Fizikokimya

Karışımlarda çözünme, bir maddenin (çözünen) başka bir madde (çözücü) içinde atom, iyon veya moleküler düzeyde dağılarak homojen bir karışım (çözelti) oluşturmasıdır. Çözünme süreci üç aşamada gerçekleşir: 1. Çözünenin kendi tanecikleri arasındaki etkileşimler zayıflar ve tanecikler birbirinden ayrılır. 2. Çözücü tanecikleri, çözünen taneciklere yer açmak için birbirinden ayrılır. 3. Çözünen ve çözücü tanecikleri arasında yeni etkileşimler oluşur. Çözünme sırasında, çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki çekim kuvveti, çözünen maddenin kendi tanecikleri arasındaki çekim kuvvetinden güçlü olmalıdır. Benzer benzeri çözer kuralına göre, polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler ise apolar çözücülerde iyi çözünür.

ΔTk (kaynama noktası yükselmesi) bulmak için kullanılan formül: ΔTk = Kk × m × Ts şeklindedir. ΔTk: Kaynama noktası yükselmesi. Kk: Molal kaynama noktası yükselmesi sabiti. m: Çözeltinin molalitesi. Ts: Tanecik sayısı (formüldeki iyon sayısı). Örneğin, 1 atm basınçta 202 gram KNO3 katısının 100 gram suda çözünmesiyle oluşan çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığını bulmak için: m: 202 g / 101 g/mol = 2 molal. Ts: KNO3 iyonlaştığı için 2. Kk: 0,52 °C/m. Formülü uyguladığımızda: ΔTk = 0,52 × 2 × 2 = 2,08 °C bulunur. Normal şartlar altında suyun kaynama noktası 100 °C olduğundan, toplam kaynama noktası 100 + 2,08 = 102,08 °C olur.

Kimyada "R" sembolü ile gösterilen gaz sabitinin birimi, kullanılan birim sistemine bağlı olarak değişir. SI birim sisteminde: R = 8,314 J/(mol·K). Diğer bazı birimler: R = 0,0821 L·atm/(mol·K); R = 8,2057 m³ · atm/(mol·K); R = 62,3637 L·Torr/(mol·K) veya L·mmHg/(mol·K).

Hayır, süblimleşme ve buharlaşma noktaları aynı değildir. Buharlaşma, bir sıvının ısı alarak gaz haline geçme sürecidir ve her sıcaklıkta gerçekleşebilir. Süblimleşme, katı bir maddenin ara bir hâl olan sıvı hâle geçmeden doğrudan gaz hâline geçme sürecidir ve her sıcaklıkta gerçekleşmez.

Uçuculuk, bir maddenin ne kadar kolay buharlaştığını ifade eder ve çeşitli faktörlere bağlıdır: Moleküller arası kuvvetler: Moleküller arasındaki çekici kuvvetler ne kadar güçlü olursa, maddenin uçuculuğu o kadar azalır. Moleküler ağırlık: Genel olarak, moleküler kütle arttıkça uçuculuk azalır. Sıcaklık ve basınç: Artan sıcaklık, buhar basıncını artırarak uçuculuğu artırır. Ayrıca, kuru buz gibi bazı maddeler, katı haldeyken doğrudan buhara dönüşerek süblimleşme gösterir ve bu da uçuculuk olarak kabul edilir.

Raoult Yasası, bir çözeltinin buhar basıncının, çözeltiye eklenen bir çözünenin mol fraksiyonuna bağlı olduğunu belirten kimyasal bir yasadır. Bu yasa, Fransız kimyager François-Marie Raoult tarafından 1887 yılında ortaya konmuştur. Raoult Yasası şu formülle ifade edilir: P çözeltisi = Χ çözücü P 0 çözücü. Burada: P çözeltisi, çözeltinin buhar basıncıdır; Χ çözücü, çözücünün mol kesridir; P 0 çözücü, saf çözücünün buhar basıncıdır. Birden fazla çözünen varsa, her bir çözücünün bileşeni toplam basınca eklenir. Raoult Yasası, ideal gaz yasasına benzer, çünkü her iki yasa da kimyasal bir çözeltinin bileşenlerinin fiziksel özelliklerinin aynı olduğunu varsayar.

İyon-dipol etkileşiminde etkili olan kuvvetler şunlardır: Elektrostatik kuvvetler. Yöne bağlı kuvvetler. İyon-dipol etkileşimi, iyon-iyon etkileşiminden daha zayıftır; çünkü iyon yükü, bir dipol momentin yükünden daha büyüktür.

Kesme şekerin yavaş çözülmesinin birkaç nedeni vardır: Büyük hacim: Kesme şeker, diğer şekillere göre daha büyük bir hacme sahiptir, bu da daha fazla sıvıya ihtiyaç duymasına neden olur. Yüksek yoğunluk: Kesme şekerin yoğunluğu, diğer şekillerden daha yüksektir, bu da daha fazla sıvıya ihtiyaç duymasına yol açar. Düşük yüzey alanı: Kesme şekerin yüzey alanı, diğer şekillere göre daha düşüktür, bu da sıvıyla temas eden yüzeyin az olmasına sebep olur. Ayrıca, sıcaklık da çözünme hızını etkiler; kesme şeker sıcak suda daha erken, soğuk suda ise daha geç çözünür.

Hidrofobiklik, bir yüzeyin suyu itme veya çekme eğiliminden anlaşılabilir. Hidrofobik yüzeyler, suyu ıslatma eğilimi göstermez ve su damlaları yüksek temas açısı değerleriyle boncuklu kalır. Hidrofobiklik belirtileri: Temas açısı: Hidrofobik yüzeylerde temas açısı yüksektir. Su iticiliği: Su, hidrofobik yüzeyleri kolayca ıslatmaz ve damlacıklar halinde kalır. Malzeme türü: Hidrofobik malzemeler genellikle apolardır ve suda çözünmezler. Örnekler: Doğal hidrofoblar: Alkanlar, katı yağlar ve sıvı yağlar. Sentetik hidrofoblar: Cama uygulanan silanlar, boyalar, kaplamalar ve tekstillerde kullanılan malzemeler.

Damlacıklar ve aerosoller arasındaki temel fark, parçacıkların büyüklüğü ve havada asılı kalma süreleridir: Damlacıklar, genellikle daha büyük parçacıklardır ve kütleleri nedeniyle hızla yere düşerler. Aerosoller ise daha küçük, hafif parçacıklardır ve bu nedenle havada saatlerce asılı kalabilirler. Örnekler: Hapşırma veya öksürük sırasında ağızdan çıkan parçacıklar, büyükse damlacık, küçükse aerosol olarak adlandırılır. Sis ve pus, aerosol örnekleridir. Bulaşma Yolu: Damlacık yoluyla bulaşma, patojenin doğrudan bir yüzeye temas yoluyla bulaşmasıdır. Aerosol yoluyla bulaşma, patojenin hava akımlarıyla taşınarak bulaşmasıdır.

Fizikokimyanın bazı alt dalları: Termodinamik. Yüzey kimyası. Elektrokimya. Fotokimya. Nükleer kimya. Elektrik ve manyetik özellikler. Kimyasal denge ve çözeltiler. Termokimya ve ısıl özellikler.

Trilinoleinin erime noktası −5°C ile −10°C arasında değişmektedir.

Beer-Lambert yasası, çeşitli analiz yöntemlerinde kullanılır: Kimyasal analiz: Spektrofotometri ile karışımların analizinde, örneğin kan plazma numunelerinde bilirubin tayininde uygulanır. Polimer analizi: Kızılötesi spektroskopisinde polimer bozunumu ve oksidasyon analizlerinde kullanılır. Atmosferik analiz: Güneş veya yıldız ışınımının atmosferde zayıflamasını açıklamada kullanılır. Plazma fiziği: BGK denkleminin bir çözümü olarak ortaya çıkar. Ayrıca, fiziksel optik alanında da kullanılır; burada fotonların, nötronların veya seyrek gazların emilimini ölçer.

Sıcaklık arttıkça çözünürlük, maddenin türüne bağlı olarak değişiklik gösterir: Katı ve sıvılarda: Genellikle sıcaklık arttıkça çözünürlük de artar. Gazlarda: Sıcaklık arttıkça çözünürlük azalır. Örneğin, çaydaki şeker sıcak suda daha hızlı ve fazla çözünür, ancak gazlı içeceklerde sıcaklık arttıkça gazların çözünürlüğü azalır.

Entalpinin değişimi, ürünlerin entalpileri toplamı ile girenlerin entalpileri toplamı arasındaki fark ile hesaplanır. Bu hesaplama için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir: Hess Yasası: Bir reaksiyonun ΔH° değeri doğrudan ölçülemediğinde, deneysel olarak daha önce ölçülmüş ara basamak reaksiyonlarının entalpi değişim değerlerinden faydalanılır. Bağ Enerjisi Yöntemi: Reaksiyonda kopan bağların enerji toplamı ile oluşan bağların enerji toplamı arasındaki fark hesaplanır. Entalpi değişimi, ∆H ile simgelenir ve değeri pozitif (∆H > 0) ise reaksiyon endotermik, negatif (∆H < 0) ise ekzotermik olarak adlandırılır. Entalpi hesaplamaları için mathgptpro.com sitesinde bir hesaplayıcı bulunmaktadır.

Ötektoid ve ötektik arasındaki temel fark, oluşum süreçleri ve yapılarıdır: 1. Ötektoid: - Tanım: Tek bir katı fazın, iki farklı katı faza dönüştüğü noktadır. - Örnek: Çelikte, %0.76 karbon içeren bir numunenin soğutulması sırasında östenit fazının ferrit ve sementit fazlarına ayrışması. 2. Ötektik: - Tanım: İki veya daha fazla maddenin, belirli bir oranda karıştırıldığında, erime noktası bileşenlerinin erime noktalarından daha düşük olan bir tür homojen karışımdır. - Örnek: Kalay ve kurşun metallerinin karıştırılması sonucu oluşan lehim alaşımı. Özetle, ötektoid, bir faz dönüşümünü ifade ederken; ötektik, iki veya daha fazla maddenin homojen bir karışımıdır.

Atkins'in 9. baskısı 972 sayfadır.

Evet, suda çözünmeyen gazlar su üzerinde toplanır. Su ile tepkime vermeyen gazlar, su içerisinde kabarcıklar oluşturarak su üzerinde toplanır.

İyonizasyon enerjisi, İ harfi ile gösterilir ve birimi mol cinsinden ifade edilir. İyonizasyon enerjisinin gösterimi için kullanılan bir sembol örneği, Y(gaz) E+1 ---> Y+ e+ şeklindedir. Ayrıca, periyodik tabloda iyonizasyon enerjisi, soldan sağa doğru gidildikçe genellikle artar; bir grup içerisinde ise atomun boyutu büyüdükçe iyonizasyon enerjisi azalır.

Pil potansiyeli (pil voltajı), aşağıdaki durumlarda değişir: Standart koşullar değiştiğinde: Standart pil potansiyeli, 25°C sıcaklık, 1 atm basınç ve 1 M çözelti gibi standart koşullarda hesaplanır. Elektrokimyasal pil çalışırken: Pil gerilimi zamanla azalır ve sıfır olur. Tepkimeye dışarıdan bir etki yapıldığında: Denge tepkimelerine dışarıdan bir etki yapıldığında, Le Chatelier ilkesine göre pil gerilimi etkilenir.