Madde nedir?
Madde; hacmi, kütlesi, eylemsizliği olan ve boşlukta yer kaplayan her şeydir.Oturduğumuz sandalyeden yediğimiz gıdalara, 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 genel özellikleri, ortak özellikler ve ayırt edici özellikler olmak üzere iki kısımda incelenir.
Maddelerin ortak özellikleri nelerdir?
Maddelerin her koşul altında var olan özelliklerine ortak özellik denir. Maddelerin ortak özellikleri; eylemsizlik, hacim ve kütledir.Eylemsizlik: Duran madde durmak, hareket hâlindeki ise hareketini devam ettirmek ister. Maddenin bu özelliğine eylemsizlik denir.
Hacim: Maddelerin uzayda kapladığı yere hacim denir. İki madde birlikte aynı hacmi işgal edemez. Örneğin bir bardağa su konulduğunda bardağın içindeki hava, kabı terk eder.
Kütle: Bir cismi meydana getiren madde miktarıdır. Diğer bir deyişle kütle, bir cisimdeki madde miktarının ölçüsüdür.
Katı maddelerin belli bir şekli ve hacmi vardır. Sıvı maddelerin belirli bir hacmi olmasına rağmen belirli bir şekli yoktur. Bu maddeler konuldukları kabın şeklini alır. Gazların ise ne belirgin hacmi ne de belirgin şekli vardır. Bunlar konuldukları kapların hacmini ve şeklini alır.
Bir maddenin yalnız kendine ait özelliğine ayırt edici özellik denir. Maddelerin ayırt edici özellikleri şekle, biçime ve miktara bağlı olmayıp maddenin cinsine bağlıdır. Özkütle (yoğunluk), erime noktası ve kaynama noktası, çözünürlük, sıcaklıkla genleşme, esneklik ve iletkenlik maddelerin ayırt edici özellikleridir.
Maddenin Fiziksel Özellikleri
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 ve gaz hâlleri, erime noktası, kaynama noktası fiziksel özeliklerdendir.
Örneğin bir buz kütlesinin ısıtılıp suya dönüşmesi sağlanırken sıcaklık değişimi kaydedilmek suretiyle erime noktası ölçülebilir. Su sadece görünüş olarak buzdan farklıdır ama bileşim olarak su ile buz arasında bir fark yoktur. Bu bir fiziksel değişimdir ve su dondurularak tekrar buz hâline dönüştürülebilir. Buna göre bir maddenin erime noktası fiziksel bir özelliktir.
Benzer şekilde helyum gazının havadan hafif olduğunu söylemek de maddelerin fiziksel özelliklerini karşılaştırmak demektir.
Renk, koku, tat, şekil, sertlik, miktar, erime noktası, kaynama noktası, özkütle, saydamlık, öz ısı, elektrik iletkenliği birer fiziksel özelliktir. Bütün hâl değişimleri, karışım ve maddelerin suda çözünmeleri fizikseldir.
Madde doğada fiziksel özelliğine göre katı, sıvı ve gaz olarak üç şekilde bulunur.
Maddenin Katı Hâli
• Katı hâldeki maddelerin belirli kütlesi, hacmi ve şekli vardır.• Katı hâldeki maddeyi oluşturan tanecikler birbirlerine sıkıca bağlıdır ve tanecikler arasındaki boşluk çok azdır.
• Katı tanecikler birbirine sıkıca bağlı oldukları için oldukça düzenli taneciklerdir.
• Katı tanecikler arasındaki boşluk çok az olduğu için katılar sıkıştırılamaz.
• Katı maddeleri oluşturan taneciklerin hareketi sadece oldukları yerde titreşme şeklindedir.
• Katı maddeler akışkan değildir.
Maddenin Sıvı Hâli
• Sıvı hâldeki maddelerin belirli kütleleri olur ve bu maddeler konuldukları kabın şeklini alır.• Sıvı hâldeki maddeyi oluşturan tanecikler arasındaki boşluk katılara göre daha fazladır.
• Sıvı maddeleri oluşturan tanecikler katılara göre daha zayıf bağlarla bağlıdır ve bunlar katı taneciklere göre birbirlerine daha uzaktır.
• Sıvı maddeleri oluşturan tanecikler arasındaki boşluk katılara göre daha fazla olmasına rağmen tanecikler sıvılarda sıkıştırılamaz.
• Sıvı maddeleri oluşturan tanecikler hem titreşerek hem de birbiri üzerinden kayarak dönme hareketi yapar. Sıvı tanecikleri birbiri üzerinden kayarak dönme hareketi yaptıkları için sıvılar akışkan maddelerdir.
• Sıvı maddeleri oluşturan tanecikler katılara göre daha düzensizdir.
Maddenin Gaz Hâli
• Gaz hâlindeki maddelerin belirli kütleleri olur ve bu maddeler konuldukları kabı tamamen doldurarak kabın hacmini ve şeklini alır.• Gaz hâlindeki maddeyi oluşturan tanecikler arasındaki boşluk katı ve sıvılara göre daha fazladır.
• Gaz hâlindeki maddeyi oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok olduğu için gazlar sıkıştırılabilir
• Gaz hâlindeki maddeyi oluşturan tanecikler birbirinden tamamen bağımsız olup gelişigüzel (rastgele) hareket eder.
• Gaz hâlindeki maddeyi oluşturan tanecikler hem titreşme hem birbiri üzerinden kayarak dönme hem de bulunduğu kabın duvarlarına çarparak yayılma hareketi yapar.
• Gaz hâlindeki maddeyi oluşturan tanecikler sıvılar gibi akışkan maddelerdir.
Bir maddede katı hâlden gaz hâle doğru gidildikçe şunlar oluşur:
• Tanecikler birbirinden uzaklaşır.
• Tanecikler arasındaki çekim kuvveti azalır (Gazlarda yok denecek kadar azdır.).
• Taneciklerin hareket enerjisi artar ve tanecikler hızlanır.
• Tanecikler düzensizleşir. Şekil, hacim gibi özellikler ortadan kalkar.
Maddenin Kimyasal Özellikleri
Maddenin başka maddeler ile birleşerek yeni madde oluşturabilme kapasitesidir. Bir maddenin başka madde ile etkileşmesi veya etkileşmemesi, onun kimyasal yapısı ile ilgilidir. Yanıcı olup olmaması, asidik veya bazik olması, su ile reaksiyona girip girmemesi kimyasal özeliklere örnek verilebilir.
Yumurtanın suda kaynatılmasıyla yumurtada kimyasal bir değişim gerçekleştirilir. Sıcaklık, 100 °C dolayına getirildiğinde yumurtanın hem sarısı hem de akı sadece fiziksel görünüşlerini değil aynı zamanda kimyasal yapılarını da değiştirir. Yumurta, yenildiğinde vücutta bulunan ve enzim olarak adlandırılan maddelerle etkileşerek tekrar değişime uğrar. Midede gerçekleşen bu olay da kimyasal değişime bir başka örnektir. Böyle bir olay sırasında nelerin olduğu enzim ve gıda içeriğinin kimyasal özelliklerine bağlıdır.