Maddenin tanımı
Boşlukta yer kaplayan, kütlesi ve eylemsizliği olan her şey maddedir. 

Madde ile ilgili örnekler
Oturduğumuz sıralardan, yediğimiz yiyeceklere, dev yıldızlardan gezegenlere, kullandığımız basit aletlerden bilgisayarlara, tek hücreli canlılardan karmaşık yapılı canlılara, gözümüzle görebildiğimiz bütün nesnelerden, göremediğimiz atmosferdeki gazlara kadar her şey maddedir.

Maddenin sınıflandırılması
Maddeler  saf maddeler ve  Karışımlar  olmak üzere ikiye ayrılır.
Saf maddeler, Elementler ve  Bileşiklerdir.
Karışımlar, Homojen karışım ve Heterojen karışım olmak üzere ikiye ayrılır

MADDE
SAF MADDELER		KARIŞIMLAR
ELEMENTLER - Metaller - Ametaller - Soygazlar	BİLEŞİKLER - Asitler - Bazlar - Tuzlar - Oksitler	HOMOJEN KARIŞIM  (Çözeltiler) - İyonal çözelti - Moleküler çözelti	HETEROJEN KARIŞIM - Emülsiyon - Süspansiyon

ELEMENTLER
Aynı cins atomlardan meydana gelen saf maddelere element denir.

Elementlerin özellikleri
 Saf ve homojen maddelerdir 
 En küçük yapı taşları atomdur.
Kimyasal ve fiziksel yollarla daha basit parçalara ayrıştırılamaz.
 Belirli erime ve kaynama noktaları vardır.
 Sabit öz kütleleri vardır.
 Homojendir.
 Elementler sembollerle gösterilir.
 Tabiatta oda sıcaklığında üç halde de bulunur.

Elementlerin Sınıflandırılması

Metaller

Tabiatta atomik halde bulunur. Genellikle yüzeyi parlak görünüşlüdür.  Levha ve tel haline getirilebilir.  Isı ve elektrik akımını iletir.   Oda sıcaklığında hepsi katıdır. (cıva hariç)
Ag	Al	Ca	K	Li	Zn

Ametaller
 Yüzeyleri parlak görünüşlü değil, mattır.
 Genellikle erime noktası düşüktür.
 Katı olan ametaller tel ve levha hâline getirilemez. Kırılgandır.
 Tabiatta oda sıcaklığında üç halde de bulunur. (Klor gaz, brom sıvı, iyot katıdır.)
 Elektrik akımını iletmez. (Karbonun bir allotropu olan grafit hariç) 

Br2	C	Cl2	I2	O2	S

Soy gazlar
 He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn elementleri soy gazdır. 
 Soy gazlar son yörüngesinde maksimum sayıda elektron bulundurur. Bu sayı helyum için 2, diğer beş soy gaz için 8 dir. 
 Soy gazlar nötr atomlar olarak kalmayı tercih ederler. Elektron almaz, vermez ve ortaklaşmazlar.

He	Ne	Ar	Kr	Xe	Rn

BİLEŞİKLER

 Birden fazla atomun belirli oranlarda kimyasal reaksiyon sonucu bir araya gelmesiyle oluşan yeni, saf maddeye bileşik denir.
 Bileşiklerin en küçük yapı taşları moleküldür.

CO2(k)	H2O(s)	NaCl(k)	CuSO4(k)	CH3COOH(s)	FeS2(k)
	molekül modeli	molekül modeli		molekül modeli
Karbon dioksit	Su	Sodyum klorür	Bakır Sülfat	Asetik asit	Pirit

Bileşiklerin özellikleri
 Saf ve homojen maddelerdir. 
 Kimyasal yollarla bileşenlerine ayrıştırılabilir.
 Erime ve kaynama noktaları, öz kütleleri sabittir
 Bileşiği oluşturan elementler sabit kütle oranlarında birleşir. 
 Bileşikler formüllerle gösterilir.
 Bileşiğin kimyasal özellikleri kendisini oluşturan elementlerin kimyasal özelliklerinden farklıdır. 

MADDENİN ÖZELLİKLERİ

Fiziksel özellikler

   Maddenin bir başka maddeye dönüşmeksizin gözlenebilen ve ölçülebilen dış görünüşü ile ilgili özellikleridir.

   Maddenin rengi, kokusu, tadı, çözünürlüğü, sertliği, hacmi, ısı ve elektrik iletkenliği, katı, sıvı, gaz hâlleri, erime noktası, kaynama noktası fiziksel özelliklerdir.

Kimyasal özellikleri

   Maddenin reaksiyon verebilme veya başka maddeler ile birleşerek yeni madde oluşturabilme kapasitesidir.

   Bir maddenin başka madde ile etkileşmesi veya etkileşmemesi, onun kimyasal yapısı ile ilgili özelliklerdendir.

  Yanıcı olup olmaması, asidik ya da bazik olması, suyla reaksiyona girip girmemesi kimyasal özelliklere örnek verilebilir.

Radyoaktif özellikler

   Bazı maddeler kendiliğinden ışın yayar. Bu özelliği yapısında bulunduran elementlere radyoaktif elementler denir.
Uranyum, radyum, toryum gibi elementler radyoaktiftir.

MADDENİN YAPISINDAKİ DEĞİŞMELER

Fiziksel değişmeler (Fiziksel olay)

 Maddenin dış görünüşü ile ilgili olan değişikliklerdir.
 Suyun buharlaşması, buzun erimesi, şekerin suda çözünmesi, mermerin toz haline getirilmesi, camın kırılması,yumurtanın kırılması, yağmurun yağması gibi
 Bu olaylarda maddenin molekül yapısı korunmaktadır.

Kaynama olayı	Kağıdın buruşturulması	Tuzun çözünmesi	Yağmurun yağması	Yumurtanın kırılması
Erime olayı	Camın kırılması

Kimyasal değişme (Kimyasal olay)

 Maddenin molekül yapısında meydana gelen değişmelerdir.
 Hidrojen ile oksijen gazının reaksiyonundan su oluşması, kağıdın yanması, yumurtanın pişirilmesi, dinamitin patlaması, amonyum dikromatın yanması, demirin paslanması, asit ve bazın reaksiyonundan tuz oluşması gibi.

Yumurtanın pişirilmesi	Dinamitin patlaması	Mumun yanması	Kibritin yanması	Demirin paslanması

 

Su molekülünün oluşumunun modellerle gösterilişi

Radyoaktif değişme (Radyoaktif olay)

 Atomun çekirdek yapısındaki değişikliklerdir. Çekirdek reaksiyonlarında atom çekirdeği bir başka atom çekirdeğine veya izotopuna dönüşebilir.

Büyük atom çekirdeği parçalanarak daha küçük atom çekirdekleri oluşturur Uranyum elementinin kripton ve ksenon elementlerine parçalanması gibi.   Küçük atom çekirdekleri birleşerek daha büyük atom çekirdekleri meydana getirir. Hidrojen izotoplarının birleşerek He oluşturması gibi

MADDENİN HALLERİ

Maddenin katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hâli vardır. Genel olarak madde ya katı ya sıvı ya da gaz hâlinde bulunur. İstenildiğinde ortam şartları elverişli hâle getirilerek bir hâlden diğerine dönüştürülebilir.

Maddenin katı hâli, belirli bir şekle ve hacme sahiptir. Katı maddeyi oluşturan atom ve moleküller birbirine çok yakındır. Aralarındaki boşluklar çok azdır. Atom ve moleküller arasında bir düzenlilik vardır.

Maddenin sıvı hâli, belirli bir şekle sahip değildir. Sıvılar akışkan olduklarından bulundukları kabın şeklini alır. Sıvı hâlde atom veya moleküller katılardan daha düzensiz olup tanecikler arası boşluklar katılardan daha fazladır.

Maddenin gaz hâli, atom veya molekülleri arasında boşlukların çok olduğu durumdur. Gaz tanecikleri düzensiz olarak hareket ederler. Bu hareketleri sırasında gaz molekülleri birbiri ile homojen olarak karışabilirler. Bunların yayılmaları hissedilebilir veya gözle takip edilebilir. Bir odaya damlatılan bir kolonyanın kokusu kısa sürede hissedilirken, bir sigara dumanının yayılması da gözle takip edilebilir. Gazların belirli bir şekil ve hacimleri yoktur. Konuldukları kabı dolduracak şekilde genleşerek kabın şeklini ve hacmini alırlar.

Bir madde farklı sıcaklık ve basınç şartlarında üç hâlde de bulunabilir. Örneğin, saf su, H₂O ile formüle edilir. Katı hâlde buz, sıvı hâlde su ve gaz hâlinde su buharı şeklinde bulunur.

MADDENİN ORTAK VE AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

Maddenin ortak özellikleri

Maddenin kütle, hacim ve eylemsizlik olmak üzere üç tane ortak özelliği vardır. 
Maddenin uzayda kapladığı yer, hacim olarak ifade edilir. 
Kütle, madde miktarının bir ölçüsüdür, terazi ile ölçülür. Ağırlık, bir cismin üzerine yerkürenin uyguladığı çekim kuvvetidir. 

Maddenin ayırt edici özellikleri
İki maddenin aynı ya da farklı maddeden mi yapıldığını anlamak için birtakım özellikleri araştırmak gerekir. Bunlar maddenin ayırt edici özellikleridir. 
Maddenin ayırt edici özellikleri şekle, biçime ve miktara bağlı olmayıp, maddenin cinsine bağlıdır. 

1) Öz kütle (yoğunluk)
2) Erime noktası ve kaynama noktası
3) Çözünürlük
4) Sıcaklıkla genleşme
5) Esneklik
6) İletkenlik

MADDENİN ORTAK VE AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

ÖZ KÜTLE (YOĞUNLUK)

 Maddelerin 1 cm³’ünün gram cinsinden kütlesine öz kütle denir. Öz kütle (d) ile gösterilir.
 Kütle (m) ve hacim (V) arasında     d=m/v     bağıntısı vardır. Öz kütlenin birimi g/cm³ dür.
 Saf maddelerin (element ve bileşik) öz kütleleri sabittir. Karışımların öz kütleleri ise sabit değildir.
 Bir maddenin öz kütlesinden söz ederken sabit bir sıcaklıktaki öz kütlesinden söz edilmelidir. Sıcaklık değiştiğinde maddenin hacmi değişeceğinden öz kütlesi de değişir. Özellikle gazlardaki değişiklik daha belirgindir.
 Öz kütle, maddenin karakteristik özelliği olmasına rağmen yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılamayabilir. Bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla ayırt edici özelliğinin incelenmesi gerekir.

Yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılabilir mi?
Nikelin özkütlesi 8,9 g/cm3’tür. Acaba özkütlesi 8,9 g/cm3 olan bir madde nikel midir? Yoksa başka bir madde olabilir mi?
Demirin özkütlesi 7,86 g/cm3 ve gümüşün özkütlesi 10,5 g/cm3’tür. 

Belli bir oran da demir ve gümüşten karıştırarak özkütlesi 8,9 g/cm3 olan alaşım hazırlanabilir. Bu durumda özkütleleri 8,9 g/cm3 olan madde nikel de olabilir, demir – gümüş alaşımı da olabilir. (Birden fazla madde aynı özkütleye sahip olabilir.) Demek ki, özkütle yalnız başına tam anlamıyla ayırt edici olma özelliği göstermeyebiliyor. 
Çoğu zaman maddenin diğer ayırt edici özellikleri de yalnız başına maddeleri tanımaya yetmeyebilir. 
Buna göre, bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla özelliğinin incelenmesi gerekir. 

MADDENİN ORTAK VE AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

ERİME VE KAYNAMA NOKTASI

Erime noktası
Katı maddelerin ısıtıldığında sıvı hâle geçtiği sıcaklıktır.

Kaynama noktası
Isıtılan bir sıvının gaz fazına geçtiği sıcaklıktır. Kaynama sırasında sıvının buhar basıncı açık hava basıncına eşittir.

 Saf bir maddenin erime noktası ve donma noktası aynı sıcaklıktır.

 1 atmosfer basınç altında -20°C sıcaklığa sahip bir buz parçasının ısıtılması olayının grafiği aşağıdadır.


  Grafiğin II. ve IV. bölgelerinde hâl değişimi sırasında sıcaklıkta değişiklik yoktur.

  I. III. ve V. bölgelerde sıcaklık artmaktadır. I. bölgede verilen ısı buzun ısınmasında, II. bölgede verilen ısı buzun erimesinde, III. bölgede verilen ısı suyun ısınmasında, IV. bölgede verilen ısı suyun buharlaşmasında, V. bölgede verilen ısı su buharının ısınmasında kullanılmaktadır.

Su–alkol karışımının ısıtılması

 Karışım ısıtıldığında kaynama noktası düşük olan alkol önce buharlaşırken, kaynama noktası alkolden yüksek olan su daha sonra hâl değiştirir.

Tuzlu suyun ısıtılması

 Çözeltilerin kaynama noktası saf maddenin (çözücünün) kaynama noktasından daha büyüktür.

 Saf su 100°C’de kaynar. Tuzlu su 100°C’ nin üzerinde bir sıcaklıkta kaynar.

  Saf maddelerde kaynama sırasında sıcaklık sabit kalırken tuzlu suyun kaynaması sırasında sıcaklık devamlı artar. Bu sıcaklık artışı çözelti doygun hâle gelinceye kadar devam eder.
  Maddenin erime ve kaynama noktasına ortamın basıncı ve maddenin safsızlığı etki eder

MADDENİN ORTAK VE AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

ÇÖZÜNÜRLÜK

 Doymuş çözeltideki 100 gram suda çözünmüş olan madde miktarı, o maddenin o sıcaklıktaki çözünürlüğüdür.

 Çözünürlük, çözücünün cinsine, çözünenin cinsine, sıcaklık, basınç ve ortak iyonun varlığına bağlıdır.

 Sıcaklığın değiştirilmesi maddelerin çözünürlüğünü değiştirir. Genellikle sıcaklığın artırılması ile katılarda çözünürlük artarken gazlarda azalır

SICAKLIKLA GENLEŞME

Genleşme, ısıtılan cisimlerin, boyunda, yüzeyinde veya hacmindeki değişmedir. Yandaki resimde sıcak su içerisindeki hava genleştiğinden balon şişerken, soğuk sudaki balonda değişiklik olmamaktadır.

 Genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici bir özelliktir. Her katı ve sıvının farklı bir genleşme katsayısı vardır.

 Aynı şartlarda eşit hacimdeki iki gaz örneği özdeş ısıtıcılarda  aynı sürede ısıtıldıklarında hacimleri eşit miktarda artar. Bütün gazların genleşme katsayısı aynıdır.

ESNEKLİK

 Esneklik yalnız katılar için ayırt edici bir özelliktir.

 Sıvı ve gaz maddelerin esneme özellikleri yoktur.

İLETKENLİK

 Üzerinden geçen elektrik akımına karşı maddelerin gösterdiği kolaylık iletkenliktir.

 Bir madde elektrik akımına karşı ne kadar az direnç gösterirse o kadar iyi iletkendir.

 Maddelerdeki elektrik akımı iletkenliği elektronların hareketi ve iyonların hareketi ile ilgilidir.

 Elementlerden metaller elektrik akımını iletir, ametaller iletmez.

Çözeltilerde elektrik akımı iletkenliği Işık yananlar iletir	Saf su	NaCl çözeltisi	HCl çözeltisi	Şekerli su

İyonik bağlı katı kristaller elektrik akımını iletmezler. Bunlar sıvı hâlde ve sulu çözelti hâlinde elektrik akımını iletirler

MADDELERİN AYRIŞTIRILMASI

1. Bileşiklerin ayrıştırılması
2. Karışımların ayrıştırılması

BİLEŞİKLERİN AYRIŞTIRILMASI

Isı Enerjisi ile Ayrıştırma

  Bazı bileşikler ısı etkisi ile parçalanırlar. Bileşiklerin ısı ile ayrıştırılmasında yeni maddeler oluşur.

  Kireç taşı olarak bilinen kalsiyum karbonat (CaCO₃) ısıtılacak olursa kalsiyum oksit (CaO) ve karbondioksite (CO₂) parçalanır.

Elektrik Enerjisi ile Ayrıştırma (elektroliz)   Elektrik akımı yardımıyla iyonik bağlı bileşikleri elementlerine ayırma işlemine elektroliz denir.   Elektrolizle elementlerine ayrıştırılacak madde ya sıvı hâle getirilir ya da sulu çözeltisi hazırlanır. Daha sonra bu çözeltiye bir elektrik akımı uygulanır.   Ergimiş sodyum klorür elektroliz edildiğinde sodyum ve klor elementlerine ayrışır Asitli ortamda su elektroliz edildiğinde anottan oksijen, katottan hidrojen gazı açığa çıkar.Açığa çıkan hidrojen gazı oksijenin iki katı kadardır.

 

Asitli ortamda suyun elektrolizi deneyi resimleri

KARIŞIMLARIN AYRIŞTIRILMASI
1. Elektriklenme ile Ayrıştırma
2. Mıknatıs ile Ayrıştırma
3. Öz kütle Farkı ile Ayrıştırma
4. Çözünürlük Farkı ile Ayrıştırma
5. Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı ile Ayrıştırma

Elektriklenme ile Ayrıştırma

  Sürtünen bir kısım maddelerin elektriklenme özelliği vardır. Meselâ, yün kazağı çıkarırken saç ve kazak arasında kıvılcım sesleri duyulur. Bu, yün kazağın elektriklendiğini belirtir.

  Elektriklenen maddeler hafif bazı maddeleri çekerler.
Kırmızı pul biber ve yemek tuzu karışımına elektrik yüklü ebonit çubuk yaklaştırıldığında çubuğun pul biberleri çektiği gözlenir. Pul biber yemek tuzundan bu metotla ayrıştırılmış olur.

KARIŞIMLARIN AYRIŞTIRILMASI

MIKNATISLANMA İLE AYRIŞTIRMA

 Çivi, toplu iğne, makas, pense gibi maddelerin mıknatıs tarafından çekilir. Bu maddelerin yapısında demir vardır

 Demir tozu–kükürt karışımı, demirin mıknatıstan etkilenme özelliğinden yararlanılarak ayrıştırılır.

 

Demir&kükürt  karışımının ayrıştırılması deneyi resimleri

KARIŞIMLARIN AYRIŞTIRILMASI

ÖZ KÜTLE FARKI  İLE AYRIŞTIRMA

 Öz kütleleri farklı iki katı karışımı:

İki katının da çözünmediği bir sıvıya atılır. Katıların öz kütleleri farklı olduğundan ve sıvıda çözünmediğinden sıvı içerisinde farklı bölgelerde toplanırlar.

Kum ve naftalin karışımının ayrılması:

Karışım suya atılır. Kumun yoğunluğu sudan fazla olduğundan dibe çöker, naftalinin yoğunluğu sudan az olduğundan suyun üst kısmında kalır. Üstteki naftalin alınır. Geriye su–kum karışımı kalır, su süzülür. Böylece kum naftalinden ayrıştırılmış olur.

 Öz kütleleri farklı ve birbiri içerisinde çözünmeyen iki sıvı, karışımı ayırma hunisi yardımıyla ayrıştırılabilir. Öz kütlesi büyük olan altta, küçük olan üstte bulunur.

  Ayırma hunisi, alt kısmında musluk olan kılcal boruya sahip bir cam balondur.

Karbontetraklorür-Zeytin yağı–bakır sülfat  karışımının ayrılması:

Karışım ayırma hunisine konur. Karışım, böyle bir kapta bir müddet dinlendirildiğinde karbontetraklorür en altta, zeytinyağı en üstte faz olarak bulunur. 
Musluk açılarak karbontetraklorür  bitinceye kadar alttaki behere aktarılır. Daha sonra bakır sülfat alınır. Zeytinyağı, ayırma hunisinde kalır. Böylece zeytinyağı–karbontetra klorür - bakır sülfat  karışımı ayrıştırılmış olur.

KARIŞIMLARIN AYRIŞTIRILMASI

ÇÖZÜNÜRLÜK FARKI  İLE AYRIŞTIRMA

 Her maddenin sudaki çözünürlükleri farklıdır.

Kükürt–bakır sülfat karışımın ayrılması

Kükürt–bakır sülfat karışımı suya atıldığında bakır sülfat çözünür, kükürt çözünmeden su üzerinde kalır. Çözelti süzgeç kâğıdından süzülürse kükürt ayrılır. Süzgeç kâğıdından geçen bakır sülfat çözeltisi ısıtılarak suyu buharlaştırılır ve bakır sülfat elde edilir. Böylece kükürt ve bakır sülfat ayrıştırılmış olur.
Yemek tuzu kum karışımın ayrılması
  Yemek tuzu ve kum suya atılıyor, yemektuzu çözünüyor, kum çözünmüyor. Karışım süzüldüğünde kum süzgeç kağıdında kalıyor, Daha sonra tuzlu su çözeltisinin suyu buharlaştırıldığında geriye tuz kalıyor.

			Yemek tuzu kum karışımının ayrıştırılması deneyi ile ilgili resimler

Potasyum nitrat ve sezyum sülfattan oluşan karışımın ayrılması

 Karışımdaki maddelerin her ikisi de aynı sıvıda çözündüğü veya birinin çözünüp, diğerinin çözünmediği sıvı bulunmadığı durumda karışımdaki maddelerin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişiminden yararlanılır.

 Çözeltinin sıcaklığı değiştirilerek, ayrımsal kristallenme ile çözeltideki maddeler ayrı ayrı elde edilir.

Sıcaklığın artırılmasıyla potasyum nitratın (KNO₃) çözünürlüğü artarken, sezyum sülfatınki (Cs₂SO₄8H2O) azalır. Karışım suya atılarak hepsinin çözünmesi sağlanır. Sıcaklık artırılırsa sezyum sülfat, azaltılırsa potasyum nitrat çöker. Daha sonra çökelti süzgeç kağıdından süzülerek ayrılır. Kalan çözeltinin suyu buharlaştırılır.

KARIŞIMLARIN AYRIŞTIRILMASI

Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı ile Ayrıştırma

Hâl değiştirme sıcaklığından yararlanarak erime noktası farklı olan katı–katı karışımları, kaynama noktası farklı sıvı–sıvı karışımları ve yoğunlaşma noktaları farklı gaz–gaz karışımları birbirinden ayrılabilir.   Demir ve kurşundan oluşan bir karışımın ayrılması: Demirin erime noktası 1540°C ve kurşunun erime noktası 327,5°C’dir. Karışım bir potada ısıtıldığında erime noktası düşük olan kurşun önce erir. Sıvı hâle geçen kurşun süzülerek demirden ayrılır. Konu ile ilgili mpeg formatında video görüntüsünü kimyaokulu cd de izleyebilirsiniz

Aşağıda demir lehim karışımının erime noktası sıcaklıkları farkı ile ayrılmasının resimleri görülmektedir.

Su–alkol karışımı homojen sıvı–sıvı karışımının ayrılması

Suyun kaynama noktasının 100°C ve alkolün kaynama noktasının 78°C dir Karışım bir behere konarak ayrımsal damıtma düzeneğinde ısıtılır.Kaynama noktası düşük olan alkol 78°C’de kaynayarak karışımdan uzaklaşır. Buharlaşan alkol erlen mayerde yoğunlaştırılır.