Madde Nedir ? Maddenin Özellikleri Nelerdir ?

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-28-2012

# 1 Maddenin ortak özellikleri

Kütle

Kütle, bir cismin özündeki niceliklerin ölçüsüdür

Diğer bir deyişle kütle, madde miktarıdır

Ayrıca nesnenin hareket etmeye karşı gösterdiği direnç olarak da adlandırılabilir

Kütlesi büyük olan nesneye aynı kuvvet uygulandığında hızlanması daha düşük olur

Diğer bir deyişle kütlesi büyük olan daha büyük eylemsizliğe sahiptir

Günlük kullanımda kütle genellikle ağırlık ile karıştırılır

Kütle bulunduğu ortamın yerçekimine göre değişmez bir değerdir

Birimi

Kütlenin SI birim dizgesine göre temel birimi kısaca kg ile yazılan kilogramdır

Ayrıca kütleyi ölçmek için aşağıdaki birimler de kullanılır:

* gram: 1 gr = 0

001 kg
* ton: 1 ton = 1000 kg
* MeV/c² (Özellikle atomaltı parçacıkların kütlesinin hesaplanmasında kullanılır

)

SI birim dizgesi dışında da şartlara bağlı olarak değişik birimler kullanılabilir:

* slug
* pound
* atomik kütle birimi
* Planck kütlesi
* Güneş kütlesi

Görelilik teorisinde de gösterildiği gibi kütle (m) ile enerji (E) arasında E=mc² bağlantısı olduğundan enerji için kullanılan diğer tüm birimler de kütle için kullanılabilir

Örneğin bir enerji birimi olan elektron volt (eV) parçacık fiziğinde kütle için çokça kullanılır

Bu değer yaklaşık olarak 1

783 × 10−36 kg kadardır

Hacim

ΉΕγΆBir cismin uzayda kapladığı yer miktarına hacim denir

SI birim sisteminde temel hacim birimi m3 : metreküp'tür

Diğer hacim birimleri bundan türetilebilir

V sembolü ile gösterilir

Not: Bir maddenin hacmi değişir ama kütlesi değişmez

Atom ve Molekül
Atom
Atom Yunanca atomos, bölünemez anlamına gelir

Bir kimyasal elementin bütün özelliklerini taşıyan en küçük parçacığıdır

Gözle görülmesi imkânsız, çok küçük bir parçacıktır ve sadece taramalı tünel mikroskobu (atomik kuvvet mikroskobu) ile incelenebilir

Bir atomda, a yapılı çekirdeği saran negatif yüklü bir (elektron) bulutu vardır

Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur

Atomdaki proton sayısı elektron sayısınına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür

Elektron ve proton sayıları eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır

İyonlar oldukça kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için ortamdaki başka iyon ve atomlarla etkileşime girerler

Bir atom, sahip olduğu proton ve nötron sayısına göre sınıflandırılır: atomdaki proton sayısı kimyasal elementi tanımlarken, nötron sayısı da bu elementin izotopunun tanımlar

Her elemetin radyoaktif bozunma veren en az bir izotopu vardır

Elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur ve foton salınımı veya emilimi yaparak farklı seviyeler arasında geçişlerde bulunabilirler

Elektron, elementin kimyasal özelliklerini belirlemesinin yanısıra atomun manyetik özellikleri üzerinde de oldukça etkilidir

Helyum atomunun orantılı bir gösterimi

Elektron bulutunun koyuluğu 1s elektron orbitalinin olasılık fonksiyonu üzerinden alınmış bir "görüş çizgisi" integraline karşılık gelmektedir

Büyütülmüş resimdeki çekirdek şematiktir ve protonlar pembe, nötronlar ise mor ile gösterilmiştir

Gerçekte, çekirdeğin (ve her bir nükleonun) dalga fonksiyonu küresel simetriye sahiptir (ancak, daha karmaşık çekirdekler için durum farklıdır)

Sınıflandırma
Bir elementin en küçük bölümü
Özellikler
Kütlesi ≈ 1

67 × 10-27 kg (H) ~
≈ 395

13 × 10-27 kg (U)
Kaynak: İngilizce Wikipedia [1][2]
Çapı 25 pm (H) ~ 260 pm (Cs)
Kaynak: İngilizce Wikipedia [3]
Elektrik yükü Sıfır (eğer atomdaki elektronların sayısı protonlarınkine eşitse)

Molekül

Molekül kimyada genel olarak en az iki atomun değişik durumlarında beraber durmasıyla oluşan, bütün şekline denir

[1] Genel olarak bir molekül, saf kimyasal maddenin kendi başına bütün kimyasal bileşimini ve özelliklerini taşıyan en küçük parçasıdır

[2] Bazı katı ve sıvı kimyasal maddelerde (örneğin; metaller, eriyik durumundaki tuzlar, kristaller, vb) bu tanım her zaman geçerli değildir ve böyle kimyasal maddelerin farkedilebilir moleküllerden değil atomlardan oluştuğu söylenmelidir

Moleküler fizikte ise bir molekül, iki ya da daha fazla atomdan oluşan, yeterli düzeyde değişmez, elektriksel olarak nötr bir oluş biçimidir

[3] Tekatomlu molekül genel düşüncesi, asal gazlardaki gibi tek atomlu moleküller, neredeyse tek başına gazların kinetik teorisinde açıklamada kullanılır

[4] Çok atomlu iyonlar bazen işe yarar bir şekilde elektirksel olarak yüklenmiş moleküller şeklinde düşünülebilirler

Hidrojen ve oksijen elementlerinde olduğu gibi atomların oluşturduğu atom kümesi molekül olarak adlandırılır

Atom ve molekül maddelerin özelliğini taşıyan en küçük birimdir

Yüzden fazla çeşit atom vardır

Bazı moleküller tek çeşit atomdan oluşurken, bazı moleküller farklı çeşit atomlar içerebilir

Ağırlık

Ağırlık, bir cisme uygulanan kütle çekim kuvvetidir

Dinamometre ile ölçülür

Dünya'da bir cismi ele alırsak yükseğe çıkıldıkça ağırlık azalır, kutuplara gidildikçe ağırlık fazlalaşır, ekvatora gittikçe ağırlık azalır, dünyanın merkezine inildikçe ağırlık artar

Ağırlık birimi newton'dur ve kısaca N ile gösterilir

Yatay bir taban üzerine konan bir cismin, o taban üzerine yaptığı basınca ya da bir noktaya asılı bir cismin, o noktaya uyguladığı yer çekimi kuvvetine verilen ad

Bu bakımdan, ağırlığın yönü, yer çekimi kuvvetinin yönündedir

Bu da, cismin kütlesine ve o yerin ivmesine bağlıdır

İvme, yeryüzünde cismin bulunduğu yere göre değişebildiğine göre, kütlesi sabit olan bir cismin mutlak ağırlığı, küre üzerinde bulunduğu yere göre değişebilir

Ağırlık Merkezi:

Bir cismin parçacıkları üzerine etki eden yerçekimleri bileşkesinin uygulama noktasına verilen ad

Boşluğa bırakılan her cisim, yerçekiminin etkisi altında kalarak düşer

Yerçekimi, cismin yere düşmesini, dolayısıyla bir ağırlığı olmasını sağlar

Yerçekimi kuvveti, kütlesi (m) olan bir nokta gibi tasarlanan cismin parçacıklarına ayrı ayrı etki yapar

Bir cismin ağırlık merkezi, o cismin meydana gelmesini sağlayan noktalar sisteminin, o noktada toplanmış ve yerçekimi kuvveti o noktaya etki ediyormuş gibi olan halidir

Bir cismin ağırlık merkezinin de

neyle elde edilmesi, onun şekline göre değişir

Ağırlık merkezi bilinince, ya da kendine has prensiplerle bulununca, cisimlerin denge hallerini ve yapılan çeşitli yapıtların devrilmeden durabilmelerini sağlamak mümkün olur

* Ağırlık=Kütle x Yer çekimi ivmesi

Ağırlığı 1 kg olan bir cisim:

* Güneş'te 247

2 N
* Merkür'de 3

71 N
* Venüs'te 8

87 N
* Dünya'da 9

81 N
* Ay'da 1

62 N(Ay'daki ağırlık Dünya'daki ağırlığın 6'da 1'idir

)
* Mars'ta 3

77 N
* Jüpiter'de 23

30 N
* Satürn'de 9

2 N
* Uranüs'de 8

69 N
* Neptün'de 11 N
* Plüton'da 0

06 N'dur

* 1 kg'lık kütlenin ağırlığı Paris'te 9,81 N

alınarak

Ekvator'da 9,78 N
Kutuplarda 9,83 N
İstanbul'da 9,80 N
Ankara'da 9,78 N'dur

Antalya'da 9,76'dır

10-28-2012	#5
Prof. Dr. Sinsi	Madde Nedir ? Maddenin Özellikleri Nelerdir ? # 1 Maddenin ortak özellikleri Kütle Kütle, bir cismin özündeki niceliklerin ölçüsüdür Diğer bir deyişle kütle, madde miktarıdır Ayrıca nesnenin hareket etmeye karşı gösterdiği direnç olarak da adlandırılabilir Kütlesi büyük olan nesneye aynı kuvvet uygulandığında hızlanması daha düşük olur Diğer bir deyişle kütlesi büyük olan daha büyük eylemsizliğe sahiptir Günlük kullanımda kütle genellikle ağırlık ile karıştırılır Kütle bulunduğu ortamın yerçekimine göre değişmez bir değerdir Birimi Kütlenin SI birim dizgesine göre temel birimi kısaca kg ile yazılan kilogramdır Ayrıca kütleyi ölçmek için aşağıdaki birimler de kullanılır: * gram: 1 gr = 0001 kg * ton: 1 ton = 1000 kg * MeV/c² (Özellikle atomaltı parçacıkların kütlesinin hesaplanmasında kullanılır) SI birim dizgesi dışında da şartlara bağlı olarak değişik birimler kullanılabilir: * slug * pound * atomik kütle birimi * Planck kütlesi * Güneş kütlesi Görelilik teorisinde de gösterildiği gibi kütle (m) ile enerji (E) arasında E=mc² bağlantısı olduğundan enerji için kullanılan diğer tüm birimler de kütle için kullanılabilir Örneğin bir enerji birimi olan elektron volt (eV) parçacık fiziğinde kütle için çokça kullanılır Bu değer yaklaşık olarak 1783 × 10−36 kg kadardır Hacim ΉΕγΆBir cismin uzayda kapladığı yer miktarına hacim denir SI birim sisteminde temel hacim birimi m3 : metreküp'tür Diğer hacim birimleri bundan türetilebilir V sembolü ile gösterilir Not: Bir maddenin hacmi değişir ama kütlesi değişmez Atom ve Molekül Atom Atom Yunanca atomos, bölünemez anlamına gelir Bir kimyasal elementin bütün özelliklerini taşıyan en küçük parçacığıdır Gözle görülmesi imkânsız, çok küçük bir parçacıktır ve sadece taramalı tünel mikroskobu (atomik kuvvet mikroskobu) ile incelenebilir Bir atomda, a yapılı çekirdeği saran negatif yüklü bir (elektron) bulutu vardır Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur Atomdaki proton sayısı elektron sayısınına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür Elektron ve proton sayıları eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır İyonlar oldukça kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için ortamdaki başka iyon ve atomlarla etkileşime girerler Bir atom, sahip olduğu proton ve nötron sayısına göre sınıflandırılır: atomdaki proton sayısı kimyasal elementi tanımlarken, nötron sayısı da bu elementin izotopunun tanımlar Her elemetin radyoaktif bozunma veren en az bir izotopu vardır Elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur ve foton salınımı veya emilimi yaparak farklı seviyeler arasında geçişlerde bulunabilirler Elektron, elementin kimyasal özelliklerini belirlemesinin yanısıra atomun manyetik özellikleri üzerinde de oldukça etkilidir Helyum atomunun orantılı bir gösterimi Elektron bulutunun koyuluğu 1s elektron orbitalinin olasılık fonksiyonu üzerinden alınmış bir "görüş çizgisi" integraline karşılık gelmektedir Büyütülmüş resimdeki çekirdek şematiktir ve protonlar pembe, nötronlar ise mor ile gösterilmiştir Gerçekte, çekirdeğin (ve her bir nükleonun) dalga fonksiyonu küresel simetriye sahiptir (ancak, daha karmaşık çekirdekler için durum farklıdır) Sınıflandırma Bir elementin en küçük bölümü Özellikler Kütlesi ≈ 167 × 10-27 kg (H) ~ ≈ 39513 × 10-27 kg (U) Kaynak: İngilizce Wikipedia [1][2] Çapı 25 pm (H) ~ 260 pm (Cs) Kaynak: İngilizce Wikipedia [3] Elektrik yükü Sıfır (eğer atomdaki elektronların sayısı protonlarınkine eşitse) Molekül Molekül kimyada genel olarak en az iki atomun değişik durumlarında beraber durmasıyla oluşan, bütün şekline denir[1] Genel olarak bir molekül, saf kimyasal maddenin kendi başına bütün kimyasal bileşimini ve özelliklerini taşıyan en küçük parçasıdır [2] Bazı katı ve sıvı kimyasal maddelerde (örneğin; metaller, eriyik durumundaki tuzlar, kristaller, vb) bu tanım her zaman geçerli değildir ve böyle kimyasal maddelerin farkedilebilir moleküllerden değil atomlardan oluştuğu söylenmelidir Moleküler fizikte ise bir molekül, iki ya da daha fazla atomdan oluşan, yeterli düzeyde değişmez, elektriksel olarak nötr bir oluş biçimidir [3] Tekatomlu molekül genel düşüncesi, asal gazlardaki gibi tek atomlu moleküller, neredeyse tek başına gazların kinetik teorisinde açıklamada kullanılır [4] Çok atomlu iyonlar bazen işe yarar bir şekilde elektirksel olarak yüklenmiş moleküller şeklinde düşünülebilirler Hidrojen ve oksijen elementlerinde olduğu gibi atomların oluşturduğu atom kümesi molekül olarak adlandırılır Atom ve molekül maddelerin özelliğini taşıyan en küçük birimdir Yüzden fazla çeşit atom vardır Bazı moleküller tek çeşit atomdan oluşurken, bazı moleküller farklı çeşit atomlar içerebilir Ağırlık Ağırlık, bir cisme uygulanan kütle çekim kuvvetidir Dinamometre ile ölçülür Dünya'da bir cismi ele alırsak yükseğe çıkıldıkça ağırlık azalır, kutuplara gidildikçe ağırlık fazlalaşır, ekvatora gittikçe ağırlık azalır, dünyanın merkezine inildikçe ağırlık artarAğırlık birimi newton'dur ve kısaca N ile gösterilir Yatay bir taban üzerine konan bir cismin, o taban üzerine yaptığı basınca ya da bir noktaya asılı bir cismin, o noktaya uyguladığı yer çekimi kuvvetine verilen ad Bu bakımdan, ağırlığın yönü, yer çekimi kuvvetinin yönündedir Bu da, cismin kütlesine ve o yerin ivmesine bağlıdır İvme, yeryüzünde cismin bulunduğu yere göre değişebildiğine göre, kütlesi sabit olan bir cismin mutlak ağırlığı, küre üzerinde bulunduğu yere göre değişebilir Ağırlık Merkezi: Bir cismin parçacıkları üzerine etki eden yerçekimleri bileşkesinin uygulama noktasına verilen ad Boşluğa bırakılan her cisim, yerçekiminin etkisi altında kalarak düşer Yerçekimi, cismin yere düşmesini, dolayısıyla bir ağırlığı olmasını sağlar Yerçekimi kuvveti, kütlesi (m) olan bir nokta gibi tasarlanan cismin parçacıklarına ayrı ayrı etki yapar Bir cismin ağırlık merkezi, o cismin meydana gelmesini sağlayan noktalar sisteminin, o noktada toplanmış ve yerçekimi kuvveti o noktaya etki ediyormuş gibi olan halidir Bir cismin ağırlık merkezinin de neyle elde edilmesi, onun şekline göre değişir Ağırlık merkezi bilinince, ya da kendine has prensiplerle bulununca, cisimlerin denge hallerini ve yapılan çeşitli yapıtların devrilmeden durabilmelerini sağlamak mümkün olur * Ağırlık=Kütle x Yer çekimi ivmesi Ağırlığı 1 kg olan bir cisim: * Güneş'te 2472 N * Merkür'de 371 N * Venüs'te 887 N * Dünya'da 981 N * Ay'da 162 N(Ay'daki ağırlık Dünya'daki ağırlığın 6'da 1'idir) * Mars'ta 377 N * Jüpiter'de 2330 N * Satürn'de 92 N * Uranüs'de 869 N * Neptün'de 11 N * Plüton'da 006 N'dur * 1 kg'lık kütlenin ağırlığı Paris'te 9,81 N alınarak Ekvator'da 9,78 N Kutuplarda 9,83 N İstanbul'da 9,80 N Ankara'da 9,78 N'dur Antalya'da 9,76'dır