Hal Değişimi - Hal Değişimi Nedir?

Hal Değişimi : Atomları arasındaki kimyasal bağları zayıf olan maddelerin ısı alması ya da ısı vermesi sonucu fiziksel durumlarının değişmesine hal değişimi denir



Hal değişimi ya da , bir maddenin sıcaklığı değişmeden moleküller arası potansiyel enerjisinin ısı alarak ya da vererek değişmesi sonucu meydana gelir Saf maddelerin hal değişimi sırasında, sıcaklığı değişmez

Madde ,genel olarak 4 fazda bulunur

* Katı

* Sıvı

* Gaz

* Plazma

Bunun dışında, madde farklı hallerde de bulunabilir Bu farklı halleriyle birlikte madde evrende (alt dallanmalarıyla birlikte) 20 farklı halde bulunabilir Ancak maddenin bu halleri dünyada ,doğal olarak bulunamaz Deney ortamında denenebilir veya uzaydaki varlığı saptanabilir

Maddenin bu genel 4 hali , birbirine dönüşebilir

* Katı, ısı alarak sıvı hale geçer Bu olaya erime denir

* Katı, ısı alarak gaz hale geçer Bu olaya süblimleşme denir

* Sıvı, ısı alarak gaz hale geçer Bu olaya kaynama , buharlaşma denir

* Gaz, ısı alarak plazma hale geçer Bu olaya iyonizasyon denir

* Plazma, ısı vererek gaz hale geçer Bu olaya deiyonizasyon denir

* Gaz, ısı vererek sıvı hale geçer Bu olaya yoğunlaşma denir

* Gaz, ısı vererek katı hale geçer Bu olaya depozisyon (kırağılaşma, desüblimleşme) denir

* Sıvı, ısı vererek katı hale geçer Bu olaya donma denir

'maddeye verilen veya maddeden alınan ısı enerji miktarı hal değişimi sırasında Q=mL delta t bağlantısıyla bulunur

Q=ısı enerjisi

m=madde miktarı

L=hal degiştirme ısısı

***

Maddeler üç fiziksel halde bulunabilir Katı , sıvı ve gaz haller Madde bu üç hal arasında geçişler yapabilir Örneğin katıdan sıvıya, sıvıdan gaza, katıdan gaza geçer veya bunların tersini yapabilir Maddenin katıdan sıvıya geçmesi olayı erime, sıvıdan gaza geçmesi olayı buharlaşma (veya kaynama), bu olayların tersi, yani, sıvıdan katıya geçme donma, gazdan sıvıya geçme yoğunlaşma dır

Katı ---->----erime--->----> Sıvı ---->----buharlaşma--->----> Gaz

Katı ---<----donma---<---< Sıvı ---<---yoğunlaşma----<----< Gaz

Katı ------>------>-----> süblimleşme------->------>------> Gaz

Katı -------<------<------< depozisyon-------<-------<-------< Gaz

Bir maddenin katı, sıvı ve gaz halleri arasında geçişler yapmasına hal değiştirme denir

Erime: Bir maddenin katı halden sıvı hale geçmesine erime, erimenin meydana geldiği sıcaklığa erime sıcaklığı denir

Donma: Bir maddenin sıvı halden katı hale geçmesine donma, donmanın meydana geldiği sıcaklığa donma sıcaklığı denir

Kaynama: Bir maddenin sıvı halden gaz hale geçmesine kaynama, kaynamanın meydana geldiği sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir Kaynama ile buharlaşma aynı şey değildir Buharlaşma her sıcaklıkta olurken kaynama belirli bir sıcaklıkta olur Kaynama buharlaşmanın en yoğun olduğu andır

Yoğunlaşma: Bir maddenin gaz halden sıvı hale geçmesine yoğunlaşma, yoğunlaşmanın meydana geldiği sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı denir

Süblimleşme: bir katının sıvı hale geçmeden gaz hale geçmesine süblimleşme denir Naftalin ve tuvaletlerde kullanılan katı koku gidericiler buna örnektir

Hal değiştirme ısısı(L): 1gram maddeyi bir halden başka bir hale geçirmek için ona verilmesi veya ondan alınması gereken ısıdır

Eğer madde eriyorsa erime ısısı(Le), kaynıyorsa kaynama ısısı(Lk) adını alır

Özısı(c): 1 maddenin 1gramının sıcaklığını 1°C değiştirmek için ona verilmesi veya ondan alınması gereken ısıdır

Hal değişimi sırasında erime ve kaynama noktalarında bir süre sıcaklık değişmez alınan ısı moleküllerin arasındaki bağları çözmek için harcanır Bu noktalarda harcanan enerji aşağıdaki gibi hesaplanır

Q = mL

Q = ısı
m = kütle
L = Bu harlaşma yada erime erime ısı

Hal değişiminde yukarıda anlatılan süre dışında harcanan ısı enerjisi miktarı aşağıdaki formül ile hesaplanır
Q=mcΔt

Q = ısı
m = kütle
c = öz ısı
Δt= sıcaklık değişimi

Hal Değiştirme İle İlgili Özellikler:

1 Hal değiştirme süresince sıcaklık sabit kalır

2 Bir madde için ;
erime sıcaklığı=donma sıcaklığı
kaynama sıcaklığı=yoğunlaşma sıcaklığı
erime ısısı=donma ısısı
kaynama ısısı=yoğunlaşma ısısı’dır

3 Her maddenin belirli bir basınç altında belirli bir erime noktası vardır Erime sırasında hacmi artan maddeler de donma noktası basıncın artmasıyla artar Erime sırasında hacmi azalan maddelerin donma noktası basıncın artmasıyla azalır, yani daha düşük sıcaklıklarda donar Buzun üzerine basıldığında 0°C den daha düşük sıcaklıklarda da erimesi buna örnektir

4 Her sıvının belirli bir basınç altında belirli bir kaynama noktası vardır Basınç azaldıkça kaynama noktası düşer Çünkü kaynama buhar basıncı ile dış ortam basıncın eşitlendiği anda başlar Yükseklere çıkıldıkça atmosfer basıncı azaldığından kaynama noktası düşer

5 Isı çoğaldıkça buharlaşma kolaylaşır

6 Hava akımı buharlaşmayı kolaylaştırır

7 Sıvı yüzeyi genişledikçe buharlaşma kolaylaşır

8 Basınç azaldıkça buharlaşma kolaylaşır

9 Erime, donma, kaynama, yoğunlaşma sıcaklıkları, özısı, hal değiştirme ısıları maddenin ayırt edici özelliklerindendir