Mutluluk Veren Bilgi [Kutadgu Bilig] [Giriş yap] [Kaydol]

Mutluluk veren bilgi [Kutadgu Bilig]




www.alizvel.com
 
Bilimtey Bilim Sitesi > Deneyler

 DENEY: SÜBLİMLEŞME - Bilimtey Bilim Topluluğu Bilim Sitesi

DENEYİN  ADI :        SÜBLİMLEŞME

 

DENEYİN AMACI  :  Naftalini süblimleştirme yöntemi ile saflaştırmak.

 

TEORİK  BİLGİ :

 

Maddenin Halleri :

Bir katıda atomlar ya da moleküller birbirine çok yakındır. Bazen de “kristal” diye bilinen çok düzenli bir yapıda bulunurlar. Bir sıvıdaki atom ya da moleküller katılara göre birbirinden çok daha uzaktırlar. Bu atom ya da moleküllerin hareketliliği sıvıya en önemli ayırt edilebilme özelliği olan akış yeteneğini verir. Bir gazdaysa atomlar ya da moleküller arasındaki uzaklık, genellikle bir sıvınınkinden çok daha büyüktür. Bir gaz, bulunduğu kabı doldurmak üzere genleşir. Koşullara bağlı olarak, bir madde yalnızca bir halde görülebilir ya da iki veya üç halde de olabilir. 1

 

ERİME :

 

Kristal bir katı ısıtıldıkça katının yapısındaki atomlar, iyonlar ya da moleküller daha şiddetli titreşirler. Sonunda bu titreşimlerin kristal yapısını bozacağı bir sıcaklığa ulaşılır. Atomlar, iyonlar ya da moleküller birbirinin üzerinden kayar, katı belli biçimini kaybeder ve sıvıya dönüşür. Bu olaya erime ve erimenin oluştuğu sıcaklığa erime noktası denir. Erime, endotermik bir olaydır.

 

Eğer dengedeki katı-sıvı karışımına düzenli bir şekilde ısı vermeyi sürdürürsek, bir yandan katı erirken sıcaklık sabit kalır. Ancak tüm katı eridikten sonra sıcaklık yükselmeye başlar. 2

 

BUHARLAŞMA :

 

Sıvı içerisindeki bir molekülün kinetik enerjisi, diğer moleküllerde çarpışma sonucu sürekli değişmesine karşın, belli bir anda bazı moleküller oldukça büyük, bazıları ise oldukça küçük kinetik enerjiye sahiptir. Yüzeye yakın ve yüzeye dik doğrultuda hareket eden yüksek kinetik enerjiye sahip moleküllerden bazıları çevresindeki çekim kuvvetlerini yenerek sıvıdan gaz fazına geçerler. Bu olaya buharlaşma denir. Bu sırada, yüksek kinetik enerjili çok sayıda molekülünü gaz fazına aktaran sıvıda, geride kalan moleküllerinin ortalama kinetik enerjisinin azalmasıyla orantılı olarak sıcaklık düşmesi gözlenir. Yani buharlaşma, endotermik bir olaydır. Eğer, sıvı oda sıcaklığında üzeri açık bir kapta buharlaşıyorsa, dış ortamdan sıvıya sürekli ısı geçişi olur ve sıvının sıcaklığı değişmez. Yüksek kinetik enerjili moleküller sürekli gaz fazına geçerek sıvı üzerinden uzaklaşacağından, buharlaşma sıvı bitene dek sürer.

 

Buharlaşan bir sıvının etrafından ısı çekmesi; denizden çıkan bir kişinin üşümesi, kolonya dökülen ellerin soğuması ve bir testiden dışarıya sızan suyun buharlaşarak testideki suyu soğutması örneklerinde gözlenebilir. Eğer denizden çıkan veya banyo yapan biri havlu ile kurulanmazsa üzerinde kalan su, beden ısısını alarak buharlaşacağından üşüme hissi algılanır.3

 

1 Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, Çeviri Editörü Tahsin Uyar; Genel Kimya Prensipler ve Modern Uygulamalar 1, s. 7

2 Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, Çeviri Editörü Tahsin Uyar; Genel Kimya Prensipler ve Modern Uygulamalar 1, s.444 

3 Prof. Dr. Ender Erdik, Prof. Dr. Yüksel Sarıkaya; Temel Üniversite Kimyası, 1. Cilt, s. 246-247

            YOĞUNLAŞMA :

 

 Sıcaklık düşürülürse gaz moleküllerinin kinetik enerjileri azalır. Bu nedenle bir gaz yeteri kadar soğutulursa moleküller arası çekim kuvveti çoğalır ve gaz, sıvı hale geçer. Bu olaya yoğunlaşma denir. Ekzotermik bir olaydır. 4

 

 

DONMA :

 

Bir sıvı soğutulduğunda moleküleri gittikçe daha yavaş hareket eder. Sonunda öyle bir sıcaklığa ulaşır ki, bazı moleküllerin bir kristal örgüde bir arada tutulmasına izin verecek kadar azalacağından, madde katı faza geçer.5 Erimenin tersine bir sıvının katıya dönüşmesine donma, donmanın olduğu sıcaklığa da donma noktası denir. Bir katının erime noktası ile sıvısının donma noktası aynıdır. Bu sıcaklıkta katı ve sıvı bir arada dengededir. Donma, ekzotermik bir olaydır.

 

Dengedeki bir katı-sıvı karışımından düzenli olarak ısı çekersek, sıvı sabit bir sıcaklıkta donar. Bir sıvının donma noktasını belirlemenin kolay bir yolu vardır. Sıvı soğutulur ve zamanla düşen sıcaklığı ölçülür. Donma başladığı zaman, tüm sıvı donuncaya kadar sıcaklık sabit kalır. Daha sonra katı soğudukça sıcaklık yeniden düşmeye başlar. Eğer zamana karşı sıcaklıklar grafiğe alınırsa soğuma eğrisi denilen grafikler elde edilir.6

 

 

 

SÜBLİMLEŞME :

 

Moleküller arası kuvvetlerin daha büyük olduğu katılar, sıvılar ölçüsünde olmasa da buhar oluşturabilirler. Moleküllerin katı halden doğrudan buhar haline geçmesine süblimleşme denir. Endotermik bir olaydır. Süblimleşmenin tersine, molekülün buhar halden katı hale geçmesine kırağılaşma adı verilir. Süblimleşme ve kırağılaşma eşit hızlarda oluştuğunda katı ve buhar arasında dinamik bir denge vardır. Dengedeki buhar, süblimleşme basıncı denen bir basınca sahiptir.

 

Önemli süblimleşme basınçlarına sahip olduğu bilinen iki katı; buz ve kuru buzdur(katı karbondioksit). Eğer soğuk bir iklimde yaşıyorsanız, sıcaklık 00C’nin üzerine çıkmamasına karşın, yerlerdeki karların kaybolduğunu gözlemişsinizdir. Bu koşullarda kar erimez, süblimleşir. 7

 

 

 

 

4 Fen Bilgisi Laboratuarı Deney Klavuzu, s. 104

5 Fen Bilgisi Laboratuarı Deney Klavuzu, s. 105

6Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, Çeviri Editörü Tahsin Uyar; Genel Kimya Prensipler ve Modern Uygulamalar 1, s.444

7Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, Çeviri Editörü Tahsin Uyar; Genel Kimya Prensipler ve Modern Uygulamalar 1, s.445

 

KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER :

 

v  Naftalin (2 gram)

v  2 Adet Saat camı

v  Beher

v  Süzgeç Kağıdı

v  İspirto Ocağı

v  Saplı halka

v  Beher

v  Spor

v  Döküm ayak

v  Bünzen kıskacı

v  Su

 

DENEYİN YAPILIŞI :

 

Döküm ayağa spor takılır. Bünzen kıskacına saplı halka geçirilir ve daha sonra içerisine su doldurulan  beher halkaya yerleştirilir. Altına ispirto ocağı konur ve beher içerisinde bir miktar su ısıtılır. Amyant yerine , kaynayan suyun sıcaklığından yararlanmak için bu işlem yapılır.

 

Beherin üzerine saat camı yerleştirilir ve içine 2 gr naftalin konulur. Bunun üzerine de ortası iğneyle delinen süzgeç kağıdı yerleştirilir, sonra da diğer saat camı  bunun üstüne konulur. İkinci saat camı, ağzı kapalı huni yerine geçmektedir. Sıcaklık 80 0C olduktan sonra  üstteki saat camı düzenekten alınır ve üzerine ıslak bir bez konulur.

 

DENEYİN ŞEKLİ :

 

 

 

DENEYİN SONUCU:

 

80 0C  sıcaklığa ulaşıldığında naftalin buharlaştı ve üstteki saat camında kristalleşti. Naftalin kristalleri beyazdı ve parlaktı.

 

 

DENEYİN YORUMU:

 

Naftalinin kristalleşmesinin sebebi; oda sıcaklığında olmasıdır. Deneydeki süzgeç kağıdı, kristallerin aşağıdaki sıcak saat camına tekrar düşmesini engelledi. Naftalini süblimleştirmekte zorlanmadık; çünkü naftalin de tıpkı  iyot gibi kolay süblimleşen bir katıdır.Bu süblimleştirme yöntemini birkaç defa uygulayarak tam saflaştırma yapılabilirdi. Süblimleşme sonucunda ısı artışı olmadı; çünkü süblimleştirme, endotermik yani ısı alan bir olaydır.

 

Naftalin, saat camına yapışmıştı. Yapışan naftalin kristallerini camdan temizlemek için sıvılaştırdık ve kolayca temizlemiş olduk.

 

Naftalin 217 0C’de kaynar. Yani süblimleşme gerçekleşmeksizin naftalini gaz haline getirmek isteseydik 217 0C’ye kadar ısıtmamız gerekirdi. Oysa naftalin 80 0C’de ve deney düzeneğimiz ile sıvı hale geçmesine izin vermeden gaz haline geçirmiş olduk.

 

 

KAYNAKÇA :

 

Ø  Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, Çeviri Editörü Tahsin Uyar; Genel Kimya Prensipler ve Modern Uygulamalar 1, 6. Baskı, Palme Yayıncılık, Ankara-1994

Ø  Fen Bilgisi Laboratuarı Deney Klavuzu; Dr. Sinan Erten, Araş. Gör. Pınar Özdemir, Dr. Cemil Aydoğdu, Araş. Gör. Serkan Yılmaz

Ø  Prof. Dr. Ender Erdik, Prof. Dr. Yüksel Sarıkaya; Temel Üniversite Kimyası Cilt-1, Gazi Büro Kitabevi, Ankara-1993

 

 

Bilimtey Bilim Topluluğu Bilim Sitesi

 

Bu yazı kaynak belirtmeden kesinlikle kullanılamaz!

Bu yazı Bilimtey.com'dan alındı.






Son Güncel Olaylar...

2. Bilimtey Bilim Günleri
4-5-6 Mayıs, Karabük

Güneş Enerjili Uçak Porjesi
Bilimtey GUUC 1 Projesi

Odtü Robot Günleri
2009 Oyunları Sonuçlandı





Türkiye uzaya astronot göndermeli mi?

Evet
Hayır

Sonuçlar

Günün Sözü

Bilimtey Bilim Topluluğu
Tüm Hakları Saklıdır.

05:20
2 Ekim 2014
 

Gizliklik Bildirimi | Reklam Politikası | Hakkımızda | Editörlük | Sitene Ekele