Katı, Sıvı ve Gaz

Maddenin Halleri

Madde, tanecikleri arasındaki çekim kuvvetine ve taneciklerin hareketliliğine göre katı, sıvı, gaz ve plazma hâllerinde bulunur.

Katılar

• Tanecikler birbirine çok yakın ve düzenlidir; aralarındaki çekim kuvveti büyüktür.
• Tanecikler yalnızca titreşim hareketi yapar.
• Belirli bir şekli ve hacmi vardır; sıkıştırılamaz.
• Kristal katılar: Tanecikler düzenli ve tekrarlanan bir yapıda dizilir; belirli erime noktaları vardır. Türleri: iyonik (NaCl), moleküler (buz, şeker), kovalent ağ örgülü (elmas, grafit, kuvars) ve metalik (demir, bakır) katılar.
• Amorf katılar: Tanecikler düzensizdir; belirli bir erime noktaları yoktur, belli bir sıcaklık aralığında yumuşar. Örnek: cam, plastik, tereyağı, mum, asfalt.

Sıvılar

• Tanecikler birbirine yakın ama düzensizdir; titreşim, dönme ve öteleme hareketi yapar.
• Belirli bir hacmi vardır, şekli yoktur; bulunduğu kabın şeklini alır. Sıkıştırılamaz (çok az).
• Viskozite (akmaya karşı direnç): Moleküller arası çekim arttıkça artar, sıcaklık arttıkça azalır. Bal ve gliserin viskozitesi yüksek sıvılardır.
• Buhar basıncı: Kapalı kapta sıvının buharının uyguladığı basınçtır; sıcaklık arttıkça artar, sıvının miktarına bağlı değildir. Buhar basıncı dış basınca eşitlendiğinde sıvı kaynar.
• Uçucu sıvıların buhar basıncı yüksek, kaynama noktası düşüktür (aseton, eter).

Gazlar

• Tanecikler birbirinden çok uzak ve düzensizdir; çekim kuvvetleri ihmal edilebilecek kadar azdır.
• Belirli şekli ve hacmi yoktur; bulunduğu kabı tamamen doldurur.
• Kolayca sıkıştırılabilir; kolayca yayılır (difüzyon) ve birbiriyle her oranda karışır.
• Gazların davranışını basınç (P), hacim (V), sıcaklık (T) ve mol sayısı (n) belirler.

Gaz Kanunları

• Boyle yasası: Sabit sıcaklıkta gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır: P₁V₁ = P₂V₂.
• Charles yasası: Sabit basınçta gazın hacmi mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır: V/T = sabit.
• Gay-Lussac yasası: Sabit hacimde basınç mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır: P/T = sabit.
• Avogadro yasası: Aynı sıcaklık ve basınçta eşit hacimli gazlar eşit sayıda tanecik içerir.
• İdeal gaz denklemi: P·V = n·R·T. Sıcaklık daima kelvin cinsinden kullanılır.
• Normal koşullarda (0 °C, 1 atm) 1 mol gaz 22,4 L hacim kaplar.

Sınav uyarısı: Amorf katıların belirli erime noktası yoktur. Buhar basıncı sıcaklığa bağlıdır, sıvı miktarına bağlı değildir. Gaz hesaplarında sıcaklık kelvin alınır; normal koşulda 1 mol gaz 22,4 L'dir.