Madde Hal Değiştirme-Süblimleşme

Madde Hal Değiştirme-Süblimleşme

Evrendeki her şey, uzayda yer kaplayan, bölünebilen, ağırlığı olan ve değişik biçimlerde algılanabilen maddelerden oluşur Maddenin, katı, sıvı ve gaz olarak adlandırılan üç temel hali ya da durumu vardır (bak GAZ; KATI; SlVl)


Herhangi bir maddenin katı mı, sıvı mı, yoksa gaz halinde mi bulunduğunu kolayca söyleyebiliriz Katıların, örneğin tuğlanın belirli bir biçimi ve boyutu vardır Yeterli kuvvet uygulamadıkça bu durumdaki maddenin biçimini ya da boyutlarını değiştiremeyiz Ayrıca katılar "pekişik" yapıdadır; yani katı bir cismi oluşturan moleküller (küçük parçacıklar) aralarında hiç boşluk kalmayacak biçimde birbirlerine sıkıca bağlanmıştır Bunedenle tuğlayı bir ucundan tutup kaldırabiliriz Sıvıların ise, katılardan farklı olarak belirli bir biçimi yoktur; her sıvı, içine konulduğu kabın, örneğin bir bardağın ya da şişenin biçimini alır

Buna karşılık katılar gibi sıvıların da belirli bir boyutu, daha doğrusu hacmi vardır; ama bu hacim içindeki parçacıklar katılardaki gibi birbirine yapışık değildir Oysa gazların ne belirli bir biçimi, ne de belirli bir boyutu vardır Molekülleri de sıvılarınkinden daha seyrek ve gevşek yapıdadır Bu yüzden gazlar bulundukları yerin sınırlarına kadar genleşir, yani yayılırlar Örneğin evdeki bir gaz kaçağı bir süre sonra odanın her yanından fark edilebilir Öte yandan, moleküller arasındaki boşluklar nedeniyle büyük miktardaki bir gazı küçük bir kabın içine sıkıştırmak olanaklıdır

Hal Değiştirme

Her madde, çevre koşullarına bağlı olarak katıdan sıvıya, sıvıdan gaza dönüşerek her üç halde de bulunabilir Ama olağan sıcaklık ve basınç gibi çevre koşullarında bir maddeyi yalnızca katı, sıvı ya da gaz haliyle tanırız Bunun bilinen tek aykırı örneği sudur; çünkü, olağan çevre sıcaklığında sıvı halde gördüğümüz su, buzdolabında donduğu zaman katı, kaynayan çaydanlıkta buharlaştığı zaman da gaz halinde karşımıza çıkar Bir maddenin çevresindeki sıcaklık ve basınç değiştiğinde madde de hal değiştirerek bir durumdan öbürüne geçebilir Bunun nedeni, bir madde ısındığı zaman moleküllerin hareketinin artmasıdır Katı bir madde ısıtıldığında, molekülleri belirli bir düzen içinde birbirlerine sıkıca tutunmuş oldukları halde hareket etmeye çalışır

Ama aralarında boşluk olmadığından yapabilecekleri tek hareket bulundukları yerde titreşmektir Isınan bir cisme dokunulduğunda duyulan sıcaklık moleküllerin bu hızlı titreşiminden kaynaklanır Maddeye daha fazla ısı enerjisi verildiğinde, moleküller bulundukları yerden koparak hareket edebilir ve böylece katı eriyerek sıvı hale geçerken biçimini de yitirir Sıcaklık daha da artırıldığında moleküllerin hareketi iyice hızlanır ve sonuçta sıvı kaynamaya başlar Artık moleküller hemen hemen serbest durumdadır (Ayrıca bak Donma VE ERİME; isi; Molekül)


Madde ısındığında ya da soğuduğunda hal değiştirirse de, bir halden öbürüne geçiş sıcaklığı atmosfer basıncına bağlıdır Bir sıvının üzerindeki basınç arttıkça, sıvının kaynama noktası da yükselir Örneğin, üstü açık bir kapta ancak 100°C'ye kadar ısıtılabilen su, sıkıca kapatılmış bir düdüklü tencerede çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşabilir Buna karşılık, deniz düzeyinden yükseldikçe atmosfer basıncı düştüğü için yüksek bir dağın tepesinde suyun kaynama sıcaklığı 100°C'nin çok altındadır
Katılardan çoğunun erime noktası ile sıvılardan çoğunun donma noktası, basınç arttıkça yükselir; bu kuralın dışında kalan başlıca maddeler buz ve sudur (bak Buz)

Bir gazı sıvı hale dönüştürmek için hem soğutmak, hem de sıkıştırmak (basınç uygulamak) gerekir Çünkü gazları çok düşük sıcaklıklara kadar soğutmak oldukça güçtür; ama gaz önce sıkıştırılıp sonra soğutulursa daha çabuk sıvılaşır Gazları sıvılaştırarak bir yerden bir yere taşımak daha kolay olduğundan bu işlem sanayide çok uygulanır Yalnız her gazın kendine özgü bir "kritik sıcaklığı" vardır; bu sıcaklığın altına inmedikçe gaz ne kadar sıkıştırılırsa sıkıştırılsın sıvılaşmaz

Süblimleşme

Bir katıyı gaz haline dönüştürmek için, genellikle önce eriterek sıvılaştırmak gerekir Ama bazı durumlarda katı madde, aradaki bu sıvı evreden geçmeksizin doğrudan gaz haline gelir; bu olaya süblimleşme ya da uçunum denir Örneğin, "kuru buz" denen katı karbon dioksit, ısıtıldığında süblimleşerek doğrudan karbon dioksit gazına dönüşür