19 Nisan 2009 Pazar

Kimyasal endüstri

Çeliği dünyada doğal olarak bul­mak mümkün değildir. Demir ve karbon karışımından ve diğer me­tallerle karıştırıldığında farklı kali­tede çelikler üretilebilir. Çok şükür ki, demir (şu anda sa­nayinin büyük kesimi çeliğe da­yandığı için) dünyada çok bulunan ikinci metaldir. Tüm metallerin % 6'sını oluştururken, alüminyumdan sadece % 2 azdır. Fakat o da do­ğal halinde bulunmaz ve limonit, pirit, hematit ve magnetitlerden, demir, oksit ve sülfürlerinden ay­rılarak elde edilebilir. Özel bir işlemle ayrılan demir (ki külçe demiri adını alır) ona serttik verici özelliği olan karbonu % 4 oranında içerir. Eğer karbon ora­nı % 1.7'den aşağıya düşürülürse çelik adını alır.
Yukarıdaki şema demir ve çelik üretim endüstrisini göstermekte­dir.
1 .Demir ve kireçtaşı (Kireçtaşı de­mirdeki pislikleri arıtmak içindir) kutlanılmak üzere birleştirilir.
2. % 80 karbon içeren kok, kömür­den elde edilir.
3. Hammadde özel fırına gönderi­lir. Şurada üzerinde cüruf bulunanergimiş demir haline gelir. Cürufküçük parçalar halinde arıtılır, yol,inşaat yapımında ve çimento üre­timinde kullanılır. Yalıtım madde­leri için de yararlanılır. Demir ya er­gimiş ya da külçe halinde kullanı­lır. Bir kısmı da fabrikalara, eşyayapımında kullanılmak üzere.yol­lanır.
4. Külçe demirin büyük bir kısmıçelik işleri için, oksidasyon yoluy­la karbon oranının % 1.7'nin altı­na düşürüldüğü işletmelere gön­derilir. Çeliği istenilen kıvama ge­tirmek için baksa metallerle karış­tırmak da mümkündür.
5. Çelik daha sonra işlenerek, is­tenilen şekJe getirilir ve birçokalanda kullanılır.
Üretilen çelik parlak ve esnektir. Bunun yanısıra demirden daha sert ve kolay işlenir haldedir. Pek-çok tipte cenk üretilebilir. Örneğin, mühendislik için yumuşak cinsi, malzeme ve alet için karbon çelik­leri, alaşım halindekiler, nikel ve çeliğin alaşımından ekte editen tü­rü pasa ve aşınmaya çok dayanık­lıdır ve krom ile tungstenden olu­şan yüksek hız çeliği. Tüm bünJar makine endüstrisinde çok önemli rol oynar.
Sağda: Demir-çelik İşşfl Hammaddenin uygun şekilde taşınabilmesi için geneilikk limanlara yakın kurulur.
Bu işte kullanılan özel fırınlar çe­lik kaplı olup tepedeki çift kapak sayesinde gazın kaçmasına engel olurlar.
Fırın tepedeki kilitten demir ve kok­la yüklenir. Basınca tabi tufulan hava 500-900°C'ye kadar ısıtılır ve bu hava "tüyer" adlı on-oniki ufak tıpadan pompalanır. Bu sırada alt­taki kokun yanıp karbonmonoksi-te dönüşmesi sağlanır. Fırının he­men üstünde sıcaklık 1600°C (2.90°F)a kadar yükselir. Yükselen gaz demir alaşımla reaksiyon ve­rerek onu saf demire indirger.Saf demir kokta batmaya başlarken aynı zamanda gitgide ısınır ve er-gıyerek karbonmonoksitteki karbo­nu da emer. Artık gazlar toplanır, temizlenir ve fırını tekrar ısıtmak için kullanılır. 1.450°C (2,647°F)'a kadar ulaşmış olan ergimiş halde-
I ki demir külçeleri altta toplanarak her 3-6 saatte boşaltılır. Cüruf da süzülerek ergimiş haldeki metalin üzerinde yüzer. Bu da sürekli bir biçimde boşaltılır. Temel oksijen çelik üretimi Günümüzde demir külçelerin ço­ğu temel oksijen işlemleri çeliğe dönüştürülüyor. 350 tona kadar, ergimiş haldeki demir külçeleri çe­lik parçalan ile birlikte fırına koyu­lur. Su soğutmalı tüp fırına indiri­lerek metal yüzeyine saf oksijen püskürtülür. Bu arada cüruf oluş­turmak için kireç de eklenir. Oksi­jen fazla karbonla birleşip yanma­sını sağlarken, diğer artık madde­leri de okside ederek cürufla bir­likte boşaltılmalarını sağlar. Yakla­şık 40 dakika içinde çelik hazır ha­le gelir, önce cüruf dökülür ve ka­lan çelik gerekli bölümlere yollanır.

ÇELİĞİN İŞLENİŞİ
Çelik fırından çıktığında genellikledepolara soğumak üzere boşaltı­lır. Depolanmış haldeki ergimişmetal bir delikten düşey su soğut­malı depolara boşaltılır. Çelik budelikten yarı katı halde geçer. Kor-laşma soğuk su şokları ile durdu­rulur. 'Sıcak metalle çalışma yöntemleriyukarıda sağda gösterilmiştir.Bun-lar baskı, yuvarlama ve kesitselyuvarlamadır. Baskı sıcak metaliüst üste çekiç darbeleri ve sıkıştır­ma ile şekle sokmadır. (1a, 1b, 1c)yuvarlamada (2) sıcak metal büyüksilindirler arasına sıkıştırılarak düz­gün tabakalar oluşturulur. Kesitselyuvarlamada (3) çelik aynı zaman­da, kare yuvarlak veya oval kesit­lere dönüştürülür. Basınç aletlerigerekli boyutları sağlamak içinayarlanabilir. Aynı zamanda meta­lin sertliğini ve gücünü artıran so­ğutucu işlemler vardır.
Erimiş çelik, bir kanaldan akarak soğutulaeağı yere gelir. Bu tür sahne/eri, İngiltere'de, eskiden olduğu kadar şık göremiyoruz. Çelik için talep azaldığından birçok çelik işletmesi kapanmıştır.

Eski bir kurgu-bilim
başlarındaki demir yazarının hayalindekine endüstrisi kadar önemli.
benzeyen, kilometrelerce Araştırmalar sonucu elde
uzun borular, arıtma edilen ürün ve yankuleleri, depolar. Gerçekte
ürünlerin hayata ne denli modern bir kimyasal
girdiği düşüncesi bu önemi
endüstri merkezi. Gününartırıyor. Kimyasal endüstri

kimyasal endüstrisi, artık böyle büyük bir öneme 19. yüzyılın son dönemi ileoldukça kısa bir sürede
ETRAFIMIZI
Modern kimyı da ortaya ç* yüzyıl boyune ve gelişmetoı melini atmışt Kendilerini b adamları, un ve bunlann bİ killeri üzerine leşiklerin kul tırrnışlardır. I tüm çalışmal bölümlerde y dir.
Zamanla bu I şip, günün en ya başladı. & den, milyonu oldu.
Endüstrinin t rın nereden* nı ve ne üzbıi ğını belirieyel Eğer ürün ek meye değeri melini teşkil ( Endüstrinin ö İngiltere'nin ' nun, ki bu M birtakım uta* ne eş değe( Chemical Kimya Er mamak



ETRAFIMIZDA
Modem kimyasal endüstri bir an­da ortaya çıkmış değildir. Son iki yüzyıl boyunca süren araştırmalar ve gelişmeler, bu endüstrinin te­melini atmıştır.
Kendilerini bu işe adayan bilim-adamları, uzun zaman elementler ve bunların birbirleriyle birleşim şe­killeri üzerinde çalışmışlar, bu bi­leşiklerin kullanım alanlarını araş­tırmışlardır. P'ekçok bilim adamı, tüm çalışmalarını genellikle belli bölümlerde yoğunlaştırabilmişler-dir.
Zamanla bu küçük parçalar birle­şip, günün endüstrisini oluşturma­ya başladı. Büyüyerek birkaç kişi­den, milyonlarca kişinin ilgi alanı oldu.
Endüstrinin temelini, araştırmala­rın nereden ye nasıl başlatılacağı­nı ve ne üzerinde yoğunlaştırılaca­ğını belirleyen kimyager oluşturur. Eğer ürün ekonomik olarak üretil­meye değerse, ticari girişimin te­melini teşkil eder. Endüstrinin önemi kavrandığında, İngiltere'nin en büyük kuruluşu­nun, ki bu kuruluşun sermayesi birtakım ufak devletlerin gelirleri­ne eş değerdedir, ICI -Imperial Chemical Industries (Emperyal Kimya Endüstrisi) olmasına şaş­mamak gerek.
ENDÜSTRİNİN BABASI
1775'te Paris Bitim Akademisi, sa­bunun yüksek fiyatından dolayı yaygın kullanıma geçemediğini ve bu nedenle dolaylı da olsa, bazı be­lirli hastalıkların yayılmasından so­rumlu olduğunu ileri sürdü. Ucuz yoldan sodyum karbonat üretecek kimseye de günün değeriyle £5000 para ödülü belirledi. Tebeşir, tuz, sülfrik asit kullanarak çalışan Fransız doktor Nicholas Lebtanv, 14 yılda bir yöntem geliş­tirdi. Ne var ki, Fransız A kademisi yöntemi ekonomik bulmadığından, ödül vermeyi reddetti. Leblanc çalışmalarım sürdürdü. Ye­ni yöntemde tuz sülfrik asitte ısıtı­lıyor ve sodyum sülfat üretiliyordu. Bu karbon ve teşebirle ısıtılıp sod-

Katattzdr
Demir oksit
Vanadyum pentaoksıt

Alüminyumun oksit ve silikatları, alüminyum ve magnezyum
Petrokımvev* «nAH molekütorm fcaMMa ayrılmasında Kull*wİ
KATALİZÖRÜN YARARI:
Reaksiyonların sadece hızını etki­leyip, sonuçlarında bir değişim ya­ratmayan katalizörler pekçok reak­siyonu hızlandırmak için kullanılır. Gübre ve patlayıcı üretimde kulla­nılan amonyağın ticari üretiminde azot ve hidrojenin reaksiyon hızı­nı artırmak için demir oksit kulla­nılır. Reaksiyonu başlatırken ısıtı­cılar kullanılır. Fakat başladıktan sonra da sağladığı ısı 500°C (932°F) sıcaklığa erişir. Katalizö­rün üzerine pompalanan gazlar, yüksek basınçta ayrılmakta olan sı­cak gazlarda ısınır. Azot ve hidro­jenin bir kısmı birleşir ve sonradan ayrılıp soğutulacak olan amonya­ğı oluşturur. Kalan gazlar dolaşıma devam eder. Aşırı ısınma dönüştü­rücüdeki ve katalizörün içindeki borularda soğumakta olan gaz sa­yesinde önlenir.
yum karbonat ve kalsiyum sülfat bi­leşimi oluşturuluyordu. Daha son­ra sü eklendiğinde, yalnız sodyum karbonat çözüldüğünden, ayrılıp buharlaştırılabiliyor ve böylece maddenin kristalleri elde edilebili­yordu.
Leblanc 'in fabrikası 2 akre kaplı­yordu ve maddelerin en az harcana­cak şekilde kullanımlarına elverişli bir biçimde yapılmıştı, tik kimyasal fabrika idi ve malzemenin sürekli kullanımını sağlayan ilk modern sis­temdi.
Leblanc'm yöntemi sabun üretimi­ni çok daha ucuza mal ederken, cam ve kağıt fiyatlarını da indirdi. Böy­lece akademi isteğine kavuştu. Leb­lanc haklı olarak endüstriyel kimya­nın babası olarak bilinir.
soöutucu
Solda: 1770 'de. Leblanc'in yöntemi bilinmeden önceki sabun fabrikası. Birkaç yılda sabun üretimi bir el becerisi olmaktan çıkıp toplu üretime geçildi.
133
sülfür dıoksit sülfir trioksit oleü'm
ZAHMETE DEĞER HALE GETİRMEK
Kimyasal endüstrilerde kullanılan baz maddeleri oksijen, nitrojen, hidrojen, sülfür ve klor örneklerin­de olduğu gibi, genellikle doğal ve kolay oluşur. Endüstriyel üretimin dayandığı kimyasal reaksiyonlar da melde oldukça basittir, tşin güç araştırmaları finanse etmek, 'ekonomik ve piyasa istelç-faırştlayan şekilde değiştir-
ye bunların kimyasal Süfieözüksed
SÜLFRİK ASİT
Endüstriyel asitlerin en önemlile­rinden biri de sülfrik asittir. (H2SO4) Gübre, deterjan, patlayı­cı, boya, yağ gibi malzemelerin üretiminde yararları vardır.
Sülfrik asit sülfür dioksitten iki yolla üretilir. Deri hücresi yöntemiyle üretilen asit fazla saf olmasa bile,
1 alanı geniştir. Diğer yön-kilde gösterilen) saflık ora-
asit üretilmesini sağlar.
Asit soğutulur (8) ve depolara palanır (9).

Gübre üretimi: Amonyak (1) nitrik aside (2) dönüştürülür, sonra bunu nötrleştirip amonyum nitrata dönüştürmek için kullanılır (3). Potasyum klorür (4) eklenir. Sülfürden (5) elde edilen sülfrik asit (6) kalsiyum fosfata (7) eklenir. Bu fosforik asitte (82 çözünmüş haldedir.
gozuKse ae> ay ejker maddelerden klik, basınç,

Amonyakla birleşen fosforik asit amonyum nitrat (9) verir. Kalsiyum fosfat da sülfrik asitle reaksiyona sokularak 'süperfosfatlar'ın üretimine çalışılır.
Maddeler sonra karıştırılıp baz (10) elde edilir, kabartılır (11) ve kurutulur (12).

katalizör faktörlerinden herhangi biri farklı olsaydı, bunları gerçek­leştirmek mümkün olmazdı. Laboratuvar deneyleri geniş kap­samda yürütülmektedir. Eğer bu ana tema başarıyla yürütülebilirse, üretim endüstrisine hizmet verebilir. Kimyasal çalışmaların kurulması ol­dukça pahalıya çıkar. Böylece kim­yasal endüstri büyük ortaklıklar ta-, rafından denetlenir. Bu kuruluşun geleceği, kimyagerlerden çok işa­damlarının elindedir. Bu kişiler de­ney sonuçlarının getireceği kâr, bi-limadamlarmın öne sürdüğü fikir­lerin ne derece uygulanabilir ve eko­nomik olduğu üzerinde dururlar.
dünyada i kullanılan enerji kaynakta)

Kimyasal Enerji
20. yüzyıl toplumu endüstrilerinin yakıtını sağlayacak, yiyecek ve diğer malzemelerini iletecek, evlerini aydınlatıp ısıtacak, traktörünü çalıştırıp haşatını toplayacak ve gemilerini, trenlerini, uçak ve yol taşıtlarını çalıştıracak enerjinin üretim ve tüketimine dayalıdır. Kullandığımız enerjinin yüzde doksanı fosil yakıtlardan sağlanır. Kömürü, benzini veya havagazmı yaktığımızda oluşan kimyasal enerji, hayatımızın şu ya da bu yönünden belkemiğini oluşturur.
ENERJİ VE KİMYASAL. DEĞİŞİKLİKLER
Bilimadamları yeni enerji kaynak­ları bulmak için çalışmalarını sür-dürüyoriarsa da, hâla kimyasal re­aksiyonlarda açığa çıkan enerji gü­cümüzün büyük bir bölümünü sağ­lamakta.
Kimyasal bağlar kırıldığında ve­ya değiştiğinde ve ısı (enerji) açı­ğa çıktığında, reaksiyon egzoter-mik adını alır ki, bunun en önemli örneklerinden biri petrolün yanma-sıdır. Petrol buharı araba mekaniz­masında bir kıvılcımla harekete ge­çirildiğinde, arzulanan bölümde yanma olayı başlar. Hidrokarbon­lar arasındaki bağlar kırılıp, yeni­ler oluştuğunda açığa çıkan ener­ji kıvılcımın verdiğinden çok daha fazladır -egzotermik bir reaksiyon. Bilinen pekçok kimyasal olay eg-
zotermiktir, ancak her reaksiyon­da enerji açığa çıkmaz; bazılarının oluşmaları için enerjiye gereksin­me vardır. Bu çeşit reaksiyonlar endotermik adını alır.
Isının bir nevi enerji şekli olduğu­nu, daha çok Count Rumford ola­rak bilinen Benjamin Thomp-son'dur. Benjamin Thompson ısı­nın eskiden inanıldığı gibi ufak par­çacıklar arasında akan 'kalorik' ad­lı bir sıvı olmadığını ve hareketin bir çeşidi olduğunu ileri sürmüştür.
Thompson toplarda oluşan büyük miktarda ısıdan hareket ederek, ısının sürtünmesiyle oluştuğuna, bunun da mekanik enerjideki de­ğişmeyle sağlandığına inandı. Isının pekçok kimyasal olayın so­nucu oluşu sayesinde, bizde gücü­müzün pekçoğunu bu yvkimtmğ lamaya başladık.
KİMYASAL ENERJİYİ KULLANMA
Bir kimyasal olayda ısı açığa çıkarsa, ürünlerin enerjisi, reaksiyona girenlerden daha az .demektir. Bunlar daha dengeli olarak kabul edilir.
Metan 4 hidrojen, bir karbon ato­mundan (CH4) oluşan yüksek enerjili bir gazdır. İki çift molekül­lü oksijen (O2) ile reaksiyona gir­diğinde karbon iki oksijenle birle­şir ve karbondioksit (CO2) oluştu­rur. Bu arada diğer 4 hidrojen ato­mu da diğer iki hidrojen atomu ile birleşerek, iki molekül su (H2O) oluşturur. Bu işlem sırasında ısı
çıkar.
Bir kalori, bir gram suyu (genellik­le 15°C'de). bir santigrat derecede ısıtmak için gerekli ısı miktarı ola­rak tanımlanır. Fakat, son zaman­larda kalorinin 4.184 katı olan ve ısıdan çok enerji birimi olan (jou-le) bilimsel çalışmalarda daha çok kullanılmaya başlanmıştır. Metan gazını, mutfaklarımızda her gün kullanırız. Kuzey Denizi'nin al­tındaki geniş bölmelerde bulunan doğal bir gazdır. Bu kaynaklar bu­lunmadan önce Algeria'da bulu­nan doğal gaz -1O6°C (-159°F)'a soğutulup, sıvı halde, gemilerle İn­giltere'ye taşınır, burada tekrar gaz haline dönüştürülür.
Kimyasal Hücre
Kimyasal bir hücre, kimyasal de­ğişikliği doğrudan elektriğe dönüş­türür. En basitlerinden biri porse­len bir kap içinde, seyrek sülfrik asit çözeltisine batırılmış olan anot (pozitif elektrod) görevindeki çinko çubuktan ibarettir. Sülfirik asit, çinko-sülfat çözeltisine dönüşür. Bu porselen kap katod (negatif elektrod) görevinde bakır çubuğun da içinde bulunduğu bakır sülfat çözeltisi içindedir. Geçirici kap iyonlann bir çözeltiden diğerine geç­melerine elverişlidir. Sonuçta, olu­şan kimyasal değişim, elektrik akı­mına neden olur.


reaksiyona giren irnaddelerin enerjisi
oksijen atomu hidrojen atomu şarbon atomu
İtfaiye (oksijen)


Nem reaksiyonu tuzlandırır. Oksidasyonun zararlı ve tehlikeli olduğu durumlar yardır ki, önleyi­ci tedbirler gerekir. Bir tungsten lambada, elektrik akımı, metali öy­le ısıtır ki, normal şartlarda patla­yıcı bir oksidasyon olayı beklenir. Buna,, cam çerçeve içindeki tüm havayı boşaltma yoluyla engel olu­nur.
Metan oksijen/e oluşurken, meydana gelen reaksiyon yukardaki şekilde gösterilenlere benzetilebilir. Bir anne (karbon atomu) ve dört çocuğu (hidrojen atomları) yanmakta olan bir binada mahsur kalmışlar -
OKSİDASYON
Oksijen diğer etmenlerle ve bile­şiklerle birleşip, yeni oksitler oluş­turma eğöimfi, kolay reaksiyon ve­ren bir elementtir. Bazen oksidasyon sonuçları olduk­ça çabuktur, bir kibriti yaktığımız­da olduğu gibi- Kibritin ucunu ku­tunun sert kenarına sürttüğümüz­de, sürtünmeden dolayı oluşan ısı, kibritin ucundaki potasyum kırat­taki potasyumun oksijenle birleş­mesini kolaylaştırır, âonuç küçük bir patlamadır -maddeler tutuşa­rak, tahtanın yanmasını sağfar. Diğer örnekler daha uzun sürelidir ve belli periyodlarda oluşur. Pas, oksijen ve demirin birleşip, demir-oksit oluşturmasının sonucudur.
dengesiz durum. 4 itfaiyeci ikişer ikişer gelip (iki çift moleküllü oksijen) onları kurtarıyorlar. Bunlardan ikisi anneyi taşır (karbondioksit oluşumu) diğerleri de ikişer çocuk kurtarıyor (2 molekül- su
Bir kibritin yanmasına sebep olan oksidasyon, lambaların patlamasını önlemek için engellenmelidir.
V
H ,O oluşturarak). Ve aşağıda gerilen beze atlayıp kurtu/ur/ar-denge. Düşüş/erindeki kinetik enerji reaksiyonda açığa çıkan ısıya benzetilebilir. Bu ısı kimyasal bağların tekrar düzenlenmelerinin bir sonucudur.

ENERJİ
Sürtünme reaksiyonlarla imlama yoluyla ısı ima maddeler ışıkla çok «aksiyona girebilirler, maddenin kilogramı len gaz miktarından , sıcak gazın çevreye ptaançta ve üretilen ga-s farklılık gösterir-
r ya birbirleriyle reak-karışımlardan ya da ı enerji veren kim-ı oluşurlar. Yan-içBzüime başladığında re-- birbirlerine öyle yakın ı baslar ki, saniyenin çok inde, patlamalarla ya-ne reaksiyon oluşur, ı açığa çıkan enerjiden (Maçlarla kullanıldığı gibi, t ve taş ocaklarında da r. Kullanışlı olmaları için ı sadece istenildiğinde duumda olmaları gerekir ; bir enerjide patlamayı ı barut ve fitili kullanım ı sokmuştur. Topların yay-ı zamanlarda doğru kul-Jında gerekenden önce tpalsyabilen maddelerle reak-joa başlatılır ki, bu düşmandan fctopu kullanan kişilere zarar ve-
j ateşleme pimi
patlama lobini
toz
kurşun


a: Işık da bir fitil gibi rak, kimyasal bir
başlatılabilir. Kmmthkıa hidrojen ve klor mrmsutdakı reaksiyon, matmadıkça çok yavaştır. Ancuk Mtm reaksivon güneş ışığında fmttoytcıdır. (l)'de hidrojen ve Hor molekülleri ayrıdır. \e var ki güçlü bir ışıkla tmfdaştığında (2) çok seri bir se&Me reaksiyona girerler (3). Molekülleri birarada tutan bağlar kn/ır ve hidrojen ve klor bir/eşip kiAvjen klorürü oluştururlar fHCİJ ışığın neden olduğu veya
ışık .üreten kimyasal- reaksiyonları inceleyen dala fotokimya adı veri lir.
En üstte: Kıvılcım/arın ani parlayışları ve renkli ışığın fişekten oluşumu, fişek/er; sülfür potasyum nitrat ve kömür karışımı olan baruta çeşitli

Asit ve Bazlar

Asit ve Bazlar

hidrofluorik asit asit çözeltisi
Bu nedenle kimyacılar 'baz' keli­mesini tekrar asitler reaksiyona girdiğinde tuz ve su oluşturan madde olarak tanımlamışlar ve su­da çözülebilen baza da alkali de­mişlerdir.
Eski kimyacılar asit ve baz tanım­larını birleştirmişler ve bazla reak­siyona girince tuz ve su oluşturan maddeye asit demişlerdir. Bu ta­nım daha fazla araştırma yapılana kadar doğruydu.
Bir bileşik, asit oluşturmak üzere suda eritildiği zaman, buna baöl olan hidrojen atomu ayrılır ve hid­rojen iyonu haline gelir (H +). Bir baz da suda çözündüğü zaman hidroksil iyonu (OH") oluşur. Bu fark bize asitle bazın gücünü ölç­memize yardımcı olur. Bu güç, suda bulunan hidrojen iyo­nu sayısının logaritması olarak öl­çülür (Buna pH denir). Su kimya­sal olarak nötrdür ve Ph'ı 7'dir. Asitlerin pH 7'den az.bazların pH ise 7'den fazladır. Asit ne kadar güçlüyse pH'ı o kadar küçüktür. Baz ne kadar güçlüyse pH'ı o ka­dar yüksektir logaritmik ölçek oldu­ğundan pH'da 1 fark, gerek güçte on fark demektir. pH'ı 1 olan asit pH'ı 2 olan asitten 10 kat güçlüdür. Güçlü asitler; Hidroklorik asit, nit­rik asit, hidrobromik asit ve hidro-jodik asittir. Güçlü bazlar ise sod­yum hidroksit ve potasyum hidrok­sittir.
Midemizde yemekleri sindirmek için hidroklorik asit üretiyoruz ve yaşamımız büyük ölçüde amino asitlere dayanır.
ZAYIF ASİTLER VE BAZLAR

Asit veya bazın pH'ı 7'ye ne kadar yakınsa o kadar zayıftır.
En üstle, Nötr bir çözeltiye asit veya baz atarsak asit veya baz çözeltisi oluşturur. Asitte, hidrojen konsantrasyonu fazla, bazda ise hidroksil iyonu konsantrasyonu fazladır. Yukarıda: Hidroklorik asit gibi güçlü bir asit, hidrofluorik asit gibi zayıf bir asitten daha çok hidrojen iyonu oluşturur.
4 yıf asitler, yediğimiz ekşi meyveler­de bulunan sitrik asit, tartarik asit ve belki de en çok kullanılan ase­tik asit (sirke). Sütün ekşimesini sağlayan asittir. Sütteki mikro or­ganizmalar bir süre sonra laktik asit oluşturmaya başlarlar. Mide­mizde fazla asit varsa midemiz ağ­rır. Bunu iyileştirmek için zayıf bir baz olan magnezyum hidroksit sü­tü içilir.
ASİT + BAZ = NÖTRİLİZASYON
Neden, magnezyum hidroksit mi­dedeki acıyı geçiriyor? Çünkü asit­ler ve bazlar birbirlerini nötralize ederler ve sonuçta zararsız tuzlar ve su çıkar. Kimyasal madde taşı­yan tankerlere sızma halinde ne kullanılacağı bu yüzden yazılır. Asit sızıntısı, bazla nötraiize edilebilir.
ASİT, BAZ VE TUZLARIN KULLANIMI
Asitler metalleri eritmede, patlayı­cı yapımında, petrol rafine işinde, kağıt yapımında ve plastik sanayi­inde kullanılır. Alkaliler ise sabun yapımında kullanılırlar. Tuzlar bü­tün yaşayan canlılar tarafından kullanılır. Aynı zamanda ilaç ve pigment yapımında da kullanılırlar.
Asit ve bazları karıştırarak kimya­cılar endüstride gereken maddele­ri yapmaktadırlar. Asitler ve bazlar,bir mineralin saflığını ölçmede dekullanılır. Altın, asitle denenir. Asitaltını etkileyemediğinden geriyesadece saf altın kalır. Kalitesi dü­şük olan altın, asit yabancı madde­leri etkileyeceğinden erimeyebaşlar.

BAZI MADDELERİN pH
Madde
1-4 2-1 2-8 3-5 4-1 5-0 6-0 6-9 7-0 7-4 8-5 11-9
Gastrik suyu
limon suyu
Portakal suyu
Şarap
Domates suyu
Express kahve
İdrar
Süt
Distile su
Kan
Sodyum bikarbonat
Amonyak
Pataes
domates

Yukarıda; Distile su hariç hemen hemen bütün maddeler asillik veya bazlık özelliği gösterirler. Yukarıda bazı çok kullanılan maddelerin pH değeleri gösterilmiştir. Aşağıda solda: Asit ve bazların reaksiyonu sonucu oluşan tuzun pek çok yararı vardır. Burada, sodyum tuzlarını günlük yaşantımızda nerelerde kullandığımız gösterilmiştir. Aşağıda sağda: pH ölçeği. Asitlerin pH'ı 1-7, bazların pH'ı 7-14 arasında değişir. Aşağıda: Çeşitli endikatörler ve değişik pH değerleri karşısında nasıl değiştikleri gösterilmiştir.
ASİT VEYA BAZ?
Analitik kimyada, kimyagerlerin karşı karşıya kaldıkları sorunlardan biri, bir çözeltinin asit mi baz mı ol­duğudur. Bunu anlamak için endi­katörler kullanılır (Belli pH derece­lerinde renk değiştiren bileşikler). En çok kullanılan endikatörler, laboratuvarlarda kullanılan turnu­sol kağıdıdır. Bir parça turnusol ka­ğıdı asite batırıldığında kırmızıya, baza batırıldığında maviye döner. Başka bir endjkatör, Kongo kırmı­zısı, tam ters işler; asitte maviye, bazda kırmızıya döner. Endikatörler aynı zamanda asit ve bazların gücünü bulmak için kul­lanılırlar. Belli pH derecelerinde belli renge giren kağıtlar vardır. Bu kağıtlar çözeltiye batırılarak, pH'ın, örneğin, 3 veya 4 olduğu anlaşıla­bilir.
Endikatörler. tuz elde etmek için asit ve bazları karıştırırken de kul­lanırlar. Çünkü bazen asit veya ba­zın tamamen nötrleşmesi gerekir. Kimyager, asit veya bazı yavaşça döker ve her defastnda endikatör-le pH'ı kontrol eder. Endikatör renk değiştirmeye baş­layınca, çözeltinin nötr halde ol­duğunu ânlar.
Analitik kimyayla uğraşanlar, endi-katörleri asit veya bazın gücünü anlamak için kullanırlar. Örneğin bir bazın gücünü anlamak için, ba­zı, kuvveti bilinen bir asit çözelti­sinin içine döker. Çözelti nö tWeş-tiği zaman, bazın kuvveti, asidin kuvvetinden hesaplanır.
ASİTLER VE TOPRAK
Çiftçinin, toprağında ne kadar asit olduğunu bilmesi gerekir. Çünkü asitlerin, bitkilerin büyümesi üze­rinde etkisi vardır. Fazla asitli bir toprak üzerine kireçtaşı dökülerek asitliği azaltılabilir.
Değişik ürünler değişik miktarda asitte büyürler, patates, örneğin asitli toprakta büyür, oysa buğday bazlı toprağı tercih eder. İngiltere -de toprakların çoğunun pH değer­leri 4 ile 9 arasında değişir. Fakat yıllar geçtikçe, gerekli işlemler ya­pılmazsa topraklar daha çok asit-lenir. Bunun sebebi, karbondiok­sit ye diğer asitlerin yağmur suyun­da erimesi ve toprağa düşmeleri­dir. Aynı zamanda yağmur, suyu bazik bileşikleri götürür. Yağmur­daki asit toprağa geçer ve kalsi­yum karbonatı eritir. Aynı zaman­da asitli topraklan, humusun çözül­mesini engeller.


nötr
Sindirim Herbisit Dezenfektan 1 Gübre Ciğertuzları Deterjan Fotoğratık fiksativ
SODYUM TUZLARI VE KULLANIMLARI
Tuz
Kullanımı
Kimyasal formülü
Sodyum bikarbonat 2NaHCÛ3Sodyum klorat NaCIOa
NazS
Sodyum hipoklorit NaOCI Sodyum nitrat Sodyum sülfat Sodyum sülfit Sodyum tiosülfat
Kuvvetli
kuvvetli asit
Kuvvetli aside doğru hidrojen iyonlarının yoğunluğu artar Kuvvetli baza doğru hidroksil iyonlarının yoğunluğu artar

Demir ve Çelik
Sari Fransisko'daki Golden \ Gate köprüsü dünyanın en
iyi yapılarından biridir.
Hergün çok büyük bir
trafiği taşır. Sarkan
kabloları tutan kuleler, yüksek kalite çelikten yapılmıştır. Bu madde belki de insanlığın teknolojik alanda ilerlemesinin hikayesidir. Bu madde güçlü ve dayanıklı olmasına rağmen, çeşitli hareketlere karşı
koyacak kadar da esnektir. Çelik, son ikiyüz yıldır, büyük yapıların yanında araçlarda hatta evlerde çatal, bıçak, musluk,
lavabo ve hatta mücevher
yapımında
kullanılmaktadır.
Çeşitli kalitelerde çelik
yapmak için demir
külçelerin işlenmesi
yirminci yüzyılın en önemli
ağır sanayilerinden biri
olmuştur.
BU: önen
sanayisi* , temelidir. ~) sanayii, inek metalürjik ve bir ulusun r belkemiğidir. Örtfea&ardu ufak çapta başlayâm çeiik sanayii yirminci ytt&tida dünyanın en önemli sanayisi haline gelmiştir ve günümüzde hergün, bir milyon ton üretilmektedir.

Metaller ve Yarı Metaller

Metaller ve Yarı Metaller
Modern bir Endonezyalı gümüşçü, sanatını eski usûlde yapıyor. Üfleyerek oluşturduğu ısıyla katı ve şekilsiz bir gümüş metalini ısıtıyor ve metal yumuşayınca, çekiciyle ona şekil veriyor. İnsanlar tarih öncesi çağlardan beri metalleri, yarı metallerin (Metallerin bazı özelliklerine sahip olan ametaller) ısıtılınca yumuşadığını biliyor. Bu bilgi, insanlığın metal çağına geçmesini sağlamıştır. Metaller bugün de hayati önem taşıyorlar...
DEĞİŞİK TİPTE ELEMENTLER
Her öğrenci, bakır, demir ye gümü­şün metal olduğunu, hidrojen ve ok­sijenin metal olmadığını bilir. Fakat bazen bu ayırımı yapmak o kadar kolay değildir.
Metal diye sınıflandırılan element­lerin pek azı bir öğrencinin bildiği metal tanımına uyar. Bıçakla kesi-lebilen ve suda yüzen (yumuşak ve gri renkte) bir maddeyi bilmeyen birine göstersek ve bu maddenin sodyum olduğunu ve demir ve alü­minyum gibi maddelerle aynı sınıf­tan sayıldığını, yani metal olduğu­nu söylesek oldukça şaşırırdı. Metalleri genellikle sert cisimler olarak ve ancak yüksek basınç al­tında şekilleri değiştirilebilen ve genellikle parlayan maddeler ola­rak biliriz. Bilim adamları bir ele­mentin metal sayılabilmeşi için, iki şart daha koşmuşlardır. İyi ısı ye elektrik iletmeleri gerekmektedir. Bir metalin bilimsel olarak tanımı, iyi ısı elektrik ileten, parlâK ve kırılmayan maddelerdir. Bütün maddeler farklı oranlarda da olsa bu özelliklere sahiptir. Bu özellik­lerin bir kısmına sahip olan maddelere yarı metaller, hiçbirine sahip olmayanlara ametaller denir. Bütün metallerden tel yapılabilir. Metal diye sınıflandırılan maddele­rin özellikleri çok farklı olabilir. Eri­me ısıları 70°-3.370°C arasında değişir. Bir çok metal saf olarak kullanılmaz. Fakat birkaçı karıştı­rıldığında, çok büyük kullanım alanları olan alaşımlar elde edilir.


İLETKEN OLARAK METALLER
Daha önce gördüğümüz gibi, bir maddenin metal olması için gere­ken şartlardan ikisi ısı ve elektriği iletebilmesidir.
Metallerin atomları, bir veya daha fazla elektronu bırakırlar ve artı yük oluştururlar. Bu elektronlar, rahat­lıkla hareket edebilir ve elektrik atanında, elektriği iletebilirler. Kü­çük binada çatıdan yere kadar uzanan metal teller vardır. Bunlar şimşekleri çekerler ve oluşan elek­triği güvenli bir şekilde yere ulaş­tırır.
Metallerin atomlan aynı zamanda ısıyı da iletir, bu nedenle çaydan­lık ve tencere olarak kullanımları çok yaygındır. Bakır oldukça iyi bir iletkendir. (Gümüş daha iyi iletken­dir , fakat pahalıdır) Bu nedenle bakırdan yapılan tencereler çok et­kilidir.
Aşağıda: Metal olmasına rağmen, sodyum bit' bıçakla rahatlıkla kesilebilir. Havayla temasa geçtiği anda reaksiyona girer, bu Ametaller çok zayıf iletkendirler. Fakat onların da kullanım alanları vardır. İyice yalıtılmış bir odada ısı kaybı olmaz ve böylece oda sıcak­lığı belli bir seviyede tutulmuş olur. Aynı şekilde, eğer düşük sıcaklık istenirse ısı yalıtılmış bir odadan uzak tutulabilir.
nedenle yağın içinde tutulması gerekir. Suda tutulamaz çünkü suyla çok çabuk reaksiyona girer.
ELEKTRON VERME
Neden metal atomları elektronla­rını bırakmak istiyorlar? Diğer bü­tün atomlarda olduğu gibi yörün­gede oluşan eksi yüklü elektronlar artı yüklü çekirdek tarafından tutu­lurlar. Çoğu metallerin atomları, ametallerin atomlanndan daha bü­yüktür, bu nedenle en dıştaki elek­tronlar çekirdekten daha uzakta­dır. Bu nedenle elektronlar üzerin­de daha az bir çekim kuvveti var­dır.
Dış etektronlannı kolaylıkla verme özellikleri, ısı ve elektriği iletebil­menin yanında ametallerle bileşik halinde bulunurlar. Bu bileşiklerin endüstride fazla bir kullanım saha­sı yoktur. Bu nedenle bileşikteki metalin ayrılması gerekir. Ayırma metodu, metalin hangi ametalle bi­leşik yaptığına bağlıdır. Bakır, ba­kır sülfürden sadece belli bir ısıya getirilerek ayrılabilir. Oysa alümin­yumun, alüminyum oksitten ayrıla­bilmesi için karmaşık elektroliz iş­lemleri gerekir.


AMETALLERLE KARIŞMIŞ METALLER
Modern teknoloji bize metallerle ametalleri karıştırma imkânı ver­miştir. Bu nükleer teknolojide ol­dukça yaygın bir şekilde kullanıl­maktadır. Bu tip alaşımlara örnek olarak seramik ye metallerin karış­masını verebiliriz. Bu alaşım, me­tallerin bütün ısı iletme özellikleri­ni ve seramiklerin aşınmaya karşı dayanıklılık özelliklerini taşır. Bun-
stendir.'

Etol, ametal alaşımının makine sanayiinde kullanımına örnek. Tungsten karpid alaşımı sürtünmeden doğan ısıya daha dayanıklı olduğundan, kesici alet daha hızlı dönebilir ve daha uzun zaman dayanır.
EN YARARLI, EN ÇOK BULUNAN, EN DEĞERLİ VE EN AZ BULUNAN...
Demir, dünyanın her yanında bu­lunmaktadır ve tarih öncesi çağlar­dan beri pek çok şeyin yapımında kullanılmaktadır. Demir birlikte çı­karıldığı bileşikten ayrılmak zorun­dadır. Çeşitli işlemlerden sonra olu­şan demir sonradan çelik yapımın­da kullanılır.
Dünyada en çok bulunan ikinci me­taldir, alüminyum en çok bulunan­dır ve doğada alüminyum oksit ola­rak bulunur. Hafif ve güçlü atma­sından dolayı mutfaklarda tencere ve diğer mutfak aletleri yapımında kullanılır.
Altın ise doğada saf olarak bulunur. Eski zamanlardan beri güzelliğinden dolayı değerli olmuştur ve yirminci yüzyılda da para piyasasının teme­lini oluşturmuştur. Dünyada çıka­rılan altının üçte ikisi Afrikd'da çı­karılmıştır. Kolaylıkla çıkarılır veya külçeler halinde geniş güvenlik ön­lemleri altında saklanır veya mücev­her yapımında kullandır.
Dünyada en az bulunan unnilhexi-umdur. Bu metal bir Rus araştırma laboratuvannda Kaliforniyuma ok­sijen izotopları ateşleyerek oluştu­rulmuştur. Saniyenin bir dilimi sü­resinde alfa parçacığı vererek hemen başka bir elemente dönüşür.
Daha önce de gördüğümüz gibi bu­gün önemi artan iki element ger­manyum ve silikondur. Elektronik endüstrisi bunların yarı i/etkenlik özelliklerine dayanır. Bun/arsız, bu-gün çok önem taşıyan bilgisayarlar, hesap makinaları, küçük radyo, te­levizyon ve teypler ûretilemeyecekü.
ALAŞIMLAR
Birçok metalin tek başına hiçbir değeri yoktur. Fakat başka metal­lerle karıştırıldıklarında, sertlik, ısı­ya dayanıklılık, güç gibi özellikleri geliştirilebilir. Ve o zamanda de­ğerleri ham metallerden daha çok olur. Alaşımların özellikleri değişik molekül yapılarından dolayı, alaşı­mı oluşturan metallerden farklıdır. Alüminyum ve bakır gibi metaller çok zayıftırlar, fakat % 10 alümin­yum ve % 90 bakırdan oluşan ala­şımdan çok sert bir çelik ortaya çı­kar.
Dünyada üretilen ilk alaşım bronz­dur (Teneke ve bakır karışımı). Bu alaşım taş, araç ve silahların yeri­ni aldı.

HER YERDE ASİT
Asitleri göz önüne getirirken, çoğu­muz elbiseleri yiyen, metalleri eri­ten hatta et ve kemiğe bile zarar veren bir sıvı olarak düşünürüz. Oysa asitleri günlük yaşantımızda, heryerde kullanırız. Yediğimiz yi­yeceklerde bile asit vardır. Hidroklorik asit çok yoğun olduğu zaman çok zehirlidir ve buharı bi­le boğucudur. Fakat aynı zaman­da, mobilya cilasını oluşturan en önemli maddelerden biridir. Sirke­de asetik asit vardır ve limon gibi meyvelere de ekşi tadı yeren sit­rik asittir. Asitlerin güçleri farklıdır. Yoğun hidroklorik asit yoğun ase­tik asitten daha güçlüdür fakat, sit­rik asit ne kadar yoğun olursa ol­sun zararsızdır.
Bazlar da evlerde kullanılır. Sa­bunlar, deterjanlar, bazlardan ya­pılmıştır. Fakat en çok kullanılan baz kireç taşıdır. Tarımda kullanı­mı çok yaygındır ve çimento ve be­ton yapımında kullanılan maddele­rin en önemlisidir.
Asit ve bazlar kimyasal maddelerin en önemlisidir. En çok yakıcı olma özelliklerinden yararlanılır. Asitlere örnek: Nitrik asit. Ortaçağ kimyacıları bu aside aqua forıis (güçlü su) derlerdi, çünkü nitrik asitle hidroklorik asit karışımı sıvı gazları, altın ve platinyumu çözebiliyordu. Aşağıda bazı asitleri ve bazları ve yapabildikleri etkileri görebiliriz. Solda kükürt trioksit suyla, sülfirik asit oluştum, jk için reaksiyona giriyor; sağda ise sentetik bir elbise güçlü bir asit yüzünden oldukça zarar görmüş; ortada ise, bir baz olan kalsiyum oksit görülüyor. Asitler hasar vermenin yanında insan yararına da kullanılırlar.
FARK
Asit, hidrojen iyonu oluşturan bir madde olarak (H*), baz ise hid­roksil (OH) iyonu oluşturan bir madde olarak tanımlanır. Ortaçağ kimyacıları asitlerin metal­leri çözme kabiliyeti olduğunu bi­liyorlardı. Fakat bilmedikleri şey, çıkan gazın hidrojen gazı olduğuy­du. Örneğin hidroklorik asitle çin­koyu reaksiyona sokarsak, çinko klorür ve hidrojen gazı açığa çıka­caktır. Yani asitte hidrojen vardır ve bu metali çözerek tuz oluşturur. Bazlar ne yapar? Potasyum hid­roksitle, hidroklorik asidi reaksiyo­na sokarsak yine tuz çıkar, fakat hidrojen gazı çıkmaz. Asitteki hid­rojene ne oldu? Hidrojen bazdaki hidrojen ve oksijenle birleşerek su oluşturmuştur. Yani bu bazın tanı­mı, asitle birleşince su ye buz oluşturan bu madde olabilir. Bakır oksit sülfirik asitle reaksiyona gire­rek bakır sülfat (bir tuz) ve su oluşturur. Fakat bakır oksit baz de­ğildir. Zararsız bir katı maddedir.

MADDE İÇİNDE SEYAHAT

MADDE İÇİNDE SEYAHAT
Eğer bir gün madde içinde seya­hat edebilseydik, sıvı gaz ve katı­ları belli bir sıcaklıkta aynı anda bu­labilecektik. Balonun içinde bir tuz kristali, bir damla su ve tabii ki ha­va vardır. Eğer hepsi sıvıya dönüş-türülürlerse enerji seviyeleri farklı olacaktır. Tuzun erimesi için ısıtıl­ması ve gazın sıvı hale getirilmesi için soğutulması gerekecektir. Eğer moleküllerin faaliyetlerine da­ha dikkatlice bakabilseydik oksijen ve azot moleküllerinin havada ra-
hatlıkla hareket edebildiklerini gö­rebilecektik.
Su damlasına ulaştığımız zaman, moleküllerin daha düzenli bir şe­kilde hareket ettiklerini görecektik. Son olarak da, tuz kristaline ulaş­tığımız zaman, klor ve sodyum atomlarının birbirlerine bağlanarak düzenli şekiller oluşturduklarını gö­recektik.
DURUM DEĞİŞİKLİĞİ
Demir gibi pek çok katının erime ışılan çok yüksektir (1500°C.) Me­tal ilk önce kırmızı olur sonra be­yaz ve sonunda bağlar kırılır ve metal erir. Erimiş demir 2800°C'de buharlaşır. Demir de su gibi durum değiştirmiştir fakat enerji seviyesi daha yüksektir. Sıvıların kinetik enerjisi her zaman için katıların titreşim enerjilerden fazladır. Demir ısıtılınca enerji emi-
lir, molekül faaliyetleri artar ye ısı yükselir. Fakat demir erime nokta­sına geldiğinde daha fazla ısı ve­rilmesine rağmen sıcaklık sabit ka­lır. Sıcaklık ancak bütün metal eri­dikten sonra artar.
Erime sırasında alınan ısıya ergi­me ısısı denir. Bu ısı, sıcaklığı ar­tırmadan ziyade, demiri katıdan sı­vıya dönüştürmede kullanılır.
Sıvı buhara dönüşünce, bu dönü­şüm için gereken enerjiye buhar­laşma ısısı denir. Bir maddenin fiziksel durumunu değiştirmek için gereken ısı,miktan aynı ağırlıktaki madde için aynıdır. Eğer sıvı buharlaşmaya bırakılırsa ısısı düşer. Kinetik enerjisi fazla olan moleküller buharlaşır ve böy­lece kalan sıvının ortalama kinetik enerjisi düşer.


SUDA YÜRÜYÜŞ! '
Bir çok çocuk suda yüreyen ince bacaklı bir böcek gördüğünde şa­şırır. Bu doğru olamaz, suyun üze­rinde hiçbir şey yürüyemez diye düşünürler. Fakat gerçekten de ayakları ıslanmayan ve böylece su­da yürüyen böcekler vardır.
Bunu yapabilirler çünkü, suyun yü­zeyindeki moleküller, suyun yüze­yinde olmayan ve her tarafı başka moleküllerle çevreli olan, molekül­lerden farklı davranırlar,.yüzeyde molekülleri aşağı doğru çeken bir kuvvete karşılık, yukarı doğru çe-
ken bir kuvvet yoktur. Bunun sonucunda, yüzeydeki mo­leküller aşağı doğru çekilirler. Yü­zeydeki molekül sayısı olabilecek en az miktardadır ve bu yüzden yüzey bir deri gibidir. Bu olay 'yü­zey gerilimi' olarak bilinir ve bir 1x5-cek suda yürüdüğü zaman bu kuv­vetler sayesinde su yüzeyinde durur.
Bir iğnenin suda yüzmesini sağla­yan yüzey gerilimidir. Bir iğne su emici bir kağıtla su yüzeyine koyu­lur. Bir süre sonra kağıt suyu emer batar fakat iğne su yüzeyinde ka­lır.
Eski bir teori çürütülüyor
Yüzey gerilimi olayı, eski bir teori­yi 'su pompalamadan yukarı çıkar­tılamaz' çürütmüş oluyor. Bu pom-pasız yükselebilir. Bu kılcallıktan olur. Su moleküllerinin birbirlerini veya su moleküllerinin cam yüze­yi tarafından çekilmeleri. Eğer su dar bir cam içine koyulursa, su mo­lekülleri ile cam yüzeyi arasındaki çekim, su moleküllerinin kendi ara­larındaki çekimden fazla olacağın­dan su yukarı doğru tırmanmaya başlayacaktır.
Bu olaya başka bir örnek olarak bir küp şekerinin suyu yukarı doğru em­mesini verebiliriz. Şeker tanecikleri arasındaki boşluklar cam yüzeyi gibi davranır ve su şeker doyana kadar yukarı tırmanır.
Eğer bu kılcal tüp suyun içine batırılma su tüpün içinde yükselmeye başlar. Tüp ne kadar derine batiniırsa su o kadar fazla yükseğe çıkar. Suyun yükselme miktarı tüpün çapıyla ters orantılıdır. Çapı beşte bir milimetre kadar olan bir tüpte su 15 cm. yükselir. Tüpün çapı ve suyun yüksekliği arasındaki ilgi Jomes Junn tarafından bulunmuştur. (1684-1750)
Su moleküllerinin yüzey derisi
Yüzey gerilimini kırma
Yüzey gerilimi, su damlasının şek­linin sebebidir. Moleküllerin içeri­ye doğru çekilmesinden dolayı, su damlası küresel bir yapı şeklinde­dir. Bu kürenin şekli biraz yamuk­tur çünkü damlacığı aynı zaman­da yerçekimi kuvveti de etkiliyor­dunFakat bu gerilimi kolaylıkla kırabi­liriz.

Katılar ve Kristaller

Katılar ve Kristaller
İrlanda'nın en çok turist çeken yerlerinden biri, birbirine çok yakın olan ve denize doğru bir merdiven oluşturan, arı kovam gibi çıkmış binlerce bazalt kay asıdır. Jeologlara göre bu yerin oluşmasının sebebi milyonlarca yıl önce oluşan bir lav tabakasının çok hızlı soğumasından dolayı çatlaklar oluşmasıdır,
KARŞI GÜÇLER
Dünyanın, karalarda ve okyanus altındaki kabuğu, diğer maddeler gibi moleküllerden meydana gel­miş kayalardan oluşmuştur. Bu atomlar sürekli hareket halindedir­ler fakat katılarda atomlar, katılar­la güçlü kuvvetlerle birbirlerine bağ­lıdırlar. Kendi yerlerinde hareket edebilirler ve titreşebilirler fakat birbirlerine göre hareket edemez­ler.
Dengede olan bir molekülde iki karşı kuvvet vardır. Çekme ve it­me. Bu kuvvetler molekülleri hem iterler hem de beraber durmaları-nı sağlarlar.
Bakır bir yüzük ısıtıldığı zaman genleşir çünkü bakır molekülleri daha büyük bir enerjiyle titreşme­ye başlarlar. Komşularına daha çok yaklaşan moleküller daha bü­yük bir kuvvetle itilirler ve molekül­ler arasındaki boşluk artar. Daha fazla enerji verildiği zaman, mole­küller arasındaki İtme ve çekme kuvveti yenilir ve moleküller ser­bestçe hareket etmeye başlarlar. Bu durumda bakır erimiş olur. Böylece katı olma olayı, molekül­lerin sabit bir yerde hareket etme­leri ve böylece maddenin şeklinin hiç değişmemesi olarak tanımla­nabilir.
İki tip katı cisim vardır- Belli bir eri­me noktası olanlar ve belli bir eri­me noktası olmayanlar.
106

KRİSTALLER
Kristal halinde olan katı maddale-rin yapılan beM olmaz Bazen, kris­talin gözükmeli için yüzeyin cüa-lanması gerekir v» bazen de kris­taller o kadar küçüktür ki gözte gö­rülmezler. Fakat, bötün mineralle­rin kendilerine özgü ve belli bir kimyasal yapılan olduğundan, bunlardan oluşan bütün kristalle­rin şekli aynı olacaktır. Bunun ne­deni de, katılardaki atomlar, 'kris­tal düzeni1 denilen düzenli bir şe-I kilde yerleşmişlerdir. Bu tür kristal-' ler birbirlerine çok sıkı bir şekilde
İ bağlanmışlardır. Bu tür bağın so­nucu üç boyutlu bir şekildir (Kris­tal). Bir parça kuvarsa bakarsak 1 pek çok yüzey görürüz. Kristatog-: rafçılar için önemli olan şeyse bu 1 yüzeylerin arasındaki açıdır. Kristal-I lerin sınıflandırılması bu matema­tiksel açılara bağlıdır. Kristal siste-] mi -sınıflandırmaya böyle denilir-yüzeylerin büyüklüğü ve şeklinden ziyade açı simetrisine dayanır.
BAĞ KURMA
Bir kristal şeklindeki katıların (pır­lantadan kar tanesine), gücü atom­ların birbirlerine, itme ve çekme güçleriyle nasıl bağlandıklarına bağhdır. Bağ kurma iyonik veya kovatent olabilir. Sodyum ktorür (NaCI) kristalleri birbirine karşı yüklerle bağlıdır; (iyonik bağa ör­nek). Sodyum atomu bir elektronu vererek artı yüklenir, klor atomu da bir elekron alarak eksi yüklenir.
Hidrojen klorürde (HCI) olduğu gi­bi en dıştaki elektronların iki atom tarafından da ortaklaşa kullanılma­sından oluşan bağa, kovalent bağ denir. Kristal yapısının temelini oluşturan en kuçuk atom düzeni­ne birim hücre denir. Bu birim hüc­re aynı düzende tekrar edilerek kristali oluşturur. Kristal üzerinde çalışmalar, yüzyıllar önce, Dani­markalı fizikçi Nîels Stenson tara­fından başlatıldı. Kendisi kuvars kristalinin yüzeyleri arasındaki açı­yı bulmaya çafcfiyordu. Bugünkü bilgimizin çoğu onun çabsmalan-na dayanır. \ ■
Sağda: Çoğu kristaHur
kesecek kadar örneğin, asitle katlı sütün ana proteini
(yukarıda). Aşağı kristaUeriyle birlikte, sodyum klorür (tuz) ve demir sülfürtm kristal düzenleri verilmiştir.
karbon atom
KARBON: BİR ELEMENT, PEK ÇOK ŞEKİL
Karbon dünyada en çok bulunan elementlerden biridir. Diğer mad­delerle başka bütün elementlerin yapabileceğinden daha çok bile­şik kurar. Saf olarak bulunabilen birkaç ametalden biridir. Karbon hem grafit, hem de elmas olarak bulunabilir. Elmas da grafit de ta­mamen karbon atomlarından ya­pılmışlardır. Fakat özellikleri fark­lıdır. Bunun sebebi karbon atom­larının kristaldeki yerleşim düze­nidir. Bir-iki bileşik arasındaki fark, hem görüntü, hem de kar­bon atomlarının yerleşimi olarak, sağdaki resimde görülebilir.
Elmas çok serttir (Sertlik katsa­yısı 10). Grafit ise kalem ucu ola­rak kullanılacak kadar yumuşak­tır. Grafit karadır. Elmas ise par­laktır. Elmas, endüstride sert maddelerin kesiminde kullanılır, grafit ise yüksek ısıda yağ olarak kullanılır.
En büyük fark ikisinin yapısında­dır. Elmas kristal düzeninde, her atom dört komşusuna kovalent bağla bağlanmıştır. Bir elması kırmak için bu bağlardan milyon­larca tanesinin kırılması gerekir.
Grafitte ise karbonlar arı kovanı şekli gibi dizilmişlerdir.
KATI CİSİMLER
Sıvıların ve gazların atomları belli bir düzende yerleşmişlerdir. Belli bir şekilleri yoktur ve her sekle gi­rebilirler. Fakat bazı katılar da her şekli girebilirler. Bunların bir kristal yapılan yoktur.
Bu, bir miktar su ihtiva eden bir çeşit silikandır. Eğer eski bir cam tabakasının kalınlığı üstten ve alt­tan ölçülürse, altının daha kalın olduğu görülür, çünkü cam yuka­rıdan aşağıya doğru akar. Bunun sebebi, camın oluşumunda kul­lanılan silîkanın katı kristal dü­zeni yerine esnek zincirlerden oluşmasıdır.
Cam normalde katı olarak sınıf­landırılır fakat bu akma olayı ne-. deniyle bazı bilim adamları bunu sıvı kabul ederler. Kendi kristal yapıları altında çöken başka katı cisimler de vardır.
oksijen atomu
atomu silikon atomu Silikat maddesinin düzgün dört yüzlü seklindeki yapısı.

SİMETRİ
Dünyanın yüzeyi üç çeşit kaya-. i dan meydana gelmiştir. Volkanik ,, I tortul ve metaformik. Değişik kaya tiplerinde değişik minaraller
bulunur. Tortul kayalarda, kalsi-
lityum karbonat bulunur. Altın ve ;'! ı^bakır ise metaformik kayalarda •; ! «bulunur.
iîii ü Mineral ye kristalleri bilimsel me-' rjtodlarla incelemeye başlayan ilk te kişi VV.Pryce'dir. Onun çalışma-I ki lan da bir Fransız olan l'Abbe' leRene Just Haüy tarafından de-bivam ettirilmiş ve sonunda mine-. mraloji önemli bir bilim durumuna tagelmiştir. Yedi kristal yöntemi hakkındaki tanımları bugün hâlâ rakullanılıyor. Bu sistemler: yüMonoklinik: En yaygın sistem­lerdir. Minerallerin % 50'si mono-tjiçklinik sisteme sahiptir. mOrtorombik: Minerallerin dörtte vivbiri bu sistemdedir. 2İvTriklinik: % 15'i bu yapıdadır. ' Kübik: Triklinikten daha az yay-! gındır. Bü kübik yapının yanında, M sekizgen ve rombik onikigenden _! çıkarılmış kübik yapılar vardır. pn Dörtgen: Ender bulunan kristal «M sistemlerinden biridir. lan Altıgen: En az bulunan kristal sistemidir.
Üçgen: Altıgen kristallerle çok il­gilidir ve genellikle onlarla grup lust
Tortul Kayalar
Dünya kabuğunun dan oluşan tortuların depolan­masından oluşmuştur
Metamorfik kayalar
Yüksek basıncın etkisiyle şen tortul veya volkanik kay Buna örnek mermerdir.
Volkanik kayalar
Dünyanın kabuğunun al­tındaki erimiş maddeden oluşmuştur.
ÖNEMLİ BİR KRİSTAL
Mineral biliminde kalsiyum kar­bonat çek önemli maddedir. Bir­çok şekilde bulunabilir, düz ve­ya sivri rombohedronaltıgen, çift amit ve altıgen prizma halinde Sunabilir. Bütün bu şekiller ay-m^ı nı yerde bi'birlerine yapışmış şe-aeni» WWa, h..ıunabinrler. şekillerin bir-a olmasına rağmen, bü­tün bu şekillerin hepsi aynı kim-elementlerden oluşmuştur. ıradan, hızlı bir vuruşun, sa-
_ açılı rombohedronlar oluştur-
markı dUğu anlaşıldı. Bu gerçek. Pryce i ÎÎ22S ve Haûy'u krislal yapılarını ince-, J*J» lemeye yöneltti. ' y'11"1 Saf halinde, kalsiyum karbonat bilgim renksizdir. Fakat geneUikle be-na "^ yaz veya pembe renkte bulunur. Bazen de soluk bir san veya sa­rımsı kahverengi olur. . .
3 Minerallerin önemi
JMinerallerin, insan yaşamındaki ^'üiönemı Yuz ardl edilemez. Bazı bi­lim adamları, bütün insan endüstleyecek kadar ileri gitmişlerdir. II-°tkel insanlar, mineralleri ateş yak­makta ve alet ile silah yapımında kullanmışlardır.
bir göl ve ırmaklar
yeraltı suyu
Sıvılar
Bu şekiller ■ suyun, yer üstünde ve allında ne miktarda olduğunu
gösteriyorlar. Sadece okyanuslar toplam suyun % 97.2'sini oluşturuyor. Aşağıda: Su, hayvan veya bitki, bütün yaşayan organizmaların en önemli ihtiyacıdır.

Atomlar ve Moleküller

Atomlar ve Moleküller

Bu, garip bir yer şeklinde İlerleyen uzay gemisi bir > ressamın hayal gücü değil, ufaltılmış bir astronotun uzay gemisiyle buz moleküllerinin arasındaki yolculuğudur. Oksijen atomları, su oluşturmak için Mıdrojen atomlarına bağlanmıştır. Bir oksijen atomu (kırmızı) ve iki hidrojen atomu (mavi) birbirlerine elektrostatik çekifîtle bağlanmıştır (Burada sarı bağlantılarla gösterilmiş). Her molekül bir diğerine bağlıdır (Beyaz çizgilerle gösterilmiş). Bir damla suyu görmemiz için bu şekilde milyonlarca molekülün birbirine bağlanması gerekiyor. Pembe üçgen, molekülleri tutan güç alanını gösteriyor.

ATOMUN YAPISI
Atom kelimesi Yunancadan gelir ve 'bölünmez' anlamına gelir. Yüz¬yıllar boyunca atomun maddeyi oluşturan en küçük parçacık ola¬rak düşünüldüğünü hatırlarsak, yerinde bir kelime olduğunu anla¬rız.
Aslında, atom bölünmeyen bir ka¬tı değildir. Etrafında elektronlar dö¬nen ve ortasında çekirdek (bu da daha küçük parçacıklardan oluş¬muştur) bulunan delik bir yuvarlaktır.
Atom .yapısı hakkındaki bilgilerimiz J.J. Thomson'un 1897 yılında de¬neylerinin sonuçlarını açıklama¬sıyla, çok ilerlemiştir. Thomson deneylerin sonunda eksi yüklü bir parçacık olan elektronu bulmuştur.
Bunların ağırlığı çok azdı, hatta hidrojen atomunun yanında bile hafif kalıyordu.
1902'de başka bir İngiliz fizikçi Wil-liam Thomson, atomu, yüzeyine elektronlar bağlı olan artı yüklü bir küre olarak tanımladı. 1904'te

JJ.Thomson, elektronların küre¬nin içinde olduğunu söyledi.
Japon bilim adamı, Nagaoka, ge¬zegen sistemini atom yapısına benzeten ve sonradan bütün ge¬lecek atom modellerinin temelini oluşturan bir teori ortaya attı. Na- gapka, atomun, merkezde bulu¬nan artı yüklü bir parçacıkla etra¬fında tek bir yörüngede dolaşan elektronlardan oluştuğunu söyledi.
Bu teori, J.J.Thomson'un öğrenci¬lerinden olan Yeni Zelandalı fizik¬çi Emest Rutherford tarafından bir adım daha ilerletilin iştir.
Rutherford, atomların, artı yüklü ve ağırlığın çoğunu oluşturan bir çe¬kirdek ye onun etrafında, atomun büyüklüğüne göre büyük bir yarı-çaplı yörüngede dönen elektron¬lardan oluştuğunu ileri sürmüştür.
Elektron sayısı çekirdekteki artı yü¬kü dengeleyecek kadardır. Sonra da çekirdeğin varlığını ispatladı.
Rutherford'un teorisine göre ato¬mun çoğu boştur. Oysa Thomson'¬un modeline göre artı yük atomu tamamen doldurmuştur.

Doğa bilimadamlannın gözüyle atom
bu sonuca, ince bir al¬in tabakaya alfa ışınları yollayarak «■nmştır. Bu ışınların, çoğu tabakadan geçmiştir, buna dayanarak atn atomlarının engel teşkil etmediğine göre çoğunlukla boşluk olduğu sonucuna varmıştır.
Bir Danimarkalı fizikçi olan Niels Bohr, Rutherford'a katılıyordu. Fa¬kat elektronların, Nagaoka'nın de¬diği gibi dairesel bir zincir halinde değil de, minyatür bir güneş siste¬mi gibi kendi yörüngelerinde hare¬ket ettiklerini düşünmüştür. 1915 ve 1916'da Alman fizikçi A.Som-merfeld elektronların yollarının elips şeklinde olduğunu söylemiş¬tir.
Bohr/Sommerfeld' modellerinin çok basit. olduğu bilinmektedir.
Elektronlar, bu iki bilim adamının dediği gibi düzenli bir şekilde ha¬reket etmezler ve düzenli bir yö¬rüngede gitmek yerine her yönde uçarlar. Fakat çekirdekten belli bir uzaklıkta kalırlar. Sonuç; çok bü¬yük hızda ilerleyen elektronların oluşturduğu artı yük bulutuyla sa¬rılmış bir çekirdektir.

ATOM ÖLÇÜMLERİ
Küçüklüklerine rağmen, atomların elementten elemente değişen boyut¬ları vardır. Yarıçapı santimetrenin 0.5'ten 3 yüz milyonda biri kadar¬dır. Uluslararası ölçüm birimi Ang-, stromdur. (A °). Değeri bir milimet¬renin on milyonda biridir. (10~"> m).
Çekirdek proton ve nötron denilen daha küçük parçacıklardan oluş¬muştur. Çekirdeğinin artı yükünün gücü çekirdekteki proton sayısı ve¬ya atom numarasıyla belirlenir. Ay¬nı tür bütün elementlerin proton sa¬yısı aynıdır, fakat nötron sayıları değişebilir. Böyle bir değişiklik olan elementlerin atomuna izotop denir.
Bir elementin izotopları aynı kim¬yasal özelliklere sahiptir. Fakat fi¬ziksel özellikleri çok az değişir, izo¬topların çoğu dengesiz ve radyoak¬tif dir; bunlara genellikle radyoizo¬top denir. Karbon-14 , uranyum 233, 235 ve 238 gibi doğada bulu¬nan izotoplardır.

BÜYÜK BİR SU DAMLASI
Dünya boyunda bir su damlası olsay¬dı bu damlayı oluşturan milyonlar¬ca moleküllerden birinin büyüklü¬ğü hindistan cevizi kadar olacaktı. Fakat bu moleküllerin oluştukları atomlar hâlâ gözle görünemez olacaktı.
Aşağıda bir, iki veya üç atomdan oluşmuş bazı basit moleküllerin bo-vııılan vermiştir. Yanlarındaki sayı Angştrom değerini göstermektedir.
0-7 2-6 3-0 3-9 1-2 1-4 1-6 2-3 1-2 1-1 2-5 1-1
Hidrojen
Lityum
Sodyum
Potasyum
Hidroklorik asit
Hidrobromik asit
Hidroiyodik asit
Kalsiyum florür
Oksijen
Karbon monoksit
Su
Azot oksit


Sodyum hidroksit 1-8
İyot 2-6
Hidrojen sülfür 2-0
Kalsiyum sülfat 2-0
Uüleryum 0-7
Klor 1-9
Brom 2-2
Görüldüğü gibi büyüklükler 0-7'den 3-9'a kadar değişmektedir. Potas¬yum atomu hidrojen atomundan 5 kat daha büyüktür. Büyük hayali su t j damlamızı hatırlarsak: Eğer bir su 1 j molekülünün büyüklüğü hindistan ■ I cevizi kadar olursa, potasyum m~ lekülünün büyüklüğü de vişne,' olacaktır.

Bilim adamlarının, atomlarmtmkm-dar küçük olmasına ı dar bilgi edinmeleri < tıcıdır.

Atom fiziğizi Atom g, ve oldukça kaynağı

iki hidrojen atomu bağ kurarak, iki atomlu bir molekül olurlar. (H2)
iki hidrojen atomu bir Kimyasal bağ olayı kimyanın temelidir fakat bütün elementler bağ oluşturamazlar. Helyumda elektronların çıkan nerji elektron paylaşmasıyla oluşan bağ enerji verir. kovalent bağın kırılması için, ısı gibi, bir çeşit enerji gerekir. Molekül enerjisini tekrar kazanır. elektron bulutu. Helyum atomu molekül oluşturmaz. K enerji seviyesi dolu olduğundan başka bir atomun vermek istediği elektronu almasına ihtiyacı yoktur. İki helyum atomu, dıştaki eksi yüklerin birbirini itmelerinden dolayı, yaklaşamazlar ve bu nedenle bir bağ oluşturamazlar.
oluşturduğu kuvvet bağ yaptlmasuu önler. Hidrojende ise bu kuvvet atomun bağ yapmasını sağlar.

MOLEKÜLLER
Moleküller atomların birleşmesin¬den meydana gelirler. Bazı mole¬küller tek bir elementten meyda¬na gelir (hidrojen molekülü). Di¬ğerleri ise birden fazla elementten meydana gelir ve molekül bir bile¬şiğin özelliğini taşıyan en küçük parçasıdır.
Gördüğümüz gibi, elektronlar çe¬kirdeğin etrafında dönerler. Bu şe¬kilde 'yörünge' oluştururlar. En içerdeki yörüngede hiçbir zaman ikiden fazla elektron bulunmaz. İlk yörünge dolunca, diğer elektron en fazla sekiz tane olan ikinci yö¬rüngeye, kalanları, üçüncü yörün¬geye vs. yerleşir. Bu yörüngeler çekirdeğin dışına doğru K'dan Q harfine kadar olan harflerle göste¬rilir. En dıştaki elektronlar valens elektronlardır ve bağları yapan ve moleküllerin oluşmasını sağlayan bu elektronlardır. Hidrojen tektir. Çekirdeğinde nöt¬ron bulunmayan ve K yörüngesin¬de sadece bir elektron bulunan tek atomdur. Bu enerji seviyesi (yörün¬ge) yanm doludur, bu nedenle hid¬rojen atomu dengede değildir. Hid¬rojen atomu bu tek elektronunu ve¬rip bileşik oluşturabilir fakat genel¬de başka bir hidrojen atomuyla bir¬leşerek iki atomlu bileşik oluşturur. (Hs).İki elektron da artık iki atom tarafından ortaklaşa kullanılır. Böy¬lece K enerji seviyesi dolar. (Şekil 6 ve 7).
Bu iki elektron atomların etrafında çok hızlı bir şekilde dönerler ve çe¬kirdekler arasında o kadar zaman harcarlar ki atomlar elektriksel çe¬kimle birbirlerine bağlanırlar. Hanin oluşması kovalent bağa ör¬nektir. Bu bağ şekil 8 ve 9'da gös¬terilmiştir.
Bu bağ o kadar güçlüdür ki, bağın kırılıp iki hidrojen atomunun orta¬ya çıkması için çok fazla enerjiye ihtiyaç vardır (Şekil 10). Periyodik cetvelde, sonraki ele¬ment olan Helyum kimyasal olarak dengededir. K enerji seviyesi iki elektronla dolmuştur. Helyum atomları, hidrojen atomları gibi ko¬valent bağ oluşturmaz. Elektron¬lar, enerji seviyelerinde boşluk yoksa eksi yükten dolayı birbirle¬rini iterler (Şekil II). Helyum doğal gazdır ve başka hiçbir elementle reaksiyona girmediği için eskiden tek olduğu sanılırdı. 1962'de, na¬sıl olduysa, bu engel de aşıldı ve Xenon, Kripton ve radon gibi mad¬delerin florür ve klorürleri oluştu¬ruldu. Fakat bugüne kadar helyu¬mun bileşikleri oluşturulamadı. 2 K (kelvin) ısıda helyum, sıvı helyum 1'den sıvı helyum 2'ye dönüşür.

atomu hidrojen atomu hidrojen karbon metan molekülü CH hidrojen karbon hidrojen, hidrojen
KARMAŞIK MADDELER
Bir atomun en dıştaki yörüngesini tamamlamak için elektron almak istemesi, değişik elementlerin kim¬yasal bağ yapmalarının ana pren¬sibidir. İki hidrojen atomundan ve bir oksijen atomundan oluşan su¬yun oluşmasına bakalım, iki atom¬lu hidrojen molekülünde iki elek¬tron vardır. Oksijen atomunda ise ikisi K enerji seviyesinde olmak üzere sekiz elektron vardır. Diğer altı elektron ise bir sonraki enerji seviyesinde ikişer gruplar halinde dizilmişlerdir. Bu iki molekül bira-raya geldiklerinde, hidrojen mole-külündeki iki elektron oksijen ato¬munda katan iki elektronluk boşlu¬ğu tamamlar ve böylece oksijenin İkinci enerji seviyesinde olması ge¬reken sekiz elektron tamamlanmış olur. (Şekil 12 ve 13) H,+ O -H2O kimyasal formülü iki atomlu hidrojen moiekülüyle oksijen ato¬munun birleşip, su molekülünü oluşturduğunu gösterir. Şekil 13, bir hidrojen molekülünün İki atom¬lu oksijen molekülü tarafından itil¬diğini fakat tek başına bulunan ok¬sijen atomu tarafından çekilip, 105 derecelik bağlarla su molekülü oluşturduğunu gösteriyor. Şekil 14 ve 15 metan molekülünü gösteriyor. Renksiz ve kokusuz bir gaz olan metan bir karbonun dört hidrojen atomuyla birleşmesinden oluşur. Şekil 15, sonuçta ortaya çı¬kan seklin 109.5 derece acılar ya¬pan bir dörtgen olduğunu gösteri-
Şekil 16 ise, vücudumuzda bulu¬nan ve yaşamamız için gerekli olan miyoglobin molekülünü gösteriyor.
Demir, çok karmaşık bir molekül olan ve nitrojen ve diğer element¬lerden oluşan, sitokrom molekülünün merkezindedir.
oksijen atomu çifti iki yeni elektron çifti hidrojen hidrojen atomu metan molekülünün dörtgenekli hidrojen zincirlerin yapısı molekülün özelliğini ve reaksiyona girme kapasitesini belirler.
oluştuğu amino asit zincirini gösteren miyoglabin molekülü. bir sitokrom melokülünün kesiti



MOLEKÜLER AĞIRLIK
Bir maddenin moleküllerinin ağırlığı cyruscope denilen bir aletle ölçülebilir. Ağırlığı bilinen bir miktar çözücü içinde çok hassas bir termometre olan bir tüpe konur ve bu tüp içinde su ve buz olan bir kaba konur. Çözücü donana kadar soğutulur ve donma noktası saptanır. Tüp, buzun içinden çıkarılır ve çözücünün tekrar erimesi beklenir. Moleküler ağırlığı bulunacak maddeden belli bir miktar çözülür. Oluşan çözelti buzun içine konur ve tekrar dondurulur ve donma noktası tekrar saptanır.

Yeni Enerji Kaynakları.

Yeni Enerji Kaynakları.
ipriff, hiç bulut yoktur ve medenle sürekli olarak tef enerjisi akar. Bu enerji
\e güç istasyonları tmmbnasında kullanılabilir. Tirit bir istasyonda bir kaç kMometre genişliğinde güneş gSkn olabilir. Bu piller güneş emerjisini elektriğe MmOştürürler. Sonra da bu elektrik mikrodalga mâjasyonuna dönüştürülerek JBmyaya yollanır ve orada da A* dalgalar tekrar elektriğe ötüştürülerek dağıtılabilir. Mfjtfr bir proje bugün
testirilebilir fakat henüz gerekli değildir.

Yukarıda: Güneş enerjisinden elde edilebilen ana enerji türleri. Organizmalarda fotosentez sonucu oluşan kimyasal enerji, biyokimyasal (örneğin fermantasyon) ve termal (ısıtarak) yollarla, yanıcı maddelere dönüştürülebilirler. G ün"ş radyasyonundaki ısı su ısıtmada ve dolayısıyla bunların ısıtılmasında kullanılabilir. Aynı zamanda bu ısı tıırbo elektrik jeneratörlerinde (termomekanik dönüşüm) kullanılabilir. Güneş enerjisinden ftüneş pillerinin yardımıyla elektrik elde edilebilir.
ENERJİ ÜRETMEK YENİ BİR YÖNTEM
Güneş enerjisinin elektriğe çevrilme¬si en önemli değişik enerji üretim yöntemlerinden biridir. Petrol gibi fo-İ sil yakıtlar yenilenemez ve bu yakıt¬lar tükenmektedir.
Tam tersine, güneş enerjisi güneş sistemi yok olana kadar sürecektir.
Elektrik için buhar üreten güneş istasyonu
1- Soğuk su girişi
2- Pompa
3- Parabolik aynalar
4- Isı emen sıvı
5- Isı değiştiricisi
6- Kömür veya sıva yakıtla
çalışan kaynatıcı
7- Güneş istasyonu ve
kaynatıcıdan çıkan buhar
5-1- Güneş ışınları H 2- Yönü ayarlanabilir ayna rç ,3- Kaynatıcı i 4- Isı emen sıvı ' 5- Pompa 1 6- Rezervuar : 7- Buhar jeneratörü K 8- Elektrik jeneratörü
Fotoelektrik hücreler tarafından elek¬trik olarak, aynalar tarafından ısı ola¬rak veya yaşayan organizmalar tara¬fından kimsayal enerji olarak toplan-sa bile güneş enerjisi tükenmez.

GÜNEŞ
ENERJİSİNDEN
YARARLANMA
Güneşte çok büyük miktarda enerji vardır. Örneğin, bir nükleer santra¬lın üzerine bir günde radyasyon ola¬rak düşen güneş enerjisinin miktarı o nükleer santralın aynı gün oluştur¬duğu enerjiye eşittir. Güneşten gelen ısı ve dalgalar çok seyrektir, bu nedenle enerji elde et¬mek için bunlar yoğunlaştırmalıdır. 3u fotoelektrik pilleriyle başarılmak¬tadır. İsıyı yoğunlaştırmak için de ay¬nalar kullanılmaktadır. Diğer bir şekilde içinde su dolaşımı olan ısı emici paneller de kullanıla¬bilir.


Güneş enerjisiyle çalışan santrallar
Böyle bir santral güneş enerjisinin en iyi şekilde yararlanıldığı yerdir. Şe¬kil 3'te ana prensipler gösterilmiştir.
Yüzlerce metrekarelik bir alandaki aynalar, güneş ışığını toplayıp bir si¬lindir şeklindeki kaynatıcıya yönlen¬dirirler. Su veya başka bir sıvı ısınır, dolaşıma girer ve rezervuarın başka bir bölgesinde bu ısı sudan alınır. Bu ısı da jeneratörü çevirecek buharı oluşturmada kullanılır.
Buhar, elektrik üreten bir türbini çe¬virir. Aynalar da güneşi izlemek üze¬re yapılmıştır. Böylece güneşten en iyi şekilde yararlanılır.
Endüstride güneş enerjisi
Bir çok endüstriyel işlemde, yenile¬nemeyen yakıtlardan elde edilen buhardan yararlanılmaktadır. Bazı böl¬gelerde, güneş bu buharı hem de ha¬vayı kirletmeden oluşturabilir. Çalı¬şılan projeler arasında, güneş ener¬jisini toplayan ve parabolik aynalar¬dan yapılmış, güneş pilleri vardır. Bu aynalar, güneşten gelen ısıyı bir sı¬vıya sevkederler. Bu sıvı bir ısı dö¬nüşümü yapan yere gelir ve burada buhar oluşturur.
Çok miktarda sıcak su
Güneşten gelen ısı eylerde sıcak su üretiminde kullanılabilir. Güneş ışın¬lan, evlerin damına yapılan güneş panelleriyle toplanır. (Şekil 5)
Soğuk su borular sistemiyle panelin altından geçirilir ve su güneş ışınla¬rıyla ısıtılır. Sıcak su iyice yalıtılmış depolara sevk edilir ve buradan di¬ğer devrelere dağıtıl

Uzayda güneş enerjisi
Uydulardaki araç ve aletleri çalıştır mak için gerekli elektrik uydular; monte edilmiş güneş pillerinden e: de edilir. Bu pillerde ince silikoi (0.95 mm.) tabakaları yardır. Bu sili konlar güneş enerjisini elektriğe de nüştürürler. Uydu için gerekli birka<>YAŞAMDAN ENERJİ
Şimdiye kadar bahsedilen enerji el¬de etme yolları oldukça iyidir, fakat önemli bir dezavantajları vardır: Enerji uzun bir süre depolanamaz ve bulutlu günlerde bu sistemler çalışa¬maz ve iyi bir enerji kaynağı pratik olması için, sürekli enerji sağlamalı¬dır. Fotosentez sayesinde bitkiler güneş¬ten elde ettikleri enerjiyi kimyesal olarak depolayabilirler. Bu kimyasal enerji de çeşitli şekillerde kullanıla¬bilir. Örneğin, yakılabilir. Kömür, petrol, gaz gibi fosil yakıtla¬rı, bitkilerin ve hayvan artıklarının kimyasal enerjilerinden oluşmuştur. Her yıl fotosentez yapan organizma¬lara belli bir miktarda enerji depolan¬maktadır. Ayrıca bu 'yeşil enerji'den henüz pek yararlanamamaktadır. Fakat yine de yeşillikten enerji elde etme çalışmaları gittikçe artmaktadır. Belki de bir kaç yıl sonra yeterli tek¬noloji oluştuğu zaman, fabrikalar özellikle bu iş için yetiştirilmiş bitki¬ler kullanacaklardır. Yandaki sayfadaki şekil, yeşil bitki¬lerden enerji elde etmenin bir yolu¬nu göstermektedir. Isıtmak için ya¬kacak olarak veya elektrik üretmede kullanılabilir. Projede, çok iyi bir ya¬kıt olan hidrojen, suyun belirli orga¬nizmalar tarafından parçalanmasın¬dan elde edilmektedir. ENERJİ KRİZİ Ana endüstriyel ülkeler yıllık dünya enerji tüketiminin % 60'ını kullan¬maktadırlar. Birkaç yıl öncesine ka¬dar bu miktar her yıl yüzde üç artı¬yordu. Sonunda, enerji kıtlığı baş gösterdi. Eğer dünya bugünkü gelişmesini sürdürürse kömür ve yakıt kaynak¬ları kısa sürede tükenecektir. Görünüşte buna basit bir çözüm yok. Eğer nükleer enerji başarıya ulaşır¬sa çok miktarda enerji elde edilebi¬lecek. Fakat bu enerji taşınabilir de-ğildir,bu nedenle taşıtlar için bir çö¬züm değildir. rjiel-Fakat irdir: »zve sdışa- ratik malı- Bütün bitki çeşitleri enerji kaynağı olarak kullanılabilir, özellikle tarımda kullanılan bitkiler, tarımsal artıklar en iyileridir. Aşağıdaki şekil, bitkilerden nasıl evleri ısıtmak veya elektrik üretmek için enerji elde edilebileceğini göstermektedir. Mikroskobik algı gibi organizmalar güneş enerjisini kullanarak suyu çok değerli bir yakıt olarak hidrojene ayırabilirler. Temelde, bitkileri enerjiye dönüştürmenin iki yolu vardır -Biyokimyasal ve termokimyasal. Biyokimyasal metod formentasyona dayanır. Bu metodda mikro¬organizmalar metan (doğal gaz) ve etanol (sıvı yakıt) oluştururlar. Termokimyasal j ısıtılarak enerjiye t yöntem odunun, kömürü ve yama gaz* edilmesidir.
BİTKİLERDEN ENERJİ ELDE EDİLMESİ
Nükleer Enerji ve Uygulamaları Amerika Birleşik Devletleri'nin nükleer denizaltıst Skate, Kuzey Buz Denizi'nin buzlu sularında su yüzüne çıkıyor. Modeli, I954'te yapılan ilk nükleer denizaltı olan Natilüs'e benzemektedir. Nükleer enerjinin askeri alanda kullanımına iyi bir örnektir. dyoaktil izotop NÜKLEER ÇAĞ" Nükleerçağa,1942yrtında,EnricoFer-mi (1901 -54) tarafından yönetilen bir fizikçi grubunun Amerika'da ilk nük¬leer reaktörü açması ite başladı. Bu aletleri geliştirerek bilim adamları atomların parçalanmalarını kontrol edebiliyorlar. Bir gram uranyum 235'den elde edilen enerji 6.000 ton kömürden elde edilen enerjiye eşit¬tir. Nükleer enerji ilk olarak 1945 yılın¬da öldürücü bir bomba olarak kutla¬nıldı. 1945'de Amerika, Japonya'ya, biri Nagasaki diğeri Hiroşima'ya ol¬mak üzere iki atom bombası attı. Atomların barışçıl ilk kullanımı 1954'de Sovyetler Birltüi'nin elektrik üretmek için açtığı nükleer santralle başladı. Sonra da ABD ilk nükleer denizaltı, Natilûs'ü yaptı. Son 25 yıldır, nükleer enerjinin ba¬rışçıl amaçlarla kullanım sahası elek¬trik üretimindedir. NÜKLEER ENERJİNİN KULLANIM ALANLARİ türbin deniz Nükleer reaktörde, uranyum 235 birçok dönüşüme uğrar ve bu sırada pek çok radyoizotoplar oluşur. Her elementin birçok izotobu olabilir,. Hepsinin de özellikleri aynıdır, yalnızca çekirdeklerindeki nötron sayıları farklıdır. Radyoaktif izotop kobalt 60 tümör tedavisinde kullanılır. Kobalt silahı adı verilen bir makine (sağda) kullanarak, doktorlar zararlı tümör hücrelerini radyasyona tutarak öldürürler. İzotopların tıpta başka bir kullanım alanı daha vardır. Organlardaki düzensizlikleri bulmada kullanılır, içinde radyoaktif izotoplar bulunan maddeler vücuda enjekte edilir. Radyoaktiviteyi takip eden bir alet, izotobu takip eder ve organların görüntüleri ekranda oluşur. Görüntü bütün düzensizlikleri gösterir. Bir bebeğin kıkırdak bezlerini gösteren görüntü. 1980'de dünyamızda, çalışan veya yapım halinde olan yüzlerce nükleer santral vardı. Nükleer santrallerin bu büyük hızla yayılması protestolara yol açmıştır. Bu olay özellikle, birkaç kez meyda¬na gelen radyoaktiv sızıntı olayları nedeniyle ABD'de bütün nükleer santrallerin kapatılması için kampan¬ya başlatılmasına kadar büyümüştür. Nükleer enerjinin diğer bir uygulama alanı da izotoplardır. Bunlar bazı ele¬mentlerin, uranyumun parçalanma¬sı sırasında oluştuğu farklı şekilleri¬dir. Bu izotopların oluşturduğu rad¬yasyon, bazı düzensizlikleri tedavi¬de (yukarıdaki resme bakınız) ve en¬düstride malzemeleri sterilize etme¬de ve kimyasal maddeleri inceleme¬de kullanılır. Bilim adamları nükleer fizyonu enerji kaynağı olarak kulla¬nan bir reaktör yapımında uğraşıyor¬lar (sağdaki örnek.) Bu güneşte ol¬duğu gibi, atomları parçalamak ye¬rine birleştirme prensibine dayanı¬yor. Nükleer fısyon, güneş dahil bütün yıldızların enerji elde etme yöntemidir. Disteryum (Hidrojenin izotopu) gibi hafif elementlerin birleşerek, helyum gibi daha büyük çekirdekler oluşturmasına denir. Reaksiyonda, ilk kütlenin bir kısmı enerjiye dönüşür. Gelecekte, fizyon, disteryum ve trityumu yakıt olarak kullanan önemli bir enerji kaynağı olacak.
FİZYON REAKSİYONLARI
Fizyon reaktörü yuvarlak bir odadan oluşur. Burada trityum ve disteryum binlerce derece sıcaklığa ısıtılırlar. Bu sıcaklıkta gaz iyonize olur (yükselir) ve odanın duvarlarından manyetik alanlarla uzak tutulur. İyonlar birbirleriyle birleşirler ve dışarıya enerji verirler. Bu enerji sıvı lityum tarafından emilir ve elektrik üreten jeneratörlerde kullanılır. YAVAŞ VE HIZLI NÜKLEER REAKTÖRLER
Bir nötron uranyum 235 atomuna çarptığı zaman fisyon olayı meyda¬na gefîr. Çekirdek iki parçaya bölü¬nür. Aynı zamanda büyük miktarda enerji açığa çıkar. Buna ek olarak, iki veya üç nötron daha oluşur (Sağda, Şekil C).Bu nötronlar bir madde ta¬rafından yavaşlatıldıktan sonra, baş¬ka uranyum çekirdeklerini de parça- layabilirler. Böylece zincirleme reak¬siyon başlar. Bir nükleer reaktör, kontrollü bir şe¬kilde açığa çıkan enerjiyi ısı şeklin¬de alır. Şekil A ve B (karşıda) bir nük¬leer reaktörün çalışma prensiplerini gösteriyor. Şekil D'de de bir nük¬leer santral görülüyor. İlk nesil nükleer reaktörler yavaş nöt¬ron tipindedir, yavaşlatıcı bir madde kullanırlar. Bu reaktörlerin dezavantajı az miktarda bulunan do¬ğal uranyum tüketmeleridir. Geliştirilen yeni nesil reaktörler, tü¬kettiklerinden daha fazla radyoaktif yakıt üreteceklerdir. Bunlar hızlı re* aktörlerdir. Bu reaktörde, plütonyum 239 ve uranyum 235'ten oluşan aktif bir çekirdek vardır. Bu 1 çekirdeğin etrafı İ uranyum 238'le ! çevrilidir. Bu doğada çok bulunan, uranyumun bir izotopudur. Fakat reaksiyona giremez. Resim, reaktörün çekirdeğinde yakıtların yerleşimini gösteriyor. Uranyum 238, aktif çekirdekte olan fisyondan aldığı nötronlarla plütonyum 239 haline dönüşür, böylece reaksiyona katılabilir. Bu yolla, reaktör harcadığından fazla yakıt üretmiş olur. 1-Tutma ve yüklta"çüb 2- Yedek sodyum pompası 3- Ana sodyum pompası 4- Ara ısı değiştiricisi 5- Kontrol çubukları 6- Harcanan yakıt elementleri için depo 7- Kendini yenileyen örtü 8- Aktif çekirdek <*. sıvı sı~yum (sârrj 10- Çizgisel kalkan 11-Ara kalkan 12- Kalkan 13-Buhar Jeneratörü 14- Türbine buhar girişi 15- Su girişi 16- Sodyum dolaşımı 17- Sodyum deposu.? kontrol çubuğu %, ı kırmızı: 92 - koyu kırmızı: çekirdek basınç altında sıcak su türbin buhar i ^ontrol çubukları 'f reaktör anyum 238 bir nötron ikalar ve uranyum 239 haline geçer. Bu madde, bir beta ısnr ve neptunyum 239'a dönüşür. Bu da bir beta ışır ve plütonyum 239'a dönüşür. mlaştırma teri
BİR NÜKLEER GÖÇ İSTASYONUNUN DİYAGRAMI
Bunlarda reaksiyonu yavaşlatacak bir madde yoktur. 'The Superphoe-nix' (soldaki resim) hızlı bir reaktöre örnektir, ilk olarak Fransa'da diğer Avrupa ülkelerinin yardımıyla yapılı¬yor. bu jeneratör de bir türbini çevirerek elektrik üretir. Yukarıda, şekil A da, J 942'de yapılan ilk reaktöre benzeyen bir reaktörü göstermektedir. Soldaki büyük resim, Fransızlar'in hızlı reaktörü Superphoen'vcdir. Sağda, buhar jeneratörlerinin bulunduğu dört binadan biri vardır. Jeneratördeki aktif çekirdek soğutucu olarak iş gören büyük bir sıvı sodyum rezervuarı ile çevrilidir. Sodyum tarafından alınan ısı, yine sodyumdan oluşan bir ara ısı değiştiricisinden geçer. Bu yerdeki ısı da, buhar jeneratörüne verilir, 1. Uranyum çubukları. 2. Yavaşlatıcı. Bu fisyonda oluşan nötronları yavaşlatan grafit veya su gibi bir maddedir. 3. Kontrol çubukları nötronları yutan bir maddeden yapılmıştır. Bu çubuklar reaksiyon yavaşlatmak için indirilir, hızlandırmak için çıkarılır. 4. Soğutucu sıvı: Bu bir gaz (karbondioksit gibi), su veya sıvı sodyum olabilir. İflntrol çubuğu ddesl nötron çekirdek tarafından emiliyor Su reaksiyonda açığa çıkan ısıyı alır, bunu bir ara ısı emici yardımıyla elektrik üreten buhar türbinlerine aktarır
Bilim, doğadaki şeyleri bulmakla uğraşır! Bilim adamları, yaşadığımız dünyayı, etrafı çevreleyen havayı, kabuğunu oluşturan kayaları, üzerinde yaşayan hayvan ve bitkileri inceler. Bilim, bilgi araştırmasıdır. Bilimin temeli de maddedir. Görebildiğimiz herşey ve normal gözle göremediğimiz gazların hepsi maddedir. Gökyüzündeki yıldızlar gibi, vücudumuz da maddeden oluşmuştur. Bilimin, maddeyle ve maddelerin birbiriyle ilişkilerini inceleyen bölümüne kimya denir.

ATOM TEORİSİ
Maddenin kısaca tanımı: "Fiziksel bir cismin yapıldığı şeydir.
Akıl geliştiğinden beri, 'madde'nin ne olduğu filozofları çok düşündür¬müştür. M.Ö. altıncı yüzyıl gibi eski zamanlarda, Yunan Filozofu Tha-les, bütün yaşayan canlıların su¬dan yapıldığını söyledi. Yüzyıl sonra, bir Yunanlı, suyun, maddeyi oluşturan dört element¬ten biri olduğunu iddia etti. Diğer üç element, yer, ateş ve havaydı.
Bir süre sonra, başka bir Yunan Fi¬lozofu Democritus, doğru cevabı verdi. Maddenin, küçük, değişik şekillerde sert ve parçalanmayan parçacıklardan oluştuğunu söyle¬di. Maddenin gaz, avı veya katı ol¬ması birşeyi değiştirmezdi. Mad¬deye özelliğini veren bu parçacık¬ların nasıl yerleştikleriydi. Bugün, bu parçacıklara atom diyoruz. Atom teorisi bilimsel olarak, yüz¬yıllar sonra, bir İngiliz okul müdü¬rü olan John Dalton'un ispatlı de¬neylerden sonra bütün kimyasal elementlerin -Bütün doğal madde¬lerin oluştuğu temel parçacıklar-

bir çeşit atomdan meydana geldi¬ğini söylemesiyle ortaya atılmış oldu.
Atom, belli kimyasal özellikteki elementlerin en küçük parçasıdır. Bazı elementler tek bir atomdan meydana gelir bazıları ise birçok atomun birbirine bağlanarak, mo¬leküller oluşturmasından meydana gelir. Bir elemente ait bir atom, başka bir elementin atomuyla birleşerek bileşik meydana getirir.
KİMYASAL BİLEŞİKLER
Bir seker kristalinin en küçük par¬çacığına kadar ezildiğini düşünün. Bu şekerin özelliklerini taşıyan en küçük parçacık tek bir moleküldür.
Fakat bu molekül, hidrojen, karbon ve oksijen atomlarına parçalanabi¬lir.
Bir bileşiğin özelliği, bileşiği oluş¬turan elementlerin özelliğinden farklıdır. Şeker beyazdır ve parça¬lanabilir. Karbon ise siyah bir ka¬tı, hidrojen ve oksijen ise renksiz gazlardır.
Tuz, evlerde kullanılan başka bir kimyasal maddedir. Sodyum ve klor atomlarından oluşmuştur. Eğer bilim adamları formülleri, atomların isimlerini kullanarak yaz-salardı çok uzun bir iş olacaktı. Bu nedenle her atomun kısaltılmış bir simgesi vardır. Tuz bir sodyum, bir klor atomundan yapılmıştır. Sodyu¬mun simgesi Na, klorun simgesi
Solda: Laboratuvarda, bir kimyager bir kimyasal deneyi dikkatlice izliyor.


Yukarıda: Serpen lakım yudumdaki bir nebulamn, % 90'ım, uzayda en çok bulunan element olan hidrojen oluşturur.

ise Cl'dir. Tuzun kimyasal formü¬lü ise NaCI'dır.
Bu formül, bir kimyasal maddenin sadece hangi atomlardan oluştu¬ğunu değil aynı zamanda bir mo¬lekülde her elementten kaç tane ol¬duğunu da gösterir. Bir tuz mole¬külünde her elementten sadece bir tane vardır. Suyun kimyasal for¬mülü H2O dur. Bu formül, bir su molekülünün iki hidrojen (H) ato¬mundan ve bir oksijen (O) atomun¬dan oluştuğunu gösterir.
ELEMENTLERİN BİRLEŞMESİ
Atomda, herbiri eksi yüklü elek¬tronlar vardır. Bunlardan bazıları kolayca ayırılabilir ve atomun (iyon) kalanı daha dengelidir. Baş¬ka bir elementin atomu bu elek¬tronları alır ve böylece bu iki atom birleşir. İyonik (veya kovalent) bağ oluştururlar.
örneğin, sodyum klorla tuz oluş¬turmak için birleşince, sodyum faz¬la bir elektronunu klora verir. Böy¬lece sodyum artı yüklü, klor ise ek¬si yüklü olur. Bu iki atom farklı yük¬lere sahip olduklarından birbirleri¬ni çekerler.
Atomların böyle kimyasal bağlar¬la başka atomlara bağlanabilme özelliğine valenslik denir. Bu bağı oluşturan elektronlara da valens elektronları denir.

Aşağıda: Seyrek hidroklorik asit, demir sülfürün üzerine hidroklorik asit
dökülünce, demir sülfürdeki demir, asitteki klorla reaksiyona girer ve demir klorür oluşturur. Kükürt de hidrojenle reaksiyona girer ve sonuçta kötü bir kokusu olan hidrojen sülfür gazı çıkar. Vana açıldığında, hidrojen sülfür, içinde kadmiyum sülfat olan bir beherin içine sevkedilir. ve reaksiyon sonucu sarı bir pigment olarak kullanılan kadmiyum sülfit oluşur.
. kadmiyum ' sülfür
KİMYASAL REAKSİYONLAR

İki maddenin yeni bir kimyasal madde oluşturmak üzere birbiriy¬le birleşmesine kimyasal reaksiyon denir.
Bu bileşik ısı yoluyla elementleri¬ne aynhrsa buna parçalanma reak¬siyonu denir.
Diğer reaksiyonlar arasında çift parçalanma reaksiyonu (örneğin, gümüş nitrat, potasyum klorürle reaksiyona girerse iki yeni madde oluşur, gümüş klorür ve potasyum nitrat); yer değiştirme reaksiyonu (bir atom, başka bir bileşikteki ato¬mun yerini alınca) sayılabilir. Böyle bir reaksiyonu, bir demir çu¬buğu bakır sülfat (CuSCM) çözel¬tisine atarsanız görebilirsiniz. De¬mir, bakırın yerini alır ve yeri alınan bakır (Cu) demir çubuğun üzerin¬de toplanır. Çözelti de demir sül¬fat (Fe SO4) çözeltisi haline gelir. Bir kimyacı bu reaksiyonu şöyle özetler: Fe + CuSO4-»FeSO4 + Cu

Solda: Petrokimyasal yapı. Büroda ham petrol çeşitli kimyasal işlemlerden geçirildikten sonra, birçok çeşit ürün elde edilir.

ELEKTRİKLE İLGİLİ BAZI KAVRAMLAR

ELEKTRİKLE İLGİLİ BAZI KAVRAMLAR
Akümülatör: Elektrik depo/ayan pil Amper: Elektrik akımı birimi İletken: Elektriğe geçirebilen madde
Direnç: Bir maddenin üzerinden ge¬çen elektriğe gösterdiği direnç mik-ları. Ohın'la Ölçül
Sigorta: Elektrikle çalışan makina-ları, çok fazla akımdan koruyan bir tel.
Volt: Elektro-mıttiv kuvvet birimi Watt: Güç birimi.
1 metre
Yan sayfadaki resim, camlardan oluşan bir yalıtkan zincirinde bir elektrik akımını gösteriyor.
Sürtmeyle, canı, yün, silgi ve ebonit gibi maddeleri (Şekil A ve B) elektrikle yüklemek mümkündür. Bu tip elektriğe'statik elektrik denir. Çünkü bu elektrik, durgun elektriktir. Bir elementin (Şekil C) atomlarında esil miktarda artı ve eksi vük vardır.
Eğer bir bardak sudaki bütün protonlarla, elektronlar birbirlerinden ayrılıp birer metre uzağa konulur/arsa, birbirlerini 25 trilyon tonluk bir güçle çekeceklerdi.
Elektrik ve bir bardak su
Bugün, bütün maddelerin atomlar¬dan oluştuğu bilinmektedir. Örneğin, bir bardak suda (100 gram) üç milyon, milyar, milyar oksijen atomu ve bunun iki misli kadar da hidrojen ato¬mu vardır.
Her atomda, proton sayısı kadar elektron vardır. Cu da zaten bekle¬nen sonuçtur çünkü madde normal olarak yüksüzdür. Fakat bu, suda hiç elektrik yükü olmadığı anlamına gel-
SMece artı yüklerle eksi yükler bir¬birini dengeler.
Bir cisim elektriklendiği zaman (ör¬neğin sürterek) eksi, artı dengesi bo-jMbr. Örneğin proton sayısı daha " ıolursa, cisim artı yüklü, elektron ı fazla olursa eksi yüklü olur.


a) Sürtmeden önce: bez ve balonda aynı
miktarda artı yük vardır.
b) Sürtmeden sonra bezde fazla artı yük,
balonda isejazlaeksi vük vardır



elektron akışı
Melal gibi bir Helkende (Şekil A) atomun en dışındaki elektronlar rahatlıkla hareket edebilirler. Farklı yüklerle yüklenmiş iki cisim bir iletkenle birbirlerine bağlandığı zaman (Şekil C) iletkendeki elektronlar I. cisim tarafından itilir
mtknatu
Ampermetre elektrik akımını ölçer. Ölçülecek akım, bu dikdörtgen telden geçirilir. Bu tel bir manyetik alanda rahatlıkla dönebilir. Akım,

(eksi yüklü) ve artı yüklü olan ikinci cisim tarafından çekilir. Bu yolla, elektronlar, l'den 2'ye (Şekil D) akarlar. Yalıtkanda ise (Şekil B) elektronlar atomlarına sıkı sıkıya bağlıdırlar bu nedenle hareket edemezler.
bobin
telin mıknatıslanmasına sebep olur ve böylece tel döner ve tele bağlı olan göstergeç de akımın miktarını gösterir.

ELEKTRİK AKIMI
Biri artı yüklü, diğeri eksi yüklü iki ci¬sim düşünün. Bu iki cisim bir metal telle birbirlerine bağlanabilir. (Örne¬ğin bakır, demir.)
İki farklı yüklü cisim birbirirte bir ilet¬kenle bağlanırsa, farklı yükler birbi¬rini çekeceğinden, artı yüklü cisim¬deki fazla protonlar, eksi yüklü ve protonu az olan cisme doğru akar¬lar. Fazla elektronu olan (eksi) cisim¬den az elektronu (artı) olan cisime doğru olduğunu söylemek de doğru¬dur.
Elektronların hareketliliği yanında protonlar hareketsizdir, bu nedenle iletkenin üzerinden elektronlar hare¬ket ederler. Bu elektron akışına elek¬trik akımı denir. (Soldaki şekle ba¬kın.)
Elektrik ve su akımı
Bir metalden akan elektrik akımı, ır¬mak akıntısına benzetilebilir. Bu ben¬zetme özellikle elektrik akımının na¬sıl ölçüldüğünü anlamak için yarar¬lıdır (Sağdaki şekil). Bu su akıntısı¬nın gücü, bir noktadan bir saniyede geçen su miktarıyla belirlenir. Aynı şekilde elektrik akımının gücü, bir sa¬niyede iletkenin belirli bir noktasın¬dan geçen elektron miktarıyla belir¬lenir.
Elektrik yükü Coulomb kulonla


ÇAĞDAŞ I
GÜÇ VE ENERJİ
Irmakla suyun akışıyla, Helken telde elektrik akımının akışının karşılaştırılması.
B,
elektriksel
Sn A ile B arasındaki yükseklik farkından dolayı A 'dan B 'ye aklığı gibi elektrik de A ile B arasında potansiyel farkı olduğundan A 'dan B'ye gider. .

• akım miktarı = 1 amp (S) potansiyel fark = 220 volt
Hidrolik bir sistemde, be¬lirli bir yükseklik sağla¬mak için pompa gerekli¬dir. Sürekli olarak potan¬siyel fark elde etmek için elektrik jeneratörüne ihtiyaç vardır


Elektrik akımının bir saniyede
M*C
sahil bir noktadan geçen yüktür (elektron sayısı).
ıtansiyel fark
A,
Bir çağlayanın gücüTUr seviyeleri arasındaki farkla, saniyede akan suyun çarpımına eşittir. Elektriksel .nüç de potansiyel farkla (volt) akımın (amper) çarpımına eşittir.

akırrFMtiarı = 2 airip potansiyel fark =110 volt

Potansiyel fark
Elektrikte, diğer bir önemli ölçüm po¬tansiyel farkıdır. Bu ölçümde elek¬trik akımını, ırmak akıntısına benze¬terek açıklayabiliriz. Su ırmakta bir yöne doğru akar. (Örneğin A'dan B'y@). Bunun sebebi A'nın seviyesi¬nin B'den yüksek olmasıdır. Seviye farkı vardır.
Aynı şekilde, iletkende, A'dan B'ye bir elektrik akımı geçer. Bu elektrik¬sel seviye farkına elektriksel potan¬siyel denir. İki nokta arasındaki "yük¬seklik" (potansiyel fark) farkı elek¬tronları hareket ettiren kuvvettir.
Potansiyel farkının birimini belirle¬mek (volt) için, bir ırmağın çağlayan¬dan geçtiğini varsayalım. Bu çağla¬yandan saniyede elde edilen enerji¬ye güç denir. Bu iki olaya bağlıdır:
Çağlayanın altı ile üstü arasındaki
yükseklik ve suyun akış hızı. Diğer
bir deyişle güç, bu iki olayın çarpı-
mıyla artar. Yani elektriksel güç volt¬
la amperin çarpımıyla bulunur. Biri¬
mi VVatt'tır. i
İnsanlara göre güç kaynağı ,
Evlerde ve endüstride kullanılan j enerjinin çoğu turbo-jeneratörler ta- ı rafından barajlarda üretilir. Kablolar > vasıtasıyla yerel barajlara gelir ve bu- : rada voltaj azaltılır. Sonra da evlere, kullanılmak üzere dağıtılır. Elektrik, voltmetreden ve sigortadan geçer.
Sigorta emniyet içindir. Eğer çok faz¬la elektrik gelirse sigorta fazla ısına¬cak ve atacaktır. Böylece elektrik ke¬silecektir.
Elektriği başka enerji türlerine değiş-tirerek kullanırız. Örneğin, bir elek- : trikli ısıtma aracında elektrik bir di-rençten geçer ve buranın ısınması- j nı sağlar.

Kuzey
.manyetik
alan , /l/f\ı
çizgileri YffâJ
#f

Kutbu
I Dünya büyük
bir 1 mıknatıstır.
Öiğer bütün
mıknatıslar
gibi manyetik
bir alanla
çevrilidir.




Manyetizm

; Yukarıdaki resimdeki gibi Bir yığın düşünün. Etraf, metal parçaları ve hurda araba i dolu. İnsanlar tarafından kaldırılamayacak kadar ağır
[parçalar. Bu yerin ortasında büyük bir vince benzer bir
j araç var. Fakat çengeli yok. Büyük bir plaka alçalıyor ve
daha arabalara değmeden,
[sanki arabalar ona uzanıyormuş gibi geriliyorlar.
Yükselmeye başladığı zaman,
arabanın teki plakaya yapışmış ve sanki güçlü bir yapıştırıcıyla tutturulmuş gibi havaya yükseliyor.

Fakat bu ağırlığı taşıyacak kadar güçlü bir yapıştırıcı yok* Bu büyük plaka aslında, koca arabayı bir parça kağıt gibi kaldırabilen bir mıknatıstır.
Manyetizm olayı günümüzde çok önemli rol oynamaktadır. Bütün dinamolarda ve elektrik motorlarında mıknatıs vardır. Telsiz mikrofonların çoğunda güçlü bir mıknatıs vardır. Nerdeyse bütün karmaşık makinelerde çalışması manyetizme dayanan elektriksel ölçüm aletleri vardır.

MIKNATIS NEDİR?
Mıknatıslar, çeşitli şekillerde olabilir¬ler. Fakat çoğunlukla bir çubuk ve¬ya at nalı sökündedirler. Mıknatısın iki ucunda kutuplar vardır ve bir çu¬buk mıknatısın ortasına bir iğne ta¬kıp, bunu duvara asarsanız, bir ucu¬nun sürekli olarak aynı yönü göster¬diğini göreceksiniz. Bir uç her zaman kuzeyi, diğeri ise güneyi gösterir.
Eğer bir mıknatısla oynarsanız her-şeyi çekmediğini göreceksiniz. Ba¬zı metalleri çekecektir. Fakat tahta, plastik ve kağıt gibi şeyleri çekme¬yecektir.
Mıknatısla çekilebilen cisimlere man¬yetik cisimler denir.

Kuzey Kutbu S= Güney Kutbu
Eğer iki mıknatısınız varsa, birinin kuzey kutbunu, diğerinin güney kut¬bunu çekeceğini göreceksiniz. Aynı şekilde, aynı kutuplar birbirlerini iter¬ler.
MANYETİK ALAN
Mıknatıslar çevrelerinde belli bölge içerisinde olan cisimleri çekerler. Bu bölgeler kuvvet alanları veya manye¬tik alan olarak bilinir.
Manyetik alanı, bir mıknatısın üzeri¬ne kağıt ve onun üzerine de demir tozları serpiştirerek bulabiliriz. Demir tozları manyetik alanın en kuvvetli ol¬duğu yerlerde kümeleşirler. Eğer bu deneyi yaparsanız tozların mıknatısın bir kutbundan diğerine giden çizgi¬ler şeklinde olacağını görürsünüz.

Aşağıda, manyetik maddeler, vurularak, manyetik özelliklerini kaybederler. Mıknatısta, bütün parçacıklar, birinin kuzeyi, diğerinin güneyine gelecek şekilde dururlar. Fakat her vuruşta, parçacıklar yerinden oynar ve birbirlerine değdikleri zaman da manyetik özelliklerini kaybederler.

Bunlar kuvvet çizgileridir, bu çizgi¬ler hayalidir ve mıknatısın kuzey kut¬bundan güney kutbuna giderler. Mık¬natısın gücü ondan uzaklaştıkça aza¬lır. Bunun teknik kelimesi: "Manye¬tik alan zayıflar."
Mıknatıs ilk olarak, yön bulmak için pusulalarda kullanıldı. Pusulaların çalışma sebebi dünyanın kendisinin bir manyetik alan olması ve bir çu¬buk mıknatıs gibi davranmasıdır. Dünyanın manyetik alanına bırakılan bütün mıknatıslar kuvvet çizgilerine göre yönlenecektir. Pusuladaki ibre ufak bir mıknatıstır ve her zaman ku¬zey ve güneyi gösterir.
Pusula, gerçek kuzeyi göstermez; manyetik kuzeyi gösterir ve bu da gerçek kuzeyden birkaç yüz km. uzaktadır.
İLK PUSULA
Pusulayı ilk olarak, 2.000 yıl kadar önce Çinliler kullanmıştır. Bu pusulalar, bir ucu kuzeyi gösterecek şekilde işaretlenmiş basit manyetik maddelerdi. Metal, dairesel kutuda kolaylıkla dönebiliyordu ve her zaman kuzeyi gösteriyordu.

Her mıknatısın, kuzey kutbu ve güney kutbu olduğundan, kaç mıknatıs olursa olsun, birbirlerinin yanın ı koyulur/arsa, kuzey kutup her zaman için güney kutbun yanma gelecektir. Bir mıknatısın içindeki manyetik parçacıklar ucuca eklenmiştir. (Kuzey kutbu, güney kutbuna). Örnekte, mıknatısın sağ ucu kuzey, sol ucu da güney kutbudur.
Aşağıda at nalı şeklindeki mıknatıslar da çubuk mıknatıslar gibidirler. Eğer ucuca koyulur/arsa ve birinin kuzeyi, diğerinin kuzeyine denk gelirse mıknatıslar birbirlerini iterler. adamı, i bir buluş yap akımından
Urpit bir parça bakır tel ve pu-bukjfsanızbu deneyi yapabilir-IİZ. Teli, pilin iki ucuna bağlayın ve i pusulanın üzerine koyun. Pusu-ibresinin yönünü değiştirdiğini iniz. Bu deney, elektrik akı-' ıının manyetik alan oluşturduğunu östermektedir. Bu alan normal bir iiııknatıs gibi kullanılabilir.
[iğer bir teli, kaiemin etrafına sarar¬danız solenoid denilen bir alet yap¬mış olursunuz. Eğer bu telden akım geçirirseniz ve solenoidin iki ucuna ousulayla bakarsanız bir ucun ku-çey, diğerinin güney kutbu olduğu¬mu göreceksiniz.

iğer akım ters yöne çevrilirse, ku- jplar da ters yöne döner. Elektrik kimi tarafından oluşturulan manye-zme, elektromanyetizm denir.
iğer bu tel, bir manyetik cismin (ör¬eğin demir) etrafına sarılırsa ve
İlkim verilirse çok güçlü bir manye-
I fk alan oluşur. Bu tür mıknatısa elek-
İTomıknatıs denir.
Jersted, eletrik akımının manyetik
L'lan oluşturduğunu gösterdikten ! >nra bilim adamları, manyetik alan-an elektrik akımının oluşup oluşma-ığını merak ettiler.
ynı sene Fransız bilim adamı, Do-
ıinik Arago, elektrik akımı taşıyan 1 ir bakır telin üzerine konulmuş de-
ıir ibrelerin mıknatıslandığını ispatla-i ııştır. Aynı senenin sonlarına doğru
ir Humphrey Davy de bağımsız ola-ı îk bu özellikleri ispatlamıştır.
i .ynı zamanlarda, Andre Ampere bir 1 emir iğneyi mıknatısladı, bir kağıda
ardı ve kağıdın etrafını bakır telle
evirdi.
Ju buluşlar, elektromıknatısın bulun-lasına yol açtı.
tu adımı atan kişinin hiçbir bilimsel ğitimi yoktu. Bu adam bir ayakkabı

tamircisiydi. Adı Joseph Sturgeon'-dı ve 1783'de Lancashire'da doğdu. Elektromıknatıs, 30 santim uzunlu¬ğunda, 1 cm. çapında ve etrafı 18 kez telle çevrilmiş yumuşak demir¬den yapılmıştır. Telden akım geçiril¬diği zaman, çubuk kuvvetli bir elek¬tromıknatıs oluyordu. Sturgeon'un kullandığı çubuğun ağırlığı 212.6 gramdı, çekebileceği kütlenin ağırlı¬ğı ise 4.1 kilogramdı.
Sturgeon'un deneyi Amerika'da, Jo¬seph Henry'nin ilgisini çekti. Henry, teli ipekle sardı ve demirin çevresi¬ne çok fazla miktarda sarım yaptı.
Küçük bir nal şeklindeki mıknatıs 340.2 kg. ağırlığı kayırabiliyordu.
1830'larda Michael Faraday, mıkna¬tıs ve tellerle deneylere başladı.
Elektrik akımını ölçen galvanometre¬yi yaptı. Bu basitçe etrafına tel sarıl¬mış bir pusulaydı. Telden akım geç¬tiği zaman, bir manyetik alan oluşu¬yor ve bu pusulanın ibresini oynatı¬yordu.
Faraday, bir mıknatıs sulenoid'in içi¬ne itildiği zaman, galvanometrenin ibresinin hafifçe oynadığını ve tekrar ilk konumuna döndüğünü gördü.
Mıknatıs çekildiği zaman da, galva¬nometre diğer tarafa hafifçe oynadı.
Faraday, böylece bir mıknatıs hare¬ket edince elektrik akımının oluştu¬ğunu gördü. Akımın yönü, mıknatı¬sın hareket yönüne bağlıydı. Hare¬ket eden mıknatıs, etkileşim yoluyla solenoidde akım oluşturmuştur. Bu¬na elektromanyetik endüksiyon (et¬kileşim) denir.
Bu buluş çok önemlidir. Böylece bi¬lim mekanik enerjiyi, elektrik enerji¬sine çeviren bir yol bulmuştur.
Mıknatıs, sürekli olarak, sokup çıka¬rılınca, önce bir yöne, sonra diğer yö¬ne hareket eden bir elektrik akımı oluşmuştur. Buna alternatif akım de¬nir.
1887 yılında Alman fizikçi Heinrich

Hertz elektromanyetik dalgaların bi¬linçli olarak havaya yollanabileceği-ni gösterdi. Bunun üzerine Marconı, radyo dalgalarıyla bir yerden bir ye¬re kodlu mesajlar yollamaya çalış¬mıştır. 1895'de 1.6 kilometrelik me¬safe içerisinde başarmıştır ve böyle¬ce telsiz doğmuştur.
Elektromanyetik endüksiyon, belli bir volttaki alternatif akımı başka bir vol¬ta çıkaran transformatörlerde kulla¬nılmaktadır. Akım bir yuvarlak telden geçirilir ve azalıp çoğaldıkça, oluş¬turduğu manyetik alan da azalıp ço¬ğalır. Değişen manyetik alan, deği¬şik miktarda sargı bulunan başka bir solenoidi etkiler ve bu sargı sayısın¬daki fark voltajda değişiklik yapar.
Elektriği üreten barajlar, elektriğin kullanıldığı yerlerde kurulamazlar.
Fakat yine de, elektrik diğer enerji türlerinin tersine, çok uzun mesafe¬leri ve çok az bir enerji kaybıyla, kab¬lolar tarafından götürülebilir. Çoğu zaman, iletkenler veya elektriği ile¬ten teller, uzun çelik sütunların üze¬rinde taşınır. Bu iletkenler genellik¬le alüminyumdan yapılır ve 25 ile 60 milimetre çapında olurlar.
Genellikle iletişim üç fazlıdır. Bu yön¬temde üç iletken kullanılır ve her ilet¬kende voltaj ve akım bir döngünün üçte biri kadar diğerinden farklıdır.
Elektrik sarfiyatı, saatten saate, gün¬den güne ve aydan aya değişir. Ay¬nı zamanda bölgeden bölgeye deği¬şir. Tek bir güç istasyonu müşterile¬rinin bütün isteklerini karşılayamaz.
Bu nedenle bir elektrik ağı kurulma¬lıdır. Bu yöntemde, her baraj elde et¬tiği elektriği aynı yerde toplar. Böy¬lece bir bölge daha fazla elektrik is¬terse bu diğer bir barajın ürettiği elektrikten sağlanabilir.
Bazı ülkelerde bu sistem ülkd çapın¬dadır. İngiltere'de dünyanın en bü¬yük elektrik ağı vardır. 140 baraj ay¬nı anda 55.000 megavvat elektrik sağlayabilmektedir.

PETROL ÜRÜNLERİ

PETROL ÜRÜNLERİ

Petrol, yüzlerce değişik kimyasal haddeden oluşmuştur. Bu kimyasal caddelerin tipi ve oranları çıkarıldık­sın yere göre değişir. Bu maddeter-en bazıları gaz, bazıları jsıvı ve ba­ları yarı katı veya katıdır, etrolde bulunan kimyasal madde-rin en önemlileri hidrokarbonlardır, unlar her zaman için karbon ve hid->jen ihtiva eden kimyasal maddeler-
aNormal bütan (solda) ve abenzinin (sağda) yapılarının yformülü
(hidrojen
Örneğin, bütan gazı oda sıcaklığın­da gaz halinde bulunur ve formülü C4 Hıo'dur. Bu harf ve rakamlar her bir bütan molekülünde dört karbon ve on hidrojen atomunun bulundu­ğunu belirtir. Karbon atomları bir zin­cir oluştururlar ve hidrojen atomları karbon atomlarına bağlıdırlar.
RAFİNERİ
Petrol topraktan çıktığı gibi kullanıl­maz. Önce rafineride ayrılır temel
arbon
hidrojen

PETROL NASIL OLUŞUR?
petrolün hammaddeleri, suda yaşam bir çeşit bitkinin artıklarıdır. Bu
iki atomlu bitki (mikroskobik algae)
ilkel organizmadır ve 400 milyon
önce ortaya çıkmıştır ve öldüklerinde deniz yataklarına düşmüşler­dir. Orada, zamanla kum ve okyanus ça­muruyla karıştılar ve zamanla sertleşerek kayaya dönüşen tabakalaroluşturdular. Milyonlarca yıl süresince bu tabakalar zamanla yer kabu­ğunun içine girdiler. Zamanla bu tabakalar yeraltına inin­ce üstüne binen ağırlıktan dolayı bü­yük bir basınç altına girdiler. Bu bü­yük basınç zamanla bu kayaların cok


solarize ışık kullanılarak 'kilmiş diatom yosunlan.
Deniz yalağına istiflenen diatom yosunları ve diğer organizmalar.
Petrol ve gaz, kaıılaşan kayaların üzerine hareket eder.
dı. Çürüyen bu organfemüar, za­manla hidrokarbonlara dönüştüler. Yani, hidrokarbonların yanmasından açığa çıkan ısı enerjisi milyonlarca yıl önce ışrk ve ısı olarak depolanan ay­nı enerjidir (güneş enerjisi). Bu olay, enerjinin yok olmayacağı prensibini doğrulamaktadır.
Saf hidrokarbonların ham
petrolden ayrıldığı bir
rafineri
GEÇMİŞTE DEPOLANMIŞ GÜNEŞ ENERJİSİ
Petrol, madde şeklinde bulunan enerjidir. Milyonlarca yıl evvel, yaşa­yan ufak canlılar güneş ışığını eme­rek enerji depoluyorlardı. Sonunda, bunlar öldü fakat enerjileri kaybolma-
başladı. Sonunda hidrokarbonlar ge­çit vermeyen bir kaya tabakası ara­sında sıkışıp kaldılar. Bu yerin dibinde su bulunur. Üstün­de, kumla karışmış olarak petrol bu­lunur. Bu tabakaların da üzerinde
doğaı gaz bulunur. Petrolün en büyük tehlikesi hava kir­liliğine yol açmasıdır. Arabaların eg­zozundan çıkan duman havayı kirlet­mektedir. Amerika'da daha az kirli petrolün üretilmesine başlandı.
Petrol dolu kaya boşluklarına giden kuyular
Su ve gaz tabakalarıyla çevrilmiş kum taneleri
yüksek sıcaklıklara ulaşmasına ve
organik maddenin yavaşça
gaz ve petrole dönüşmesine sebep
oldu.
Zamanla, bu petrol, basınçlı kayalar
arasından, yüzeye doğru ilerlemeye
Milyonlarca yıl süresince kaya tabakalarının hareketi
I
oluşabilir. Gazlar birbirlerinden çok ayrı olan ve ancak zaman zaman birbirleriyle çarpışan moleküllerdir. Bütün maddeler gaz haline getirilebilirler. Gaz aynı zamanda dünyanın kabuğunun altında da bulunabilir ve bize gerekli enerjiyi sağlayan da bu
gazdır. Bu bir
hidrokarbondur ve elektrik
üretmek için bir santralde
kullanılabilir.
Stratosferde (atmosferin üst tabakalarından biri) bulunan ozon (oksijenin bir şekli) dünyayı zararlı mor-ötesv ışınlardan korur. Önemli bir fosil yakıtı olan metan da havada az miktarda bulunur. Bulutlar ve yağmurlar bir gaz olan su buharının yoğunlaşmasıyla oluşur. İnsanların oluşturduğu gazlar havayı kirletir. Atmosfer tamamen rüzgârsız da olabilir, hareketi engelleyecek kadar kuvvetli rüzgârlar da
A tmosfer gaz halindeki maddelerin kralıdır. Görünmez. Fakat yaşam için gereklidir. Havadaki ana gazlardan biri olan oksijen nefes almak için gereklidir. Karbondioksit, fotosentezle klorofil oluşturan bitkiler tarafından kullanılır.
Gazlar
Kuru havanın
oluşumu ı hacme göre

Solda aşağıda: Kuru havanın oluşumu gösterilmiştir. Nitrojen ve oksijen yanında havada yüzde I 'den az miktarda başka gazlar da vardır. Su buharı havada herzaman için değişik miktarlarda bulunmaktadır. Yere göre bağımlı olarak bulunan diğer gazlar, karbon monoksit, amonyak ve kükürt dioksittir. örnekteki yer şeklinde, gazların sürekli olarak üretildiği, emildiği önemli birkaç yol gösterilmiştir. Renkli çevreli küçük daireler dönüşüm sırasında kaybolan gazları göstermektedir.
1. Yanardağ faaliyeti:
Karbondioksit, su buharı, karbonmonoksit, kripton ve xenon gibi soylu gazları çıkarır.
2. Buharlaşma: Irmak veokyanuslardaki sular, güneşinsıcaklığıyla buharlaşır.
3. Nefes alma: İnsanlar vehayvanlar, nefes alırken oksijenalırlar ve nefes verirkenkarbondioksit ve su buharıçıkarırlar.
4. Parçalanma: Çürüyen bitki veyapraklar, karbondioksit, metanve amonyak gazı salarlar.

5. Yıldırım: Yıldırımlar, oksijen venitrojenin birleşip, çeşitli nitrojenoksitleri oluşturmasına sebep olur.
6. Fotosentez: Bitkilerkarbondioksit alırlar ve oksijenverirler.
7. Güneş ışığı: Oksijeni, dünyayızararlı ışınlardan koruyan ozonadönüştürür.
8. Fotokimyasal sis: Güneş ışığıaynı zamanda, atmosferikgazların, kirli gazlarla birleşipzincirleme reaksiyonlaroluşturmasını sağlar. Azot oksit(NO) (Motorların dumanı), havadaoksijenle birleşerek azot dioksitioluşturur (a). Bu da sonra azotoksit ve oksijen oluşturur (b). Buhavadaki oksijenle birleşerek ozongazını oluşturur (c). Bu gaz da,azot oksitle birleşerek azot dioksitioluşturur. Bu döngüde oluşangazlar yoğun bir sis oluşturabilir.
9. Fosil yakıtların yanması:
Endüstriyel işlemlerde, hidrokarbon ve kömürün yanmasından, karbondioksit, kükürt dioksit ve su buharı açığa çıkar. Araçlardaki artık gazlarda karbon monoksit ve azotun oksitleri vardır. '


GAZLARIN AĞIRLIKLARI
Bütün gazların bir ağırlığı vardır. Gazlar, ağırlığı olan çok küçük mo­leküllerden oluşmuştur. Bir oksijen molekülünün ağırlığı 0.000,000,000, 000,000,000,000,05 gr'dır.
1 litrelik bir hacimde, standart ısı vebasınçta (0°C ve 1 atmosfer basınç)2.69 x 10*° molekül vardır. Eğer bugaz oksijen olsaydı bu hacimde ağır­lığı 1,5 gr kadar olacaktı. Atmosferde­ki gazın ağırlığı atmosferik basıncıoluşturmaktadır ve bu basınç yük­sekliğe göre değişmektedir. (Şekil 1,
2 ve 3)
19. yüzyılın başlarında, Amadeo Avogadro, önemli bir kural buldu. Buna göre aynı sıcaklık ye basınçta eşit hacimde alınan değişik gazlar­da aynı miktarda molekül vardır. Bu nedenle gaz ne olursa olsun 1 litre hacimde 2.69 x 1020 kadar molekül vardır. Fakat ağırlıkları değişiktir.
Aynı sıcaklık ve basınçta eşit hacimde gazlarda aynı miktarda molekül vardır.
ısı = 0°C basınç = 1 atmosfer metan molekülü
1 litre metanda vardır ve toplam OJzgramdır.
oksııen molekülü
1 litre oksijende vardır ve toplam 1.4
hıdrojen molekülü
1 litre hidrojen olekül vardır ve ramdır
Kısmen şişirilmiş balon (aşağıda) içinde helyum vardır ve havaya yükseldikçe atmosfer basıncının azalmasından dolayı balon si. (yukarıda).
VAKUM
Eğer belli bir yerdeki hava boşaltılır-sa burada bir boşluk oluşur, buna vakum denir. Bu kavram, birçok yi­yeceğin hava ile temasını kesmek amacıyla vakumlarda depolanması nedeniyle bize yabancı değildir. 300 yıl önce vakumun düşüncesi bile ha­yal edilemezdi. Bir vakum oluşturma­nın etkilerini ilk kez gösteren bilim adamlarından biri de Saksonya'nın Magdeburg kentinden Otto yon Gue-ricke (1602-1686) olmuştur. "•
Guericke iki yarımküreyi yüzyüze ge­tirdikten sonra içindeki havayı pom-ba ile boşalttı ve bunları aksi yöne hareket eden sekizer atlı iki takıma çektirdi. Atlar uzun çabalardan son-
Oılo von Oııericke 'nin o dönemde Yapılmış bir resimde sodyum karbonat
MOLEKÜL DANSI
Gazlar, katılar ve sıvılar arasındaki fark, birçok kişinin dans ettiği bir balo düşünerek açıklanabilir. Eğer dans edenler bulundukları yerden hareket etmeden dans ediyorlarsa, katı bir maddenin atomları gibi davranıyor-lardır. Bunlar denge durumundadır­lar ve hafifçe titrerler.
Eğer dans edenler yerlerini değişti-riyorlarsa ve diğer bir kişinin elini tut­mak için yavaşlıyorlarsa, bu da bir sı­vının hareketlerini andırmaktadır. Son olarak da, hızlı ve birbirlerine çok az değerek hareket ediyorlarsa, bir gazın molekülleri gibi davranıyor-lardır. Gazlar, boşlukta birbirlerini hiç etkilemeden hareket ederler.
Sıcaklıkta bir artış, moleküllerin ha­reketlerinin hızlanmasına sebep olur. Bu şekilde, katı sıvıya ve sonra da gaza dönüşür.
Bütün maddeler belli sıcaklıklarda durum değiştirirler. Örneğin suyun donma noktası O°C'dir. Gazlar, so­ğutularak ve basınç altında tutularak sıvılaştınlabiiirler. Fakat her gaz ken­di karakteristiğine göre, belli bir sı­caklığın (kritik ısı) üzerinde sıvıya dö-nüştürülemez. Buharın kritik ısısı 374°G'dir ve bu sıcaklığın üzerinde ttiçbir şekilde su haline getirilemez.
Doğal gaz
Doğal gaz, temiz, etkili ve iyi bir enerji kaynağıdır. Temiz bir yakıttır ve istenildiğinde söndürülebilir, bu nedenle petrol ve kömüre tercih edil­meye başlanmıştır.
ısılarda durum ■ğişiktiğini gösteren diagram. Katıdan sıvıya geçişe erime denir.
LABORÂTUVARDAKİ GAZLAR
Laboratuvarda, çeşitli kimyasal reak­siyonlar aracılığıyla, çeşitli gazlar el­de edilebilir. Reaksiyon bir balonda gerçekleştirilir ve buradan çıkan gaz, ters çevrilmiş bir tübün içine sevke-dilir. Tübün içine gelen gaz, içerde­ki suyu aşağıya itmeye başlar. Hid-roklorik asidi küçük çinko parçalarıy­la (şekil 1) veya birkaç gram sodyum karbonatla reaksiyona sokarsak, hid­rojen ve karbondioksit elde edilir.

ra yalnızca dışardaki atmosfer bas­kısıyla birbirine yapışan yarımküre­leri ayırmayı başardılar.
Bıiimsel açıdan atmosfer ile vakum arasındaki temel fark, olayları deği­şik biçimlerde etkilemeleridir.Örne-ğin ses hava içinde duyulabilir, ama vakumda duyu lamaz. Havası boşal­tılmış bir fanusun içersine yerleştiri­len bir çalar saatin sesi duyulmaya­caktır. Öte yandan ışık, radyo dalga-a-i ve ısı vakumda veya uzayda ha-s«ELEKTRİĞİN BULUNMASI
'Elektrik' kavramı ilk önce 17. yüz­yılda bir fizikçi olan VVilliam Gilbert (1544-1603) tarafından ortaya atıldı.
Bu kelime Yunanca'dan elektron ke­limesinden gelmektedir ve 'amber' anlamına gelmektedir. Amber, mü­cevher yapımında kullanılan, parlak sarı renkte bir maddedir.
Amberin, elektrikle hiç bir ilgisi yok­tur, fakat eski bir Yunan efsanesine göre bir çoban, bir parça amberi, koyunun yününe sürterek parlatma­ya çalışmış ve sonra bu amberi bir parça samanın yanına koyduğunda birbirini çektiklerini görmüş.
Buna. benzer bir deney yapılabilir.
Amber yerine bir çubuk cam (Şekil A) kullanırız. Bu çubuk bir beze sür­tüldükten sonra kağıt parçalarını çe­kebilir. Aynı şekilde bir kediyi bastı­rarak okşarsanız (Şekil B) tüyleri di­ken diken olur. (Tüyleri birbirini iter.)
Bu tip olaylar, her cisimde iki çeşit sıvının olduğu varsayımını ortaya çı­kardı (pozitiv, negativ.) Eğer iki cisim­de aynı sıvı varsa, birbirlerini iterler, farklı sıvı varsa birbirlerini çekerler. Bu deneyler şekil D'de özetlenmiş­tir.
Bugün, bu görünmeyen elektrik sı­vılarının, proton ve elektron olduğu­nu biiiyoruz. Elektrik, maddelerin ne­lerden meydana geldiği incelenirse daha iyi bir şekilde anlaşılabilir.