Fen ve Teknoloji ÇEVREMİZDE SAYISIZ MADDE VARDIR Çevremize baktığımızda birçok canlı ve cansız maddelerin iç içe olduklarını görürüz. Üzerinde uyuduğumuz yataktan tutunda odamızda bulunan dolap, masa, sandalye, çantamız, kalem ve defterlerimiz hepsi birer maddedir. MADDE: Boşlukta yer kaplayan beş duyu organımızdan en az birisi ile hissedebildiğimiz ağırlığı ve hacmi olan canlı ve cansız bütün varlıklara madde denir. MADDEYİ NİTELEYEN ÖZELLİKLER Dünyadaki canlı ve cansız bütün nesneler maddedir. İnsanlar, hayvanlar, bitkiler, masa, televizyon, oyuncak, taş, su, hava, ağaç birer maddedir. Maddeleri beş duyumuzla fark edilen özelliklerine göre niteleriz. Renklerini görürüz, seslerini duyarız, kokularını, tatlarını alırız. Maddeleri beş duyu organımızla tanır ve niteleriz. Niteleme amacıyla maddelerin zıt anlamlı özelliklerini kullanırız. Maddeyi Nitelerken Kullandığımız Zıt Özellikler Saydam-Opak Parlak-Mat Sert-Yumuşak Esnek-Berk Sağlam-Kırılgan Suyu çeken-suyu çekmeyen Suda batan-suda batmayan Suyu geçiren-suyu geçirmeyen Mıknatısla çekilen-mıknatısla çekilmeyen Kokulu-Kokusuz Renkli-Renksiz Pürüzlü-Pürüzsüz SAYDAM - OPAK Maddeler ışığı geçirip geçirmeme özelliklerine göre üç farklı şekilde nitelendirilebilir. Saydam Maddeler: Üzerine düşen ışığı tamamen geçiren maddelere saydam maddeler denir. Hava, pencere ve otomobil camları, sığ su, ince naylon, cam bardak, bazı plastikler saydam maddelere örnek verilebilir. Saydam maddeler arkasında bulunan maddeleri gösterir. Yarı Saydam Maddeler: Üzerine düşen ışığın bir kısmını geçirip bir kısmını geçirmeyen maddelere yarı saydam maddeler denir. Buzlu cam, yağlı kağıt, defter yaprağı ve bazı plastikleri yarı saydam maddelere örnek olarak verebiliriz. Opak (Saydam Olmayan) Maddeler: Üzerine düşen ışığı geçirmeyen maddelere opak maddeler denir. Tahta, tahta cetvel, porselen, beton duvar, lastik, karton, bazı metaller (demir, altın, gümüş vb.) ağaç, taş, toprak, demir, yün, kumaş, deri gibi maddeler ışığı geçirmez. Bu maddeler opaktır. Opak maddeler arkasında bulunan maddeleri göstermez. PARLAK - MAT Bir ışık kaynağından gelen ışığın çoğunu yansıtan maddelere parlak madde denir. Altın bilezik, elmas, pırlanta, metal kaşık, çatal, çelik tencere, ayna, gümüş yüzük vb. maddeler parlaktır. Sayfa:1
Üzerlerine düşen ışığın çoğunu yansıtmayan maddelere mat madde denir. Taş, kömür, odun, toprak, kum, ekmek gibi maddeler mattır. SERT- YUMUŞAK Kolayca, az bir kuvvet uygulayarak sıkışabilen ve şekli değişebilen maddeler yumuşak maddelerdir. Pamuk, bulaşık süngeri, hamur, yastık, bazı meyveler, elbiselerimiz, balon, silgi, kitap sayfası gibi maddeler yumuşak maddelerdir. ESNEK - BERK Bükülüp eğilebildiğinde eski haline gelebilen bir başka deyişle kırılmadan kolayca bükülebilen maddelere esnek maddeler denilir. Bulaşık süngeri, paket lastiği, tükenmez kalem yayı, futbol topu gibi maddeler esnektir. Saçlarımızı toplamak için kullandığımız saç lastikleri esnektir. Bükülüp eğilmeye çalışıldığında kırılan veya eski haline gelemeyen maddeler berk maddelerdir. Berk maddelere kuvvet uyguladığımızda kırılırlar ve eski şekline dönemezler. Berk maddeler lastik, sünger gibi esnemez. Şekli kolaylıkla değiştirilemeyen, büyük bir kuvvet etkisiyle bile kolay kolay sıkıştırılamayan çizilmeye dayanıklı maddeler sert maddedir. Örneğin, tebeşiri tırnağımızla çok kolay çizebiliriz ancak çelik tavayı çizemeyiz. Tebeşire kolayca şekil verebiliriz ama çeliğe veremeyiz. Çelik, tebeşirden daha serttir. Tebeşir çeliğe göre yumuşak, pamuğa göre serttir. Odun, taş, metaller (demir, çelik gibi) beton, elmas, mermer, tahta, çekiç maddeler serttir. Tahta çubuk, cam, çivi, mermer, kalem, teneke kutu, çekiç sapı, metal kaşık, cam bardak gibi maddeler berk maddelerdir. SAĞLAM-KIRILGAN Maddelerin kırılma ve kopmaya gösterdikleri direnç farklıdır. Kopmaya ve kırılmaya dayanıklı olan maddelere sağlam madde, kolay kırılan ve kopan maddelere ise kırılgan madde denir. Bir maddenin sert olması sağlam olduğunu göstermez. İkisi de sert olduğu hâlde çelik kâse, porselen kâseden daha sağlamdır. Metal kaşık, balyoz ve çelik kapı sağlamdır. Cam sürahi, çay bardağı, yumurta ve cam bardak kırılgandır. Sağlam maddeler Kırılgan maddeler Sayfa:2
SUYU ÇEKEN-SUYU ÇEKMEYEN Suyla temasında suyu içine alan bir başka deyişle suyu tutan maddeler vardır. Bu maddelere suyu çeken maddeler denir. Suyu çeken maddeler suyu emerek içine alırlar. Suyu bu maddelerin emmesinin sebebi ise gözenekli (boşluklu) bir yapıya sahip olmasıdır. Havlu, peçete, kâğıt, pamuklu kumaşlar, el bezi ve süngerin suyu çekme özelliği vardır. MIKNATIS TARAFINDAN ÇEKİLME VE ÇEKİLMEME Demir, nikel, kobalt ve çelikten yapılmış maddeler mıknatıs tarafından çekilirken; plastik, alüminyum, cam, taş, tahta, kumaş, ağaç, porselen, kâğıt, silgi toprak gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilmez. Bazı maddeler ise su ile temas ettiğinde suyu çekmez. Cam, plastik, naylondan yapılan maddeler suyu çekmezler. Şemsiye, yağmurluk, kamp çadırlarının yapıldığı kumaşlar, plastik oyuncaklar, naylon poşet gibi maddeler suyu çekmez. SUDA BATAN - SUDA BATMAYAN Bazı maddeler suya atıldıklarında yüzerlerken bazı maddeler ise batar. Maddelerin suda batma ya da yüzmeleri büyüklüklerine bağlı değil, cinslerine bağlıdır. Örneğin, 10 kilogramlık cam suda batarken 100 kilogramlık plastik köpük suda yüzer. Tahta parçası, hava dolu top, ya da balon, kuru yaprak, odun talaşı, plastik tabak, plastik ördek, plastik tabak gibi maddeler suya atıldıklarında yüzer. Taş parçası, anahtar, bıçak, makas, bozuk para, kum tanesi, çivi, cam ise su dolu bir kaba atıldıklarında suda batar. Çelik ataş, toplu iğne, çivi gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilen maddelerdir. Maddelerin mıknatıslardan etkilenme özelliğinden teknolojide faydalanılmıştır. Kendiliğinden açılan kapılar, buzdolabı kapakları, bazı dolapların kapaklarının yapımında mıknatıstan faydalanılmıştır. KOKULU-KOKUSUZ Çevremizde kokulu kokusuz birçok madde vardır. Çiçek, çilek, yemek, kolonya, parfüm, naftalin, alkol, güzel kokulu maddelere örnektir. Suyun, altının, demirin, gümüşün, şekerin, tuzun kokusu yoktur. RENKLİ- RENKSİZ Maddeler farklı renklerde olabildiği gibi aynı renkte de olabilirler. Un, tuz, şeker farklı maddeler olmalarına rağmen beyaz renktedir. Maddelerin kendine özgü renkleri vardır. Yemek tuzu beyaz, çilek kırmızı, muz sarı, kömür siyah, altın sarı, süt beyaz, ağaç yaprakları yeşil renktedir. Su, hava gibi maddeler renksizdir. PÜRÜZLÜ-PÜRÜZSÜZ Maddelerin pürüzlü pürüzsüz olmaları yüzleri ile ilgilidir. Parmağımızı bir maddenin yüzeyine dokunduğumuzda onun pürüzlü ya da pürüzsüz olduğunu algılayabiliriz. Pürüzsüz yüzeyler pürüzlü yüzeylere göre daha kaygandır. Halı, araba lastiği, duvar, ağaç gövdesi, taş, tuğla, toprağın yüzeyi pürüzlüdür. Cilalı masanın, camın, mermerin, buzun, televizyon ekranının yüzeyi pürüzsüzdür. Sayfa:3
Bir Maddeyi Birçok Şekilde Niteleyebilir miyiz? Maddeleri nitelerken ve sınıflandırırken anlaşmazlıklar yaşayabiliriz. Örneğin, cam hem saydam hem de kırılgandır. Suda batar, serttir, parlak ve pürüzsüzdür. Bu nedenle maddeleri nitelerken ve sınıflandırırken kesin sınırlar çizemeyiz. Maddeyi sınıflandırırken belirsizlikler olabilir. Belirsizlikleri tartışarak, akıl ve bilim yoluyla çözebiliriz. MADDENİN NİTELİKLERİ VE KULLANIM ALANLARI Günlük yaşamımızda kullandığımız eşya ve aletler, kullanıldıkları işlere uygun özelliklerde yapılır. Örneğin, görmemizi kolaylaştıran gözlük saydam bir madde olan camdan yapılır. Masa, sandalye, dolap gibi ev eşyaları sert ve sağlam madde olan tahta ve çelikten yapılır. Eşyalar üretilirken malzemelerin özellikleri iyi belirlenmeli ve kullanılacağı yere göre seçilmelidir. Örneğin; su geçiren malzemeden üretilen yağmurluk ya da ısıya dayanıklı olmayan malzemeden üretilen tencere kullanışlı olmaz. MADDENİN KULLANIM ALANLARINA GÖRE ADLANDIRILMASI Günlük hayatta maddeleri çok farklı alanlarda kullanırız. Maddeler kullanıldıkları yere göre farklı isim alabilir. Cisim, malzeme, eşya, alet bu farklılıklar sonucu karşımıza çıkan kavramlardır. Bir madde birden fazla kullanım alanına sahip olabilir. Maddelerin kesin bir sınırı yoktur. Maddeler kullanıldığı yere göre farklı isimler alır ancak bazı durumlarda birinin yerine öteki kullanılır. Örneğin, cetvel bir eşyadır ama kullanım alanından dolayı alet olarak da isimlendirilir. Aynı şekilde şapkayı hem eşya hem de cisim olarak isimlendiririz. MADDE : Çevremizde gördüğümüz hemen her şey maddedir. Hava, su, toprak, taş, kalem, silgi gibi boşlukta yer tutan ve kütlesi olan varlıklar birer maddedir. Cisim, malzeme, alet ve eşya olarak adlandırdığımız her şey maddedir. Bir nesnenin madde olabilmesi için boşlukta yer kaplaması ve kütlesinin olması gerekir. Boşlukta yer kaplayan ve kütlesi olan herhangi bir şey maddedir. CİSİM : Katı maddenin şekil verilmiş hâline cisim denir. Şekil verilebilme özelliklerinden dolayı yalnızca katı maddeler cisim olabilir. Sıvı ve gaz halde cisim olmaz. Her cisim bir maddedir ama her madde bir cisim değildir. Bir cisim bazen birden fazla maddeden yapılabilir. Masayı yaparken tahtanın yanında metal maddelerde kullanırız. Tabloda ağaç ve çelikten yapılan cisimleri inceleyiniz. Madde Cisim Ağaç Kurşun kalem, masa, tahta, cetvel, sandalye, kereste Çelik Tencere, kaşık, çatal, bıçak, tepsi, çaydanlık Eşya ve alet olan her şey aynı zamanda birer cisimdir. EŞYA : Günlük hayatımızı kolaylaştıran cisimlere eşya denir. Eşyalar uzun süre dayanan, eskiyen ama tükenmeyen maddelerdir. Eşyalar eskir ama uzun süre dayanır. Birkaç kullanımdan sonra atılmaz. Yüzümüzü kurulamak için kullandığımız havlu bir eşyadır. Üzerine oturduğumuz sandalye, kitaplarımızı koyduğumuz çanta, soğuktan korunmak için giydiğimiz palto birer eşyadır. Koltuk, masa, sıra, tencere, çanta, kalem, pantolon, gömlek birer eşyadır. Sayfa:4
MALZEME : Bir maddenin ya da cismin oluşmasında kullanılan birçok maddeden biri malzemedir. Örneğin, ekmek yaparken kullanılan su, un, maya, tuz birer malzemedir. Malzeme olan maddeler eşyalar gibi uzun süre dayanmaz. Kısa sürede biter ve yerine yenisi alınır. Kâğıt havlu malzemedir. Bitince yenisini alırız. Kumaş havlu ise eşyadır. Uzun süre kullanırız. ALET : Maddelere şekil vermek, onlar üzerinde bir iş yapmak için kullandığımız cisimlere alet denir. Örneğin, kalemtıraş, testere, çekiç, makas, tornavida, mikser gibi cisimler birer alettir. Aletler sağlam, dayanıklı maddelerden yapılır. Aletler en çok marangozluk, ayakkabıcılık, sıvacılık, tornacılık gibi mesleklerde kullanılır. MADDENİN HALLERİ Maddeler doğada katı sıvı ve gaz olmak üzere üç halde bulunur. KATILAR : Çevremizdeki bazı maddelerin belirli şekilleri vardır. Dışarıdan etki olmadığı sürece şekillerinde bir değişiklik olamaz. Belirli bir şekli olan bu maddeler katı halde bulunmaktadır. Bazı katı maddeler çok küçük taneciklerden meydana gelebilir. Küçük taneli bu katılar, sıvalarla benzer özellikler göstererek konulduğu kabın şeklini alır. Katılar, elle tutulup gözle görülebilen ve belirli bir şekli olan maddelerdir. Katıların bu özellikleri sayesinde sıra, masa, sandalye, koltuk dolap ve çanta gibi eşyaları kolaylıkla kullanılabilmekteyiz. Katı maddelerin; Belirli bir şekli vardır. Belirli bir hacmi vardır. Akıcılık özelliği göstermez. Sıkıştırılamaz. (Ancak sünger ve plastik top hariç) Büyük taneli katılar bulundukları kabın şeklini almazlar. Un, şeker, pirinç, tuz, mercimek ve kum gibi küçük taneli katılar içinde bulundukları kabın şeklini alırlar. SIVILAR : Belirli bir şekli olmayan, konulduğu kabın şeklini alan, akıcılık özelliği gösteren maddelere sıvı maddeler denir. Kolonya, süt, zeytinyağı, alkol, çay, gazlı içecekler, meyve suyu, mürekkep, su birer sıvı maddedir. Katıların şeklini çizebiliriz fakat sıvıların belirli bir şekli olmadığı için sıvıların şeklini çizerek göstermekte zorlanırız. Ancak içinde bulundukları kaba göre sıvının aldığı şekli çizebiliriz. Sıvı maddelerin; Belirli bir şekli yoktur. Belirli bir hacimleri vardır. Bulundukları kabın şeklini alırlar. Sıkıştırılamaz. Akışkandır. Bazı sıvı maddeler uçucu veya yanıcıdır. Renkli ya da renksiz olabilirler. Sayfa:5
Hangi Katılar Sıvılara Benzer Davranır? Pirinç, mercimek, toz şeker gibi katı maddeler sıvılar gibi dolduruldukları kabın şeklini alırlar. Aynı zamanda böyle küçük taneli katılar sıvılar gibi akıcılık özelliği gösterir. Resimdeki gibi paket delindiğinde toz şeker tıpkı bir sıvı gibi akar. Küçük taneli katıların sıvı gibi davranması bunların sıvı olduğu anlamına gelmez. Mercimekler doldurduğumuz kabın şeklini alıyor gibi görünse de her bir mercimeğin belli şekli vardır. Başka bir kaba doldurduğumuzda mercimek tanelerinin şekli değişmez. GAZLAR : Gaz maddeler bulundukları kabı tamamen doldurur. Boş bir su şişesinin içi hava ile doludur. Sınıfımız ve odamız da hava ile doludur. Bisiklet lastiğini şişirirken hava lastiğin her yerine dolar. Lastik sadece bir taraftan şişmez. Gazların belirli bir şekli yoktur. Şişenin içine dolarak şişenin şeklini alır. Tekerleği şişirdiğimizde tekerleğin şeklini alır. Gaz maddeler akışkandır. Balonu şişirdiğimizde havayı balonun içine doldururuz. Balonu herhangi bir ucundan sıktığımızda içindeki hava diğer tarafa akar. Gaz maddeler bulundukları kaplardan çıkınca kısa süre içinde serbestçe etrafa hızla yayılır. Balonun ağzını gevşettiğimizde içindeki hava hızla dışarı çıkar, ortama yayılır. Parfüm kokusu da gazların yayıldığını gösteren bir örnektir. Evin bir köşesine sıkılan parfüm, evin her tarafına yayılır ve parfüm kokusu hissedilir. Gazlar çok küçük gözeneklerden kaçabilir. Bu özellik, gazların yayılma özelliğine sahip olduğunu gösterir. Şişirdiğimiz bir balonu toplu iğne ile deldiğimizde içindeki hava hızla dışarı çıkar. Bunu yüzümüze çarpan rüzgârdan ve balonun küçülmesinden anlarız. Gaz maddelerin; Belirli bir şekli yoktur. Belirli bir hacimleri yoktur. Bulundukları kabı tamamen doldururlar. Sıkıştırılabilirler. Sıkıştırılınca hacimleri küçülür. Elle tutulamazlar, gözle görülemezler. Duyu organımızla varlığını hissedebiliriz. Uçucudurlar. Kolonya hem sıvı hem gaz olan maddedir. Kolonya şişede iken sıvı halde olup, elimize döktükten sonra ortamın her yerinde kolonya hissedilir fakat görülmez. Kolonya ortama dağıldığında gaz hale geçmiştir. MADDELERİN HAL DEĞİŞTİRMELERİNİN GÜNLÜK YAŞANTIMIZA ETKİLERİ Maddelerin ani olarak hâl değiştirmeleri günlük yaşamımızı olumsuz yönde etkileyebilir. Kış aylarında aşırı soğuklarda, yoğun kar yağışlarında yollar buz tutar. Bu tür olayalar trafik kazalarına neden olabilir. Evlerin su boruları donarak patlayabilir Gazların yayılma özelliği ile havada bulunan mikroplar etrafa çok çabuk yayılarak hastalıklara neden olabilir. Sayfa:6
MADDENİN ÖLÇÜLEBİLİR ÖZELLİKLERİ Maddelerin; parlaklık, matlık, renk, koku, tat, saydamlık, opaklık gibi niteleyen özelliklerinin yanı sıra ölçülebilen kütle ve hacim olmak üzere nicelikleri vardır. Sıvıların net kütlesini bulmak için ölçülen brüt kütleden kabın kütlesi(dara) çıkarılır. KÜTLE : Maddenin miktarı ile ile ilgili bir büyüklüktür. Madde miktarının bir ölçüsüdür. Madde miktarı arttığında kütlesi de artar. Büyüklüğü aynı olan farklı maddelerin kütleleri aynı kütlesinin tahmin edilmesinde yanıltıcı olabilir. Resimde görüldüğü gibi aynı büyüklükteki demir ve pamuk parçaları aynı kütleye sahip değillerdir. Demirin kütlesi, pamuktan daha büyüktür. Sıvının kütlesi = Brüt kütle Dara kütlesi HACİM : Maddenin boşlukta kapladığı yere hacim denir. Katı, sıvı ve gaz maddelerin hacimleri ölçülürken farklı yöntemler uygulanır. Maddelerin kütlelerinin doğru ve tam ölçülmesi için eşit kollu terazi kullanılır. Günlük yaşamımızın da teknolojik gelişmesi ile elektronik teraziler de kullanılır. Kütle birimi olarak gram(g) ve kilogram(kg) kullanılır. 1. Sıvıların Hacminin Ölçülmesi: Sıvıların hacmini ölçmek için dereceli silindir, beher veya ölçü kapları kullanılır. Hacim birimi olarak (L) ve mililitre(ml) birimleri kullanılır. Sıvı, gaz ve küçük taneli katıların kütleleri de eşit kollu terzi ile ölçülür. Ancak bu maddeler, bulundukları kapların şekillerini aldıklarından içine konuldukları kapla birlikte ölçüm yapılır. Sıvıların kütlesini ölçmek için öncelikle sıvının konulacağı kabın kütlesi bilinmelidir. Ölçmede kullanılan boş kabın kütlesine dara adı verilir. Sıvının bulunduğu kap ile sıvının toplam kütlesine brüt kütle denir. Sıvıların miktarını belirlemede genellikle sıvıların hacminden yararlanılır. Sayfa:7
2. Katıların Hacminin Ölçülmesi: Düzgün şekli olan katıların hacimleri matematiksel formüllerle hesaplanır. Düzgün şekli olmayan katıların hacimleri, dereceli silindirle ölçülür. Bisküvi; süt ve buğday gibi ham maddelerin kullanılmasıyla üretilen bir işlenmiş maddedir. Zeytinyağı; zeytinden, ekmek; buğdaydan üretilen işlenmiş maddelerdir. 3. Gazların Hacminin Ölçülmesi: Gazların belli hacimleri yoktur. O yüzden konuldukları kabın hacmini doldururlar. Buna göre kabın hacmi ne kadar ise gazın hacmi ona eşittir. MADDENİN DEĞİŞİMİ İnsanlar maddeleri işleyerek, kullanabilecekleri nesnelere dönüştürürler. DOĞAL MADDELER : Doğada insan eli değmemiş durumda bulunan maddelere doğal madde denir. Doğal maddeler çeşitli ürünlerin üretilmesinde ham madde olarak kullanılır. Toprak, taş, ağaç, tahıllar, sebze, süt, meyve, petrol, mermer, demir, gümüş ve altın cevherleri doğal maddelerdir. İŞLENMİŞ MADDELER : Tabiattaki doğal maddelerin, bazı işlemlerden geçirilmesiyle oluşturulan ve şekillendirilen nesnelere işlenmiş madde adı verilir. Petrol yer altından çıkarılan doğal bir maddedir. Petrol rafineri adı verilen tesislerde işlenerek benzin, mazot, LPG ve gaz yağı elde edilir. Dolayısıyla benzin, mazot, LPG ve gaz yağı işlenmiş maddelerdir. Koyun ve keçiden elde edilen yün ve kıl gibi doğal maddeler, iplik yapımında ham madde olarak kullanılır. Un, süt ve şekerden elde edilen bisküvi işlenmiş bir maddedir. Bisküvi ise pasta malzemesi olarak kullanılabilir. YAPAY MADDELER : Doğada bulunan doğal maddelerin bilinçsiz bir şekilde insanlar tarafından tüketilmesi sonucunda, doğal maddelere benzetilerek yapılmış olan maddelere yapay madde denir. Örneğin; lastik, yapay gübre, yapay ipek, yapay şeker, teflon, naylon gibi maddeler yapay maddedir. İnsanlar çeşitli yöntemler, araç ve gereçler kullanarak ham maddeleri, işlenmiş maddelere dönüştürürler. Çanta, ayakkabı ve bavul üretiminde hayvan derisi kullanılır. Ancak azalan hayvan nesli ve artan ihtiyaçlar nedeniyle doğal deri ihtiyacı karşılanamaz hale gelmiştir. Sayfa:8
Vinileks (yapay deri) Doğal deri yerine vinileks adı verilen yapay deri üretilmiştir. Hangi Doğal Olaylar Maddenin Değişiminde Rol Oynar? Yağmur Rüzgâr Buzlanma Sel Deprem Akarsu Sıcaklık değişimleri Yiyecekleri pişirme sırasında, yapışmaması için tencerelerin iç kısmı teflonla kaplanır. Plastik, içine katılan bazı maddelerle sertleştirilerek bakalit adı verilen bir madde elde edilir. Bakalit ise tencere, çaydanlık saplarında ve elektrik malzemelerinin üretiminde kullanılır. Kauçuk ağacından elde edilen doğal kauçuk yerine yapay kauçuk elde edilmektedir. Yapay kauçuk hortum, bulaşık eldiveni, araba lastiği, paket lastiği gibi ürünlerin elde edilmesinde kullanılmaktadır. Rüzgârlar, kum taneciklerini ve toprak parçacıklarını taşırlar. Böylece, kum tanecikleri ve toprak parçacıkları yer değiştirir. Bu sırada kum tanecikleri ve toprak parçaları kayalara çarparak onların aşınmalarına neden olurlar. Bu aşınma ile önemli değişiklikler doğurabilirler. Örneğin; Peribacaları, rüzgârların ve yağmur sularının kayaları uzun yıllar boyunca aşındırması sonucu oluşmuştur. Ayrıca rüzgâr toprağı toz halinde sürekli taşıyacak erozyona neden olur. Verimli toprakları götürüler. Şiddetli rüzgârlar kasırga ve hortum oluşturarak önemli zararlara yol açabilir. Yapay kauçuk, plastik, naylon, teflon gibi maddeler petrol kökenli maddelerdir. DOĞA OLAYLARININ MADDEYE ETKİSİ : Doğa olayları, maddeleri sürükleyerek, aşındırarak ve parçalayarak yeryüzünü şekillendirir. Yağmur, sel, akarsu, rüzgâr, buzlanma, deprem, gece-gündüz ve mevsimlerdeki sıcaklık değişimleri gibi doğal olaylar, maddelerin değişimine neden olur. Doğa olaylarının birisi de depremdir. Depremler, şiddetli sarsıntı sonucunda çevremizde istemediğimiz değişimleri çok çabuk oluştururlar. Volkanlarda zamanla faaliyete geçerek çevreyi değiştiren etmen olarak rol oynar. Sayfa:9
Sıcaklık değişimi de doğadaki değişimi nedenlerinden birisidir. Sıcaklıkların ani düşmesi Yağan yağmur suları toprak ve kayaçlar arasındaki boşluklara dolar. Gündüz sıcak olan hava, gece aniden soğuyunca kayaçların arasındaki su donar. Donan su, kayacın parçalanmasına neden olur. Bunun sonucunda da toprak oluşur. Büyük ve sert kayaçların bu yolla parçalanması yıllar sürer. Bir başka deyişle, ani sıcaklık değişimi kayaların parçalanmasına ve toprağın oluşmasına neden olur. Akarsular, kayaların aşınmasına ve parçalanmasına neden olur. Kıyılarındaki taşı ve toprağı kopararak da o yerin şeklini değiştirir. Ayrıca çok uzun yıllar sonra vadileri oluştururlar. MADDENİN ISI ETKİSİYLE DEĞİŞİMİ 1. ISINMA VE SOĞUMA : Maddenin ısı alarak sıcaklığının yükselmesine ısınma denir. Maddenin ısı vererek sıcaklığının düşmesi olayına ise soğuma denir. Maddelerin sıcaklığını ölçmek için termometre adı verilen araçlar kullanılır. Termometreler ile havanın; katı, sıvı, gaz maddeler ve insan vücudu gibi değişik maddelerin sıcaklığı ölçülebilir. İnsan vücudunun sıcaklığını ölçen termometreler çok hassas olması gerekir. Su, aktığı yerleri aşındırması nedeniyle toprağın, kayaların ve çakılların yer değiştirmesine neden olur. Yağışlar sel sularına dönüşürler ve önüne gelen taş, toprak ve daha birçok maddeyi sürüklerler. Sürüklenme sonucu bu maddelerin çarptığı her şey aşınır ve çevre zarar görür. Buzullar da yeryüzünün şekillenmesinde etkilidir. Büyük kar ve buz kütleleri kutup bölgelerinde ya da dağların tepelerinde buzulları oluşturmaktadır. Buzullar da akarsular ve rüzgârlar gibi aşındırma ve biriktirme yaparak yeryüzünü şekillendirir. Buzullar hareket ederken kopardıkları taş ve toprakları beraberinde sürükler. Sıcaklık birimi o C (derece selsiyus) tur. Bir kovaya döktüğümüz kaynar su, çok sıcaktır. Üzerine bir miktar soğuk su eklediğimiz zaman kovadaki suyun sıcaklığı azalacaktır. Sıcaklıkları farklı olan maddeler arası ısı alışverişi gerçekleşir. Bu maddeler temas ettirildiğinde sıcak olan maddeden soğuk olan maddeye doğru ısı akışı gerçekleşir. Bütün sıcaklık değişimleri bu şekilde gerçekleşir. Maddeler arasında ısı alış verişinin gerçekleşebilmesi için maddelerin sıcaklıklarının farklı olması gerekir. Örneğin 0 o C sıcaklığındaki su içerisine 0 o C sıcaklığında buz atıldığında sıcaklıkları eşit olduğundan su ile buz arasında, ısı alışverişi olmaz. Sıcak olan madde soğuk olan maddeye ısı verdiğinden dolayı soğur. Soğuk olan madde sıcak olan maddeden ısı aldığı için ısınır ve sıcaklığı artar. Sayfa:10
Kısacası; sıcak maddenin sıcaklığında azalma soğuk maddeninkinde ise artma olur. Bu ısı alışverişi temas ettirilen maddelerin sıcaklıkları eşit oluncaya kadar devam eder. Maddelerin sıcaklıkları eşitlenince ısı alışverişi (ısı akışı) durur. 1. HÂL DEĞİŞİMİ Maddenin katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hâli vardır. Isı maddelerde hâl değişikliği meydana getirir. Değerli Bilgi: Isı ve sıcaklık farklı kavramlardır. Sıcaklık termometre ile ölçülen bir büyüklüktür. Isı, bir madde değildir. Bir şeyin madde olarak nitelendirilebilmesi için kütlesinin olması gerekir. Isının kütlesi yoktur. Isı, bir enerji türüdür. 85 o C Isı 10 o C Sıcaklık azalır Sıcaklık artar Özetleyecek olursak; Isı, sıcaklığı fazla olan maddeden az olan maddeye doğru hareket eder. Sıcaklıkları eşit olan maddelerde ısı alışverişi olmaz. Isı maddelerin sıcaklığını etkiler. Maddeler hal değiştirdiğinde yapısında değişim olmaz. Bir maddenin sıcaklık değişimi aldığı ısı miktarına, kütlesine ve yapısına bağlıdır. Isı alışverişinde maddelerin kütlesi değişmez ama hacmi değişir. Su hariç, ısı alan bir maddenin hacmi büyür. Ayrıca su hariç, ısı veren maddenin hacmi küçülür. Katı hâldeki maddelerin yeterince ısı aldıklarında sıvı hâle geçmesine erime adı verilir. Buzun eriyerek suya dönüşmesini, margarinin eriyerek sıvıya dönüşmesini örnek olarak verebiliriz. Sıvı hâldeki maddelerin yeterince soğuduklarında katı hâle geçmesine donma adı verilir. Suyun donarak buza dönüşmesini, krema ve sütün donarak dondurmaya dönüşmesini sıvı maddenin katı hale geçmesine örnek verebiliriz. Katı maddeler yeterince ısıtıldığında sıvı hâle, sıvı maddeler de yeterince ısıtıldığında gaz hâline geçerler. Sıvı maddelerin ısı alarak gaz hâline dönüşmesi olayına buharlaşma denir. ISI ALIŞ-VERİŞLERİNDE DEĞİŞİM: Hacim Kütle Sıcaklık Hâl değişimi Sıcaklık artarsa hacim büyür. Sıcaklık azalırsa hacim küçülür. Değişmez. Isı alırsa sıcaklık artar. Isı verirse sıcaklık azalır. Hâl değişimi sırasında ısı artar veya azalır. Fakat sıcaklık değişmez. Örneğin buz ısıtıldığında suya, su da ısıtıldığında buhar hâline dönüşür. Buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşen bir olaydır. Soğuk havalarda yavaş buharlaşma olur. Hava sıcaklığı artarsa buharlaşma hızlanır. Isı alan sıvı maddelerde buharlaşma gittikçe hızlanır. Buharlaşmanın en hızlı olduğu nokta kaynama noktasıdır. Sayfa:11
Katı maddelerin ısı alarak, sıvı hâle geçmeden direk gaz haline geçmesine süblimleşme adı verilir. Naftalinin ısı alarak gaz hale dönüşmesi Tuvaletlere konulan koku gidericilerin ısı alarak gaz hâline dönüşmesi Gaz maddeler ısı vererek sıvı hale dönüşebilir. Çiy i buna örnek olarak verebiliriz. 1. Şekil 2. Şekil 3. Şekil Örneğin; şeker ısıtıldığında erimez. Şekil 2 de olduğu gibi rengi önce sarıya sonra kahverengiye döner. Isıtma işlemine devam edildiğinde şekil 3 teki gibi şekerin kömürleştiğini görürüz. Kömürleşen şekerin yapısı değişir ve artık kullanılamaz hâle gelir. Ekmeğin de kızartıldığı zaman önce renginin kahverengileştiğini, ısıtma işlemine devam edildiğinde ise kömürleştiğini, ısıtma işlemine devam edildiğinde ise kömürleştiğini görürüz. Günlük hayatta kullandığımız pek çok katı madde ısıtılarak eritilebilir. Böylece bu maddelere istenilen şekil verilebilir. Cam, altın, demir, mum gibi katı maddeler ısının etkisiyle eriyen maddelerdir. Bu maddeler eritilip sıvı hâle getirildikten sonra kalıplara dökülerek soğutulduklarında döküldükleri kabın şeklini alırlar. Mum ve çikolata eritildikten sonra kalıplara dökülerek şekillendirilebilir. Bunun dışında odun, yün, un, et, tuz maddeler ısının etkisiyle bozunur. Meyve ve sebzeler, yaz mevsiminde güneşte kurutulur. Güneşte kurutulan meyveler bozunur. Bozunan maddelerin yapısı değişir. Bu maddeler soğutulduğunda eski durumlarına, yapılarına dönemez. Cam, plastik, demir gibi maddelerin erimedonma yöntemiyle geri dönüşümü yapılır. Katıların bu özelliğinden yararlanılarak farklı ürünler yapan çeşitli meslekler vardır. Diş hekimleri kuyumcular, demirciler, heykeltıraşlar kullandıkları bu maddelere eriterek şekil verirler. Isı, bütün maddelerin sıcaklıklarının artmasına neden olur. Fakat her katı madde, ısı aldığında erimez. Bazı katı maddeler ısının etkisiyle bozunmaya uğrar. Bozunma, maddenin tekrar eski hâline dönmeyecek şekilde değişikliğe uğramasıdır. 3. BOZUNMA MADDELER DOĞADA KARIŞIK HÂLDE BULUNUR MADDELER DEĞİŞİMİ Çevremizde bulunan maddeleri katı, sıvı ve gaz olarak sınıflandırmıştık. Ancak, maddeler katı, sıvı gaz dışında da sınıflandırılırlar. Maddeleri, kendilerini meydana getiren meydana getiren taneciklerin çeşitliliğine göre de sınıflandırılabilir. SAF MADDELER Yapısında kendinden başka madde içermeyen, başka maddelerle karışmamış maddelere saf madde denir. Sayfa:12
Bakır bir teli ne kadar küçük parçalara ayırdığımızda her küçük parça yine bakır özelliğini gösterir. Parçalar ne kadar ufalanırsa ufalansın yine bakırdır. Bakır, tek bir maddeden oluştuğu için saf maddedir. Günlük hayatta kullandığımız her madde saf değildir. Betonu balyozla kırıp ufaladığımız zaman yapısında kum, çimento ve çakıl gibi maddeler vardır. Beton, bakır gibi tek bir maddeden oluşmadığı için saf madde değildir. Çünkü saf maddeler tek cins madde içerir. Demir çivi demirin işlenmesi ile elde edilir ve içinde demirden başka madde olmadığı için saf maddedir. Hava içinde, solunumla aldığımız oksijen bulunur. Oksijen saf maddedir. Hava ise içinde birden fazla madde bulunduğundan saf madde değildir. şeker bakır altın Tuz, civa, şeker, su, bakır, altın gümüş, demir tozu, alüminyum, tahta birer saf maddedirler. Musluk suyu, deniz suyu, saf madde değildir. Çünkü içinde kendisinden başka klor, madensel tuzlar, mineraller vardır. Karışımları ayırdığımızda karıştırmadan önceki saf maddeleri elde ederiz. Saf maddeler, kendilerinden daha küçük maddelere bölünemedikleri halde karışımlar için bu durum geçerli değildir. Karışımı oluşturan maddeleri çeşitli yöntemlerle ayırabiliriz. Çevremizde gördüğümüz toprak deniz birer karışımdır. Doğal madde olan ham petrol; benzin, gaz yağı, motorin gibi maddelerden oluşan karışımdır. Katı haldeki maddelerde karışım oluşturabilir. Un- kepek karışımı, raptiye-iğne karışımı, karabiber-tuz karışımı katı madde karışımlarına örnektir. Katı maddelerle oluşturulan karışımlarda, karışım içindeki her maddeyi görerek ayırt edebiliriz. Katı maddeler, sıvı maddelerle bir araya gelerek karışımı oluşturabilirler. Katı sıvı ve gaz maddeler bir araya gelerek hem kendi aralarında hem de katı, sıvı ya da gaz hâldeki maddelerle bir araya gelerek karışım oluşturabilirler. Deniz suyu, maden suyu, içtiğimiz çay, limonata, meyve suları, çorba, toprak, hava, baklava, kolonya, gazoz, çelik, çamur, salata, turşu, ayranı karışımlara örnek verilebiliriz. KARIŞIMLAR Birden çok saf maddenin bir araya gelerek oluşturdukları maddelere karışım denir. Karışımı oluşturan maddeler saf madde ya da karışım olabilir. Pasta bir karışımdır. Pasta malzemelerinden şeker ve tuz saf maddedir, süt, vanilya ve krema ise karışımdır. Karışımları oluşturan maddeler özelliklerini kaybetmezler. Salata bir karşımdır. Salata; domates, soğan, bibere, havuç, marul, salatalık vb. sebzelerin doğranıp üzerine tuz, limon suyu, zeytinyağı gibi sıvıların dökülerek karıştırılmasıyla yapılır. Salatanın içindeki maddeleri görebiliriz. Bu karışımı oluşturan maddeleri kolayca ayırabiliriz. ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNME Bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar çok küçük parçalara ayrılıp dağılması olayına çözünme denir. Bir maddenin, sıvı içinde eşit biçimde dağılarak oluşturduğu karışıma çözelti denir. Çözeltilerin iki bileşeni vardır. Bu iki bileşenden fazla olanına çözücü, az olanına çözünen denir. Çözünme sonucunda oluşan maddeye çözelti denir. Sayfa:13
Çözeltiler de bir karışımdır. Çözeltilerin çoğu sıvıdır fakat katı ve gaz çözeltiler de vardır. Çözücü Su Çözünen Şeker Çözelti Şekerli su Yer altı ve yer üstü sularına karışan yağmur suyu, denizlere dökülür. Bu sayede denizdeki su miktarı, dolayısıyla denizin tuzluluk oranı çok fazla değişmez. Su Tuz Tuzlu su Kurşun Kalay Lehim Çay Şeker Şekerli çay Su Yoğurt Ayran Süt Şeker Şekerli süt Çayın içine attığımız şekeri karıştırdığımızda, çay içindeki şeker taneciklerini göremeyiz. Şeker, çayın içinde çözünmüştür yani çayı çayın içinde gözle görülemeyecek kadar küçük parçalara ayrılarak çayın her yerine dağılmıştır. Bu durumda şekerli çay çözeltidir. Şeker, çay içinde çözünmüş, çay ise şekeri çözmüştür. Çözeltiler de karşımlar gibi saf madde değildir. En az iki maddenin karıştırılmasıyla oluşur. Çözeltiler de aslında karışımdır. Çözeltiler her yerde eşit dağılırlar. Eşit miktarda dağılım olmazsa karışım olurlar. Çözelti olmazlar. Örneğin: Şekerli sudaki maddeler her yerde eşit miktarda dağıldıklarından çözeltidir. Kumlu su, biber- tuz, unlu-su her yerde eşit miktarda dağılmadıklarından karışım haldedir. Deterjanlar suda iyi çözünür. Su bulaşık yıkarken deterjanı çözer, bulaşıkları öyle yıkarız. Erime ve Çözünme Aynı Şey midir? Erime: Bir katının ısıtılarak sıvı hale geçmesidir. Çözünme: Bir maddenin başka bir madde için dağılmasıdır. Çözünme, erime değildir. Şeker suda erimez, çözünür. KARIŞIMLARIN AYRILMASI Karışımları Ayırma Yöntemleri: Karışımları oluşturan maddeler özelliklerini kaybetmedikleri için her maddeyi farklı yöntemler kullanarak ayırabiliriz. Bu yöntemler şunlardır: 1. Süzme Yöntemi Birbiri içinde çözünmeyen katı-sıvı karışımları, ayrıştırmalarda kullanılır. Örneğin haşlanmış olan makarna kevgir ile süzülerek suyundan ayrıştırılır. Demlikteki çay süzgeçten geçirilerek süzdürülür. DENİZDEKİ TUZLULUĞUN NEDENİ Toprakta bulunan çeşitli maddelerden bir de tuzdur. Yağmur suları ve yer altı suları ile topraktaki tuz çözünür. Çözünen tu, akarsular ile birlikte denizlere taşınır. Denizdeki su buharlaştığında, suda bulunan tuz denizde kalır. Denizdeki su azalmasına rağmen tuz miktarı değişmediği için denizin tuzluluğu artar. Fakat buharlaşan su, tekrar yağmur olarak yeryüzüne düşer. Süzerek ayırma yönteminde, katının büyüklüğüne göre katıyı tutan, sıvıyı geçiren süzgeç kullanılır. Süzme yöntemiyle sadece sıvı-katı karışımlar değil, katı-katı karışımları da ayırabiliriz. Sayfa:14
Örneğin un elenirken içindeki iri taneler süzgeçte kalarak undan ayrılmış olur. Kum, pirinç, talaş, demir tozu gibi maddeler suyla karıştırıldığında süzme yöntemi ile ayrılabilir. Mercimek-su karışımını ayırmak için süzme yöntemi kullanılarak ayrılabilir. DİKKAT Yüzdürerek ayırma yönteminde esas olan cisimlerin batma ve yüzme özelliğinin olmasıdır Suda çözünmeyen katı maddeleri süzme yöntemiyle sudan ayırmak mümkündür. Ancak tuzlu su şekerli su gibi çözeltiler süzme yöntemiyle ayrılamaz. 2. Yüzdürme Yöntemi Suda çözünemeyen katı maddeleri ayırmada kullanılan diğer yöntemdir. Birbirine karışmış farklı yoğunluktaki katı maddeler sıvı içinde yüzdürülerek ayrılır. Örneğin, kum ve odun talaşı karışımında kum suda batma, odun talaşı suda yüzme özelliğine sahip olduğundan suda yüzdürme yöntemi kullanılarak karışımı ayırabiliriz. Tahta parçası, plastik cetvel, demir çivi, taş suda batma ve yüzme özelliklerinden faydalanılarak ayrılabilir. 3. Eleme Yöntemi Değişik irilikteki katı taneciklerden oluşmuş maddeler eleme yöntemi ile birbirinden yarılabilir. Örneğin, kum ile içindeki çakıl taşları elenerek ayrıştırılabilir. 4. Mıknatısla Ayırma Yöntemi Karışımdaki maddeler, suda yüzme veya suya batma özellikleri kullanılarak birbirinden ayrılabilir. Karışımları oluşturan maddelerden biri, mıknatıs tarafından çekiliyorsa mıknatısla ayırma yöntemi kullanılabilir. Demir, nikel ve kobalt gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilen maddelerdir. Kum, seramik, kürdan plastik, tuz, şeker ve kâğıdı çekmez. Bu maddeleri içeren karışımlar mıknatıs sayesinde ayrılabilir. Sayfa:14
Örneğin çamurlu su karışımını ayırmak için bu yöntem kullanılır. Çamurlu su bir kabın içerisine konularak bekletilirse belirli bir süre sonra çamur dibe çöker ve su üstte kalır. Örneğin demir tozu- şeker tozu ya da demir tozutahta talaşından oluşan bir karışımı ayırmak için mıknatısla ayırma yöntemi kullanılabilir. Mıknatıs demir tozlarını çeker geriye şeker tozu kalır. 5. Buharlaştırma Yöntemi Bir sıvı ile bir katı maddenin oluşturduğu çözeltiyi bileşenlerinden ayırmak için kullanılan yöntemdir. Bu yöntemi kullanılması için öncelikle katı maddenin sıvıda çözünmesi gerekir. Çamurlu su Dinlenmiş su Taş ve toprakla karışmış içme sularında çöktürme yöntemi kullanılır. 7. Damıtma Yöntemi Kaynama noktaları farklı, sıvı-sıvı karışımları ayırmada kullanılır. Bu yöntemde karışan maddelerin kaynama noktalarının farklı olmasından yararlanılır. Kaynama noktası daha düşük olan sıvı daha çabuk buharlaşmaya başlar, ayrı ayrı bir kapta toplanarak yoğunlaştırılır. Örneğin, alkol-su karışımı ısıtıldığında kaynama sıcaklığı daha düşük olan alkol (78 o C ) buharlaşır. Kaynama derecesi 100 o C olan su ise daha kaynama sıcaklığına ulaşmadığı için kap içinde kalır. Tuz ve suyla yaptığımız çözeltide, tuzu gözle göremeyiz fakat tadını algılayabiliriz. Tuzlu suyun içindeki tuz, buharlaştırma yöntemiyle sudan ayrılabilir. Kum- su karışımında buharlaştırma yöntemi ile ayrılmaz. Kum, suda çözünen bir katı değildir. Eleme yöntemiyle ayrılabilir. 6. Dinlendirerek Ayırma Yöntemi Bir sıvı içine dağılmış katı taneciklerin dibe çökmesini bekleme yöntemidir. Bu yüzden bu yönteme çöktürme yöntemi de denilebilir. Katı-sıvı karışımları dinlendirildiğinde yani kısa bir süre bekletildiğinde, katıların sıvı dibine çökmesi sağlanabilir. Sayfa:16