Saf Madde ve Karışım Arasındaki Farklar

Saf madde

Saf maddeler ikiye ayrılır:

1.    Elementler

2.    Bileşikler

Elementler

Aynı cins atomlardan oluşurlar. Yasal ve fiziksel yollarla bileşenlerine ayrılamazlar, çünkü tek cins atom bulundururlar. Belirli yoğunluk, erime ve kaynama noktaları vardır. Saf maddedirler. Homojendirler. Üç sınıfta incelenirler: metaller, ameteller ve soygazlar. Örnekler: Sodyum (Na), Oksijen (O2), Helyum (He) vb.

Özellikleri

  • Homojen yapıda saf maddelerdir
  • En küçük yapı taşları atomlardır…
  • Belirli bir erime ve kaynama noktaları vardır (Bazı metaller hariç)…
  • Öz kütleleri sabittir…
  • Sembollerle gösterilirler…
  • Fiziksel veya kimyasal yollarla ayrıştırılamazlar…
  • Homojendirler…
  • Belirli koşullarda hâl değiştirirken sıcaklıkları ve yoğunlukları sabittir…

Bileşikler

En küçük yapı birimi moleküldür. Formüllerle gösterilirler. Kimyasal yollarla bileşenlerine ayrılabilirler, çünkü en az iki atomdan oluşmuşlardır. Belirli yoğunluk, erime ve kaynama noktaları vardır. Saftırlar. Homojendirler. Kendilerini oluşturan maddelerden farklı özellik gösterirler. Oluştuğu maddeler arasında sabit bir oran vardır.

Özellikleri

  • En küçük parçaları moleküllerdir
  • Belirli formüllerle gösterilirler
  • Kimyasal yollarla dönüştürülürler.
  • Saf ve homojen maddelerdir.
  • Belirli erime ve kaynama noktaları vardır.Sabit basınç altında hâl değiştirirken sıcaklıkları sabit kalır.
  • Bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır.
  • Bileşiği oluşturan elementler kendi özelliklerini kaybederler.
  • Belirli koşullarda,hâl değiştirirken yoğunlukları sabittir.

Karışım

Karışım ,birden fazla maddenin kimyasal özellikleri değişmeyecek şekilde bir araya gelmesiyle oluşan madde topluluğudur.Saf maddeler element ve bileşiklerden oluşur. Fakat; maddelerin çoğu ne tek bir elementtir; ne de tek bir bileşiktir. Maddelerin çoğu saf madde olmayan karışımlardır.Karışımlar homojen ve heterojen olmak üzere ikiye ayrılır

Örneklemeler

Karışımlara örnek olarak; toprak,hava,içme ,süt,ayran,tunç,Türk kahvesi,çay vb. verilebilir. Benzin, mazot, gaz yağı ve odun gibi ticari maddeler de karışımdır.Karışımı oluşturan bileşenler birbirleriyle sadece karışmışlar, kimyasal bağlarla birbirlerine bağlanmamışlardır. Karışım içinde kendi kimyasal ve fiziksel özelliklerini korurlar.

Örnek 1 : Havanın büyük bir kısmı azot ve oksijen gazlarından oluşur. Havayı oluşturan oksijen ve azot gazları özelliklerini muhafaza etmektedir. Bu gazların özellikleri, saf haldeki özellikleriyle aynıdır.

Örnek 2 : Deniz suyunun büyük bir kısmı su ve tuzlardan oluşur. Deniz suyundaki tuz ve su özelliklerini muhafaza etmektedir.

Karışımların Özellikleri:

1) Karışımı oluşturan maddeler kendi özelliklerini kaybetmezler. Tuzlu suda su ve tuz tadı algılanır

2) Karışımı oluşturan maddelerin miktarları arasında belirli bir oran yoktur. İstenildiği oranda karıştırılabilirler. Az şekerli veya çok şekerli çay olur

3) Karışımların erime ve kaynama noktaları sabit değildir.

4) Karışımların belirli bir kimyasal formülleri yoktur. Oksijen elementi: O ile su bileşiği H2O ile gösterilir fakat karışımlarda madde isimleri hepsi birden söylenir

5)Karışımlar fiziksel yollarla oluşur ve bileşenlerine fiziksel yollarla ayrılırlar

Karışımlar

Karışımlar, homojen ve heterojen olmak üzere ikiye ayrılır.

Karışımların türleri (pembe=homojen, sarı=heterojen)

Karışım

katı

Sıvı

gaz

katıda

alaşım, tunç gibi sünger gibi sert köpüğü gibi
granit gibi
çakıl gibi

sıvıda

çözelti
süspansiyon, çamur emülsiyon, süt gibi köpük

gazda

aerosol gaz karışımı
duman, toz sis

Heterojen Karışımlar

Her tarafta aynı özelliği göstermeyen ve içindeki taneciklerin gözle görülebildiği karışımlardır. Heterojen karışımlar kendi aralarında süspansiyon, emülsiyon, aerosol ve koloit gibi gruplara ayrılır.

Yer altından çıkarılan maden filizleri, kaya parçaları, odun parçaları, bir bitki yaprağı, sis, ayran, petrol su karışımı , beton parçası, toprak heterojen karışımlara örnek verilebilir. Süt çıplak gözle homojen gibi gözükmesine rağmen mikroskopla bakıldığında (yağ damlacıklarından dolayı) heterojen olduğu gözlenir. Heterojenlik mikroskopla tespit edildiği gibi tyndall ışığı etkisi ile de tespit edilebilir. Heterojen karışımlar,emülsiyon,süspansiyon,koloit,aerosol olmak üzere dörde ayrılır.

Emülsiyon: Bir sıvıda çözünmeyen başka bir sıvının heterojen olarak bulanık bir şekilde dağılmış hâlidir. Su–zeytinyağı karışımı, su–benzin karışımı, gibi.

Süspansiyon: Bir sıvıda çözünmeyen katının heterojen olarak dağılmış şeklidir. Su–kum karışımı, su–tebeşir tozu karışımı gibi

Koloit: Bir maddenin sıvı içerisinde asılı kalmasıyla oluşan karışımlara denir.Homojen gibi görünürler,karışımı oluşturan maddeler gözle görülemezler,ancak karışımdan ışın demeti veya lazer ışını geçirilerek fark edilebilirler.Duman,jöle,boya gibi maddeler buna örnektir.

Aerosol: Bir katı veya sıvının gaz içinde dağılmasıyla oluşan karışımlardır.Sis,sprey,baca dumanı buna örnektir.Aerosol karışımların çoğu koloite örnektir.

Homojen Karışımlar

Her tarafında aynı özelliği gösteren, tek bir madde gibi gözüken karışımlardır. Karışımı meydana getiren maddeler gözle veya optik aletlerle görülemezler, Homojen karışımlara genel olarak “çözeltiler” de denir. Tuzlu su, şekerli su, alkollü su, çeşme suyunu homojen karışıma örnek verebiliriz.

Karışımların özellikleri Karışımı oluşturan maddelerin kimyasal özelliklerinde değişiklik olmaz. Saf değildir. Fiziksel yollarla ayrıştırılır. Erime ve kaynama noktaları sabit değildir. Karışımların öz kütleleri sabit değildir. Karışımı oluşturan maddelerin miktarına bağlı olarak karışımın öz kütlesi değişir. Karışımın yapısında farklı cins atom veya molekül vardır. Karışımda bulunan maddelerin miktarı arasında belirli, sabit bir oran yoktur.

Bileşik ve karışım arası farklar: Bileşikler aynı cins moleküllerden, karışımlar farklı cins atom veya moleküllerden meydana gelir. Bileşikle kimyasal yollarla, karışımlar fiziksel yollarla birleştirilir-ayrıştırılırlar. Bileşikteki atomlar belirli kütle oranlarında birleşirlerken karışımlar için belirli bir oran yoktur. Bileşiklerin sabit bir öz kütleleri varken karışımların öz kütleleri karışımdaki maddelerin birleşme oranlarına bağlı olarak değişir.

Çözelti: İki ya da daha fazla kimyasal maddenin, bir sıvı içersinde, herhangi bir oranda bir araya gelerek oluşturdukları homojen karışıma çözelti denir

Diğer bir deyişle, bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar küçük tanecikler halinde dağılarak, homojen karışım oluşturması olayına çözünme, elde edilen karışıma da çözelti denir.

Bir çözeltiyi oluşturan maddelerden genellikle çok olanına çözücü, az olanına da çözünen denir. Doğada birçok çözücü ve çözünen madde vardır. Bilinen en iyi çözücü sudur. Birçok katı, sıvı ve gaz maddeler suda çözünürler. Çay, deniz suyu, kola, mürekkepli su, alkollü su vb. çözeltiye örnek verilebilir. Çözünme erime ile karıştırılmamalıdır.

Çözeltilerin özellikleri

Çözeltilerin donma ve kaynama noktaları

Bir maddenin başka bir madde tanecikleri arasında, iyonlar ya da moleküller halinde, homojen olarak dağılmasına çözünme denir. Bağıl miktarları çözünürlük sınırına kadar değişebilen iki ya da daha çok maddeden oluşan homojen karışıma çözelti denir.

Çözeltiler iki kısımdan oluşmaktadır. Çözeltide çok bulunan madde çözücü, az bulunan madde çözünendir.

Saf maddelerin kendine özgü erime ve kaynama noktaları vardır. Farklı maddelerin kendilerine göre ısılarının minimum seviyeye düşmesi donma, ısılarının kendilerine göre maximum seviyeye çıkmasına kaynama noktası denmektedir.

  • Erime: Katı bir maddenin ısı enerjisi alarak sıvı hale geçmesi olayıdır. Katı maddeler ısıtıldıkları zaman taneciklerin kinetik enerjileri artar ve bundan dolayı tanecikler arasındaki çekim kuvveti azalır. Böylece tanecikler birbirinden uzaklaşır ve serbest hale gelir.

Katı bir maddenin sıvı hale geçmeye başladığı sıcaklığa ise erime sıcaklığı denir. Erime süresince maddenin sıcaklığı sabit kalır. Bu arada verilen ısı enerjisi cismin sıcaklığını yükseltmede değil de hal değiştirmesinde kullanılır. Cisim tamamen eridikten sonra ısı verilmeye devam edildiğinde ise sıvı hale geçen cismin sıcaklığı tekrar yükselmeye başlar.

Bir katı çözeltinin erimeye başladığı sıcaklık, saf çözücüsünün erime sıcaklığından düşüktür.

  • Donma: Sıvı bir maddenin ısı enerjisi vererek katı hale dönüşmesine donma denir. Sıvının katı hale geçmeye başladığı sıcaklık noktasına ise donma noktası denir. Donma olayı süresince sıcaklık sabit kalır.

Bir maddenin sabit basınçta erime ve donma noktaları aynıdır. Buzun 0 °C eriyip, suyun 0 °C’de donması gibi.

  • Buharlaşma: Sıvı maddelerin çevreden aldığı ısı sonucunda, sıvıyı oluşturan taneciklerin kinetik enerjileri artar. Yüzeye yakın ve yüzeye dik olan tanecikler bu kinetik enerji sayesinde, çevrenin çekim kuvvetini yenerek sıvı fazdan gaz fazına geçerler. Bu olaya buharlaşma denir.buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir
  • Yoğunlaşma: Bir maddenin gaz halden sıvı hale geçmesine yoğunlaşma, yoğunlaşmanın meydana geldiği sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı denir.

Çözelti türleri

Çözelti türlerini üç ana başlık altında inceliyebiliriz.

  1. 1.    Çözücünün durumuna göre (fiziksel haline göre; katı, sıvı, gaz)

Çözeltinin fiziksel halini belirleyen çözücüdür.

  1. 1.    Elektrik akımı iletmelerine göre
    1. A.   Elektrik akımını ileten çözeltiler: Çözünen madde çözünürken iyonlarına ayrılıyorsa böyle çözeltilere iyonik çözeltiler denir. İyonlu çözeltiler elektrik akımını iletirler. Bu nedenle de elektrolit çözeltiler olarak da bilinirler. Örnek olarak; asit, baz çözeltileri, tuz çözeltileri verilebilir. Tuz su içerisinde çözünürken Na+ ve Cl- iyonlarına ayrışır.
    2. B.   Elektrik akımını iletmeyen çözeltiler: Kovalent bağlı bileşikler çözücü içerisinde çözünürken moleküller halinde dağılırlar. Bu tür çözeltiler elektrik akımını iletmezler. Alkolün su içerisinde çözünmesi olayını örnek olarak verebiliriz.
  2. 2.    Çözünen madde miktarına göre:
    1. A.   Doymuş çözeltiler: Çözücünün çözebileceği maksimum maddeyi çözdüğü durumdur.
    2. B.   Aşırı doymuş çözeltiler: Çözeltinin maksimum çözebileceği madde miktarından daha fazla madde çözünmüş çözeltilerdir. Kararsızdırlar. Bir miktar çözünen madde çökerek doymuş çözelti haline gelirler.
    3. C.   Doymamış çözeltiler: Bir çözücünün çözebileceği maksimum maddeden daha azını çözdüğü durumdur. Bu tip çözeltilere belli bir miktar daha çözünen atıldığı taktirde, çözücü eklenen çözüneni de çözebilme kapasitesine sahiptir.
    4. D.   Seyreltik çözelti: Az miktarda çözünen içeren çözeltilere seyreltik çözelti denir. Birim hacme düşen çözünen madde miktarı ne kadar az ise, çözelti o kadar seyreltiktir.
    5. E.   Derişik çözelti: Çok miktarda çözünen içeren çözeltilere derişik çözelti denir. Birim hacme düşen çözünen madde miktarı ne kadar fazla ise, çözelti o kadar derişiktir.

Bir çözeltiye bir miktar çözücü ilave edildiğinde veya bir miktar çözücü buharlaştırıldığında, yüzde derişim değişir. Ancak çözünen madde miktarı değişmez.

Çözeltilerin özelliği

Çözeltilerin donma ve kaynama noktaları

Bir çözücüde, uçucu olmayan bir maddenin çözünmesi, onun buhar basıncını düşürür.

Çünkü; çözünen madde tanecikleri birim yüzeydeki çözücü taneciklerinin sayısını azaltır.

Bu durum çözücünün zor buharlaşmasına neden olur. Buhar basıncının düşmesi de kaynama noktasının yükselmesine sebep olur. Yani çözelti saf çözücünün normal kaynama noktasında kaynamaz. Çözeltinin buhar basıncını bir atmosfere çıkarmak için sıcaklığının çözücünün normal kaynama sıcaklığının üstüne çıkarılması gerekir. Şu halde uçucu olmayan maddelerin çözülmesiyle hazırlanan çözeltilerin kaynama noktaları saf çözücülerinkinden daha yüksektir. Örneğin tuzlu suyun donma noktası saf suyun donma noktasından büyüktür. %10’luk tuz çözeltisinin donma noktası -6 °C iken %20’lik tuz çözeltisinin donma noktası -16 °C’ye düşer.

Kaynama noktasındaki yükselme çözeltideki çözünenin derişimi ile orantılıdır. Aşağıdaki bağıntı bu ilişkiyi ifade etmektedir.

DTb=Kb x m

m: molalite

Kb: molal kaynama noktası yükselmesi sabiti

Donma noktasında katı ve sıvının buhar basıncı eşittir. Sıvı çözücü ile katı çözücünün buhar basıncı eğrileri çözeltinin donma noktasında kesişir. Ancak bu sıcaklıkta çözeltinin buhar basıncı saf çözücünün denge buhar basıncından daha düşüktür. Çözeltinin buhar basıncı eğrisi, katı çözücünün buhar basıncı eğrisini daha düşük bir sıcaklıkta keser. Bu nedenle, çözeltinin donma noktası, saf çözücününkinden daha düşüktür. Otomobil radyatörlerinin suyuna eklenen etandiol (glikol) C2H4(OH)2 suyun donma noktasını düşürür. Bu da kışın otomobil motorlarının içlerinde donan su ile çatlamasını önler böyle donma noktasını düşürerek donmayı geciktiren maddelere antifiriz denir.

Donma noktası düşmesi de çözelti derişimine ve çözücüye bağlıdır. Aşağıdaki bağıntı bu ilişkiyi ifade etmektedir.

DTf=Kf x m

m: molalite

Kf: molal donma noktası düşmesi sabiti

Çözeltilerde kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası düşmesi maddenin türüne bağlı değildir. Bu durum ideal çözeltiler için Çözünen madde miktarına ve bunun çözeltide oluşturacağı (molekül- iyon) sayısına bağlıdır. Çözelti içindeki tanecik sayısı toplamı arttıkça kaynama noktası yükselir, donma noktası düşer.

 

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Twitter picture

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Connecting to %s