Elementlerin sınıflandırılması ve fiziksel-kimyasal değişimler hakkında bilgi. Periyodik tablo, metaller, ametaller, soygazlar, fiziksel ve kimyasal özellikler.
Elementler çeşitli özellikleri ile birbirlerinden ayrılırlar. Örneğin bazı elementler elektriği iyi iletirken bazıları az iletir veya hiç iletmez. Bu nedenle bir araç veya gerecin üretiminde hangi elementlerin kullanılabileceğine karar verebilmek için elementlerin özelliklerini çok iyi biliyor olmak gerekir.
Elementlerin sınıflandırılması ile ilk çalışmalar 1829 yılında Johann Dobereiner tarafından yapılmıştır. Daha sonraki yıllarda Dmitri İvanovic Mendeleyev elementleri artan atom kütlelerine göre sıralamıştır. 1913 yılında ise Henry Moseley elementlerin doğru atom numaralarını tespit etmiş ve elementleri artan atom numaralarına göre sınıflandırarak günümüzde kullandığımız periyodik tablonun oluşmasını sağlamıştır.
Periyodik tablo, elementlerin artan atom numaralarına göre sıralandığı bir tablodur. Periyodik tablodaki elementler, fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından benzerlik gösterir.
Fiziksel ve kimyasal değişimler, maddelerin yapı ve özelliklerinde meydana gelen değişikliklerdir.
Fiziksel değişimlerde maddelerin yapısı değişmez, sadece özellikleri değişir. Örneğin buz eridiğinde veya su buharlaştığında, maddenin yapısı değişmez, sadece durumu değişir.
Kimyasal değişimlerde, maddelerin yapısı değişir ve yeni maddeler oluşur. Örneğin, demir oksitlendiğinde, demir ve oksijen yeni bir madde olan demir oksit oluşturur.
Fiziksel ve kimyasal değişimler, günlük hayatta sıklıkla karşılaştığımız olaylardır. Bu değişimleri anlayarak, çevremizdeki dünyayı daha iyi kavrayabiliriz.
Fiziksel ve Kimyasal DeğişimlerMaddelerin fiziksel yapısının yanı sıra iç yapısını da değiştiren olaylara kimyasal değişim adı verilir. Kimyasal değişimler sonucu maddelerin kimliği değişir ve yeni maddeler oluşur. Maddelerin kimliğinin değişmesinin sebeplerinden biri de atomlar arası bağların kırılması ve yerine yeni bağların oluşması sonucu yeni maddelerin meydana gelmesidir.
| Fiziksel Değişimler | Kimyasal Değişimler |
| Maddelerin sadece şekil, görünüm, renk gibi dış yapısını değiştiren olaylardır. | Maddelerin iç yapısını da değiştiren olaylardır. |
| Maddelerin kimliği değişmez. | Maddelerin kimliği değişir ve yeni maddeler oluşur. |
| Kesme, koparma, yırtma, ezme, kırma, çözünme ve hâl değişimi gibi olaylar maddelerde fiziksel değişimlere neden olabilir. | Yanma, çürüme, pişme, küflenme, fotosentez, solunum, sindirim, mayalanma ve paslanma gibi olaylar maddelerde kimyasal değişimlere neden olmaktadır. |
Kimyasal değişimler, maddelerin atomlar arası bağlarını kırarak yeni bağlar oluşturarak yeni maddeler oluşturur. Bu değişimlerde maddelerin kimliği tamamen değişir ve yeni özellikler kazanır.
Kimyasal Değişimler Hakkında VideoAsitler ve bazlar, günlük hayatımızda sıkça karşılaştığımız ve farklı özellikleriyle birbirlerinden ayrılan maddelerdir. Asitler, ekşi tada sahip olan ve sulu çözeltilerde hidrojen iyonu (H+) veren maddelerdir. Bazlar ise, acı tada sahip olan ve sulu çözeltilerde hidroksit iyonu (OH-) veren maddelerdir.
Asitler ve bazlar bir araya geldiklerinde, nötralleşme reaksiyonu gerçekleşir. Bu reaksiyonda, asit ve baz birbirlerinin özelliklerini ortadan kaldırır ve tuz ve su oluşur. Nötralleşme reaksiyonu, aşağıdaki genel denklemle gösterilir:
Asit + Baz → Tuz + SuAsitler ve bazlar, günlük hayatımızda birçok alanda kullanılır. Örneğin, asitler; temizlik malzemelerinde, gıda katkı maddelerinde, ilaçlarda ve endüstriyel üretimde kullanılır. Bazlar ise; sabun ve deterjanlarda, kağıt üretiminde, ilaçlarda ve endüstriyel üretimde kullanılır.
Asitler ve bazlar, özellikleri ve kullanım alanları bakımından birbirlerinden farklılık gösteren maddelerdir. Asitler ekşi tada sahiptir ve sulu çözeltilerde hidrojen iyonu (H+) verirken, bazlar acı tada sahiptir ve sulu çözeltilerde hidroksit iyonu (OH-) verir. Asitler ve bazlar, nötralleşme reaksiyonunda birbirlerinin özelliklerini ortadan kaldırır ve tuz ve su oluşturur.
Asitler ve bazlar günlük hayatımızda sıklıkla karşılaştığımız iki tür kimyasal maddedir. Bu maddeler birçok farklı özellikle birbirlerinden ayrılırlar. Asitler, ekşi tada sahip, pH değeri 7'den düşük olan ve asitlik gösteren maddelerdir. Bazlar ise, acı tada sahip, pH değeri 7'den büyük olan ve bazik özellik gösteren maddelerdir.
| Özellik | Asitler | Bazlar |
|---|---|---|
| Tad | Ekşi | Acı |
| pH Değeri | 7'den küçük | 7'den büyük |
| Asitlik/Baziklik Göstergesi | Asitlik gösterir | Bazik özellik gösterir |
| Mavi Turnusol Kâğıdı Üzerindeki Etkisi | Maviyi kırmızıya çevirir | Kırmızıyı maviye çevirir |
| Kırmızı Turnusol Kâğıdı Üzerindeki Etkisi | Kırmızıyı maviye çevirir | Maviyi kırmızıya çevirir |
| Metil Oranj Üzerindeki Etkisi | Kırmızı renk verir | Sarı renk verir |
| Fenolftalein Üzerindeki Etkisi | Renk değiştirmez | Pembe renge döner |
| Elektrik Akımı İletkenliği | Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir | Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir |
| Yakıcılık ve Parçalayıcılık | Kuvvetli asitler yakıcı ve parçalayıcıdır | Bazlar yakıcı ve parçalayıcı değildir |
| Dokunma Hissi | Ele kayganlık hissi verir | Ele kayganlık hissi vermez |
| Tepkimeler | Bazlarla tepkime verir | Asitlerle tepkime verir |
| Metal ve Cam-Porselen Üzerindeki Etkisi | Metal ve mermerlere etki eder | Cam ve porselenlere etki eder |
| Günlük Kullanımda Bulunan Örnekler | Sabun, diş macunu, bulaşık deterjanı, çamaşır sodası, kabartma tozu, acı biber | Sodyum hidroksit, potasyum hidroksit, kalsiyum hidroksit, amonyak, karbonatlar, bikarbonatlar |
Asitler ve bazlar bir araya geldiklerinde birbirlerini nötr hale getirirler. Bu reaksiyona nötralleşme reaksiyonu adı verilir. Nötralleşme reaksiyonlarında oluşan yeni madde, tuz ve sudur.
Asit yağmurları, sanayi faaliyetleri sonucu atmosfere salınan kirletici gazların su buharıyla birleşerek yağmur suyunda asit oluşturması sonucu oluşan yağışlardır. Asit yağmurları, çevreye ve insan sağlığına olumsuz etkiler yaratır.
Asit yağmurları, hava kirliliğinin bir sonucudur. Atmosfere salınan kükürt dioksit (SO2) ve azot oksitleri (NOx) gazları, su buharıyla reaksiyona girerek sülfürik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) oluşturur. Bu asitler, yağmur suyuna karışarak asit yağmurlarını oluşturur.
Asit yağmurları, ormanları, gölleri ve nehirleri kirletir. Ağaçların yapraklarına zarar vererek ormanların yok olmasına neden olur. Su kaynaklarını asitleştirerek balık ölümlerine ve sucul ekosistemlerin bozulmasına yol açar. Ayrıca, tarihi yapıları ve heykelleri tahrip eder.
Asit yağmurları, insan sağlığına da olumsuz etkiler yapar. Solunum yolu hastalıklarına, cilt sorunlarına ve kansere neden olabilir.
Asit yağmurlarının önlenmesi için, hava kirliliğinin azaltılması gerekir. Sanayi tesislerinde filtre sistemleri kullanılmalı, fosil yakıtların yakılması azaltılmalı ve yenilenebilir enerji kaynaklarına geçilmelidir.
Asit yağmurları ve çevreye verdiği zararlar hakkında daha fazla bilgi edinmek için aşağıdaki kaynakları inceleyebilirsiniz:
Maddelerin ve enerjinin özellikleri ve etkileşimlerini inceler.
Isı, bir enerji türüdür ve direkt ölçülemez. Ancak alınan ya da verilen ısı kalorimetre kabı ile hesaplanabilir. Birimi ise kalori (cal) ya da joule’dür (J). Sıcaklık ise, maddelerin molekül başına düşen ortalama hareket enerjilerinin bir göstergesidir. Sıcaklık bir enerji türü değildir ve sıcaklık termometre ile ölçülür. Birimi Celcius’tur (°C).
Öz ısı, bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gerekli olan ısı miktarıdır. Öz ısı, maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Öz ısı, madde miktarına bağlı olmayıp maddenin cinsine bağlıdır. Birimi ise cal/g °C ya da J/g °C’tur.
| Madde | Öz Isı (J/g °C) |
|---|---|
| Su | 4,18 |
| Buz | 2,10 |
| Alüminyum | 0,90 |
| Bakır | 0,39 |
| Demir | 0,46 |
| Kurşun | 0,13 |
Farklı maddelerin öz ısılarının farklı olduğunu ve bu farklılığın maddelerin sıcaklık değişimlerine olan duyarlılıklarını etkilediğini öğrendik. Öz ısısı düşük olan maddeler sıcaklık değişimlerine daha duyarlıdırlar.
YouTube Videosu: Öz Isı - Nedir, Nasıl Hesaplanır? Diğer Kaynaklar: Khan Academy: Öz Isı Ducksters: Öz IsıMaddenin taneciklerinin yakınlık derecesi, birbirleri arasındaki çekim kuvvetinin büyüklüğüne bağlı olarak üç temel hâlde bulunmaktadır. Katı, sıvı ve gaz. Sıcaklık ve basınç koşullarının değişmesiyle maddeler hâl değiştirirler.
Katı maddelerin sıcaklık artışı ile sıvıya dönüşmesi erime, sıvı maddelerin sıcaklık düşüşü ile katıya dönüşmesi ise donma olayıdır. Erime ve donma sıcaklıkları aynı sıcaklıklardır. Her maddenin erime ve donma sıcaklığı farklıdır.
Eriyen maddenin tanecikleri, birbirinden uzaklaşır ve sıvılaşma gerçekleşir. Tam tersine, donan sıvıdaki tanecikler, birbirlerine yaklaşır ve katılaşma gerçekleşir. Bu hâl değişimleri sırasında madde ısı alır ya da verir.
Sıvı maddelerin sıcaklık artışı ile gaza dönüşmesi buharlaşma, gaz maddelerin sıcaklık düşüşü ile sıvıya dönüşmesi ise yoğunlaşma olayıdır. Buharlaşma ve yoğunlaşma sıcaklıkları aynı sıcaklıklardır. Her maddenin buharlaşma ve yoğunlaşma sıcaklığı farklıdır.
Buharlaşan sıvının tanecikleri, birbirinden uzaklaşır ve gazlaşma gerçekleşir. Tam tersine, yoğunlaşan gazdaki tanecikler, birbirlerine yaklaşır ve sıvılaşma gerçekleşir. Bu hâl değişimleri sırasında madde ısı alır ya da verir.
Her maddenin bir öz ısı değeri vardır. Öz ısı, maddenin belirli bir miktarının sıcaklığını 1 santigrat derece yükseltmek için gereken ısı miktarıdır. Öz ısı, maddenin özgün bir özelliğidir. Maddeler, öz ısı değerlerine göre üç gruba ayrılır:
Maddenin hâl değişimleri, sıcaklık ve basınç koşullarının değişmesiyle gerçekleşir ve öz ısı, maddenin özgün bir özelliğidir. Bu kavramlar, birçok günlük olayı ve bilimsel uygulamayı anlamak için önemlidir.
Maddelerin özellikleri, sıcaklıkla değişir. Sıcaklık artarken maddelerin tanecikleri hareketlenir ve birbirlerinden uzaklaşır. Sıcaklık azalırken ise maddelerin tanecikleri yavaşlar ve birbirlerine yaklaşır. Bu durum maddelerin hâl değiştirmesine neden olur. Maddenin katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hâl durumu bulunur.
Katı hâldeki maddelerin tanecikleri çok sıkışık ve düzenli bir şekilde dizilmiştir. Bu nedenle katı hâldeki maddeler belirli bir şekle ve hacme sahiptir. Katı hâldeki maddelerin tanecikleri titreşim hareketi yaparlar.titreşim hareketi diğer hâllere göre daha zayıftır.
Sıvı hâldeki maddelerin tanecikleri katı hâldeki maddelerin taneciklerine göre daha gevşek ve düzensiz bir şekilde dizilmiştir. Bu nedenle sıvı hâldeki maddeler belirli bir şekle sahip değildir, ancak belirli bir hacme sahiptir. Sıvı hâldeki maddelerin tanecikleri titreşim ve öteleme olarak adlandırılan hareket biçimlerine sahiptirler.
Gaz hâldeki maddelerin tanecikleri çok gevşek ve düzensiz bir şekilde dizilmiştir. Bu nedenle gaz hâldeki maddeler belirli bir şekle ve hacme sahip değildir. Gaz hâldeki maddelerin tanecikleri titreşim, öteleme ve dönme olarak adlandırılan hareket biçimlerine sahiptirler.
Maddelerin hâl değişimi günlük hayatımızda çok önemlidir. Örneğin, suyun donması ve erimesi, yiyeceklerin pişirilmesi, ütülemenin yapılması gibi işlemler maddelerin hâl değiştirmesi sayesinde gerçekleşir.
Madde ve Endüstri ile ilgili Youtube videosu Madde ve Endüstri ile ilgili MEB materyaliTürkiye'de kimya sektörü oldukça geniş ürün çeşitliliğine sahiptir. Temizlik, boya, kozmetik, ilaçlar gibi tüketim mallarının yanı sıra gübreler ve tarım ilaçları, imalat sanayisinin ihtiyaç duyduğu organik ve inorganik kimyasallar, boyalar ve laboratuvar kimyasalları bu ürünler arasında sayılabilir. Ülkemizde kimya endüstrisi küçük ve orta ölçekli işletmelerden oluşmakla birlikte bu alanda büyük ölçekli firmalar ile çok uluslu şirketler de faaliyet göstermektedir.
Kimya endüstrisi; yerli ve ithal olmak üzere çeşitli hammaddeler kullanmaktadır. Yerli hammaddeler arasında; linyit, kömür, doğalgaz, tuz, kireç taşı, florür ve bor mineralleri sayılabilir. İthal hammaddeler ise; petrol, plastik hammaddeleri, kimyasal maddeler, ilaç hammaddeleri ve tarım ilaçlarıdır.
Türkiye'de kimya endüstrisi, ülke ekonomisi için önemli bir yere sahiptir. Ancak sektörün birçok sorunu bulunmaktadır. Bu sorunların çözülmesi için; hammadde maliyetlerinin düşürülmesi, teknolojik yatırımların artırılması, çevre kirliliğinin önlenmesi, rekabet gücünün artırılması ve Ar-Ge çalışmalarına destek verilmesi gerekmektedir.
Yararlı Linkler: Türkiye'de Kimya Endüstrisi Türkiye'de Kimya Endüstrisi ve GeleceğiKimya sektörü, Türkiye'de önemli bir sanayi koludur ve ülke ekonomisine önemli katkılarda bulunmaktadır. Kimya sektörü, ülkenin ihtiyaç duyduğu birçok kimyasal ürünü üretir ve bu ürünleri hem iç pazarda hem de dış pazarlarda satmaktadır.
Türkiye'deki kimya sektörü, Cumhuriyet'in ilanından sonra temelleri atılan bir sektördür ve sanayiye paralel olarak gelişmiştir. Cumhuriyet döneminde, kimyasal ürünlere olan ihtiyaç artarken, çeşitli sanayi kolları için ara kimyasal ürünler de zamanla büyük önem kazanmıştır. İlk kimya sanayisi tesisleri devlet tarafından kurulmuştur. Bu tesisler arasında, Gemlik Suni İpek Fabrikası, Makine ve Kimya Endüstrisi Kurumu, Bor Sanayisi Tesisleri ve Azot Sanayisi Tesisleri yer almaktadır. 1950'li yıllarda, sanayileşme hamlesiyle kimyasal maddeye olan ihtiyaç doğal olarak artmıştır. 1950'den itibaren başlatılan ithalat, kimyasal maddelerin ülkemizde üretilmesi ihtiyacını ortaya çıkarmıştır.
Türk özel sektörü, daha sonraki yıllarda kimya sanayisinde yatırıma yönelmiştir. Ülkemizde kurulan yabancı firmalar ise kapasitelerini büyütmüş ve ürün çeşitlerini artırmışlardır. 1970 yılında, devlet Yarımca'da küçük kapasiteli bir petrokimya tesisi, 1985'te ise Aliağa Petrokimya Tesisleri'ni kurmuş ve işletmeye açmıştır.
Türkiye'deki kimya sektörünün gelişmesinde önemli rol oynayan birçok kuruluş bulunmaktadır. Bu kuruluşlar arasında, İstanbul Kimyevi Maddeler ve Mallüller İhracatçılar Birliği, Kimya Sanayicileri Derneği, Kimya Endüstrisi İşverenleri Sendikası ve Kimya Mühendisleri Odası yer almaktadır.
Bu kuruluşlar, kimya sektörünün sorunlarını çözmek, sektörün gelişimine katkıda bulunmak ve sektörün uluslararası alanda rekabet gücünü artırmak için çalışmalar yürütmektedirler.
Türkiye'deki kimya sektörü, ülke ekonomisine önemli katkılarda bulunan bir sektördür. Sektör, hem iç pazarda hem de dış pazarlarda faaliyet göstermektedir. Kimya sektörünün gelişmesinde birçok kuruluş önemli rol oynamaktadır. Bu kuruluşlar, sektörün sorunlarını çözmek, sektörün gelişimine katkıda bulunmak ve sektörün uluslararası alanda rekabet gücünü artırmak için çalışmalar yürütmektedirler.
Kimya endüstrisi, kimya alanını doğrudan kapsayan konularda ve kimyanın ilişkili olduğu alanlarda sürekli olarak araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılan, yeni ürünler ve bu ürünlerin üretimi için yeni teknolojiler geliştirilen bir sektördür. Kimya endüstrisinin gelişmesi, beraberinde birçok sanayi kolunun da gelişmesine olanak sağlamaktadır. Ülkemizde de kimya endüstrisinin gelişimine katkı sağlayan kurum ve sivil toplum kuruluşları vardır.
Kimya endüstrisi, ülkelerin kalkınmasında çok önemli rol oynamaktadır. Kimya endüstrisi ile ilgili çalışma alanları, sürekli gelişen teknolojiye paralel olarak daha da ilerlemektedir. Kimyagerlik, kimya mühendisliği, tekstil mühendisliği, petrol mühendisliği, metalürji ve malzeme mühendisliği kimya endüstrisi ile ilgili meslekler arasında sayılabilir. Gelecekte ise ülkemizin zengin bor kaynaklarına sahip olması nedeniyle bor mühendisliği, kimya endüstrisi alanında çalışmalar yapabilecek meslek dalı olmaya adaydır.
Ülkemizde kimya endüstrisinin gelişimine katkı sağlayan kurum ve sivil toplum kuruluşları, yapmış oldukları çalışmalar ile yayımladıkları kitap ve dergilerin yanı sıra çeşitli teşviklerle de ülkemizin bu alanda gelişme hedeflerine katkı sağlamaktadır. Üniversitelerin kimya bölümleri de yaptıkları bilimsel çalışmalar ile kimya endüstrisinin gelişimine katkı sağlamaktadır.
Kimya endüstrisi, sürekli gelişen ve büyüyen bir sektördür. Bu sektör, ülkelerin ekonomik kalkınmasında önemli rol oynamaktadır. Kimya endüstrisinin gelişmesi, beraberinde birçok sanayi kolunun da gelişmesine olanak sağlamaktadır. Ülkemizde de kimya endüstrisinin gelişimine katkı sağlayan kurum ve sivil toplum kuruluşları vardır. Bu kurum ve kuruluşlar, yapmış oldukları çalışmalar ile yayımladıkları kitap ve dergilerin yanı sıra çeşitli teşviklerle de ülkemizin bu alanda gelişme hedeflerine katkı sağlamaktadır.
Kaynaklar: Kimya Endüstrisi Hakkında Bilgi Kimya Mühendisleri Odası Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü