Çevremizde gördüğümüz tüm maddeleri birbirinden ayıran bazı özellikler vardır. Bu özelliklere ayırt edici özellikler denir. Bir maddenin ne olduğunu anlamak veya diğer maddelerden ayırt etmek için bu özelliklere bakarız.
Bir maddenin birim hacminin kütlesine özkütle denir. Yani maddenin ne kadar "sıkışık" olduğunu gösterir. Formülü şudur:
Özkütle = Kütle / Hacim
Örneğin, demirin özkütlesi (\(7,87 \, g/cm^3\)) pamuğun özkütlesinden (\(0,05 \, g/cm^3\)) çok daha büyüktür. Bu yüzden aynı hacimdeki demir, pamuktan çok daha ağırdır.
Bir katı maddenin ısı alarak sıvı hale geçtiği sıcaklığa erime noktası denir. Her saf maddenin kendine özgü bir erime noktası vardır.
Bir sıvı maddenin soğuyarak katı hale geçtiği sıcaklığa donma noktası denir. Saf bir maddenin erime noktası ile donma noktası aynıdır.
Bir sıvı maddenin ısı alarak gaz hale (buhar) geçtiği sıcaklığa kaynama noktası denir.
Bir gaz maddenin soğuyarak sıvı hale geçtiği sıcaklığa yoğunlaşma noktası denir. Saf bir maddenin kaynama noktası ile yoğunlaşma noktası aynıdır.
Bu özellikler, maddeleri tanımamızı ve ayırt etmemizi sağlar. Örneğin, bir metal parçasının altın olup olmadığını anlamak için erime noktasına veya özkütlesine bakabiliriz. Ayrıca, bu özellikler saf maddeler için ayırt edicidir. Yani her saf maddenin bu özellikleri kendine özgüdür ve başka bir maddeyle aynı olamaz.
Not: Ayırt edici özellikler, madde miktarına (kütle veya hacim) bağlı değildir. Örneğin, bir bardak suyun da, bir damla suyun da kaynama noktası 100 °C'dir.
Soru 1: Bir öğrenci laboratuvarda aynı sıcaklık ve basınç altında bulunan iki farklı sıvıyı ısıtmaya başlıyor. Sıvılardan biri 78°C'de, diğeri ise 100°C'de kaynamaya başlıyor. Bu iki sıvının farklı sıcaklıklarda kaynamasının temel sebebi aşağıdakilerden hangisidir?
a) Sıvıların miktarlarının farklı olması
b) Sıvıların renklerinin farklı olması
c) Sıvıların öz kütlelerinin farklı olması
d) Sıvıların esnekliklerinin farklı olması
Cevap: c) Sıvıların öz kütlelerinin farklı olması
Çözüm: Kaynama noktası, maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Her saf maddenin belli bir basınç altında sabit bir kaynama noktası vardır. Bu durum, maddeleri birbirinden ayırmak için kullanılır.
Soru 2: Aynı koşullarda eşit kütledeki X, Y ve Z maddelerinin sıcaklık-zaman grafiği aşağıdaki gibidir. Grafiğe göre hangi maddenin öz ısısı en büyüktür? (Grafikte: Z maddesinin sıcaklığı en yavaş, X maddesinin ise en hızlı artmaktadır.)
a) X maddesi
b) Y maddesi
c) Z maddesi
d) Hepsinin öz ısısı aynıdır
Cevap: c) Z maddesi
Çözüm: Öz ısı, bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1°C artırmak için gereken ısı miktarıdır. Öz ısısı yüksek olan madde geç ısınır ve geç soğur. Grafikte sıcaklığı en yavaş artan Z maddesi olduğuna göre, onun öz ısısı en büyüktür.
Soru 3: Bir kaptaki saf su -10°C'ye soğutulduğunda donmaya başlıyor. Aynı kaptaki tuzlu su karışımı ise -21°C'ye soğutulduğunda donuyor. Bu iki olay karşılaştırıldığında maddenin ayırt edici özellikleri ile ilgili aşağıdaki yorumlardan hangisi yapılabilir?
a) Donma noktası, maddenin saflığına bağlı değildir.
b) Saf sıvıların donma noktası, karışımlara göre daha düşüktür.
c) Saf maddelerin donma noktası ayırt edici bir özelliktir, ancak karışımların donma noktası sabit değildir.
d) Tuzlu suyun geç donmasının sebebi öz kütlesinin daha az olmasıdır.
Cevap: c) Saf maddelerin donma noktası ayırt edici bir özelliktir, ancak karışımların donma noktası sabit değildir.
Çözüm: Donma noktası, saf maddeler için ayırt edici bir özelliktir ve sabittir. Saf su 0°C'de donar. Karışımların (tuzlu su gibi) ise donma noktası sabit değildir; karışımdaki çözünen madde miktarına göre değişiklik gösterir.
Soru 4: Aynı ortamda bulunan eşit hacimli iki farklı metal küp, farklı kütlelere sahiptir. Kütlesi daha büyük olan metal için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle söylenebilir?
a) Daha parlaktır.
b) Daha serttir.
c) Ö
