KİMYA MAKALELERİ Kategorisi - Lütfi Şahin ve Edebiyat
KategoriŞu anda KİMYA MAKALELERİ kategorisine ait sayfalara bakmaktasınız.
Bu kategoride toplam 2 içerik bulunuyor.
Öğrenci bazında ele alınmaya başlanan ve daha ileriki dönemlerde yaşamlarını sürdüren insanların kafalarına takılan soruların temelinde ast olarak deneyler ve deneylere bağlı olarak bilim yatmaktadır. Bilimsel çalışmaların öğrenci bazında değeri büyüktür ve deneyler olmadığı zaman öğrencilerin anlaması oldukça zordur.
Sizler çocuklarınıza istediğiniz kadar hücreyi ve özelliklerini anlatın, onu kafasında tasarlaması zordur. Ancak üç boyutlu bir düzenek ile gösterdiğiniz zaman kavram optimum olacaktır. Siz bir çocuğa istediğiniz kadar sigaranın zararlarından bahsedin, bunun onun beyninde sigara içmeme mantığını geliştirmesi zordur. Ancak siz bir deneyde suyun içerisinde bulunan pamuğa sigaranın etki etme modellemesini gösterdiğiniz takdirde ve bu modelin sigara içenler için aynen geçerli olduğunu ifade ettiğinizde, o çocukta sigaraya karşı tiksinti oluşturabilirsiniz. Bu ifade modellemelerini kullanmadığınız taktirde her hangi bir ilerleme kaydetmeniz mümkün değildir.
Deneyler ışığı altında yetişen çocuk, ileriki dönemlerde mantık süzgeci ve bilim felsefesi mantığı çerçevesinde sorgular... Peki neyi? Çevresinde gördüğü ve göremediği her şeyi... Sonuç itibari ile de yeni yetişen nesillerin sorgulamaları için bilimsel verileri baz alarak çocuklarımızı yetiştirmemiz uygun olacaktır.
Bundan yirmi yıl önce kalorimetre kabı ile termometreyi ifadeler içerisinde düşünen çocuk ve çocuklar, yirmi yıl sonra da termodinamik hesaplamalarında rol alan formüller üretecektir. Termometre ile sıcaklığın ve kalorimetre kabı ile de ısının ölçümlerinin yapıldığını göstermeniz; sizin ona sözel olarak binlerce defa ifade etmenizden daha etkin ve ölçülü bir anlatım modeli oluşturmanızı sağlayacaktır. İlk on yıllık süreç içerisinde derecenin sıcaklık ifadesinde, joule ve kalori kavramının ise ısı ifadesinde kullanıldığını benimseyip hazmeden çocukta soru işaretleri yerini çözüm ifadelerine bırakacaktır. Bu süreç ise ikinci on yıllık süreç içerisinde gerçekleşecektir.
Ben bu yazımda , çocukların deneyden sonra ki ilk on yılda kafalarına takılacak sorulara cevap bulmaya çalışacağım... Bütün sorulara mı? Tabi ki bu mümkün değildir. Sadece bir kaçına...
Bir öğretmen suyun serüvenini anlatırken bunu deneyle göstermek için içi su dolu bir kap getirir ve bu kabı ısıtır. Kabın ağzından bir süre sonra buhar çıkmaya başlar ve öğretmen bu buhara doğru tuttuğu düz tepsi de oluşan su damlacıklarını öğrencilere göstererek sorar; "gördünüz mü?"Sonra devam eder; " Su önce sıvı haldeydi ve sonra gaz haline geçti ve daha sonra tekrar sıvı hale geçti... İşte bu yaşamın gerçeğidir."
Yaşamın gerçeği olan maddenin hal değiştirmesi gerçeğidir. Maddenin hal değiştirmesi için sizin onu ekzotermik ya da endotermik bir reaksiyona tabi tutmanız gerekli; yani kısaca ısı alan ya da ısı veren bir reaksiyona tabi tutmanız gerekli. Katı bir maddeyi sıvı hale getirmek için onu bir ısı kaynağının üstüne koymanız gerekecektir. Binlerce joule ile ifade edilen ısı kaynağından o maddeye geçen enerji bizim ısı dediğimiz şeydir. Dakikalar içerisinde ise o maddenin üstünde bulunan termometrenin skalasının kayması ise bize o maddenin sıcaklığının arttığını göstermektedir. İşin garip tarafı da, o katı maddenin sıvı hale geçmesi için gerekli ısı da onun donması için gerekli olan ısıya eşittir ve bu formül ile ifade edildiğinde;

Q=m*Ld
Q= Maddenin donması için dışarı verilen ısı
M=Kütle
Ld=Donma ısısı

Q=m*Le
Q=Maddenin erimesi için gerekli ısı
M=Kütle
Le=Erime ısısı

Ld=Le

Bu ifadelerden anlaşılacağı üzerine erime sıcaklığında bulunan bir gram maddeyi eritmek için gerekli olan ısı miktarı ile donma sıcaklığında bulunan bir maddeyi dondurmak için dışarıya vereceği ısı miktarı birbirine eşittir. Bu ifadelerden anlaşılacağı üzerine bir maddenin donma sıcaklığı ile erime sıcaklığı da birbirine eşittir. Bunu ifade edersek:
Donma sıcaklığı= Erime sıcaklığı

Aynı ifadeler sıvı haldeki bir maddenin gaz haline geçmesi için gerekli olan buharlaşma ısısı ile gaz halindeki bir maddenin sıvı hale geçmesi için gerekli olan dışarıya ısı vermesi olan yoğuşma ısısı birbirine eşittir. Bunu ifade edersek:
Lb=Ly

Aynı şekilde sıcaklık ifadeleri de birbirine eşittir. Bunu ifade edersek:

Buharlaşma sıcaklığı= Yoğuşma sıcaklığı

LÜTFİ ŞAHİN

06/07/2014 5:34
“ Atomlardan oluşan ve atomlardan oluştuğu için tanecikli yapıya sahip olan nesnelere madde adı verilir.”Bu tanım genel olarak bütün kimya bilginlerinin kabul edebileceği bir tanım olup bana ait bir tanımlamadır.Ne şekilde olursa olsun madde tanecikli yapıda olup atom denilen ve gözle görülemiyecek kadar küçük olan yapılardan meydana gelmiştir.Modern kimyanın tanımı ise basitçe şöyledir:”hacmi ve kütlesi olan nesnelere madde adı verilir.”Asıl olarak bir nesnenin hacmi ve kütlesinin olma nedeni,o yapıyı oluşturan taneciklerden,yani atomlardan kaynaklanmaktadır.Gözle görülemeyen ve kuantum fiziğinin,atom fiziğinin oluşmasına neden olan atom adı verilen nesne asıl olarak hacmi ve kütlesi olan taneciklerdir.Bu tanecikler bir araya gelerek bugünkü madde tanımlamasının oluşmasına neden olmaktadır.Zaten atomun tanımlaması da basitçe şöyledir:”maddenin en küçük yapıtaşına atom adı verilmektedir.”
Bu atom denilen yapıtaşları üç ana parçacıktan oluşmaktadır,bunlar ise:proton,nötron ve elektron adı verilen parçacıklardır.Bu parçacıkların sayısı ise o atomun iç dinamiğini,yani kimyasal özelliklerini meydana getirmektedir.Bu özelliklerden bir kısmı ise maddenin fiziksel özelliklerini etkilemektedir,sonuçta ise belli sıcaklıkta katı,belli sıcaklıkta sıvı, belli sıcaklıkta gaz halinde bulunan bir madde yapısı ile karşılaşmaktayız.Asıl olan şudur,maddenin hangi sıcaklıklarda katı,hangi sıcaklıklarda sıvı ve hangi sıcaklıklarda gaz halinde bulunacağı,o maddenin atomik yapısı yani kimyası ile ilgilidir;ancak maddenin katı,sıvı ve gaz halinde bulunma şekli ise o maddenin fiziksel özelliğini ifade etmektedir.Ben bunu basit bir örnek ile ifade etmeye çalışacağım…Demir elementi dayanıklı bir elementtir ve bu elementin katı halden sıvı hale geçmesi için binlerce derecelik bir sıcaklığın olması gerekmektedir,ama yine bir metal tipi olan civa ise oda sıcaklığında sıvı hale geçmektedir.İşte bu hal değiştirme sıcaklıklarını belirleyen atomun genel yapısı yani kimyasal özellikleridr,ancak maddenin hal değiştirmiş hali o maddenin fiziksel yapısının değiştrilmiş halidir.Yani sıvı haline getirilmiş bir madde istenirse tekrar kolaylıkla katı hale getirilebilinir.Bu nedenle de maddenin hal değişimi fiziksel bir değişim olarak ifade edilmektedir.
Konunun içerisine dalmışken basitçe bu hal değişikliklerinde maddenin özelliklerine basitçe değinmeden edinemeyeceğim…Katı madde,maddenin en kararlı hali olup kendine has bir şekli vardır.Sıvı olan maddelerin ise kararlı halleri daha azalmış olup atomlar arası uzaklık biraz daha açılmıştır,ayrıca sıvı maddeler konuldukları kabın şeklini almaktadırlar.Gaz halindeki maddeler ise,maddenin en kararsız hali olup atomlar arası iyice artmıştır.
Peki, maddenin halleri sadece bunlar mı? Tabi ki hayır… Bir de ağır sanayide kullanılan ve benim maddenin yıldızlarda bulunan hali adını verdiğim bir hali mevcuttur. Evet , yanlış duymadınız; maddenin yıldızlarda bulunan bir hali vardır ki; maddenin bu haline plazma hali adı verilmektedir.
Maddenin plazma hali olarak adlandırılan ve sanayide kullanılan şekline yarı plazma hal, yıldızlarda bulunan haline ise tam plazma hal adı verilen bir hal durumu da mevcuttur. Bu hal yüksek sıcaklıkta ya da yüksek basınçta ortaya çıkan bir hal durumudur. Genellikle on bin derecenin üzerindeki sıcaklıklarda gazlar yörüngelerinde bulunan elektronları kaybederek iyon haline gelirler. Ben burada gazlar gelir diyorum, ancak genel olarak on bin dereceyi bulan sıcaklıklarda gaz haline dönmeyen madde de kalmayacaktır.
Maddenin plazma hali denilen hal durumu genel ifadeler çerçevesi içerisinde iki gruba ayrılmaktadır. Bunlardan birisi daha az sıcaklık ya da basınç altında oluşan ve adına kısmi iyonlaşmış plazmalar denilen şekli, ikinci olarakta daha yüksek sıcaklıkta ya da basınçta oluşan ve özellikle de yıldızlarda görülen plazma hali vardır ki, buna da tam iyonlaşmış plazma hali adı verilmektedir.


NOT 1: Bu makaleyi canım kızım Şerife Sena ŞAHİN’e ithaf ediyorum.

NOT 2:Bu makaleyi yazarken bana ait olan maddenin halleri üzerine adlı makaleden alıntı yaptım.

LÜTFİ ŞAHİN