MADDENĠN HÂLLERĠ BAġLIKLAR • • • • • • •
1. Gazların Genel Özellikleri 2. Gaz Kanunları 3. Gaz Karışımları 4. Gerçek Gazlar 5. Sıvılar ve Özellikleri 6. Hâl Değişimleri 7. Amorf ve Kristal Katılar
GAZLAR GAZLAR KONUSUNDA YANLIġ ANLAġILAN BAZI KAVRAMLAR Bir kapta su ısıtılırken çıkan kabarcıklar, hava kabarcıkları değildir; H2O(g) molekülleridir, su buharlarıdır. Madde hâl değiştirdiğinde, maddenin tanecikleri hâl değiştirmez. Tanecikler aynen kalır; yalnız aralarındaki uzaklık farklılaşır. İyonik bileşiklerde durum farklıdır. 1
Her maddenin 4 hâli de her an, her yerde vardır. Çok az miktarda olduğundan fark etmiyoruz.
1. GAZLARIN GENEL ÖZELLĠKLERĠ • • • • • • • • • • • • • •
1– Maddenin en yüksek enerjili hâlidir. 2– Maddenin en düzensiz hâlidir. 3– Tanecikler arası boşlukların en çok olduğu hâldir. 4– Gazlar bulundukları kabın her tarafına aynı basıncı uygularlar. 5– Gazlar bulundukları kabın hacmini alırlar. 6– Akışkandırlar. 7– Sıkıştırılabilirler. 8– Gaz molekülleri hareketlidir. 9– Moleküler hacim ihmal edilebilir düzeydedir. 10– Gaz moleküllerinin çarpışması esnek çarpışmadır. 11– İdeal gazda moleküller arası etkileşim yoktur. Gerçek gazlarda ise moleküller arası itme ve çekme vardır. 12– Gaz molekülleri farklı hızdadır. Çarpışınca enerjileri fazlalaşır veya azalır; toplam enerji değişmez. 13– Gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjileri eşittir. 14– Gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi sıcaklıkla doğru orantılıdır.
GAZLAR ĠÇĠN DÖRT NĠCELĠK • Gazlar için 4 niceliğin önemi büyüktür: Bunlar P (basınç), V (hacim), n (mol sayısı), T (mutlak sıcaklık)
BASINÇ VE ÖLÇÜMÜ 2
• Basınç ve ölçümü: Birim yüzeye etki eden kuvvete basınç denir. 1– Açık hava (atmosfer) basıncının ölçümü 2– Kapalı kapta basınç ölçümü 1– Açık hava (atmosfer) basıncının ölçümü: Barometre ile ölçülür. Toriçelli cıva ile yaptığı deneyle deniz seviyesinde atmosfer basıncını 0 °C‟ta 76 cm Hg bulunmuştur. 76 cm Hg = 760 mm Hg = 1atm Sıvılarda basınç formülü: P=hd P = 76 cm Hg x13,6 g/cm3 P=1033,6 g/cm2 (atmosfer basıncı) Gaz problemlerinde cıva yerine başka bir sıvı kullanıldığında; h1d1 = h2d2 formülü kullanılır. 2– Kapalı kapta basınç ölçümü: Manometrelerle ölçülür.
BASINÇ BĠRĠM ÇEVĠRĠLERĠ • • • • • • •
1 atm = 101325 Pa 1 atm = 105 Pa (yaklaşık) 1 atm = 1,01325x105 Pa 1 bar = 105 Pa 1 atm = 1,01325010000438 bar 1 atm = 760 torr 1 atm = 760 mm Hg
KĠNETĠK TEORĠ KULLANILARAK ÇIKARILAN TEMEL EġĠTLĠK • PV = 1/3 Nmv2 • N: Tanecik sayısı • m: Molekül kütlesi 3
• v2: Molekülün hızının karesi
KĠNETĠK ENERJĠ, SADECE SICAKLIĞA BAĞLIDIR • EK = 3/2 nRT
SIFIR KELVĠNE ĠNĠLMEDĠ • 0 K‟e inilmedi. • Helyum 4 K‟de sıvılaştırılmıştır. Günümüzde inilen en düşük sıcaklık 4 K‟dir. 0 K‟e yanaşılmıştır. • 0 K‟de gaz kalmaz.
VAN DER WAALS EġĠTLĠĞĠ • PdüzeltilmişVdüzeltilmiş = nRT • Eşitlikte basınçta ilave, hacimde ise çıkarma yapılır. • Van der Waals eşitliği, ideal gaz denklemi olarak da bilinir.
2. GAZ KANUNLARI 1. P–V ĠLĠġKĠSĠ (n, T SABĠT) (BOYLE MARIOTTE KANUNU): Miktarı ve sıcaklığı sabit tutulan bir gazın hacmi ile basıncı ters orantılıdır. 2. P–n ĠLĠġKĠSĠ (V,T SABĠT) (DALTON KISMĠ BASINÇLAR KANUNU): Hacmi ve mutlak sıcaklığı sabit tutulan bir gazın miktarı ile basıncı doğru orantılıdır. 3. P–T ĠLĠġKĠSĠ (V,n SABĠT) (GAY LUSSAC KANUNU): Hacmi ve miktarı sabit tutulan bir gazın mutlak sıcaklığı ile basıncı doğru 4
orantılıdır. 4. V–n ĠLĠġKĠSĠ (P,T SABĠT) (AVOGADRO HĠPOTEZĠ): Aynı koşullarda (basınç ve sıcaklık aynı) gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda tanecik vardır. Basıncı ve sıcaklığı sabit tutulan bir gazın mol sayısı ile hacmi doğru orantılıdır. ÖNEMLĠ NOT: Gazlarla ilgili problem çözümlerinde sıcaklık birimi mutlaka Kelvin olarak alınmalıdır. 5. V–T ĠLĠġKĠSĠ (P, n SABĠT) (CHARLES KANUNU): Basıncı ve mol sayısı sabit tutulan bir gazın mutlak sıcaklığı ile hacmi doğru orantılıdır. 6. n–T ĠLĠġKĠSĠ (P, V SABĠT): Basıncı ve hacmi sabit tutulan bir gazın mutlak sıcaklığı ile mol sayısı ters orantılıdır.
DĠFÜZYON VE EFÜZYON • Difüzyon, bir gazın diğer bir gaz içinde yayılmasıdır. Difüzyon tabiri yaygın olmasa da, sıvılar için de kullanılır. • Efüzyon ise, bulunduğu kabın duvarındaki küçük bir delikten gazın kaçışıdır. • Türkçe kaynaklarda efüzyon da difüzyon diye anlatılır. Aslında ikisi birbirinden farklıdır.
3. GAZ KARIġIMLARI KISMĠ BASINÇ • Kısmi basınç kapalı bir kapta birden çok gaz bulunduğu durumda gazlardan her birinin basıncına denir. Kaptaki gazların kısmi basıncı sıcaklık ve hacim değişiminden aynı oranda etkilenir. Gazların kısmi basınçlarını farklı oranda etkileyecek tek faktör mol sayısıdır. 5
KAPLARIN BĠRLEġTĠRĠLMESĠ (GAZLARIN KARIġTIRILMASI) • Karıştırılan gazlar tepkimeye girmiyorsa ve sıcaklık sabitse; P1V1 + P2V2 + .....= PsVs
4. GERÇEK GAZLAR ĠDEAL GAZ • Gaz taneciklerinin öz hacimlerinin ve gaz tanecikleri arasındaki etkileşimlerin ihmal edildiği, başka bir deyimle 0 sayıldığı gazdır. • Hiçbir gaz ideal olamaz, ancak ideale yaklaşabilir.
GERÇEK GAZI ĠDEAL GAZA YAKLAġTIRAN ġARTLAR • 1– Düşük basınç • 2– Yüksek sıcaklık • 3– Küçük mol ağırlığı
ĠDEAL GAZ VAR MIDIR? • Ulaşılan en düşük sıcaklık –270 °C‟tır. • Kinetik teoriye göre ideal gaz –273,15 °C‟ta (0 K) olur. • –273,15 °C‟ta gazın hacmi ve basıncı 0 olmaktadır. Maddenin hacminin ve basıncının 0 olması ise maddenin yok olması anlamına gelmektedir. Bu nedenle madde olduğu sürece, bu düşük sıcaklığa (–273,15 °C) erişmek mümkün değildir. Bundan dolayı ideal gaz yoktur. 6
GAZ KANUNLARI ĠDEAL GAZLAR ĠÇĠN GEÇERLĠDĠR • Deneylerde kullanılan gazlar, gerçek gazdır. Bu nedenle sonuçlar hatalı çıkabilir. • Örneğin, PV çarpımının eşit olduğunun gösterildiği deneyde değerler büyük alınmamalıdır.
VAN DER WAALS EġĠTLĠĞĠ • • • •
PdüzeltilmişVdüzeltilmiş = nRT Eşitlikte basınçta ilave, hacimde ise çıkarma yapılır. Van der Waals eşitliği, ideal gaz denklemi olarak da bilinir. Düzeltme yapılmasının sebebi, Van der Waals eşitliğinin ideal gazlar için geçerli olmasındandır.
GAZLARDA YOĞUNLUK • Yoğunluk problemlerinin çözümünde d=m/V formülü kullanılır. • Ancak bazı gaz problemlerinde PMA=dRT formülü kullanılır.
GAZLARDA KĠNETĠK ENERJĠ VE DĠFÜZYON Ek = 3/2kT Ek = 1/2mv2 • Gazların ortalama kinetik enerjisi yalnızca sıcaklıkla değişir. 1. formülden de görüleceği gibi mutlak sıcaklık kaç katına çıkarsa ortalama kinetik enerji o kadar katına çıkar. (Toplam kinetik enerji ise kütleyle de ilgilidir.) • İki gazın mutlak sıcaklıkları eşitse ortalama kinetik enerjileri de eşittir. 7
• Buna göre; TA = TB ise EkA (ortalama) = EkB (ortalama) • Ortalama kinetik enerjilerde kütle mol kütlesi olarak alınır. ½ MAvA2 = ½ MBvB2
JOULE – THOMSON OLAYI (JOULE – THOMSON GENLEġMESĠ) • EK= 3/2kT formülünde de görüldüğü gibi gazlar düşük sıcaklıkta düşük ortalama hıza sahiptir. Buna göre gazı yavaşlatmak, gazı soğutmak anlamına gelir. Gazlar genleştirildiğinde moleküller birbirlerinden uzaklaşır ve ortalama hızları düşer. • Genleşen gazın moleküllerinin arasındaki çekim kuvvetlerinin yenilmesi için gereken enerji, dış sistem ısıca yalıtılmış olduğundan ortamdan alınamaz. Bu durumda moleküller enerjiyi, kendi öz ısılarını kullanarak karşıladıklarından, hızla genleştirilen gaz soğur. Soğuyan gaz, bulunduğu ortamı da soğutur. • Joule – Thomson olayı sonucunda genleşme sırasındaki sıcaklık değişimi ne kadar küçük ise gaz ideale o derece yakındır.
JOULE – THOMSON GENLEġMESĠ KANUNUNDAN YARARLANARAK HAVANIN SIVILAġTIRILMASI • Joule – Thomson olayından yararlanarak 1877 yılında Louis Paul Cailletet, önce havayı soğutmuş, sonra hızla genleştirmiştir. Böylece hava, sıvı hâle geçmiştir. • Daha sonra sıvılaştırılan havanın içindeki azot gazı ve oksijen gazı damıtma yoluyla birbirinden ayrılarak elde edilmiştir.
JOULE – THOMSON GENLEġMESĠ 8
KANUNUNA GÖRE BUZDOLAPLARININ SOĞUTMA PRENSĠBĠNĠN AÇIKLANMASI • Soğutucularda da Joule – Thomson olayından yararlanarak amonyak, metil klorür, propan gibi kolay buharlaşabilen akıcı maddeler kullanılır. • Sıvı hâle getirilen madde, borularla buzdolabının iç yüzeyine verilir. Madde borular içinde gaza dönüşürken buzdolabının içini soğutur. Aynı gaz kompresör tarafından basınç altında yeniden sıvı duruma getirilir.
JOULE – THOMSON GENLEġMESĠ KANUNUNA GÖRE KLĠMALARIN ISITMA VE SOĞUTMA PRENSĠBĠNĠN AÇIKLANMASI • Klimalardaki gaz, kompresör aracılığı ile emilip sıkıştırılarak sıvılaştırılır. Sıkışma esnasında açığa çıkan ısı, bir fan vasıtasıyla dış ortama atılır. • Sıvı üzerindeki basınç düşürülünce, sıvı bulunduğu ortamdan ısı çekerek gaz hâle geçer; böylece dış ortamın sıcaklığını da düşürmüş olur. • Soğutma akışkanının kompresör tarafından emilmesiyle çevrim aynı şekilde tekrarlanır.
KRĠTĠK SICAKLIK • Bir gazın sıcaklığı ne kadar yüksek ise sıvılaşması o kadar zordur ve gazı sıvılaştırmak için gereken basınç o kadar yüksektir. • Her bir gaz için farklı değerde olan öyle bir sıcaklık vardır ki bu sıcaklığın üzerinde bulunan gaz, hiçbir basınç altında sıvılaştırılamaz. 9
• Her bir gaz için karakteristik olan bu sıcaklığa kritik sıcaklık denir. • Kritik sıcaklık, bir gazın basınç uygulanarak sıvılaştırılabileceği en yüksek sıcaklıktır. Kritik sıcaklığın üzerinde basınç ne kadar arttırılırsa arttırılsın, sıvılaşma olmaz. H2O(g)‟ın kritik sıcaklığı 374,3 °C‟tır. H2O(g) 374,3 °C‟ın üzerinde sıkıştırılsa bile sıvılaşmaz. • Kritik sıcaklık, TK ile gösterilir.
BUHAR, GAZ VE KRĠTĠK SICAKLIK • Kaynama noktası ile kritik sıcaklığın arasında buhardan, kritik sıcaklığın üzerinde ise gazdan söz edilir.
BASINÇ ÖLÇÜSÜ BĠRĠMĠ PASCAL, BLAISE PASCAL’A (1623–1662) AĠTTĠR • Meşhur Fransız matematikçisi, fizikçisi ve kimyacısıdır. Aynı zamanda filozof ve yazardır. • Maddenin boşluklu yapısı üzerinde çalışmalar yaptı. 1647 yılında bu çalışmalarını “Boşlukla İlgili Yeni Deneyler” ve “Boşluk İncelemesine Giriş” adlı kitaplarında yayınladı. • İlk hesap makinesinin mucididir. • Basınç üzerine çok sayıda çalışmaları vardır. Toriçelli (1608– 1647)‟nin varsayımlarını yaptığı deneylerle doğruladı. • Uluslararası sistemde (SI) basınç ölçüsü birimi, pascaldır. Pa kısaltmasıyla gösterilir. Pa tanımını Pascal (Paskal) şu şekilde yapmıştır: 1 m2‟lik yüzeye dik doğrultuda etki eden kuvvet 1 Newton ise bu yüzeydeki basınç 1 Pascal olur. • 1652‟de manastıra kapanarak kendini ilme verdi. 1654‟te yaşadığı bir vecd hâlinden sonra kesin kararlar aldı. Bundan sonra Pascal, bütün varlığıyla Tanrı‟ya yöneldi. Hayatındaki bu kararından sonra yoğun bir şekilde bilimsel araştırmalarına da 10
• •
•
•
• • •
devam etti. Descartes (Dekart), bilimin konusunu maddeyle sınırlandırmıştı. Hıristiyanlık tahrif olduğundan (bozulduğundan) ve tam hayatın içinde olmadığından kilise teşkilatı ilme karşıydı. Kilise teşkilatında ilme karşı olmayan, azınlık bazı kişiler de az da olsa mevcuttu. Tahrif olmuş din ile bilim arasında Batı‟da uzun süren çatışmalar yaşandı. Sonunda bilim adamlarının bir kısmı yanlış olarak din ile bilim arasında ayrılık var sandılar. Böylece din–bilim ayrışması gerçekleşti. Aslında kilisenin yanlışlığına karşın bilim adamlarında oluşan tepki, dine karşı olduklarından değildi, zaruretten ileri geliyordu. Descartes (Dekart) bu tepkiyi gösterenlerin başında gelen akılcı insan olmasına rağmen “Allah vardır.” diyordu. Dekartçı düşünceye, Kartezyen düşünce başka bir ifade ile Kartezyenizm denir. Kartezyen felsefe, din ile ilim ayrılmasını netice vermiştir. O dönemde Kartezyenizm, pansuman tedavi olarak mecburiyetten dolayı ortaya atılmıştı. İlerici ve gerici deyimleri ilk olarak Batı‟da kullanılmıştır. Kilisedekilere ve kilise taraftarlarına gerici, kiliseye karşı gelenlere de ilerici denilmiştir.
TORĠÇELLĠ’DEN (1608–1647) ÇOK DAHA ÖNCE AÇIK HAVA BASINCINI ÖLÇEN BĠLĠM ADAMI: ĠBNĠ SĠNA (980–1037) Eserleri Avrupa üniversitelerinde 600 sene temel kitap olarak okutulmuştur. Batılılar ona Avicenna derler. Zamanının en büyük dâhisidir. Tıp ve kimya ilminden başka; felsefe, jeoloji, coğrafya, fizik, matematik, botanik, zooloji, müzik dallarında da çok araştırma ve keşifleri vardır. 11
Isı ve gazların basıncı konularında keşifleri olmuştur. Toriçelli‟den (1608–1647) önce açık hava basıncını ölçmüştür. İslam hükemasının Eflatun‟udur. Filozofların üstadıdır. Suların temizlenmesiyle ilgili çalışmalar yapmıştır. İçme suyunun, sağlık üzerindeki etkisini araştırarak, kalitesinin önemini belirtmiştir. Kimya ilmini tıbbın hizmetine sokmada, Razi‟yi örnek almıştır; bu konuda dünyada Razi‟den sonra ikincidir diyebiliriz. Koruyucu hekimlik ve tedavide İbni Sina‟nın belirttiği 780 ilacın istisnasız hepsi günümüzde kullanılmaktadır. Tıp alanında onlarca hastalığı ilk teşhis ve tedavi etmiştir. Örneğin; şeker hastalığında, idrarda şeker bulgusunun varlığını ilk keşfeden odur. Bulaşıcı hastalıklara küçük mikroorganizmaların sebep olduğunu tespit etmiştir. Ameliyatlardan önce hastaya anestezik ilaç yapmak da onun buluşudur. Etil alkolü tıpta steril amaçlı olarak ilk kullanandır. Damar içine yapılan şırınga da İbni Sina‟nın icadıdır. Doktorların sultanı unvanıyla anılmıştır. En büyük hizmeti tıp sahasındadır. Çağların en büyük tıp araştırmacısıdır. Tıp noktasında “Tıp ilmini iki satırda topluyorum. Sözün güzelliği kısalığındadır. Yediğin vakit az ye. Yedikten sonra dört, beş saat kadar yeme. Şifa hazımdadır. Kolayca hazmedeceğin miktarı ye. Nefse ve mideye en ağır ve yorucu hâl, taam taam üzerine yemektir.” demiştir. Yemek konusunda vücuda en zararlı olan, dört, beş saat ara vermeden yemek yemek veyahut lezzet için çeşitli yemekleri birbiri üstüne mideye doldurmaktır. Tıp ve kimya ilminden başka felsefe, jeoloji, coğrafya, fizik, matematik, botanik, zooloji, müzik dallarında da çok araştırma ve keşifleri vardır. Isı ve gaz basıncı konularında keşifleri olmuştur. Toriçelli‟den önce açık hava basıncını ölçmüştür. Suların temizlenmesiyle ilgili çalışmalar yapmıştır. İçme suyunun, sağlık üzerindeki etkisini araştırarak suyun kalitesinin 12
önemini belirtmiştir. Farklı branşlardaki 29 meselede Avrupalı bilim adamlarına öncülük yapmıştır.
EBU’L HEYSEM (965–1051) • Atmosfer basıncıyla ilgili öncü çalışmalar yapmıştır.
SOSYAL ALANDA KULLANILAN KĠMYA KELĠME VE DEYĠMLERĠ • Umumi atmosfer: Toplumun genel ahenk ve durumu. (Umumi atmosfer maksadı aşan söz ve davranışlarla kirlenir.) • Sıcak atmosfer: Etrafımızda cereyan eden güzel olayların tümü veya onların meydana getirdiği mutluluklar. • Soğuk atmosfer: Etrafımızda cereyan eden olumsuz olaylar veya onların meydana getirdiği menfilikler. • Olumlu atmosfer: Çevremizdeki olumlu durumlar. • Olumsuz atmosfer: Etrafımızı saran olumsuz etmenler. • Hava boşluğuna düşmek: İnsanın olumsuz bir atmosfere düştüğü hissine kapılmasıdır. • Hava boşluğunu atlatmak: İnsanın düştüğü olumsuz durumdan kurtulmasıdır.
SIVILAR 5. SIVILAR VE ÖZELLĠKLERĠ SIVILARIN YÜZEY GERĠLĠMĠ • Genelde sıvıların kendi yüzey alanını genişletme eğiliminde olduğu bilinmektedir. 13
• Sıvının içindeki moleküllerin sıvının yüzeyine doğru hareket etmesi, sıvılara verilen bir özelliktir. • Her bir sıvının yüzey gerilimi farklıdır. • Sıcaklığın yükselmesi yüzey gerilimini düşürür.
KOHEZYON KUVVETLERĠ VE ADEZYON KUVVETLERĠ • Sıvı molekülleri arasındaki (benzer moleküller arasındaki) çekim kuvvetine kohezyon kuvvetleri; sıvı molekülleri ile kap molekülleri arasındaki (farklı moleküller arasındaki) çekim kuvvetine de adezyon kuvvetleri denir. • Eğer kohezyon kuvvetleri adezyon kuvvetlerinden daha büyükse sıvı damlası biçimini korur. • Şayet adezyon kuvvetleri kohezyon kuvvetlerinden daha büyükse sıvı damlası film şeridi gibi yayılır. Yüzeyi daha çok ıslatan maddeler adezyon kuvvetlerinin daha büyük olduğu sıvılardır.
YÜZEY AKTĠF MADDELER • Bir sıvıya (çözücü), o sıvıda çözünen bir başka madde eklendiğinde; şayet eklenen madde çözücünün yüzey gerilimini düşürüyorsa, bu maddeye yüzey aktif madde denir. • Deterjanlar, asitler, alkoller, esterler yüzey aktif maddedir.
YÜZEY ĠNAKTĠF MADDELER • Bir sıvıya (çözücü), o sıvıda çözünen bir başka madde eklendiğinde; şayet eklenen madde çözücünün yüzey gerilimini arttırıyorsa, bu maddeye yüzey inaktif madde denir. • Şeker, gliserin, organik asit tuzları yüzey inaktif maddeye örnektir. 14
VĠSKOZĠTE • Sıvıların akmaya karşı gösterdiği dirence viskozite denir. • Sıvının viskozitesi ne kadar büyükse o derece yavaş akar.
AKIġKANLIK (AKICILIK) • Viskozitenin tersine akışkanlık denir. • Böylece her bir sıvıya layık olan akışkanlık derecesi ortaya çıkarılmış olur. Akışkanlık, her bir sıvı için kendine özel değerlerdir.
6. HÂL DEĞĠġĠMLERĠ MADDENĠN HÂLLERĠ • Maddenin katı, sıvı, gaz ve plazma olmak üzere dört hâli vardır.
PLAZMA HÂLĠ • Plazma hâlinde tanecikler geniş bir alanda hareket eder. • Günlük yaşamda kullanılan floresan lambalarda, eğlence yerlerini ve kentleri aydınlatan neon lambalarda ve ateşte maddenin plazma hâline rastlanabilir.
IġINLAMA VEYA MADDE NAKLĠ (IġINLAMA GERÇEKLEġECEK MĠ?) • Günümüzde ses nakli radyoyla, görüntü nakli de televizyonla gerçekleşmiş oldu. Radyo ve televizyon ile yapılan suretin naklidir. Henüz aynen nakil olmamıştır. Gelecekte daha çok ışınlama konusu üzerinde çalışmalar olacaktır. Gerçi radyo ve televizyonun ileri dereceleri konusunda da daha yapılacaklar 15
vardır. • Şayet çok çalışırsak, yakın bir gelecekte, zemin yüzünü; her tarafı, her birimize görülen ve her köşesindeki sesleri herkes tarafından işitilen bir yer konumuna getirebiliriz. • Işınlama konusu bize, şu an için mümkün olamayacakmış gibi gelmektedir; çünkü cisimler hareket ettikleri yönde boylarından kaybetmekte ve ışık hızına erişince de yok olmaktadırlar. Bu durumda insanın kalbi ve nabzı nasıl olur bilinemez! Ancak gelecekte ilimler çok gelişecektir. Bu gelişmeler, beraberinde birçok sürprizi de getirecektir. Teknik ve teknoloji ilerledikçe, şimdi bize imkânsızmış gibi gelen olaylar gerçekleşecektir. • Uzak mesafelerden eşyayı aynen hazır etmek mümkündür. Kişisel çabalarla o noktaya yetişilmezse de, insanlığın ortak çalışmasıyla yetişilebilir. Maddeten erişilmezse de, manen erişilebilir.
TAKYON (TACHYON) • Takyon, Latincede “çok hızlı” demektir. Takyonlar ışıktan hızlı, kütlesi eksi, boyutları sıfırdan küçük olan atom altı parçacıklardır. Takyonların keşfi, enerjinin ışıktan hızlı gidebileceğini göstermiştir.
MADDE NAKLĠ OLMASI ĠÇĠN ĠZAFĠYET (RÖLATĠVĠTE=GÖRELĠLĠK) TEORĠSĠNĠNĠN GEÇERLĠLĠĞĠNĠ YĠTĠRMESĠ MĠ GEREKĠR? • Cisimlerin hareket ettikleri yönde boylarından kaybedeceklerini ve ışık hızına erişince de yok olacaklarını belirtmiştik. • Einstein‟ın izafiyet teorisine göre ise, ışık hızına erişen bir cismin kütlesi sonsuz oluyordu. Günümüzde böyle olmadığı ortaya çıkmıştır. Işık hızının aşılmasıyla, kütlenin sonsuz olmadığı ispat 16
edilmiştir. • Gelecekte ilimler çok daha fazla gelişecektir. Bu gelişmeler, beraberinde birçok sürprizi de getirecektir. Teknik ve teknoloji ilerledikçe, zamanında bize doğru gibi gelen sabit fikirler değişecektir, ölçülemeyen madde de olduğu açığa çıkacaktır. Metafizik gerçekler kanıtlanacak, din ile ilmin birlikteliği tüm insanlarca gözlenecektir.
MADDE TRANSFERĠ HANGĠ SICAKLIKTA OLACAK? • Madde transferinin sıfır kelvin sıcaklığında olacağı öngörülüyor. 0 K bilindiği gibi en düşük sıcaklıktır. Günümüzde 0 K‟e inilememiştir. • Sıcağın yakması gibi soğuğun da yakması vardır. Buna “bürüdetiyle ihrak etmek” başka bir ifadeyle “soğukluğuyla yakmak” denir. • Demek ki soğuğun da yakacağı bir sıcaklık derecesi vardır. Kış mevsiminin en soğuk günleri olan zemheride soğuğun yakmasını görüyoruz. • Maddenin ışın hâli, yüksek sıcaklıkta olmakla beraber her bir sıcaklıkta da olur; maddenin diğer üç hâli için de bu böyledir. • Öyleyse en düşük sıcaklıkta da plazma hâli olabilir. Belki de 0 K‟e erişebildiğimizde madde transferini de gerçekleştirmiş olacağız. • Madde transferi (maddenin ışınlanması) için maddenin ışın hâlinde olma gerekliliği bilinmektedir.
SIVI BUHAR BASINCI VE KAYNAMA • Tüm sıvılar her sıcaklıkta buharlaşırlar. Kapalı bir kapta bulunan sıvılar önce buharlaşır, sonra miktarları yeterli ise sıvılaşırlar. Bir süre sonra buharlaşma ve sıvılaşma (yoğunlaşma) hızları 17
eşitlenir. Bu anda sıvının buharının kapta oluşturduğu basınca sıvı buhar denge basıncı denir.
SIVI BUHAR BASINCININ DEĞĠġMESĠ • Sıvı buhar denge basıncı sadece iki şeyle değişir: 1– SICAKLIK 2– SIVININ CĠNSĠ • Sıcaklık arttıkça buhar basıncı artar. Sıvı molekülleri arasındaki çekim arttıkça buhar basıncı düşer. Buhar basıncı büyük olan sıvılar, uçucu sıvılar olarak tanımlanır.
KAYNAMA SICAKLIĞI • Bir sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklık o sıvının kaynama sıcaklığıdır. • Kaynama noktası iki şeye bağlıdır: • 1– SIVININ BUHAR BASINCI • 2– DIġ BASINÇ
BUHAR BASINCI, DIġ BASINÇ, KAYNAMA SICAKLIĞI • İki sıvı karşılaştırıldığında buhar basıncı büyük olan sıvının kaynama noktası küçüktür. Dolayısıyla kaynama noktası buhar basıncıyla ters orantılıdır. Dış basınç arttıkça kaynama noktası yükselir, yani kaynama noktası dış basınçla doğru orantılıdır.
YERYÜZÜNDEKĠ FĠZĠKSEL DENGE • Yeryüzünde ne kadar H2O(s) (su) varsa atmosferde de o kadar H2O(g) (su buharı) vardır. • Yeryüzüne inen yağmur, her sene aynı miktardadır. 18
• Yeryüzünden her sene ne kadar su buharlaşırsa; yine o ağırlıkta su yağmur, kar ve dolu olarak dünyaya yağar. SORU: H2O(s) → H2O(g) Dünyamızdaki suyun buharlaşması tepkimesi yukarıda verildiği gibi tek yönlü olsaydı ne olurdu? CEVAP: Dünyada su kalmazdı. SORU: H2O(g) → H2O(s) Yukarıdaki tepkimede görülen dünyamızdaki değişim; tek yönlü olsaydı ne olurdu? CEVAP: Yeryüzünü su kaplardı. SORU: Bu olayın ölçülü, dengeli ve dinamik olması ne anlama gelir? CEVAP: Ölçülü, yeryüzünde bulunan su kadar atmosferde su buharı bulunduğu anlamına gelir. Dengeli, reaksiyonun denge reaksiyonu (çift yönlü reaksiyon) olduğu anlamına gelir. Dinamik ise, bu olayın her an, yer–gök arasında devam ettiği anlamına gelir. • Dünyada suyun varlığı; güneşle aramızdaki uzaklığın hassaslığı ile de alakalıdır. • Dünya ile güneş arasındaki uzaklık şimdikinden farklı olsaydı su, ya buharlaşacaktı ya da donacaktı.
YAĞMURUN YAĞMASI VE ATMOSFERDE FĠZĠKSEL DENGENĠN KORUNMASI • Sıcaklık, suyu buharlaştırmakla suyun bünyesini tahrip ettiği zaman, o tahrip sonucu oluşan su buharı yok olmaz. Belirli bir yere sevk edilir ve belli bir düzeye çıkar; icap ettiğinde yağmak için orada durur. • Atmosferdeki su buharı molekülleri, atmosferdeki hava 19
• • •
•
•
•
•
moleküllerinin onda birini teşkil edince su buharı yoğunlaşır. Atmosferde bulunan belli bir düzeydeki su buharının yoğunlaşması suretiyle yağmur yağar. Atmosferde fiziksel dengenin korunması için, yağan katrelerden boş kalan yerler, denizlerden ve yerlerden kalkan buharlarla doldurulur. Yağmur yağması hakkında en kısa yol şöyle tarif edilir: Su buharı molekülleri, emir aldıkları zaman, o moleküller her taraftan toplanmaya başlarlar ve bulut şeklini alıp, hazır vaziyette dururlar. Yine ikinci bir emirden sonra bir kısım moleküller yoğunlaşarak, katrelere dönüşürler. Sonra kanunların temsilcileri vasıtasıyla, çarpışmadan kolayca yere düşerler. Atmosfer, denizin rengini andırır. Havada, denizlerdeki sudan daha fazla su vardır. Bu nedenle, “atmosferde denizin bulunduğu teşbihi” mecaz olarak akıldan uzak değildir. Sanki şu atmosfer boşluğu yağmur ile dolu bir havuzdur. Bulutların bir kısmı negatif elektriği üzerlerinde taşımaktadır, bir kısmı da pozitif elektriği üzerlerinde taşımaktadır. Bu kısımlar birbirlerine yaklaşıp aralarında çarpışma olduğunda, şimşek çakar. Bulutların bir kısmının hücum ettiği, bir kısmının ise kaçtığı zaman aralarında havasız kalan yerleri doldurmak için atmosfer tabakası hareket ve heyecana geldiğinde gök gürlemesi (gök gürültüsü) meydana gelir. Bu hâllerin olması bir nizam ve kanun altında olur ki, o nizam ve o kanunu temsil eden gök gürlemesi ve şimşek aracılarıdır.
KÜRESEL ISINMAYA BAĞLI KURAKLIKTAN SÖZ ETMEK HATTA BUNA DAĠR SOMUT VERĠ BULMAYA ÇALIġMAK BĠLĠMSEL SKANDALDIR • Türkiye son senelerde kuraklık yaşıyor. 20
• Kuraklık; dünyada yağışlar azaldığından değildir; çünkü yeryüzüne inen yağış, her sene aynı miktardadır. Yağışlar yer değiştirmiştir. • Dünyanın bazı bölgelerinin çok yağış aldığını duyarken, bazı bölgelerinin daha az yağış aldığını görüyoruz. Örneğin; özellikle Türkiye‟de yağışlar azaldı, Amerika‟da ise arttı. • Sorun da buradan çıkıyor. Bu sorunu doğuran, insandır. İnsanın canlı–cansız ekosisteme karşı olumsuz müdahalesi, yağış dağılımını bozmaktadır. • Kuraklığın insafımıza ve insanlığımıza olan uyarıcı görevini bir an önce anlayıp, gerekli çalışmaları yaparak bu problemin üstesinden gelmeliyiz.
7. AMORF VE KRĠSTAL KATILAR KRĠSTAL ÇEġĠTLERĠ • İYONİK KRİSTALLER: Metal– ametal bileşiklerinin bir kısmı kristal suyu içerdiğinde kristal yapıdadır (CuSO4 x 5H2O); bir kısmı kristal suyu içermediği hâlde kristal yapıdadır (NaCl). Az bir kısmı ise kristal yapıda değildir (NaOH). • METAL KRİSTALLERİ: Metal atomları birbirleriyle metal bağı ile bağlıdırlar ve belli geometrik şekiller meydana getirirler. Buna metal kristalleri denir. • YARI METAL KRİSTALLERİ: Karbon allotroplarından olan elmas ve grafitte; silisyum allotroplarından akik taşı, kuvars ve çakmak taşında görülen kristallerdir (elementel kıymetli taşlar). • AMETAL KRİSTALLERİ: Fosforun ve kükürdün allotroplarında görülen kristallerdir (Rombik kükürt, monoklin kükürt, beyaz fosfor, kırmızı fosfor). • MOLEKÜL KRİSTALLER: SiC (silisyum karbür), SiO2 (silisyum dioksit), BN (bor nitrür), H2O(k) gibi ağ örgülü katılarda görülen kristaldir. 21
ALLOTROPUN GÖRÜLDÜĞÜ ELEMENTLER VE ÖNEMĠ • Allotrop C, Si, P, S ve O‟de görülür. • C canlıların, Si toprağın, P beynin, O havanın esas maddesidir. S‟ün proteinlerde önemli bir yeri vardır. • CO3–2 (karbonat), SiO3–2 (silikat), PO4–3 (fosfat) ve SO4–2 (sülfat) doğadaki en önemli anyonlardır. • Doğadaki önemli maddeler hem çok bulunur hem de allotrop vb. farklı farklı şekillerde karşımıza çıkar.
ELEMENTEL KIYMETLĠ TAġLAR C (KARBON) VE Si (SĠLĠSYUM) OLMAK ÜZERE ĠKĠ ÇEġĠTTĠR • Süs taşlarının önemi çok büyüktür. • Elementel kıymetli taşlardan olan elmas, C (karbon)‟dur; kuvars ise Si (silisyum)‟dur. • C, canlıların; Si, toprağın esas maddesidir. • İnsanın ilk oluşumuna sebep; Si ve H2O‟nun şekillenmesidir. • C (karbon) ve Si (silisyum); periyodik tabloda aynı gruptadır.
KRĠSTAL SUYU (ĠYONĠK BĠLEġĠKLERDEKĠ KRĠSTAL SUYU NASIL OLUYOR DA TOZ HÂLDEKĠ MADDEYĠ ODA SICAKLIĞINDA ISLATMIYOR VE KRĠSTAL YAPI BOZULMUYOR?) 22
• Kristal suyu içeren iyonik bileşik güneşte az bir zaman kalsa veya kısa bir süre ısıtılsa kristal yapı bozulur, bileşik bulamaç hâline gelir. • Bazı iyonik katıların kristal olabilmesi için H2O(s) içermesi gerekir. Buna kristal suyu denir. Aşağıdaki örnekler verilebilir: • Göz taşı (CuSO4 x 5H2O) • Alçı taşı (CaSO4 x 2H2O) • Boksit (Al2O3 x H2O) • Yukarıda örnek olarak verilen bileşiklerde H2O katı hâlde değil, sıvı hâldedir. Kristal suyu sıvı hâlde olmasına ve sıcaklık 0 °C‟ın üstünde olmasına rağmen; su, toz iyonik katıyı ıslatmaz. • Bu konunun +4 °C‟a kadar suda bulunan H2O(s) kristalleri ile ilgisi vardır.
Suyun Kristal Yapıda Olabileceğini Japon Bilim Adamı Dr. Masaru Emoto Açıkladı Dr. Masaru Emoto, Japon bilim adamıdır. 1943 yılında Japonya‟da doğmuştur. Alternatif tıp doktorudur. Yaptığı deneylerden elde ettiği su kristalleri fotoğraflarını „‟Suyun Verdiği Mesajlar‟‟ isimli kitabında yayınlamıştır. Dr. Masaru Emoto “Su cansız bir madde değildir. Canlı ve duyguları algılayan kristallerden oluşmaktadır. Çevresinden pozitif ve negatif bilgileri alır ve ona göre tepki verir.” demektedir. Suyun Verdiği Mesajlar adlı kitabında suyu çeşitli yönlerden ele alan Dr. Masaru Emoto, çalışmalarının bilimsel temelini oluştururken din gerçeğini de göz ardı etmemiştir. Dr. Masaru Emoto şöyle demektedir: "21. asırda en önemli olayın ilimle dinin yeniden buluşması olacağını düşünüyorum. Eğer din olmasaydı insan aptallaşacak, modern ilim de hiçbir zaman ortaya
23
çıkmayacaktı." Dr. Masaru Emoto yaptığı deneylerde; temiz kaynaklardan alınan su örneklerinin ve kendilerine sevgi dolu sözcükler söylenen su örneklerinin aynen kar tanesi kristallerine benzeyen çok parlak, yoğun motifli, simetrik, estetik, çok ince dizayn edilmiş, çok renkli ve altıgen kristallerden oluştuklarını göstermiştir. Kar tanelerinden hiçbirisinin birbirine benzemediği bilinmektedir. Bunun gibi su kristalleri de birbirinden farklıdır. Zaten karın sudan meydana geldiği de malumdur. Dr. Masaru Emoto klorlu çeşme sularıyla, çevre kirliliğinin çok olduğu bölgelerden aldığı su örnekleriyle ve negatif düşüncelere maruz bırakılan su örnekleriyle yaptığı deney sonucunda ise kristal yapının bozulduğunu gözlemlemiştir. Küfür sözlerinin aksettiği suyun kristal yapısı tamamen parçalanıp dağılmıştır. Demek ki kötü söz de iyi söz de su üzerinde tesirli oluyor. Dr. Masaru Emoto, bu çalışmalarıyla görünmeyen bir ruh âleminin varlığına da işaret etmektedir. Dr. Masaru Emoto, dünyanın her tarafına konferanslar vermek üzere davet edilmektedir. Japonya, Avrupa ve Amerika‟da yaptığı canlı deneylerle düşünce, davranış ve duygularımızın çevre üzerinde ne derece derin etkileri olduğunu göstermiştir. Bu konu ile ilgili olarak Amerikan Holistik Tıp Derneği (American Holistic Medical Association) Başkanı Dr. Norman Shealy şu yorumu yapmıştır: „‟Dünyanın yarısı sularla kaplıdır ve bizim vücudumuzun dörtte üçü de sudur. Su, bizim içinde yaşadığımız dördüncü boyutla ruhumuzun beşinci boyutu arasındaki bağlantıyı temsil eder. Suyun infrared (kızıl ötesi) IR ışınlarını emmesi gibi su ile ilgili pek çok çalışma, suyun gözle görünmeyen etkilerini meydana çıkartmıştır. Ancak, bu çalışmaların hiçbirisi Dr. 24
Masaru Emoto‟nun zarif çalışması ile boy ölçüşemez. Düşünce ve güzelliğin etkisi bundan evvel bu kadar iyi bir şeklide bilim adamlarınca hiç anlatılmamıştı.‟‟ Holistik düşünde; hayatın fiziksel, mental ve ruhsal yönlerine bağlantılı, bütüncül ve dengeli bakıştır. Başka bir ifadeyle bilim ve ruhun birleşmesiyle dünyayı algılamaktır. Naturally Well mecmuasının editörü olan Dr. Marcus Laux ise şöyle bir yorum yapmıştır: „‟Galileo, Newton, Einstein gibi Dr. Masaru Emoto‟nun net vizyonu da bize hem kendimizi hem de evreni farklı bir şekilde algılamayı göstermiştir. Burada bilim ve ruh birleşerek bizim dünyayı algılayışımızla ilgili inkâr edilemeyecek bir kuantum sıçraması yapmış, sağlığımızı kazanarak nasıl huzur duyabileceğimizi göstermiştir.‟‟
METAL KRĠSTALLERĠ • Oluşan metal bağı, metal atomları arasındadır. Metal atomları belirli geometrik şekilleri oluşturacak şekilde dizilirler. • Metallerde üç tip kristal yapı görülür. • Hacim merkezli kübik yapıda; atomlar, küpün köşelerine ve merkezine yerleşir. Demir (Fe), Cr (krom), Mn (manganez), W (volfram), Ta (tantalyum), Ti (titanyum), Na (sodyum), K (potasyum) metal kristalleri bu kristal çeşidine örnek verilebilir. • Yüzey merkezli kübik yapıda; atomlar, küpün köşelerinde ve yüzlerinde yerleşir. Al (alüminyum), Cu (bakır), Ni (nikel), Au (altın), Ag (gümüş), Pt (platin), Pb (kurşun), Ca (kalsiyum) kristalleri buna örnektir. • Hegzagonal sistemde ise atomlar, altıgen prizmanın köşelerinde ve birer adet de düzlemlerin ortasında yerleşir. Be (berilyum), Cd (kadmiyum), Mg (magnezyum), Zn (çinko), Zr (zirkonyum) metallerinin kristalleri de bu tür kristale örnektir. 25
METAL BAĞI KUSURU • Metal atomlarının dizilişi bazen tam olmamaktadır. İdeal gibi görünen bu dizilişi bozan bu duruma kimyada metal bağı kusuru denir. • Metal bağı kusuru şu şekillerde ortaya çıkar: Geometrik şekillerin köşelerindeki bazı atom yerleri boş kalmakta, bir atom fazladan araya sıkışmakta, bazı yabancı atomlar ara yerlere girmekte veya atomların dizilişi belirli bir yerde kesilmektedir.
METAL BAĞI KUSURUNUN NE GĠBĠ FAYDALARI VARDIR? • Hata ve kusur kelimeleri bir eksikliği akla getirse de metal bağı hatası diye bilinen bu konu, bir eksiklik değil; mükemmelliktir. • Bir metalin kırılmadan şekil değiştirebilmesi, atomlarının kusur dediğimiz mükemmel yerleşmesiyle olmaktadır. Metal içindeki bu kusurlu yapılaşma olmasaydı, o metali; eğerek, bükerek, döverek şekillendirme mümkün olmayacaktı. Mesela; bir inşaat demirini kıvıramayacaktık.
METALĠN ATOMLARI KUSURSUZ DĠZĠLSEYDĠ NE OLURDU? • Metalin 1 mm2‟si, 37 kg kuvvet taşıyabilecekti. 3,5 tonluk bir ağırlık, yaklaşık 1 mm çapında bir tel ile kaldırılabilecekti. Bu, çok iyi bir özellik olarak görünebilir. Fakat bu kadar mukavemetli bir metalin kullanılabilmesi, başka bir ifadeyle tel ve levha hâline getirilebilmesi mümkün olmayacaktı. Böyle bir metal de faydasız, işe yaramaz bir madde olacağından; esas kusur, kusursuz atom dizilişine sahip olmakta olacaktı.
26
ĠYĠ NĠYET, OLUMLU DÜġÜNCE VE GÜZEL GÖRÜġ ÖYLE BĠR KĠMYADIR KĠ; KÖMÜRÜ ELMAS, TOPRAĞI ALTIN YAPAR • Elmas ile kömürün formülü aynıdır. Her ikisi de C ile gösterilir. Fark, karbon atomlarının dizilişindedir. • Altın, topraktan fiziksel yolla elde edilir. Altın, en kıymetli metaldir. İleride toprağın altına dönüştürülmesi de gerçekleşebilir.
TANECĠKLER ARASI BAĞ, MADDENĠN HÂL DEĞĠġTĠRMESĠNDE VEYA ALLOTROPTA ETKĠLĠ OLDUĞU HÂLDE NĠÇĠN FĠZĠKSEL BAĞ DEĞĠL DE KĠMYASAL BAĞ DENMĠġTĠR? • Katı hâlde tanecikler birbirine yakın, gaz hâlde uzaktır. Hâl değişikliğinde madde hâl değiştirmez, madde aynı olarak kalır, yalnız tanecikler arası mesafe değişir. • Maddenin hâllerinde formül aynı kalmakla beraber isimler ve görünüşler farklı oluyor. Su, su buharı, buz üçünün de formülü H2O‟dur. • Tanecikler arası bağ çeşitleri anlatılırken, iç yapının az da olsa değiştiğini, bu suretle kutupların oluştuğunu görmüştük. • Kömürün elmas olması da kimyanın konusuna girer. Elmas ile kömürün formülü aynıdır. Her ikisi de C ile gösterilir. Her iki allotropta da C atomlarının dizilişleri farklıdır. • “İyi niyet öyle bir kimyadır ki” denmiştir, “fiziktir ki” denmemiştir; kömürün elmas olması, az da olsa kimyadır. • “İyi niyet öyle bir kimyadır ki; kömürü elmas yapar.” cümlesinde; allotropların dizilişlerinin farklı olmasının, ancak iç yapıdaki değişiklikle mümkün olabileceğine vurgu vardır. 27
• Bu değişimler, fiziksel değişimdir. Ancak fiziksel değişime, iç yapıdaki değişiklik sebep olur.
BUZDA H2O(k) MOLEKÜLLERĠ ARASINDA KOVALENT KRĠSTAL ÖRGÜ BAĞI • SORU: Moleküller arası bağ olduğu hâlde niçin kovalent bağ denmiştir? • CEVAP: Çok kuvvetli bir kimyasal bağ olduğundan ve kristal yapı oluştuğundan denmiştir. • SORU: Buz molekülleri arasındaki kimyasal bağın kuvvetli olması nereden anlaşılır? • CEVAP: Su donunca içinde bulunduğu ağzı kapalı demir kabı parçalamasından anlaşılır. • SORU: Buzdaki kimyasal bağ çok kuvvetli diye niçin yanlış olarak kovalent bağ denmiştir? • CEVAP: Tanecik içi kimyasal bağ, tanecikler arası kimyasal bağdan daha kuvvetlidir. Kovalent bağ tabiri, tanecik içi bağı anımsatmaktadır. Kuvvetli olduğunu ifade için denmiştir.
SU, BUZ HÂLĠNDEYKEN H2O(k) MOLEKÜLLERĠ NEREDEYSE HAREKETSĠZDĠR VE SU MOLEKÜLLERĠNE KIYASLA BUZ MOLEKÜLÜNDE, MOLEKÜLLER ARASI MESAFE FAZLADIR • Buz molekülü; birisi düzgün dört yüzlünün ağırlık merkezinde, diğer dördü de dört köşesinde olmak üzere beşerli moleküllerden oluşur. • Buzun kristal örgüsü, düzgün dört yüzlüdür. Bu kristal örgünün bozulmaması için moleküller hareketsizdir. Bu şekliyle kararlıdır. • Buz molekülleri arasındaki uzaklık, su molekülleri arasındaki 28
• • • • • •
uzaklığa göre % 11 oranında daha fazladır. Başka bir ifadeyle su donunca % 11 hacim büyümesi gerçekleşir. Normalinde maddenin katı hâlinde, moleküller birbirine sıvı hâline göre daha yakındır; sıvı donunca hacim büyümesi değil, hacim küçülmesi olur. Yalnız suya has olan bu durum, suyun donunca diğer sıvılara zıt olarak genleşmesinden ileri gelir. Suyun bu istisnai özelliğinin hayat için çok faydaları vardır. Su donma noktasına gelince, H2O(k) molekülleri arasında kovalent kristal örgü bağı ortaya çıkar. Kovalent kristal örgü bağı, en kuvvetli kimyasal bağlardandır. Bu nedenle su donduğunda, içinde bulunduğu ağzı kapalı demir kabı bile parçalar. Buz erirken kristal yapı bozulur. Böylece moleküller birbirine yaklaşır. +4 °C‟a kadar hacim küçülmesi devam eder. +4 °C‟a kadar az da olsa kristaller bulunur; bunlar H2O(s) kristalleridir. Kristal yapı +4 °C‟ta tamamen bozulur. +4 °C‟ta yoğunluk en büyüktür. +4 °C‟tan sonra su ısıtıldıkça hacim genişler, yoğunluk azalır.
29
