Maddenin hal değişimleri nasıl gerçekleşir?

Maddenin hal değişimleri nasıl gerçekleşir?

Maddenin Hal Değişimi

Hal değişimi, bir maddenin sıcaklığı değişmeden moleküller arası potansiyel enerjisinin ısı alarak ya da vererek değişmesi sonucu meydana gelir. Saf maddelerin hal değişimi sırasında, sıcaklığı değişmez.
Madde, genel olarak dört fazda bulunur.

1. Katı
2. Sıvı
3. Gaz
4. Plazma

Bunun dışında, madde farklı hallerde de bulunabilir. Bu farklı halleriyle birlikte madde evrende (alt dallanmalarıyla birlikte) 20 farklı halde bulunabilir. Ancak maddenin bu halleri dünyada doğal olarak bulunamaz. Deney ortamında denenebilir veya uzaydaki varlığı saptanabilir.
Maddenin bu genel dört hali birbirine dönüşebilir:

• Katı, ısı alarak sıvı hale geçer. Bu olaya erime denir.
• Katı, ısı alarak gaz hale geçer. Bu olaya süblimleşme denir.
• Sıvı, ısı alarak gaz hale geçer. Bu olaya kaynama, buharlaşma denir.
• Gaz, ısı alarak plazma hale geçer. Bu olaya iyonizasyon denir.
• Plazma, ısı vererek gaz hale geçer. Bu olaya deiyonizasyon denir.
• Gaz, ısı vererek sıvı hale geçer. Bu olaya yoğunlaşma denir.
• Gaz, ısı vererek katı hale geçer. Bu olaya kırağılaşma denir.
• Sıvı, ısı vererek katı hale geçer. Bu olaya donma denir.

HAL DEĞİŞİMİ
Katilar ısıtılınca molekülleri hızlanır, aralarındaki bağlar gevşer ve sıvılaşır. Sıvı molekülleri arasındaki bağlar ise koparak serbest hale gelir yani gaz haline geçer. Bu olayların tersi de meydana gelir.Gaz halindeki bir maddeden ısı alınırsa molekülleri birbirine bağlanmaya başlar ve dolayısıyla sıvılaşmaya geçerler. Sıvı halindeki bir maddeden de yeteri kadar ısı alınırsa molekülleri arasındaki mesafe azalır ve bağ kuvvetlenir. Bu olaylara hal değişimi denir. Hal değişimi olaylarında kinetik enerji değişmemekle beraber potansiyel enerji değişir.

Erime Ve Donma Olayı
Katı haldeki bir maddeye ısı verildiğinde sıcaklığı artar. Sıcaklığındaki artış miktarı,
bağıntısı ile bulunur.
Cisme ısı vermeye devam edildiğinde sıcaklık öyle bir noktaya gelir ki ısı verilmesine rağmen sıcaklığı değişmez. Bunun nedeni şöyle açıklanabilir:
Isıtılan katıların molekülleri önce hızlanır. Yani kinetik enerjileri artar. Bu ise sıcaklığın artışı demektir. Isı vermeye devam ettiğimizde moleküllerin hızı öyle yükselir ki birbirlerinden uzaklaşmaya başlar. Yani erime olayı olur ve moleküller artık hızlanmazlar. Aldıkları enerjiyi birbirinden uzaklaşmak için kullanır. Dolayısıyla hal değiştirme sırasında sıcaklık sabit kalır.

Erime ve Donma Isıları
Moleküller arasındaki bağ bazı maddelerde zayıftır. Dolayısıyla bazı maddelerin moleküllerini birbirinden uzaklaştırmak için daha çok enerji, bazılarında da daha az enerji harcanır. O halde maddenin erimesi sırasında aldığı enerji maddenin cinsine ve kütlesine bağlıdır. Alınan ya da verilen ısı, Q = m . L ifadesinden bulunur.
Burada L maddenin cinsine bağlı büyüklük olup adına ‘hal değiştirme ısısı’ denir.
Erime Isısı: Erime sıcaklığına gelmiş bir katının 1 gramının sıvı hale gelmesi için gerekli ısıya denir.
Donma Isısı: Donma sıcaklığına gelmiş bir sıvının 1 gramının donması için dışarıya vermesi gereken ısıya denir. 
Erime sıcaklığı = Donma sıcaklığı
Erime ısısı = Donma ısısı

DEVAMI Maddenin Hal Değişimi