Madde ve Değişim

Konu Anlatımı

Maddenin Hâlleri

Çevremizdeki bütün maddeler üç hâlde bulunur: katı, sıvı ve gaz. Katı maddelerin belirli bir şekli ve belirli bir hacmi vardır; masa ve taş bu gruba girer. Sıvıların belirli bir hacmi vardır fakat bulundukları kabın şeklini alır; su ve süt bu gruba örnektir. Gazların ne belirli bir şekli ne de belirli bir hacmi vardır; havaya doldurulan balon her yöne doğru genişler.

Maddenin Ortak Özellikleri

Bütün maddeler kütle sahibidir ve az ya da çok yer kaplar. Yer kaplamaya hacim denir; hacim katılarda ve sıvılarda ölçülerle belirlenir, gazlar ise bulundukları kabın tamamını doldurur. Bir maddenin miktarı arttıkça hem kütlesi hem de hacmi artar.

Isıyla Meydana Gelen Değişimler

Maddeler ısı aldığında tanecikleri hızlanır ve hâl değiştirebilir. Katı madde ısı alarak erir ve sıvıya geçer; sıvı ısı vererek donar ve katıya döner. Sıvı, yüzeyinden her sıcaklıkta buharlaşarak gaz hâline geçebilir; belirli sıcaklıkta tüm sıvının birden gazlaşmasına ise kaynama denir.

Su 0 °C'de donar ve erir, 100 °C'de kaynar.

Su Döngüsü

Göller, denizler ve akarsulardaki su güneşle ısınır ve buharlaşarak yükselir. Yüksekte soğuyan su buharı yoğuşarak bulutları oluşturur; yeterince ağırlaşan damlalar yağış olarak yeryüzüne düşer. Bu kesintisiz döngü sayesinde su doğaya sürekli olarak geri kazandırılır.

Geri Dönüşümlü ve Geri Dönüşümsüz Değişimler

Erime ile donma birbirinin tersidir; eriyen buz tekrar dondurularak geri kazanılabilir, bu yüzden bu değişim geri dönüşümlüdür. Yanma, paslanma ve pişme ise geri dönüşümsüzdür; yanan odun kül olduktan sonra tekrar odun hâline getirilemez.

Sınav Odaklı

Sınavlarda hâl değişimi, suyun erime ve kaynama noktaları ile geri dönüşümlü değişim ayrımı sık sorulur. Soruda ısı alıp verme ipucu görürsen hâl değişimini düşün. Ayrıca buharlaşma her sıcaklıkta olur, kaynama ise 100 °C'de gerçekleşir; bu iki kavramı karıştırma.

Kütle Korunumu Kapalı Sistemde Sınanır

Kimyasal tepkimede maddeler yok olmaz, yalnızca biçim değiştirir; yoğuşma ve buharlaşma gibi fiziksel değişimlerde de kütle aynı kalır.

Kapalı kapta yapılan ölçümde tepkime öncesi ve sonrası toplam kütle eşit çıkmalıdır; aradaki fark varsa gaz kaçışı araştırılır.

Uygulama: kabın ağırlığını önce ve sonra tartıp iki değeri karşılaştırın, farkı yüzde olarak hesaplayın. Fark sıfıra yakın değilse kapağın sızdırdığı ya da tartının sıfırlanmadığı bir cümleyle açıklanmalı; ölçüm kaydı da deftere yazılmalıdır.

Ne Öğreneceğiz

Maddelerin hâllerini, ısıyla gerçekleşen hâl değişimlerini ve geri dönüşümlü değişimleri örneklerle öğrenin. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Maddeleri katı, sıvı ve gaz olarak sınıflandırır.
• Katı, sıvı ve gazların şekil ile hacim özelliklerini karşılaştırır.
• Isı etkisiyle oluşan erime, donma, buharlaşma ve yoğuşma olaylarını açıklar.
• Geri dönüşümlü ve geri dönüşümsüz değişimleri örnekleriyle ayırt eder.
• Su döngüsündeki hâl değişimlerini sırayla anlatır.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Bütün maddeler kütle ve hacim sahibidir, az ya da çok yer kaplar.
• Buharlaşma sıvının yüzeyinde her sıcaklıkta gerçekleşir.
• Yanma ve paslanmada yeni madde oluştuğu için geri dönüşümsüzdür.
• Su döngüsünde buharlaşma, yoğuşma ve yağış sırayla gerçekleşir.
• Erime ile donma birbirinin tersi olduğu için geri dönüşümlü değişimlerdir.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: Buz, su ve su buharını maddenin hâllerine göre eşleştiriniz.

1. Adım 1: Maddenin belirli şekil ve hacim taşıyıp taşımadığına bakılır.
2. Adım 2: Buzun sabit şekli ve hacmi vardır, katıdır; su şekli değişir fakat hacmi sabittir, sıvıdır.
3. Adım 3: Su buharı hem şekli hem hacmi değiştirir, gazdır.

Sonuç/cevap: Buz katı, su sıvı, su buharı gazdır.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Örnek 1: Hâli Belirleme konusunun adımları:

1. Adım 1: Maddenin belirli şekil ve hacim taşıyıp taşımadığına bakılır.
2. Adım 2: Buzun sabit şekli ve hacmi vardır, katıdır; su şekli değişir fakat hacmi sabittir, sıvıdır.
3. Adım 3: Su buharı hem şekli hem hacmi değiştirir, gazdır.

Karşılaştırma Tablosu

Sık Yapılan Hatalar

Buharlaşma ile kaynamayı aynı sanmak: Buharlaşma yüzeyde her sıcaklıkta olur, kaynama 100 °C'de tüm sıvıda birden olur.

Sıvıların hacminin de değiştiğini düşünmek: Sıvı kabın şeklini alır fakat miktarı aynı kaldığı için hacmi değişmez.

Yanmayı geri dönüşümlü değişim saymak: Yanma sırasında kül ve duman oluşur, eski madde geri getirilemez.

Suyun donma noktasını 100 °C ile karıştırmak: Su 0 °C'de donar ve erir, 100 °C'de kaynar.

Özet

Maddeler katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hâlde bulunur ve her birinin şekil ile hacim özellikleri farklıdır. Isı aldığında madde erir, buharlaşır, kaynar; ısı verdiğinde donar veya yoğuşur. Su 0 °C'de donar, 100 °C'de kaynar. Erime, donma ve yoğuşma geri dönüşümlü; yanma, paslanma ve pişme geri dönüşümsüz değişimlerdir.

Kendini Dene

Soru: Su üç hâlinde (katı, sıvı, gaz) bir bardak su ile gözlem yapınız. Buzun erimesini, suyun buharlaşmasını ve buharın yoğuşmasını sırayla gözlemleyerek her aşamada ısı alınıp alınmadığını belirten bir tablo hazırlayınız.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: Üç hâlin doğru sırayla yazılması 3 puan; her aşamanın adının (erime, buharlaşma, yoğuşma) doğru belirtilmesi 4 puan; ısı alıp alma durumunun doğru tespit edilmesi 4 puan; örnek sıcaklık değerlerinin (0 °C, 100 °C) verilmesi 2 puan; düzen 1 puan.