en doğru yaklaşım ışığı bu sınıflandırmanın dışında tutmak olacaktır.
Sınıflandırma dışında kalması gereken, sadece ışık değil. Var olduğunu bildiğimiz, ama laboratuvarda inceleyemediğimiz daha değişik madde türleri de var. Galaksiler arasındaki boşlukta bulunan, “karanlık madde” olarak adlandırdığımız, ama tam olarak neden oluştuğunu bilemediğimiz madde; atarcaların temel yapıtaşı olan ve çok sayıda nötronun birleşmesiyle oluşan madde; hatta karadeliklerin içindeki madde. Bu maddeler tanıdık olduklarımızdan çok daha farklı özelliklere sahipler. Bu nedenle, bunları kendi dünyamızda gördüğümüz maddelere bakarak oluşturduğumuz sınıflandırmaya sokmak pek anlamlı değil. Üstelik bu, sınıflandırmanın amacına da aykırı olur.