7. Sınıf Saf Madde ve Karışımlar — Konu Anlatımı

Bir Damla Suyun İçine

Bir damla suyu ikiye bölün, sonra yine ikiye, yine ikiye... Bunu yaklaşık 70 kez yapabilseydiniz elinizde tek bir su molekülü kalırdı. Molekülü de bölerseniz artık su elde etmezsiniz: molekül dağılır, 2 hidrojen ve 1 oksijen atomu ortaya çıkar. Yolculuk konunun sırasını da veriyor: madde → molekül → atom → atomun içindeki parçacıklar.

Atomun İçinde Ne Var?

Atomun merkezinde çekirdek vardır. Çekirdekte artı yüklü protonlar ve yüksüz nötronlar bulunur; çevresindeki katmanlarda eksi yüklü elektronlar hareket eder.

• Nötr atomda proton sayısı elektron sayısına eşittir; artı ve eksi yükler dengelenir.
• Elektronun kütlesi protonun yaklaşık 1.836'da biridir. Atomun kütlesinin neredeyse tamamı bu yüzden çekirdektedir.
• Atomun kimliğini proton sayısı belirler: 6 protonlu her atom karbon, 8 protonlu her atom oksijendir.

Mini soru: Nötr bir atomun çekirdeğinde 14 nötron, katmanlarında 13 elektron var. Proton sayısı kaç? Nötr atomda proton elektrona eşit olduğundan 13; nötron sayısı bu hesaba karışmaz. Bu atom alüminyumdur.

Element mi, Bileşik mi?

Tek çeşit atomdan oluşan saf maddeye element denir: demir (Fe), bakır (Cu), oksijen (O₂), altın (Au). Elementler sembolle gösterilir; sembolün ilk harfi büyük, varsa ikinci harfi küçük yazılır. Ayrıntı önemsiz değil: Co kobalt elementidir, CO ise karbon ve oksijenden oluşan karbon monoksit bileşiğidir. Farklı atomların belirli oranda birleşmesiyle oluşan saf maddeye bileşik denir: su (H₂O), karbondioksit (CO₂), sofra tuzu (NaCl). Bileşikler formülle gösterilir.

Formüldeki küçük sayı bir moleküldeki atom sayısını, baştaki büyük sayı molekül sayısını söyler. Çözümlü örnek: "2 CO₂" gösteriminde kaç atom var? Bir CO₂ molekülünde 1 karbon ve 2 oksijen, yani 3 atom var; 2 molekülde $2 \cdot 3 = 6$ atom: 2 karbon, 4 oksijen.

Sık yapılan hata: "Molekül varsa bileşiktir." Oksijen gazı O₂ moleküllerinden oluşur ama iki atom da oksijen olduğu için bir element molekülüdür. Ölçüt molekülün varlığı değil, atom çeşidinin sayısıdır.

Bileşikte maddeler kendi özelliklerini yitirir: yanıcı hidrojen ile yakıcı oksijen birleşince yangın söndürmede kullanılan su oluşur.

Karışımlar: Her Yeri Aynı mı?

Birden fazla maddenin kendi özelliklerini koruyarak, belirli bir oran olmadan bir araya gelmesine karışım denir. Homojen karışımın (çözelti) her yeri aynı görünür: şekerli su, tuzlu su, kolonya, hava. Heterojen karışımda bileşenler ayırt edilir: su-kum, zeytinyağı-su, çorba.

Çözeltide öbürünü içinde dağıtan maddeye çözücü, dağılan maddeye çözünen denir; tuzlu suda su çözücü, tuz çözünendir. 100 g suya 10 g şeker atıp tamamen çözdüğünüzde karışım 110 g gelir. Şeker kaybolmaz; gözle görülmeyecek kadar küçük taneciklere ayrılıp suyun arasına dağılır. 20 g tuz ile 80 g sudan hazırlanan 100 g çözeltide tuzun kütlece payı %20'dir.

Çözünmeyi Ne Hızlandırır?

Deneyde eş büyüklükte şeker küpleri 20 °C, 40 °C ve 60 °C'deki suya atıldı; tamamen çözünme süreleri 96 s, 52 s ve 28 s ölçüldü. Sıcaklık arttıkça katı daha hızlı çözündü. Diğer iki etken şekeri toz hâline getirmek (küp 120 s, toz 24 s) ve karıştırmaktır. Üçü de su ve şeker taneciklerinin daha sık karşılaşmasını sağlar.

Gazlarda tersi olur: sıcaklık arttıkça gazın sudaki çözünürlüğü azalır. Sıcakta açık kalan gazlı içeceğin gazının çabuk kaçması bundandır.

Deney kurarken yalnızca bir değişkeni değiştirin. Tanecik büyüklüğünün etkisini araştıran öğrenci iki kapta su miktarını (100 mL) ve sıcaklığı (25 °C) aynı tutup yalnızca şekerin küp ya da toz olmasını değiştirmelidir.

Karışımı Nasıl Ayırırım?

Yöntem, bileşenlerin farklı olan özelliğine göre seçilir. Sorulacak soru: "Bu iki madde hangi özellikte ayrışıyor?"

Çözümlü örnek: Demir tozu, tuz ve kum karışımı nasıl ayrılır? Önce mıknatısla demir alınır. Kalan tuz-kum suya atılır: tuz çözünür, kum çözünmez; süzülünce kum süzgeçte kalır. Süzüntünün suyu buharlaştırılınca tuz geri kazanılır. Tuz kristallerini kumdan elle ayıklamak mümkün olmadığı için su burada "yardımcı" olarak kullanılır. Tuzlalarda deniz suyunun sığ havuzlarda Güneş altında bekletilmesi de buharlaştırmadır.

Sınıflandırmada En Çok Düşülen Tuzak

Öğrencilerin en çok karıştırdığı iki cümle: "Hava bileşiktir" ve "Tuzlu su bileşiktir." İkisi de karışımdır. Havadaki su buharı oranı günden güne değişir, tuzlu suyun tuz oranı kaba göre değişir; bileşenler de özelliklerini korur. Bileşikte oran sabittir: suyun her molekülünde 2 hidrojene 1 oksijen düşer. Sınavda "belirli oran" ifadesi bileşiği, "özelliklerini korur" ifadesi karışımı işaret eder.

Sık sorulanlar