Zaten bildiğimiz gibi, Dünya'daki tüm maddeler katı, sıvı veya gaz halinde bulunur ve katılar, sıvılar ve gazlar atom ve molekül adı verilen son derece küçük parçacıklardan oluşur. Ancak maddenin üç hali de birbirinden farklıdır.
Bu dersimizde katılar hakkında daha detaylı bilgiler öğreneceğiz. Aşağıdakileri tartışacağız:
Katı, maddenin üç temel halinden biridir. Sandalye, masa, pencere, kalem, cam, mücevher ve daha pek çok şey gibi katı maddeler çevremizdeki her yerdedir. Bir katıdaki moleküller birbirine yakın bir şekilde paketlenmiştir ve en az miktarda kinetik enerji içerir. Katıda, parçacıklar yerinde titreşir. Katı hacim, “katı bir nesnenin kapladığı alan miktarıdır”. Katının hacmi kübik birim olarak ifade edilir.
Bir şey, kendi şeklini tutabiliyorsa ve sıkıştırılması zorsa genellikle katı olarak tanımlanır. Katılar tıpkı çimento gibi sert veya pamuk gibi yumuşak olabilir; kauçuk gibi esnek, tahta gibi hafif veya kurşun gibi ağır. Katılar için ortak olan, sabit şekillere ve sabit hacimlere sahip olmalarıdır. Bunun nedeni, parçacıklarının birbirine yakın bir şekilde paketlenmesidir. Bu, atomların ve moleküllerin kimyasal bağlar oluşturmasına izin verir. Bir katıdaki parçacıklar çok güçlü bir şekilde bir arada tutulur. Parçacıklar arasındaki boşluk çok küçüktür. Parçacıklar titreyebilir, ancak serbestçe hareket edemezler. Bu nedenle katıların sabit şekilleri ve sabit hacimleri vardır. Katıların da akmamalarının ve sert olmalarının yanı sıra kolaylıkla sıkıştırılabilir olmamalarının nedeni de budur.
Katıların kendilerine has şekilleri vardır. Sıvılar gibi bulundukları kabın şeklini almazlar. Bir bardağa su (sıvı) dökerseniz, su (sıvılar) aktığı için su bardağın şeklini alır. Ama bir buz küpü alıp (buzun katı haldeki su olduğunu biliyoruz) bardağa koyarsanız ne olur? Buz akmaz ve bardağın şeklini almaz. Bunun nedeni parçacıkların davranışıdır. Ancak buz küpü, oda sıcaklığında bırakılırsa kısa sürede erimeye başlar. değil mi Bu bize katıların maddenin hallerini değiştirebileceğini söyler. Ve erime noktasına ulaştıklarında sıcaklığın artmasıyla değiştirirler. Erime noktası, bir katının sıvıya dönüştüğü sıcaklıktır. Farklı katılar, belirli bir sıcaklıkta katı olarak kalır. Buzun erime noktası 32°F'dir (0°C). Cam, çelik, bakır ve elmas oda sıcaklığında katıdır. Bir maddenin oda sıcaklığında bulunduğu duruma standart durum denir.
Bunu bir örnek üzerinden anlayalım. Aşağıdaki resmi inceleyeceğiz ve içinde bulunan maddenin hallerini ayırt etmeye çalışacağız.
Bardağı bir süre oda sıcaklığında bırakırsak ne olur? Erime noktası 0°C olduğu için buz eriyecek ve sıvı hale gelecektir. Peki ya cam? Cam, oda sıcaklığında katı olduğu için aynı kalacaktır. Plastik oda sıcaklığında katı olduğu için plastik pipet de katı kalacaktır.
Ama eriyen buz tekrar buza dönüşebilir mi? Evet ve bu donarak yapılır. Eriyen buzdan gelen su tekrar buza dönüşebilir. Böylece su tekrar katı faza geçecektir.
Sabit bir şekle ve hacme sahip olan her şey bir katı örneğidir. Katı örnekleri şunları içerir:
Katılar iki türe ayrılabilir: kristal ve amorf.
Kristal katılar en yaygın katı türüdür. Uzun menzilli bir düzen sağlayan düzenli bir kristal atom organizasyonu ile karakterize edilirler. Kristalin katılar, atomik bileşimleri, bağları ve yapıları bakımından değişebilir. Örnekler arasında tuz (sodyum klorür), elmas vb. yer alır. Bunlar dört tip olabilir:
Amorf veya kristal olmayan katılar bu uzun menzilli düzenden yoksundur. Bu tür katılardaki atomlar veya moleküller, tamamen rastgele bir oluşumda bir arada tutulur. Örnekler kauçuk, cam, plastiktir. Günlük yaşamda kullanımları çok geniştir.
Etrafımızdaki her şey maddeden yapılmıştır. Bu nedenle katıların kullanımı çok geniştir. Evlerimiz sağlamdır (duvarlar tuğladan, pencereler camdan...). Mobilyalarımız da (sandalyeler, masalar, gardıroplar, yataklar vb.) Giysiler, kitaplar gibi sürekli kullandığımız birçok nesne katıdır. Cihazlarımız katı maddelerden yapılmıştır. Liste sonsuzdur.
