4. Ünite: Saf Madde ve Karışımlar Konu Özeti

A. MADDENİN TANECİKLİ YAPISI

1. Atomun Yapısı

Bir maddeyi oluşturan ve maddenin tüm kimyasal özelliklerini taşıyan en küçük yapı taşına atom denir.

Maddenin yapısında atomdan daha küçük parçacıklar vardır. Bu parçacıklara atom altı parçacıklar denir. Atom, atom altı parçacıkların bir araya gelmesiyle oluşur. Atomun yapısında bulunan atom altı parçacıklar; proton, nötron ve elektronlardır.

Atom; çekirdek ve katman adı verilen iki bölümden oluşur. Atomun çekirdek bölümünde proton ve nötronlar, katman bölümünde ise elektronlar bulunur.

Proton(P)= Atomun çekirdeğinde bulunan pozitif(+) yüklü taneciklerdir. Her atomun proton sayısı farklıdır.

Nötron(n)= Atomun çekirdeğinde bulunan yüksüz taneciklerdir.

Elektron(e)= Çekirdeğin çevresinde(katmanlarda) dolanan negatif(-) yüklü taneciklerdir.

Proton ve nötronların kütlesi birbirine yakın ve elektronların kütlesinden yaklaşık iki bin kat daha fazladır.

2. Geçmişten Günümüze Atom Kavramı

Bilim adamları kadar atom hakkında gözlemler yaparak çeşitli atom modelleri ve teorileri ortaya koymuşlardır. Geçmişten günümüze atom modelleri ve teorilerini hep birlikte inceleyelim.

1. Democritus(Demokritus)

• Atom ile ilgili ilk görüşü ortaya attı.

• Maddedeki taneciklere bölünemez anlamına gelen atom adını vermiştir.

• Bütün maddeler atomlardan oluştuğunu savunmuştur.

2. John Dalton

• Atom ile ilgili ilk bilimsel görüşü ortaya koydu.

• Maddenin en küçük yapı taşı atomdur.

• Atom içi dolu, berk ve bölünemez kürelerdir.

• Bütün maddeler farklı atomlardan oluşur.

3. John Joseph Thomson

• Atom daha küçük parçacıklardan oluştuğu için parçalanabilir.

• Atom üzümlü keke benzer. • Atomun dış katmanında pozitif(+), içinde ise negatif yükler bulunur.

4. Ernest Rutherford

• Pozitif yüklere proton adını vermiştir.

• Atomun çekirdeğinde protonlar bulunur.

• Çekirdeğin etrafındaki enerji yörüngelerinde elektronlar döner.

5. Neils Bohr

• Elektronlar çekirdeğin çevresinde ve çekirdeğe belli uzaklıklardaki katmanlarda döner.

6. Modern Atom Teorisi

• Bulut modeli olarak da bilinir.

• Elektronlar çok hızlı hareket ettiği için, elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu elektron bulutlarında yer alır.

3. Moleküller

Aynı ya da farklı tür atomların bir araya gelerek oluşturdukları atom gruplarına molekül adı verilir. Aynı tür atomlardan oluşan moleküle element molekülü, farklı tür atomlardan oluşan moleküle ise bileşik molekülü denir.

B. SAF MADDELER

Aynı cins atom ya da moleküllerden oluşan maddelere saf madde denir. Saf maddeleri element ve bileşik olmak üzere iki grupta inceleyelim.

Elementler

• Aynı cins atomlardan oluşan saf maddelerdir.

• Farklı elementlerin atomları da birbirinden farklıdır.

• Fiziksel ve kimyasal yollarla başka maddelere ayrıştırılamaz.

• Sembollerle gösterilir.(Li, O, H …)

• Atomik veya moleküler yapıda olabilir.

 

Bileşikler

• Farklı cins atomlardan oluşan saf maddelerdir.

• Bileşikler, kimyasal yollarla yapısındaki elementlere ayrışabilir.

• Bileşiği oluşturan elementler kendi özelliklerini kaybederler.

• Elementlerin belirli oranlarda birleşmesiyle oluşur.

• Formüllerle gösterilir(NaCl, CO )

• Bileşiklerin bazıları moleküllerden oluşur.

2. Elementlerin Sembolleri

Günümüzde bilinen element sayısı 120 civarındadır. Element isimleri her dilde farklıdır. Fakat element sembolleri bütün dünyada aynıdır. Element sembollerinin bütün dünyada aynı olması bilgi paylaşımını ve bilimsel iletişimi kolaylaştırır.

Periyodik tablodaki ilk 18 elementin adları, sembolleri ve kullanım alanları

1. Hidrojen(H)

Roket yakıtı olarak kullanılır.

2. Helyum(He)

Uçan balonlarda ve zeplinlerde kullanılır.

3. Lityum(Li)

Pillerde ve bataryalarda kullanılır.

4. Berilyum(Be)

Uzay araçlarının yapımında kullanılır.

5. Bor(B)

Enerji kaynağı olarak kullanılabilir.

6. Karbon(C)

Çelik ve kurşun kalem ucu üretiminde kullanılır.

7. Azot(N)

Gübre yapımında kullanılır.

8. Oksijen(O)

Solunum olayında kullanılır. Oksijen tüplerinde bulunur.

9. Flor(F)

Diş macunu yapımında kullanılır.

10. Neon(Ne)

Reklam tabelalarında kullanılır.

11. Sodyum(Na)

Tuzun yapısında bulunur.

12. Magnezyum(Mg)

Hava araçlarının yapımında kullanılır.

13. Alüminyum(Al)

Teneke kutu yapımında ve mutfak eşyalarının yapımında kullanılır.

14. Silisyum(Si)

Camın yapısında bulunur.

15. Fosfor(P)

Gübre ve kibrit yapımında kullanılır.

16. Kükürt(S)

Bitkilerin hastalıklara karşı korunmasında kullanılır.

17. Klor(Cl)

Suların mikroplardan arındırılmasında kullanılır.

18. Argon(Ar)

Ampul ve floresan yapımında kullanılır.

Günlük hayatta sıkça kullanılan elementler

Bakır(Cu)

Mutfak eşyaları ve elektrik kablolarının iletken kısmında kullanılır.

Altın(Au)

Takı ve süs eşyası olarak kullanılır.

Gümüş(Ag)

Takı, süs eşyası ve ayna yapımında kullanılır.

Demir(Fe)

İnşaat malzemesi olarak kullanılır.

Çinko(Zn)

Pillerde ve mutfak eşyalarının yapımında kullanılır.

Kurşun(Pb)

Mermi ve akü imalatında kullanılır.

Kalsiyum(Ca)

Kemik ve dişlerin yapısında bulunur.

İyot(I)

Tentürdiyot yapımında kullanılır.

Platin(Pt)

Diş hekimliğinde ve laboratuvarda ısıya dayanıklılık özelliğinden dolayı kullanılır.

Civa(Hg)

Termometrenin yapısında bulunur.

3. Bileşik Formülleri

Bileşik formüllerle gösterilir. Bileşiğin formülü, bileşiği oluşturan elementlerin sembolleri ve birleşme oranını ifade eden rakamlar yazılarak oluşturulur.

Günlük hayatta sıkça karşılaşılan bileşikler

Su(H2O)

Tüm canlıların temel ihtiyacıdır.

Sodyum klorür(NaCl)

Yemek tuzu olarak kullanılır.

Karbondioksit(CO2 )

Gazlı içeceklerin yapısında ve yangın söndürme tüplerinde kullanılır.

Hidrojen klorür(HCl)

Temizlik malzemesi olarak kullanılır.

(Tuz ruhu) Nitrik asit(HNO3 )

Gübre endüstrisinde kullanılır.(Kezzap)

Amonyak(NH3 )

Boya, gübre ve deterjan yapımında kullanılır.

C. KARIŞIMLAR

1. Karışımlar

İki ya da daha fazla maddenin kendi özelliklerini kaybetmeden bir araya gelmesi sonucu karışımlar oluşur. Tuzlu su, salata ve hava karışıma örnektir.

• Karışımı oluşturan maddeler kendi özelliklerini kaybetmezler.

• Saf madde değildir.

• Karışımı oluşturan maddeler her oranda karışabilir.

• Formül ya da sembolle gösterilmez.

• Karışımı oluşturan maddeler fiziksel yolla ayrışır. Karışımlar, homojen ve heterojen karışımlar olmak üzere ikiye ayrılır.

Homojen Karışımlar(Çözeltiler)

Özellikleri her yerinde aynı olan ve dışarıdan bakıldığında tek bir madde gibi görünen karışımlardır. Homojen karışımlara çözelti adı verilir. Tuzlu su, sirke, lehim, gazoz, kolonya vekola homojen karışım örneğidir.

Çözelti= Çözücü + Çözünen

Tuzlu su= Su + Tuz

Bir çözelti içerisinde miktarı çok olan maddeye çözücü, miktarı az olan maddeye ise çözünen denir. Fakat su ile hazırlanan çözeltilerde, su her zaman çözücü olarak kabul edilir.

Heterojen Karışımlar(Adi Karışımlar)

Özellikleri her yerinde aynı olmayan ve dışarıdan bakıldığında tek bir madde gibi görünmeyen karışımlardır. Heterojen karışımlara adi karışım adı verilir. Salata, zeytinyağı- su, süt, tebeşirli su, ayran, sis ve kumlu su heterojen karışım örneğidir.

2. Çözünme Hızına Etki Eden Faktörler

Çözünme hızına etki eden faktörleri sıcaklık, karıştırma ve tanecik boyutu(temas yüzeyi) olarak sıralayabiliriz.

a. Sıcaklık : Sıcaklık arttıkça çözünme hızı artar.

b. Karıştırma : Karıştırma işlemi çözünme hızını artırır.

c. Tanecik Boyutu(Temas Yüzeyi) : Tanecik boyutunun küçülmesi çözünme hızını artırır.

D. KARIŞIMLARIN AYRILMASI

Karışımlar fiziksel yöntemlerle birbirinden ayrılabilir. Bu yöntemlerden bazılarını inceleyelim.

a. Buharlaştırma

Katı- sıvı karışımların ayrılmasında kullanılan bir yöntemdir. Tuzlu su, şekerli su karışımları buharlaştırma yöntemiyle ayrılabilir.

b. Yoğunluk Farkı

Yoğunlukları farklı maddelerden oluşan karışımlar yoğunluk farkından yararlanarak ayrılabilir. Zeytinyağı-su karışımı yoğunluk farkı yöntemiyle ayrılabilir.

Zeytinyağı-su karışımı ayırma hunisi ile ayrılabilir.

c. Damıtma

Sıvı-sıvı çözeltilerin kaynama noktası farkından yararlanılarak ayrılması yöntemidir. Damıtma yönteminde çözelti damıtma kabına konulur ve ısıtılır. Kaynama noktası düşük olan sıvı daha çabuk buharlaşır ve karışımdan ayrılır. Kolonyadaki alkol ve su damıtma yöntemiyle ayrılabilir.Petrolden, benzin ve mazot elde edilmesi de damıtma yöntemiyle gerçekleşir.

Bu yöntemlerin dışında karışımlar yüzdürme, süzme, eleme ve mıknatısla ayrılabilir.

E. EVSEL ATIKLAR VE GERİ DÖNÜŞÜM

Evsel atıklar, günlük faaliyetlerimiz sonucunda evlerimizde oluşan atıklardır. Evde kullanılan atık yağlar, deterjan, motor yağları, pil, ambalaj malzemeleri, ev eşyası atıkları, yiyecek atıkları ve yakacak atıkları evsel atıktır. Bitki ve hayvan kaynaklı atıklara ise organik atık denir.

Metal, kâğıt, plastik, pil, cam, kullanılmış sıvı yağlar, elektronik atıklar geri dönüştürülebilen evsel atıklardır.

Seramik ürünler, bebek bezleri, naylon, kül, kimyasal sıvılar geri dönüştürülemeyen evsel atıklardır.

Atık maddelerin çeşitli işlemlerden geçirilerek ham maddeye dönüştürülmesi ve yeniden üretime kazandırılmasına geri dönüşüm denir.

Geri Dönüşüm Süreci

1. Kaynakta ayrı toplama

Plastik, cam, kâğıt gibi ürünler kaynağında(evde) ayrıştırılır.

2. Sınıflandırma

Ayrılan atıklar sınıflandırılır.

3. Değerlendirme

Değerlendirilebilen atıklar fiziksel ve kimyasal işlemlerden geçirilerek yeni ürünler oluşturulur.

4. Yeni ürünü ekonomiye kazandırma.

Geri Dönüşümün Önemi

• Doğal kaynakların korunmasını sağlar.

• Ham madde ihtiyacını azaltır.

• Enerji tasarrufu sağlar.

• Çevre kirliliğinin önlenmesine katkı sağlar.

• Ekonomiye katkı sağlar.

• Atık miktarının azalmasına neden olur.

Atıkların toplanması ve geri dönüşümü ile ilgili kuruluşlar önemli faaliyetlerde bulunmaktadır. AGED(Atık Kâğıt ve Geri Dönüşümcüler Derneği), TAP(Taşınabilir Pil Üreticileri ve İthalatçıları Derneği), ÇEVKO(Çevre Koruma ve Ambalaj Atıkları Değerlendirme Vakfı) bu kuruluşlardandır.