Madde ve Endüstri

Bu konuda ne öğreneceksin

Bir demir çivi paslanır, süt ekşir, mum erir, limon suyu mavi turnusolü kırmızıya çevirir. Bunların hepsi “madde değişimi” gibi görünür ama aralarında önemli farklar vardır. Bu konuda maddenin değişimlerini, elementlerin periyodik sistemde nasıl dizildiğini ve asit-baz kavramlarını öğreneceksin.

1. Periyodik sistem

Bilinen bütün elementler, atom numaralarına göre periyodik sistemde (periyodik cetvelde) sıralanır. Atom numarası, atomun çekirdeğindeki proton sayısıdır. Elementler sembollerle gösterilir. Sembolün ilk harfi büyük, varsa ikinci harfi küçük yazılır.

Atom numarası 1’den 20’ye kadar olan elementler ve sembolleri:

• 1-10: H hidrojen, He helyum, Li lityum, Be berilyum, B bor, C karbon, N azot, O oksijen, F flor, Ne neon.
• 11-20: Na sodyum, Mg magnezyum, Al alüminyum, Si silisyum, P fosfor, S kükürt, Cl klor, Ar argon, K potasyum, Ca kalsiyum.

Periyodik sistemde yatay sıralara periyot, dikey sütunlara grup denir. Aynı gruptaki elementlerin kimyasal özellikleri benzerdir.

Elementlerin sınıflandırılması

Hidrojen cetvelin sol üst köşesinde yer almasına rağmen ametaldir. Ayrıca 1A grubundaki alkali metaller (lityum, sodyum, potasyum) çok aktiftir, 7A grubundaki halojenler (flor, klor) ise aktif ametallerdir.

2. Fiziksel ve kimyasal değişim

Fiziksel değişim, maddenin yalnızca görünüşünün, şeklinin ya da hâlinin değiştiği, yeni madde oluşmadığı değişimdir. Maddenin kimliği aynı kalır.

Kimyasal değişim, maddenin yapısının değişerek yeni maddelerin oluştuğu değişimdir.

Kimyasal değişimin belirtileri şunlardır: Renk değişimi, gaz çıkışı, çökelti (katı madde) oluşması, ısı ve ışık açığa çıkması ya da tat ve koku değişimi. Ancak bu belirtiler kesin kanıt değildir, belirleyici olan yeni madde oluşup oluşmadığıdır.

3. Kimyasal tepkimeler

Kimyasal değişimlere kimyasal tepkime denir. Tepkimede başlangıçtaki maddelere girenler (tepkimeye girenler), sonunda oluşan maddelere ürünler denir. Tepkimeler denklemle gösterilir.

$\text{Girenler} \longrightarrow \text{Ürünler}$

Örnek: Hidrojen ile oksijenin tepkimesinden su oluşur.

$2\,\text{H}_2 + \text{O}_2 \longrightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}$

Kütlenin korunumu

Kimyasal tepkimelerde atomlar yok olmaz, yoktan var olmaz, yalnızca yeniden düzenlenir. Bu yüzden tepkimeye girenlerin toplam kütlesi, ürünlerin toplam kütlesine eşittir. Buna kütlenin korunumu kanunu denir (Lavoisier).

Denklemin denkleştirilmesi, her atomun giren tarafta ve ürün tarafında aynı sayıda olmasını sağlamaktır. Denklemde sembolün önüne yazılan sayıya katsayı, sembolün sağ altındaki küçük sayıya indis denir. Denkleştirirken yalnızca katsayı değiştirilir, indis değiştirilmez.

Tepkimelerin hızı sıcaklık, madde miktarı ve maddelerin temas yüzeyi gibi etkenlerle değişir. Örneğin toz hâlindeki şeker, küp şekerden daha hızlı çözünür.

4. Asitler ve bazlar

Günlük hayatta kullandığımız birçok madde asit ya da bazdır. Bunları tat ile değil, güvenli yöntemlerle, örneğin indikatörlerle ayırt ederiz. (Bilinmeyen maddeleri asla tadarak deneme.)

pH ölçeği

Bir çözeltinin asit ya da baz olma derecesi pH ölçeği ile gösterilir. Ölçek 0’dan 14’e kadardır.

• pH 7’den küçük ise çözelti asittir. Değer küçüldükçe asitlik artar.
• pH 7’ye eşit ise çözelti nötrdür. Saf su gibi.
• pH 7’den büyük ise çözelti bazdır. Değer büyüdükçe bazlık artar.

İndikatörler

Asit ve bazları renk değişimiyle gösteren maddelere indikatör denir. Turnusol kâğıdı, fenolftalein ve kırmızı lahana suyu en bilinenleridir. Fenolftalein asitte renksiz, bazda pembe olur.

Nötrleşme

Asit ile baz birbirleriyle tepkimeye girdiğinde, birbirlerinin özelliklerini yok ederler. Bu olaya nötrleşme denir. Sonunda tuz ve su oluşur.

$\text{Asit} + \text{Baz} \longrightarrow \text{Tuz} + \text{Su}$

Günlük hayattan örnekler: Mide asidi fazla olan kişiye antiasit ilaç verilmesi, arı sokmasına (asit) karbonatlı bir macun sürülmesi, asidik toprağa kireç atılması.

• Mide asidi fazla salgılanırYanma hissi olur. Bazik özellikli antiasit ilaç mide asidini nötrleştirir.
• Fabrikalardan kükürt dioksit gibi gazlar salınırYağmur suyu asidik olur ve asit yağmuru oluşur. Binalara, ormanlara ve göllere zarar verir.
• Asidik toprakta verim düşerToprağa kireç gibi bazik maddeler eklenerek toprağın pH değeri dengelenir.

5. Kimya ve endüstri

Kimya, endüstrinin temelidir. Gübre, ilaç, plastik, boya, deterjan ve yakıt gibi birçok ürün kimyasal tepkimelerle üretilir. Bu ürünlerin hayatımızı kolaylaştırmasının yanında çevreye ve sağlığa zarar verebilecek yönleri de vardır.

• Kimyasal atıklar arıtılmadan doğaya bırakılırsa su ve toprak kirlenir.
• Plastik ürünlerin doğada çözünmesi çok uzun sürer. Geri dönüşüm önemlidir.
• Temizlik malzemelerini karıştırmak tehlikelidir. Örneğin çamaşır suyu ile tuz ruhu karışınca zehirli gaz çıkar.

6. Konuyu toparla

Mini test

Kendini dene

Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.