Kristal ve amorf katılar; iyonik, moleküler, kovalent ağ ve metalik katılar; sıvılarda adezyon ve kohezyon, kılcallık (kapiler etki), yüzey gerilimi, viskozite (akışkanlık); buhar basıncı ve kaynama noktası; moleküller arası etkileşimlerle maddenin özellikleri arasındaki ilişki.
Katılar
Kristal katılar: Tanecikler düzenli, tekrarlanan bir örgü oluşturur; keskin erime noktası vardır.
Amorf katılar: Tanecikler düzensiz dizilir; belirli erime noktası yoktur, yumuşayarak erir → cam, plastik, tereyağı, mum, kauçuk
| Kristal türü | Taneciği | Etkileşim | Örnek | Özellik |
|---|---|---|---|---|
| İyonik | iyonlar | iyonik bağ | NaCl, CaF₂ | sert, kırılgan, yüksek erime noktası |
| Moleküler | moleküller | zayıf etkileşimler | buz, I₂, şeker | yumuşak, düşük erime noktası |
| Kovalent ağ | atomlar | kovalent bağ ağı | elmas, kuvars (SiO₂) | çok sert, çok yüksek erime noktası |
| Metalik | metal katyonları + e⁻ | metalik bağ | Fe, Cu | iletken, tel-levha olur |
Sıvıların özellikleri
Kohezyon: Aynı tür tanecikler arasındaki çekim · Adezyon: Farklı tür tanecikler arasındaki çekim
Kılcallık (kapiler etki): İnce borularda sıvının yükselmesi veya alçalması
- Su–cam: adezyon > kohezyon → su borunun kenarına tırmanır, yüzey çukur (iç bükey), su yükselir
- Cıva–cam: kohezyon > adezyon → yüzey tümsek (dış bükey), cıva alçalır
- Örnekler: bitkilerde suyun gövdede yükselmesi, kâğıt havlunun suyu emmesi, gaz lambası fitili
Yüzey gerilimi: Sıvı yüzeyindeki moleküllerin içe doğru çekilmesiyle oluşan “zar” etkisi; su damlalarının küresel olması, su böceklerinin yüzeyde durması
Viskozite (akmaya karşı direnç): Bal > zeytinyağı > su
- Moleküller arası etkileşim güçlüyse viskozite büyüktür.
- Sıcaklık arttıkça viskozite azalır (ısıtılan bal daha kolay akar).
Buhar basıncı ve kaynama
Buhar basıncı: Kapalı bir kapta sıvı ile buharı dengedeyken buharın yaptığı basınç.
- Sıcaklık artınca artar.
- Moleküller arası etkileşim zayıfsa buhar basıncı yüksektir (uçucu sıvı: aseton, eter).
Kaynama: Sıvının buhar basıncı dış basınca eşit olduğunda gerçekleşir.
- Deniz seviyesinde su 100 °C’de kaynar (buhar basıncı = 1 atm).
- Etkileşimleri güçlü sıvının kaynama noktası yüksektir: su (100 °C, H bağı) > etanol (78 °C) > aseton (56 °C)
Uçuculuk sırası: aseton > etanol > su (aseton parmakta hemen buharlaşır, serinlik verir)
Kavramlar
- amorf
- düzensiz yapılı katı
- adezyon
- farklı tanecikler arası çekim
- kohezyon
- aynı tanecikler arası çekim
- viskozite
- akmaya karşı direnç
- buhar basıncı
- sıvının buharının yaptığı basınç
- Kristal katı düzenli, amorf katı düzensiz
- İyonik, moleküler, kovalent ağ, metalik kristaller
- Su–cam: adezyon > kohezyon → yükselir
- Viskozite etkileşimle artar, sıcaklıkla azalır
- Kaynama: buhar basıncı = dış basınç
- Etkileşim zayıf → buhar basıncı yüksek, kaynama noktası düşük
Örnek soru ve çözümü
Grafiğe göre 40 °C’de buhar basıncı en yüksek olan sıvı hangisidir? Bu sıvıda moleküller arası etkileşimler için ne söylenebilir?
Aseton (≈ 420 mmHg). Buhar basıncı en yüksek olduğu için moleküller arası etkileşimleri en zayıf olandır; en uçucu sıvıdır.
Çözümlü örnekler
1. Cam kristal mi amorf mu bir katıdır? Kolay
ÇözümAmorf.
2. Elmasın çok sert olmasının nedeni nedir? Orta
ÇözümKovalent ağ kristalidir; her karbon atomu dört karbona güçlü kovalent bağlarla bağlıdır.
3. Ankara’da (yüksek rakım) su neden 100 °C’nin altında kaynar? Zor
ÇözümDış basınç daha düşüktür; suyun buhar basıncı daha düşük sıcaklıkta dış basınca eşitlenir.
Sık yapılan hatalar
- Camı kristal katı sanmak.
- Viskozitenin sıcaklıkla arttığını düşünmek.
- Kaynama noktasının yalnızca sıvının türüne bağlı olduğunu sanmak (dış basınca da bağlı).
Biliyor muydun?
Bir su damlasının yüzey gerilimi o kadar güçlüdür ki dikkatle bırakılan çelik bir ataş su yüzeyinde batmadan durabilir!