Sıvı Hal Buharlaşma Buhar Basıncı Kaynama Noktası Buharlaşma Isısı Donma(Erime) Noktası Bir Katının Buhar Basıncı Faz Diyagramları

Transkript

1 SIVILAR Sıvı Hal Buharlaşma Buhar Basıncı Kaynama Noktası Buharlaşma Isısı Donma(Erime) Noktası Bir Katının Buhar Basıncı Faz Diyagramları

2 Gazlar konusunu incelerken gördüğümüz gibi sıcaklık düşürüldüğü taktirde gaz moleküllerinin kinetik enerjileri azalmaktadır. Bu durumda ise moleküller arası çekim kuvvetlerinin etkisi artmaktadır ve yoğunlaşan moleküller sıvı fazı oluşturur. Sıvı molekülleri arasındaki uzaklık birbirlerine değecek kadardır ve çekim kuvveti ise gaz haline nazaran çok daha fazladır. Gaz halinden sıvı hale geçişe yoğunlaşma; sıvı halden gaz haline geçişe buharlaşma; katı halden sıvı hale geçişe erime; sıvı halden katı hale geçişe donma adı verilmektedir. Ayrıca katı halden direk olarak gaz fazına geçme olayına ise süblimleşme adı verilmektedir.

3 Sıvı Hal Sıvı hal; gaz hal ve katı hal arasında ara bir hal olup moleküller arası çekim kuvveti gazlardan fazla, katılardan ise daha azdır. Bu nedenle sıvı molekülleri gaz moleküllerine nazaran daha yavaş hareket ederler ve sıvı moleküllerini belirli bir hacimde tutabilirler. Sonuç olarak bir sıvının hacmi bellidir. Ancak şekli belirli değildir. Sıvılar akışkan olup bulundukları kabın şeklini alırlar. Sıvı molekülleri arasındaki uzaklık çok küçük olduğundan basınç arttırıldığı taktirde sıvının hacminde fazla bir değişme olmaz. Öte yandan sıvının sıcaklığı arttırıldığı taktirde sıvı hacminde azda olsa bir artma olur ve sıvının yoğunluğu azalır. Sıvı molekülleri düzenli bir şekilde yığılma yapmazlar. Sıvılarda üç veya beş molekül bir grup oluşturarak ancak beraber hareket edebilir. Sıvı molekülleri birbirleri tarafından her yönde çekilebilirler. Sıvı molekülleri soğutulduğu taktirde katı hale geçerler. Aynı şekilde oda sıcaklığında katı olan metaller, tuzlar, bazı polimerler de yeteri kadar ısıtılınca sıvı hale geçerler.

4 Sıvı Hal Sıvıların en önemli iki özelliği vardır. Bunlar yüzey gerilimi ve viskozite dir. Sıvılar akışa karşı bir direnç gösterir, buna viskozite adı verilmektedir. Buna göre viskozite bir cismin akışını yavaşlatan genel bir özellik olup, yapılarına bağlı olarak moleküllerin hareketleri sırasında etkileşmeleri sonucu ortaya çıkan dirençten ileri gelmektedir. ile simgelenen viskozitenin tersine akıcılık adı verilmektedir. S yüzeyine sahip bir madde tabakası, L uzaklığında bulunan aynı yüzeydeki bir tabakaya göre, V hızıyla hareket ettirilecek olursa, harekette bulunan bu yüzey öteki yüzey üzerine bir sürtünme kuvveti uygulayacaktır. Burada akışkanın cinsine ve sıcaklığına bağlı bir katsayı olup bu viskozite katsayısı olarak tanımlanmaktadır. Yukarıdaki eşitlikten viskozite katsayısının birimi olarak CGS sisteminde dyn.s/cm olarak bulunur ki buna poise (P) denir. F V.S L

5 Sıvı Hal F V.S L Burada akışkanın cinsine ve sıcaklığına bağlı bir katsayı olup bu viskozite katsayısı olarak tanımlanmaktadır. Yukarıdaki eşitlikten viskozite katsayısının birimi olarak CGS sisteminde dyn.s/cm olarak bulunur ki buna poise (P) denir. Küçük çaplı silindir şeklindeki bir boru içinden sıvılar akıtılarak viskoziteleri belirlenebilir. Bu tür bir çalışma ile, viskozite katsayısının tespiti için POISEUILLE (184) kendi adı ile anılan bir bağıntı ortaya koymuştur. nin tayin edilebilmesi için çeşitli viskozimetreler yapılmış olup, Ostwald viskozimetresi bunlardan biridir

6 Sıvı Hal Burada t, V hacmindeki sıvının uzunluğu L ve yarıçapı r olan bir kılcal borudan bir P basıncı altında geçmesi için gereken süredir. P kılcal basınç farkı olup, sıvının ağırlığı dolayısıyla yoğunluğu ile orantılı olmaktadır. 4. P. r. t 8. V.L Viskozimetrenin yapısından gelen hataları ortadan kaldırmak yada azaltmak için iki sıvının akışı birbiri ile kıyaslanarak, viskozitesi bilinen yardımıyla diğerinin viskozitesi belirlenmektedir. Bu amaçla, genellikle kıyaslama sıvısı olarak su kullanılmaktadır. Dolayısıyla; dx. tx n su = 10.05x10-3 poise d su = 1 g/ml = 10 saniye d t su su. su t su

7 Sıvı Hal Sıvılar için ayırt edici bir özellik olan viskozite üzerine moleküllerin kimyasal özelliği, moleküller arası çekim kuvvetleri, molekül şekli ve büyüklüğü gibi özelliklerin etkisi vardır. Yüksek moleküller arası çekim kuvvetleri, yüksek molekül ağırlığı, soğutma viskoziteyi arttırır. Sıvılar için ayırt edici bir diğer özellik olan yüzey gerilimi ise, sıvının yüzeyindeki moleküllerin içeri ve yanlara doğru çekim kuvvetleri yaparak sıvı yüzeyini ince bir zar ile örtmesi özelliğidir

8 Sıvı Hal Yüzey gerilimi ile gösterilmektedir. Bir sıvı yüzeyini 1 cm uzatmak için gerekli olan kuvvet (dyn cinsinden) veya sıvı yüzeyini 1 cm genişletmek için gerekli olan enerji (erg cinsinden) yüzey gerilim olarak tanımlanmaktadır. Bir sıvının yüzey gerilimini belirtmek için en duyarlı metod sıvının bir kılcal cam boru içindeki yükselmesine dayanmaktadır. Yoğunluğu d olan ve camı ıslatan bir sıvı içerisine yarıçapı r olan bir kılcal boru batırılacak olursa, bu kılcal boruda yükselen sıvı iki kuvvetin tesiri altındadır. Bu kuvvetler: a) Yukarıdan aşağıya doğru olan sıvının ağırlığı b) Borudaki sıvının yüzeyine etki eden yüzey gerilim olmaktadır.

9 Sıvı Hal Bu iki kuvvet birbirine eşit olduğu zaman sıvı dengededir. Buradaki sıvının yüksekliği h ise, sıvının ağırlığı ( r h g d ) olacaktır. Yüzey gerilimi ise ( r cos )dır. Denge halindeki bu iki kuvvet birbirine eşit olacağından r h g d r cos r.h.g.d cos (ıslatan sıvılarda genellikle cos = 1 alınır)

10 Sıvı Hal Sıvıların ıslatması da ayrı bir özelliktir. Örneğin su üzerine koyulan toplu iğne batmaz. Çünkü su ıslatmaz ve bu yüzden suyun yüzeyinde kalır. Islatan sıvılar kapiler tüpte yükselme gösterir. Islatmayan sıvılar ise kapiler boruda düşme gösterir. Islatan Sıvılar Islatmayan Sıvılar

11 Buharlaşma Gaz molekülleri üzerinde yapılan Maxwell-Boltzman kinetik enerji dağılım diyagramı sıvı molekülleri içinde benzer şekilde gösterilebilir. Moleküllerin enerjileri diğer moleküllerle çarpıştığından sürekli değişir ve bir kısım moleküller yüksek enerjiye sahip olur, bir kısmı da düşük enerjiye sahip olur. Çevresindeki moleküllerin çekim kuvvetlerini yenecek kadar yüksek enerjiye sahip olan moleküller eğer doğru yönde hareket ediyor ve yüzeye yakın ise sıvı fazdan gaz fazına geçebilir. Yüksek enerjili moleküllerin kaybı ile sıvıda kalan moleküllerin ortalama kinetik enerjisi zamanla azalacağından sıvının sıcaklığı düşer. Sıcaklığın sabit kalması için dışarıdan alınması gerekir. Sıvılar açık kap içinde buharlaştığı taktirde dışarıdan (çevrede) sıvıya ısı akar. Böylece yüksek enerjili moleküller tekrar gaz fazına geçebilir. Bu olay bütün sıvı molekülleri gaz fazına geçene kadar devam eder. Belirli bir sıcaklıkta bir mol sıvıyı buharlaştırmak için gereken ısı miktarına molar buharlaşma ısısı denir. Örneğin 5 0 C de suyun molar buharlaşma enerjisi ( H b ) 43,6 kj dür.

12 Buhar Basıncı Kapalı bir kabın içinde bulunan bir sıvı buharlaşırken buhar molekülleri sıvı fazın çevresinden kaçamaz. Gaz fazına geçen moleküllerin bir kısmı hareketleri sırasında tekrar sıvı faza döner. Bu olay su için; şeklinde gösterilebilir. Sıvı faza dönme hızı gaz fazındaki moleküllerin derişimine bağlıdır. Gaz moleküllerinin sayısı arttıkça bunların bir kısmının sıvı yüzeyine çarpıp sıvı molekülleri tarafından tutulma ihtimalleri artar. Başlangıçta buhar fazındaki moleküllerin sayısı az olduğundan buharlaşma hızı yüksek, sıvıya dönme hızı düşüktür. Buharlaşma devam ederken buhar moleküllerinin derişimi artar, bu nedenle yoğunlaşma hızı da artar. Sonunda sistem bir dengeye ulaşır ve gaz fazına geçen moleküllerin sayısı ile sıvı faza dönen moleküllerin sayısı birbirine eşit olur. Yani yukarıdaki denklemin sağa doğru ilerleme hızı ile sola doğru ilerleme hızı eşit olur. Bu duruma denge durumu denir.

13 Buhar Basıncı Denge konumu hiçbir olayın gerçekleşmediği anlamına gelmez. Ancak gaz fazına geçen molekül sayısı ile sıvı faza dönen molekül sayısının eşit olduğu anlamına gelir. Dengede buhar halde bulunan molekül derişimi sabit olduğundan, buharın yaptığı basınç da eşittir. Belli bir sıcaklıkta bir sıvı ile dengede bulunan buharın basıncına sıvının denge buhar basıncı adı verilir. Her sıvının buhar basıncı sıcaklığa bağlı olup sıcaklık arttıkça artar.

14 Buhar Basıncı Şekilde dietil eter, etil alkol ve su için buhar basıncı-sıcaklık eğrileri verilmiştir. Eğriler artmasıyla buhar basıncının arttığını göstermektedir. Grafik kritik sıcaklığa kadar devam eder. Çünkü kritik sıcaklıktaki buhar basıncı kritik basınca eşittir. Bu noktadan sonra tek bir fazdan söz edilebilir. O faz da gaz fazıdır. Bir sıvının buhar basıncının büyüklüğü o sıvının molekülleri arasındaki çekim kuvveti hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlar. Buhar basıncı düşük olan sıvıların moleküller arası çekim kuvveti yüksektir. 0 o C de suyun etil alkol ün ve dietil eterin buhar basınçları sırasıyla 0,03 atm, 0,058atm, 0,58 atm dir. Buna göre moleküller arası çekim kuvvetleri karşılaştırıldığında en yüksek çekim kuvvetine sahip olan su, ondan sonra etil alkol, ondan da sonra dietil eterdir.

15 Buharlaşma Isısı Molar buharlaşma enerjisini daha önce tanımlanmıştı. Buharlaşma ısıları genellikle normal kaynama noktalarında kj/mol cinsinden verilir. Buharlaşma ısısı hem moleküller arası çekim kuvvetini yenmek, hem de genişletmek için verilmesi gereken enerjidir. Bir gazın hacmi, gazın elde edildiği sıvının hacminden büyüktür. Örneğin 1 mol su 100 o C de buharlaştırıldığı taktirde 1700 mol su buharı elde edilir. Bir mol buhar, sıvı halde geçtiğinde dışarıya bir miktar ısı vermesi gerekir. Bu verilen ısıya molar yoğunlaşma ısısı adı verilir. Sabit bir sıcaklıkta molar buharlaşma enerjisi ile molar yoğunlaşma enerjisi mutlak değerce birbirine eşittir. Belli bir sıvının buharlaşma ısısı sıcaklık arttıkça azalır ve maddenin kritik sıcaklığında sıfıra eşit olur. Kritik sıcaklıkta bütün moleküller gaz fazına geçmek için gereken enerjiye sahip olurlar.

16 Kaynama Noktası Bir sıvının buhar basıncı dış basınca eşit olduğu sıcaklığa kaynama noktası denir. Bu sıcaklıkta sıvının iç kesimlerinde buhar fazına geçmiş durumda bulunan ve yüzeye doğru yükselen kabarcıklar türbülansa neden olur. Kaynama noktasının altındaki sıcaklıklarda kabarcık oluşumu olanaksızdır. Sıvının yüzeyindeki hava basıncı, bundan daha düşük bir iç basınca sahip olan kabarcıkların oluşumunu önler. Kaynayan bir sıvının sıcaklığı bütün sıvı buharlaşıncaya kadar sabit kalır ve sıvının ulaşabileceği maksimum basınç eğer kabın ağzı açık ise atmosfer basıncıdır. Kaynama sırasında yüksek enerjili moleküller sıvıdan ayrıldığı için sıvının azalan enerjisini karşılamak ve sıvının sıcaklığını sabit tutabilmek için dışarıdan ısı verilmesi gerekir. Verilen bu ısının şiddeti ne kadar fazla ise kaynama da o kadar şiddetli ve hızlı olacaktır.

17 Kaynama Noktası Kaynamanın başlaması için sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olması gerekir. Bu nedenle atmosfer basıncı veya dış basınç değiştirilmek suretiyle sıvının kaynama noktası değiştirilebilir. Eğer dış basınç arttırılırsa, sıvının kaynama noktası da düşecektir. Herhangi bir coğrafik yerleşim merkezinde, atmosferik basınçtaki değişimler, suyun kaynama noktasında en çok o C dolayında bir değişmeye neden olabilir. Deniz seviyesinden daha yükseklere çıkıldığı taktirde atmosfer basıncı düşeceğinden sıvının kaynama noktası da düşecektir. Örneğin 154 m rakımlı bir yerde ortalama hava (atmosfer) basıncı 0,836 atm olup, bu basınçta su 95,1 o C de kaynar.

18 Kaynama Noktası Çok dar bir sıcaklık aralığında buharlaşma ısısı sabit kabul edilebilir. Böyle bir varsayımdan sıvının buhar basıncı P(atm), ölçüldüğü sıcaklığa T(K) dersek; log H b P,303RT C H b ; molar buharlaşma enerjisi R gaz sabit (8,314 J/K mol) C sıvıya bağlı bir sabit Bir sıvının T 1 sıcaklığındaki buhar basıncı P 1 ve T sıcaklığındaki buhar basıncı P olsun. Bu iki durumu karşılaştırmak istersek; T de; log P = T 1 de; log P 1 = H b C,303RT H b C,303RT

19 Sıvılar ve Katılar Kaynama Noktası ,303 log log T T R H P P b ln,303. log TT T T R H P P veya T T T T R H P P buh b Clausius Clausius-Clapeyron Clapeyron eşitliği eşitliği

20 Kaynama Noktası Örnek: Etil eter başlıca çözücü olarak kullanılan uçucu, kolayca alevlenebilen organik bir sıvıdır. Etil eter in 18 o C de buhar basıncı 401 mmhg dir. Buna göre etil eterin 3 o C deki buhar basıncı hesaplayınız. (H buh. =6.0 kj/mol) P 1 = 401 mmhg P =? T 1 = 18+73=91 K T = 3+73=305 K ln P P 1 P ln( ) 401 H R buh. T T T1T j / mol 8.314J / K. mol 1 305K 91K 91x305 Her iki tarafın antigogaritması alınırsa; 401 P P mmhg

21 Kaynama Noktası Örnek: Etanol ün 34.9 o C de buhar basıncı 100 mmhg dir. Buna göre etil alkol ün 63.5 o C deki buhar basıncı hesaplayınız. (Etanol için H buh. =39.3 kj/mol) P 1 = 100 mmhg P =? T 1 = =307.9 K T = =336.5 K ln P P 1 P ln( ) 100 H R buh. T T TT j / mol 8.314J / K. mol K 307.9K 307.9x336.5 P P mmHg

22 Kaynama Noktası Molar buharlı ısısının büyüklüğü moleküller arası çekim kuvvetinin büyüklüğünün bir göstergesidir yılında Frederick Trouton sıvıların çoğunun molar buharlaşma ısısının, normal kaynama noktasına oranının bir sabite eşit olduğunu buldu. Buna göre eşitlik, yandaki şeklinde ifade edilir. Aşağıdaki tabloda değerler bu kuralın yaklaşık sonuçlar verdiğini göstermektedir. H T K b 88 J / K. mol Sıvı Normal kaynama noktası Buharlaşma ısısı Buharlaşma entropisi Su 100,0 40,7 109 Etil alkol 78,50 38,6 110 dietil eter 34,60 6,0 84 Trouton kuralındaki H b /T K değeri molar buharlaşma entropisi olarak isimlendirilir ve S b ile gösterilir. Entropi değeri bir sistemin düzenli olup olmadığının bir göstergesidir. Entropi değeri arttığı taktirde düzensizlik artar. Polar sıvıların entropi değerleri moleküller arası çekim kuvvetlerinin etkisiyle apolar sıvılara nazaran çok yüksektir.

23 Donma(Erime) Noktası Her hangi bir sıvı soğutulduğunda sıvının molekülleri daha yavaş hareket etmeye başlar. Sıvının sıcaklığı öyle bir noktaya varır ki moleküllerin kinetik enerjileri iyice azalır. Moleküller, moleküller arası çekim kuvvetlerinin etkisiyle kristal örgü yapısı içinde istiflenmeye zorlanır ve sıvı donmaya başlar. Sıvıda kalan moleküllerin sıcaklıkları, diğer moleküllerin kinetik enerjilerinin azalmasından dolayı daha da yükselir. Bu nedenle sistemden ısının daha fazla uzaklaşması gerekir. Bir sıvının 1 atm basınç altında katı ve sıvının dengede bulunduğu sıcaklığa o sıvının normal donma noktası denir. Donma noktasında sistemdeki sıvının tamamı katı hale geçinceye kadar sabit kalır. Bir maddenin bir molünü sıvı halden katı hale geçirmek için uzaklaştırılması gereken toplam ısı miktarına molar kristallenme ısısı denir. Bu ısı sıvı ve katı fazların arasındaki enerji farkına eşittir ve H d ile gösterilir. Bazen sıvılar normal donma noktasının altına düşüldüğü halde katı faz oluşmaz; böyle sıvılara aşırı soğumuş veya süper soğumuş sıvılar denir. Böyle bir sistemde, sıvının bulunduğu kabın cidarına bir cam baget sürüldüğünde veya bir aşı kristali atıldığında katı-sıvı dengesi sağlanır. Ancak bu kristallenme sırasında enerji çığa çıkar ve bu sayede sıcaklık donma işlemi(kristallenme) tamamlanana kadar normal donma noktasına ulaşır.

24 Donma(Erime) Noktası Katı halden, sıvı hale geçme ve sıvı halden gaz haline geçmede olduğu gibi düzensizliğin (sonuçta entropinin) artmasına neden olur. Bu iki entropi değeri karşılaştırıldığı taktirde buharlaşma entropisi, erime entropisinden daha büyüktür. S E ile gösterilen erime entropi değeri S B ile gösterilen buharlaşma entropisi gibi sabit bir değer değildir. Bu bize her maddenin kristallenme enerjisinin farklı olduğunu gösterir. Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin molar erime ısıları ve molar erime entropileri verilmiştir. Katı Erime noktası t E ( o C) Erime ısı H E (kj/mol) Erime entropisi S E =H E /T E Su 0,000 6,0,0 Benzen 5,500 9,83 35,3 Etil alkol -117, 4,60 9,7 CCl 4 -,90,54 10,0 Kloroform -63,50 9,0 43,9 Karbon sülfür -11,1 4,39 7,3

25 Bir Katının Buhar Basıncı Bir kristaldeki moleküller, kristalin bulundukları örgü noktalarında titreşim hareketinde bulunurlar. Moleküller bu titreşimleri faz ve sıvı molekülleri nazaran daha düşük düzeyde olup, bu titreşimler sayesinde moleküller arasında bir enerji alış verişi söz konusudur. Bu nedenle moleküllerin enerjileri hiçbir zaman sabit kalmaz. Kristalin yüzeyinde bulunan yüksek kinetik enerjiye sahip moleküller, moleküller arası çekim kuvvetini yendikleri taktirde direkt olarak gaz fazına geçebilirler. Eğer bu katı kapalı bir kap içinde ise gaz fazına geçen molekül sayısı bir müddet sonra sabitleşir. Belli bir sıcaklıktaki bir katının buhar basıncı, katıyla denge halindeki buharın belirli bir hacmindeki molekül sayısının bir ölçüsüdür. Bazı basınçların çok düşük olmasına rağmen her katı bir buhar basıncına sahiptir. Moleküller arası çekim kuvveti ile buhar basıncı ters orantılıdır. Bu iyonik katıların buhar basınçları çok düşüktür Moleküllerin, moleküller arası çekim kuvvetini yenme gücü olan kinetik enerjinin artması ancak sıcaklığın artmasıyla sağlanır. Veya şöyle de söylenebilir. Sıcaklık arttığı taktirde kinetik enerjide artar. Dolayısıyla katının buhar basıncı da artar. Aşağıdaki şekilde buzun buhar-sıcaklık eğrisi verilmiştir.

26 Bir Katının Buhar Basıncı Bu eğri, suyun buhar basıncı eğrisini donma noktasında keser. Yani donma noktasında buhar basıncı ile suyun buhar basıncı birbirine eşit olur.

27 Bir Katının Buhar Basıncı Sıvı hali atlayarak bir katının doğrudan gaz haline geçmesi olayına süblimleşme adı verilir. Bazı süblimleşme olayları Yukarıdaki şekilde gösterilmiştir. Bir T s süblimleşme sıcaklığında bir mol katının gaz haline dönüşmesi için verilmesi gereken enerji miktarına molar süblimleşme enerjisi (entalpisi) adı verilir ve H S ile gösterilir. Bir katının H S i o katının molar erime ısısı (H E ) ve molar buharlaşma ısısı (H B ) nin toplamına eşittir. Şekilde görüldüğü gibi; (a) soğutulan bir balonun dış tabanında bir beherglasta ısıtılan katının buharlaşıp yeniden yoğunlaşması; (b) üst üste kapatılan iki saat camından alttakinde ısıtılan katının soğuk olan üsttekinde yeniden katılaşması; (c) gaz akımı ile ısıtılan bir katının cam borunun soğuk çeperlerinde yeniden katılaşması gerçekleşmektedir.

28 Faz Diyagramları Suyun; basınç-sıcaklık faz diyagramı suyun katı, sıvı ve buhar halinde bulunduğu koşullar ile suyun halini değiştiren koşulları oldukça net bir şekilde ortaya koymaktadır. Aşağıdaki şekilde su sistemi için bir faz diyagramı çizilmiştir. Her maddenin kendine has bir faz diyagramı vardır. Bu diyagramlar deneysel veriler kullanılarak çizilir ve denge halinde bulunan sistemleri tanımlar. Yandaki diyagram tek bileşenli bir sistemin davranışını gösterir. Diyagram tarafından tanımlanan sitemin toplam basıncı yalnızca su buharından kaynaklanan basınçtır. Sistemde basınca neden olabilecek başka madde mevcut değildir. Suyun faz diyagramı (ölçeksiz çizim)

29 Bu üç eğri O noktasında kesişir. O noktası bir üçlü(triplet) nokta olup, katısıvı-buhar fazlarının hepsinin dengede bulunma koşullarını verir(0,01 o C ve 0,00603 atm). Sıvılar ve Katılar Faz Diyagramları Suyun faz diyagramı, sitem üzerindeki toplam basıncın mekanik olarak sağlandığını düşünerek kolayca anlaşılır. Örneğin su üzerindeki basınç, bir silindir şeklindeki kapta bulunan su üzerine bir pistonla sağlanmış gibi düşünülebilir. Şekildeki OC eğrisi sıvının buhar basıncı eğrisidir. Bu eğri kritik nokta olan C de sona erer. Bu eğri üzerindeki her nokta maddenin sıvı buhar dengesindeki basınç ve sıcaklık değerlerini verir. SIVI GAZ OC eğrisinin uzantısı olan kısım ise aşırı soğumuş sıvıyı gösterir. OA eğrisi ile katının buhar basıncı eğrisi olup katıbuhar dengesinin bulunduğu basınç ve sıcaklık değerlerine karşılık gelir. BO eğirsi ise erime noktası eğrisi olup, katısıvı denge koşullarını belirtir.

30 Faz Diyagramları Değişik sıcaklık ve basınç koşullarında dengede bulunan fazlar faz diyagramlarından bulunabilir. Diyagramdaki her nokta basınç ve sıcaklık değerleriyle tanımlanır. Fazlar da bu noktaların yerlerinde bulunabilir. Eğer noktanın yeri; 1 o ) Katı, sıvı veya buhar olarak işaretlenmiş bölgede ise tek bir fazdan söz edilebilir. O fazda faz diyagramında gösterilen fazdır. o ) Bir çizgi üzerinde ise, iki fazdan söz edilebilir. Bu fazlar çizginin her iki tarafında belirtilen fazlardır. 3 o ) Triplet noktaya denk geldiği taktirde her üç fazda denge halinde olduğu anlaşılır. Erime noktası eğrisi olan OB eğrisinin eğimi, basınç arttıkça donma noktasının azaldığını gösterir. Bu tür eğime galyum, su ve bizmut gibi bazı maddelerde rastlanır. 1 mol su 0 o C de 18,00 cm 3 dür. 1 mol buz ise 19,63 cm 3 dür. Su donduğunda hacimde artma görülür. Bunun sonucu olarak sistemin basıncında bir artma ve donma olayına ve dolayısıyla sitem genleşmeye karşı koyar. Sonuç olarak toplam basınç arttığı taktirde suyun donma noktası azalır.

31 Faz Diyagramları Sabit basınçta, sıcaklığın değişmesiyle ortaya çıkan faz değişiklikleri, söz konusu basınçta yatay bir çizgi çizilerek faz diyagramından okunabilir. Örneğin Şekilde 1 atm noktasından çizilen doğrunun BO çizgisini kestiği nokta normal erime noktasını OC yi kestiği nokta ise normal kaynama noktasını verir. Ayrıca bu değerlendirmenin tam tersi de düşünülebilir.

32 Faz Diyagramları Sıvılar aslında donduğu zaman su gibi hacminde bir artma olmaz. Yani katı fazın sıvı fazdan daha yoğun olduğu maddeler için erime(donma) noktası eğrisinin eğimi, ters yöndedir. Aşağıdaki şekilde verilmiş olan CO nin faz diyagramı diğer faz diyagramlarına örnek gösterilebilir. CO nin faz diyagramı

33 KAYNAKLAR 1- Modern Üniversite Kimyası, C.E. MORTIMER, Çeviri: Prof.Dr. Turhan ALTINATA v.d. Çağlayan Kitabevi, Temel Üniversite Kimyası, Prof.Dr.Ender ERDİK, Prof.Dr. Yüksek SARIKAYA, Gazi Kitabevi, Genel Kimya, Prof.Dr. Baki HAZER, Karadeniz Teknik Üniversitesi Yayınları, 3.Baskı, Trabzon, Temel Kimya, Prof.Dr.Ali Osman AYDIN, Prof. Vahdettin SEVİNÇ, Değişim Yayınları, Sakarya 5- Genel Kimya, Sabri ALPAYDIN, Abdullah ŞİMŞEK, Nobel Yayınları, Fen ve Mühendislik Bölümleri İçin Kimya, R.CHANG, Çeviri: A.Bahattin SOYDAN ve A.Zehra AROĞUZ, Beta Yayınları, İstanbul, 000.