ForumBahane
Gelişmiş Arama

Kayıt ForumBahane Albümler Mesajlar Gruplar Chat Yönetim Radyo Twitter Facebook
 
Okunmamış 11-Şubat-2011, 17:23   #1 (permalink)
Süper Üye
Üye Tarihi: Ocak-2011
Nerden: Türkiye
Mesajlar: 12,693
Konular: 12663
Mentioned: 2 Post(s)
Tagged: 0 Thread(s)
Standart Lise 2 Kimya (10.Sınıf) Konuları


Lise 2 Kimya (10.Sınıf) Konuları
KİMYASAL HESAPLAMALAR

Kimyasal hesaplama yapabilmek için;
1- Tepkime denklemi doğru olarak yazılarak eşitlenmelidir. Bir tepkime bize şu bilgileri verir.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

1 mol 3 mol 2 mol ( Mol sayısı korunmadı)
22,4 litre 3x22,4 litre 2x22,4 litre (N.Ş.A) (Korunmadı)
28 gram 6 gram 34 gram (Kütle korundu)
2 mol atom 6 mol atom 8 mol atom (Atom s. Korundu)
2 litre 3 litre 2 litre ( Sadece gazlar için)
6,02x1023 3x 6,02x1023 2x 6,02x1023

2- Başlangıçta bir maddenin miktarı verilirse o miktar önce mole çevrilir. Tepkime denkleminden faydalanılarak istenilen maddelerin mol sayıları hesaplanır.
3- Hesaplanan mol sayıları istenilen birimlere çevrilir.

Örnek : 3,2 gram CH4 gazı yeteri kadar O2 gazı ile yakılırsa,
A) Kaç mol O2 harcanır ? B) N.Ş.A da kaç litre hava harcanır. ? C) Kaç gram CO2 gazı oluşur ve N.Ş.A da kaç litredir ? D) Kaç tane H2O molekülü oluşur ? ( C=12 H=1 O=16 N=6x1023)
n= m/Ma ise n=3,2/16= 0,2 mol CH4

CH4 + 2O2 --->CO2 + 2H2O
0,2 0,4 0,2 0,4

A) 0,4 mol O2 harcanır. B) 0,4x5x22,4=44,8 litre hava harcanır. (Havanın 1/5 i O2 dir.)
C) 0,2x44=8,8 gram CO2 oluşur. D) 0,4x6x1023 = 2,4x1023 tane H2O oluşur.




Tepkime Çeşitleri :

1- Yanma Tepkimeleri: Yanma hava oksijeniyle (O2) tepkime demektir. 2 çeşit yanma vardır.

A) Yavaş Yanma: Bu tür yanmalarda bir alev yada parlaklık görülmez. Örneğin demirin paslanması, solunum..
B) Hızlı Yanma : Bu çeşit yanmalarda alev yada parlaklık gözükür ve olay kısa sürer. Örneğin mumun yanması, kağıdın yanması..

Bir element yanarsa oksiti, bir bileşik yanarsa bileşikteki elementlerin ayrı ayrı oksitleri oluşur.

Örnek : C + O2 ----->CO2 H2 + 1/2 O2 ------>H2O

CS2 + 3O2 CO2 + 2SO2 CO + 1/2O2 CO2

CO2 + O2 Yanmaz. Soygazlar ( He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rd) yanmazlar.

Asit- Baz Tepkimeleri : Asitlerle bazların tepkimelerinden tuz ve su oluşur.

Asit çözeltisi + Baz çözeltisi Tuz + su

HCl + NaOH------> NaCl + H2O

2H3PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6H2O

Aktif Metallerin Asit Çözeltileriyle Olan Tepkimeleri: Aktif metaller asit çözeltileriyle tepkimeye girerlerse tuz ve H2 gazı oluşur.

Na + HCl ------>NaCl + 1/2H2 Al + 3HNO3 ----->Al(NO3)3 + 3/2H2

Yarı Soy Metallerin Asitlerle Olan Tepkimeleri : Yarı soy metaller ( Cu, Hg, Ag) Soy metaller ise Au ve Pt dir.

Yarı soy metaller yapısında oksijen bulunan kuvvetli ve derişik asit çözeltileriyle tepkime verirler. Tepkime sonunda tuz, asidin yapısından gelen bir oksit ve su oluşur. Bu tür tepkimelerde H2 gazı oluşmaz.


Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 +2 NO2(g) +2 H2O


2Ag +2 H2SO4 Ag2SO4 + SO2 +2H2O

FORMÜL BULMA

Bir molekülü oluşturan atomların bağıl sayılarını veren formüle basit formül (kaba formül), molekülü oluşturan atomların gerçek sayılarını veren formüle de molekül formülü denir.

Molekül formülü basit formülün tam sayılı katlarıdır.


(Basit formül) n= molekül formülü


MADDE BASİT FORMÜL MOLEKÜL FORMÜLÜ
Amonyak NH3
Glikoz CH2O C6H12O6
Eten CH2 C2H4

Basit formül bulunurken;
1- Verilen madde miktarları mole çevrilir.
2- Bulunan sayılar ilgili maddelerin sağ alt köşelerine yazılır.
3- sayılar tam sayı değilse ya içlerindeki en küçük sayıya bölünür yada uygun bir sayıyla genişletilerek sadeleştirilir.

Örnek -1
Bir organik bileşikte 2,4 gram C, 12,04.1022 tane azot (N) atomu, 0,2 mol O atomu ve 0,6 gram H atomu bulunmaktadır. Bileşiğin basit formülü nedir ?

Çözüm :

nC= 2,4/12 = 0,2 mol C nN= 12,04.1022/6,02.1023= 0,2 mol N nO=0,2 mol nH= 0,6/1= 0,6 mol H

C0,2H0,6N0,2O0,2 dir. Sayılar 0,2 ye bölünürse CH3NO olur.


Örnek-2

0,2 molünde 0,4 mol Pb ve 9,6 gram oksijen içeren bileşiğin basit formülü nedir ?( O=16)

Çözüm:

0,2 molünde 0,4 mol Pb varsa 1 molünde 2 mol Pb vardır. 0,2 molünde 9,6 gram O varsa 1 molünde 48 gram O bulunur.

NO= 48/16 = 3 mol O olur. Formül ise Pb2O3 olur.


Örnek-3

C ve H dan oluşan bir bileşiğin kütlece %25 i H dir. Buna göre bileşiğin basit formülü nedir ?(C=12 H=1)

Çözüm : 75 gram C nC= 75/12 = 6,25 mol nH= 25/1= 25 mol


C6,25H25 her ikisi de 6,25 e bölünürse CH4 bulunur.

Örnek-4

C,H ve O içeren organik bir bileşiğin 4,6 gramı oksijenle yakıldığında 8,8 gram CO2 ile 1,8.1023 tane H2O molekülü oluşmaktadır. Bileşiğin formülü nedir ? (C=12 H=1 O=16)

Çözüm :

X + O2 -------> CO2 + H2O
4,6 gram 0,2 mol 0,3 mol

bileşikteki karbon 0,2x12= 2,4 gram, bileşikteki hidrojen 0,3x2=0,6 gramdır. Oksijen ise 4,6 -(2,4+0,6) = 1,6 gramdır.

nC=0,2 nH=0,6 nO=0,1 mol C0,2H0,6O0,1 10 ile çarpılırsa C2H6O bulunur
Örnek-5

11,2 gram A ile 3,2 gram B den oluşan bileşiğin formülü AB dir. 22,4 gram A ve 9,6 gram B den oluşan bileşiğin formülü nedir ?

Çözüm :
11,2 gram bileşikte A ise 22,4 gram A2dir. 3,2 gram B yi gösteriyorsa 9,6 gram B B3 olmalıdır. Yani A2B3 dür.

Örnek-6

44 gram Mn ile N.Ş.A da 8,96 litre O2 gazı artansız tepkimeye giriyor. Oluşan bileşiğin formülü nedir ?
( Mn=55)

Çözüm :
nMn= 44/55 = 0,8 mol nO= 8,96/22,4 = 0,4 mol O2 O= 0,8 mol atom dur.

Mn0,8O0,8 her taraf 0,8 bölünürse MnO dur




RADYOAKTİVİTE

Radyoaktiflik, 1896’ da Fransız Kimyacısı Henri Becquerel tarafından bulunmuştur. Becquerel ile Curie’ler, Jotiot, Saddly, Rutherford gibi kimyacıların araştırmaları; bazı ağır kimyasal elementlerin kararlı olmadıklarını ve ışıma yaptıklarını ortaya koydu. Işınım yapan bu maddelerin atom çekirdeklerinin kararsız oldukları görüldü. Atom numarası küçük olan elementlerin proton sayıları ile nötron sayıları oranı yaklaşık birdir (n/p=1). Atom numarası (z) 20’ nin üstünde olan elementlerde nötron/proton oranı gittikçe artar ve çekirdek kararsız hale gelir. Z=83’ den yukarıdaki elementlerin hepsi kararsız yapıdadır. Kararlı hale gelebilmek için bu elementler bazı ışımalar yaparak başka elementlere dönüşürler. İlk kez rastlanan bu olaya “radyoaktiflik” , değişme sürecine de “radyoaktif bozunma” adı verilir. Radyoaktif maddeler üç çeşit ışın yayarlar. Bunlar alfa, beta ve gama ışınlarıdır.


Bozunma Çeşitleri

1) Alfa Bozunması: kararlı olması ağırlığı nedeniyle olanaksız duruma gelen bir çekirdekten iki proton ve iki nötrondan oluşan bir alfa taneciği atılır.Böylece çekirdek kütle numarasından dört, atom numarasından iki birim kaybeder. Başka bir değişle periyodik cetvelde iki basamak aşağı iner. Yapısal olarak bir alfa parçacığı helyum çekirdeğine benzer.

238 234 4 210 206 4
U Th + He(Po Pb + He(
92 90 2 84 82 2

Alfa bozunması, en ağır doğal elementlerde (Uranyum, Polanyum,Radyum) görülen ortak özelliktir. Ama doğrudan kararlı çekirdek oluşturmaz.

2) Beta Bozunması : Çok nötronlu bir çekirdekte, çekirdekten çıkan bir nötron, bir protonla bir elektrona dönüşür. Bu biçimde çıkan elektrona “beta parçacığı” denir. Bu durumda beta bozunmasına uğrayan atomun kütle numarası değişmezken , atom numarası bir birim artar.

n  p¯ + e ¯ 3 3 0
H  He + e
1 2 -1
234 234 0
Th  Pa + e
90 91 -1

3) Gama Bozunması : Genelde gama bozulması yalnız başına gelmez, diğer radyoaktif bozunmalara eşlik eder. Gama ışınları çok yüksek enerjili, kısa dalga boylu maddeden geçerken enerjisini yitirir. Radyoaktif bozunma sonucu oluşan yeni çekirdek üzerindeki fazla enerjiyi gama ışıması şeklinde dışarı vererek daha yüksek enerjili duruma geçer.

240 236 4
Pu U + He
94 92 2

236 236
U  U + 
92 92


4) Pozitiron Bozunması: Pozitron bozunmasına uğrayan bir atomda, bir nötronun protona dönştüğü ve bu esnada özellikleri elektrona benzeyen fakat +1 yüklü olan pozitron oluştuğu kabul edilir. Pozitron bozunması sonucunda kütle numarası değişmez, atom numarası bir birim azalır.

122 122 0
I  Te + e
53 52 +1

5) Nötron Bozunması: Nötron bozunması sonucu yeni bir element oluşmaz, ancak bozunmaya uğrayan atomun izotopu meydana gelir.

87 86 1
Kr  Kr + n
36 36 0

6) Elektron Yakalama: Çok protonlu bir çekirdek, aynı atomun iç yörüngelerinin birinden bir elektron alarak, bir protonu nötrona çevirir ve X ışını salıp, periyodik çizelgede bir birim alta iner. Bu olaya “elektron yakalama” denir.

RADYOAKTİF BOZUNMA BAĞINTISI

Bozunma sonunda kararlı S atomuna dönüşen P radyoaktif elementi için meydana gelen bozunma olayı, aşağıdaki şekilde yazılır.

32 32
P  S + ¯
16 16

Burada görüldüğü gibi kararsız atom bir  parçacığı yayınlayarak kararlı olan atoma dönüşmüştür.

Bir bozunma olayı genel olarak aşağıdaki şekilde ifade edilir.

A atomu  B atomu + radyasyon

N sayıda radyoaktif atom olduğu kabul edilirse, dT zaman aralığında dN kadar atom bozulmaya uğrayacaktır. Bir radyoaktif elementin birim zamanda bozulan atom sayısına o atomun aktivitesi denir. Bozunan dN atom, başlangıçtaki N radyoaktif atom sayısı, geçen dT zaman ve bozulma sabiti,  ile orantılı olacaktır.

dN = -  . N dT (1.1)
Burada (-) işareti dT’ nin artışıyla N’in azalışını gösterir. (1.1) bapıntısı RADYOAKTİF BOZUNMA TEMEL BAĞINTISIDIR. Parçalanma sabiti, her Radyoaktif element için o elemente ait bir sabit olup zamana bağlı değildir. Bu, belirli bir kararsız atomlar grubunda bozulmamış bir atomun aynı bozunma şansına sahip olduğu anl----- gelir, yani radyoaktif atomların bozunma şansı daima sabittir. (1.1) bağıntısından,

 = dN/N dT (1.2)
elde edilir. dT =1 alınırsa (1.2) bağıntısından  = dN/N elde edilir ki bu da bozunma saatinin birim zamanda bozunan atomlarının sayısının, kararsız atomların sayısına bölümü olduğunu gösterir.

Bozunmamış radyoaktif atomların sayısını (1.1) bağıntısının integrali verir. T= 0 anında (başlangıç) No radyoaktif atom olduğu t zaman sonra N radyoaktif atom olduğu kabul edilirse, (1.1) bağıntısının integrali,

N=n T=t
 dN/N =  - dT
N=no T=0

şeklinde yazılır ve buradan aşağıdaki ifade elde edilir:

-t -t
n/no = e n=no e

Bu ifade ise radyoaktif atomların sayısının eksponansiyel olarak azaldığını gösterir.

no t=0 (başlangıç) anında bozunmamış madde miktarı,

n t=t anında bozunmamış madde miktarı,

 kaynakta her bir atomun birim zamanda bozunmaya uğrama olasılığı.

YARI ÖMÜR

Radyoaktif maddenin yarı ömür terimi; aktivite veya radyoaktif atomların sayısının yarıya düşmesi için gerekli olan zamanı anlatır.

T yerine T½ ve n yerine no/2 değeri konulursa;
-T½
no/2 = no e

-T½
½ = e   T½ = ln2

 = 0.693/T½ (1.3) elde edilir.

Bu bağıntı (1.1)bağıntısında yerine konulursa;
-0.693/T½ . t
N = no e

Radyoaktif seriler

Tüm doğal oluşumlu radyoaktif atomlar üç seride toplanır.
9 238
1) Uranyum serisi; yarı ömrü 4.51x 10 sene olan U ile yaratılırlar. Alfa ve beta parçacıklarının yayınımını içerir. Gama ışınlarıda bu dönüşümlerin sonucu olarak ayrıca oluşur.
235 10
2) Aktinyum serisi U den başlar.Yarı ömürleri 7.13x10 senedir.
232 10
3) Throrium serisi; Th ile başlar.Yarı ömürleri 1.39x10 senedir.

Tüm seriler kurşunun kararlı izotoplarında son bulur.




RADYASYON VE ENERJİ

Enerjinin boşlukta yayılabilen bir türü de radyasyondur. Parçacık (partikül) radyasyonu ve elektromanyetik dalga radyasyonu (x ışını,  ışını gibi fotonlar) olmak üzere iki grupta incelenebilir.

Parçacık radyasyonu (elektron, proton, nötron, alfa ışını) parçacığın kütlesi ve hızı (kinetik enerjisi) ile belirlenir.Nükleer parçacıkların elektrik alanda hızlandırılmaları sonucu kazandıkları enerji , genellikle “elektron volt=(eV)” birimi ile ifade edilir. 1 eV, bir elektron yükü taşıyan parçacığın bir voltluk potansiyelle hızlandırılması sureti ile kazandığı enerji miktarıdır.
-19
1 eV, erg cinsinden (1.6x10 J gibi) çok küçük bir değer taşıdığı için pratikte bunun 1000 katı olan kilo elektron volt (keV) veya daha büyük olarak 1keV’un 1000 katı olan milyon elektron volt (MeV) birimleri kullanılır.
2
Bir elektronun kütle enerjisi Einstein’in E=mc formülü (E:Enerji, m:kütle,c:ışık hızı) ile 8.1x10 erg veya 0.51 Mev olarak hesaplanır. Bir MeV ise 1mg kütleyi sadece bir milyonda biri kadar yüksekliğe kaldırabilen enerji miktarıdır.

RADYASYON KAYNAKLARI

A) Doğal radyasyon kaynakları:
1) Kozmik ışınlar ve dünya kabuğunda havada ve suda tabi olarak bulunan radyoaktif izotoplar
2) Vücudun tabi bileşenlerinden olan radyoizotoplar (K-40 ve C-14 gibi)
B) Yapay radyasyon kaynakları:
1) Elektron, nötron, proton gibi parçacıkların hızlandırılması ile elde edilen radyasyonlar (x ışını tüplari ve betatron, siklotron gibi yüksek enerjili parçacık hızlandırıcı cihazlar.)
2) Yapay izotoplar:
Kanser tedavisinde yaygın olarak kullanılan radyoizotoplar:
Co-60 (kobalt): Eksternal radyoterapide kullanılır.
Cs-137 (sezyum): Brakiterapide kullanılır.
Sr-90 (stronsiyum): Kontak ışınlama için kullanılır.
İr-192: İnterstisyel implantasyon ve intralüminal brakiterapide kullanılır.
Ra-226: Brakiterapide kullanımı terk edilmiştir.
İ-131: Up-take yapan tiroid kanserinde sistemik yoldan uygulanır.




ELEKTROMANYETİK RADYASYONLAR

X ve gama ışınları elektromanyetik ışınlardır. Bu ışınlar özellikleri bakımından aynıdır aralarındaki tek fark meydana gelişleridir. X ışınları, çekirdek dışında bulunan elektronlar tarafından meydana gelir Gama ışınları ise atom çekirdeğinin içinde oluşur. X ve gama ışınları iki önemli özelliğe sahiptirler. Bunlardan birincisi, bu radyasyonların uzayda dalga hareketi ile yayılmalarıdır. Bu dalgalar herzaman ışık hızında hareket ederler.
C=.

X ve gama ışınlarının ikinci bir özelliği de, herikisi de foton adı verilen enerji paketlerinden oluşmuş olmalarıdır. Herbir fotonun taşıdığı enerji E=h’dür.
E fotonun enerjisi, h planck sabiti (=6.625x10 joule/s) ve  frekanstır.

A) Gama ışınları:

Gama ışınları kısa dalga boylu elektromanyetik radyasyonlardır. Gama radyasyonu, alfa ve beta yayınımı takiben türev çekirdek tarafından olur. Radyoaktif çekirdekten Alfa ve Beta ışınları yayınlandıktan sonra türev çekirdek uyarılmış halde bulunur. Bu çekirdekte aşırı bir enerji vardır. Çekirdek normal haline geçerken bu aşırı enerjiyi kaybetmesi, çekirdekten bir parçacığın fırlaması şeklinde olmazsa buna İZOMERİK GEÇİŞ denir. Bu sırada bir gama ışını yayınlar.

Yüksek enerjili gama ışınları birkaç santimetre kalınlığındaki kurşundan geçerler. Yüksüz olduklarından elektrik ve manyetik alanlardan etkilenmezler. İyonlaştırıcı özelliğe sahiptirler.

B)Ultraviyole Işınlar :

Diğer bir elektromanyetik radyasyonda ultraviyole radyasyonudur. Bu radyasyon da, en kısa dalga boylu yani en yüksek enerjili bir radyasyondur. Bu radyasyon ancak bir tek atomda iyonlaşmaya yol açabilir. Yani ultraviyole fotonun ancak bir tek primer iyonlaşma yapabilir.





C)X-Işınları:

X-ışınları 1895 yılında Alman Fizikçi Wilhem Canrat Röntgen tarafından
bulunmuştur. X-ışını tüpü, yüksek vakumla havası boşaltılmış cam kılıftan oluşur. Bir ucunda katot diğer ucunda anot bulunur. Bunların herikisi de tüp içinde lehimle sımsıkı mühürlenmiştir.

Katot, ısıtıldığında elektron salan tungsten materyalinden yapılmış bir flamadan ve bu flamaya gerekli akımı sağlayacak negatif odaklayıcı bir kaptan oluşmuştur. Katot kabının görevi flamadan çıkacak elektronları, anoda doğru yönelterek hedefte belirtilen alan ve odak noktaya çarpmalarını sağlamaktır. Odak noktasının büyüklüğü flamanın büyüklüğüne bağlıdır. Flamanın tungstenden seçilmesinin nedeni, yüksek erime noktasına sahip olmasıdır.

Anot ise kalın bir çubuktur ve bu çubuğun sonunda küçük bir tungsten bir hedef bulunur. Hedefin tungsten seçilmesinde temel kriterler; yüksek atom numarasına ve yüksek erime noktasına sahip olmasıdır. Çünkü X- ışını oluşumu olasılığı atom numarasına bağlıdır. Bununla birlikte erime sıcaklığının yüksek bir değer (3370 derece) olması elektronlarla bombardıman edildiğinde oluşacak sıcaklıktan daha az etkilenmesi bakımından da iyi bir seçimdir. Elektronların hedefe çarpması sonucunda anot ısınır, ısının etkin bir şekilde tekrar normale döndürülmesi için çeşitli anot dizaynları vardır.

Anot ve katot arasına yüksek gerilim uygulandığında katottaki flamadan elektron yayınlanır. Bu elektronlar yüksek gerilim altında anota doğru hızlandırılır ve hedefe çarpmadan önce yüksek hızlara ulaşır. X- ışını bu hızlı elektronların hedefe çarptığında tungstenin çekirdeğinin itme kuvvetinden dolayı ani şekilde yön değiştirmesi ya da ivmelenmesinden dolayı oluşur.

X- Işınlarını özellikleri:

1) X- ışınları elektromanyetik dalgalardır.
2) Gözle görülmezler.
3) Işık hızında yayılırlar.
4) Yüksüz olduklarından elektrik ve manyetik alanlarda sapmazlar.
5) İyonlaşma yaparlar.
6) Fotoğraf filmlerini etkilerler

X - ışını oluşumunda iki ayrı olay arastlanır.

1)Bremstrahlung (frenleme) X- ışını

Bremstrahlung işlemi yüksek hızlı elektronlarla atom çekirdeği arasındaki çarpışmada ya da etkileşme sonucunda ortaya çıkar. Yüksek hızlı elektron hedef çekirdeğinin yanından geçerken, coulomb itme kuvvetinin etkisiyle yolundan sapabilir ve enerji kaybeder. Kaybedilen bu enerji boşluğa elektromanyetik alan tarafından yayılır. De Broglie dalga modeline göre elektron kendini eşlik eden elektromanyetik dalga ile çekirdeğin çevresinden geçer ve aniden saçılarak farklı bir yönde ivmelenir. Bu olaylar sonucunda enerjisinin bir kısmını ya da tamamını kaybeder ve bu enerji elektromanyetik radyasyon olarak boşluğa yayılır. Elektron tungsten hedef içinde bir veya birden fazla bremstrahlung etkileşmesine uğrayıp, enerjisini kısmen ya da tamamen yitirir. Dolayısıyla bremstrahlung fotonunun yayılma yönü hedefe düşen elektronların, yönüne bağlıdır. Bu etkileşme sonucu oluşan X- ışınları spektrumu süreklidir.


2) Karakteristik X ışınları

Elektronlar hedefe çarptıklarında ayrıca karakteristik X ışınlarıda oluştururlar.
Elektronlar hedefteki atomun yörünge elektronlarıyla etkileşip bu elektronları atomdan ayırarak atomun iyonlaşmasına neden olurlar. Çarpan elektron, atomu Eo - E enerjisi ile terk eder E enerjisini yörüngeden elektron koparmak için harcar. Bu arada kopan elektronun yerinde bir elektron boşluğu oluşur. Daha yukarıdaki yörüngelerden bir elektron, daha kararlı hale gelmek için alt yörüngedeki boşluğa geçer. Bu geçiş sırasında enerjisiyle orantılı olarak bir ışıma yapar.

X- Işını Spektrumu

X- ışını makinalarında üretilen X fotonlarının enerjisi homojen değildir.X- ışını
spektrumu bremstrahlung X-ışınlarının oluşturduğu sürekli enerji spektrumlarıyla bunun üstüne binmiş karakteristik X- ışınlarının oluşturduğu kesikli enerji spektrumunun toplamıdır.

Filitrasyon işlemi yapılarak spektrum düşük enerjili bileşenleri emilerek, tek dalgaboylu enerjili fotonlarda oluşan daha homojen bir X-ışını demeti elde edilir.


RADYOBİYOLOJİ

İyonlayıcı radyasyonlar, parçacıklardan veya fotonlardan oluşan bir elektromanyetik dalga yayılımıdır ve enerji seviyeli (frekansları) birbirinden farklıdır. İçinden geçtikleri maddelerde iyon çiftleri oluşturma özellikleri vardır ve bu iyon çiftleri (bilhassa su molekülünün hidroksil OH köklerine ayrışması) moleküler seviyede canlı dokular için tahrip edici özellikleri vardır. Hücre içi metabolizma bozuklukları ve hücre zarı bir takım tahribatlar yanında en önemli etki, hücrenin canlılığını ve bölünerek çoğalması kontrollü bir şekilde temin eden hücre çekirdeğinde, yani kromozomlarda meydana gelir.

İyonlayıcı radyasyonlar bu etkileri ile tıp ve biyolojide önemli uygulama alanları bulmuşlardır. Radyoterapi ve nükleer tıpta kanser tedavisi için kullanılan bu iyonlayıcı radyasyonlarda seçici olarak tümör hücreleri tahrip edilirken, sağlam dokuların zarar görmesi mümkün olduğu kadar azaltılmalıdır.

İyonize radyasyonun canlı üzerine etkisi(Biyolojik etkiler zinciri) 4 kademede gelişir:
1)Fiziksel Kademe(ışınlama): İyonlaşma ve uyarılmalar olur. (10-16 sn de)
2)Fiziko-Kimyasal Kademe: Kimyasal bozukluklar gelişir radikaller oluşur. (10-6 sn de)
3)Kimyasal Kademe: Biyo-moleküler bozuklıklar gelişir. Saniye ve saatler sonra belirginleşir.
4)Biyolojik Kademe: Hücre ve doku ölümleri oluşur. Saatler ve yıllar sonra belirginleşir.

Bu kademeler iyonize radyasyonun indirekt etki yolunu gösterir. Direkt etki yolu ise iyonize radyasyonun moleküllerden kopması ve kırılmalar göstermesidir. Örn: DNA kopması direkt etkidir.

İyonize radyasyon ile kanser hücre ölümünde biz en çok indirekt etkiden yararlanırız. Bu oran %80-90 dır. CA hücrelerin ölümü az bir kısmı radyasyonun direkt etkisi ile olur. İyonize radyasyonun etkisi özellikle mitozda, mitoza hazırlık safhasında çok fazladır.1 mm3 de 108–109 kanser hücresi vardır.

Tıpta kanser tedavisinde kullanılan iyonlayıcı radyasyonlar 50-400 keV ile 1.25-25 MeV seviyeleri arasındadır ve 2 yöntemle elde edilir.

1) Yapay ya da doğal radyoaktif maddelerin atom çekirdek bozunması sayesinde elde edilen elektronlar, alfa, beta ışınları ve en önemlisi Co-60 ve Cs-137 gibi radyoaktif elementlerden elde edilen  ışınları.

2) Nötron, proton, ağır iyonlar ve yaygın olarak kullanılan elektron hızlandırıcıları ile elde edilen yüksek enerjili parçacık ışınları ve en önemlisi hızlandırılan elektronların, tungsten gibi atom ağırlığı yüksek plakalara çarptırılması ile elde edilen yüksek enerjili X-ışınları.

FİZİKSEL ETKİLEŞİM

Yüklü parçacıklar (elektron, proton, ağır iyonlar) hızla ortam içinde geçerken, yakınından geçtikleri elektronlarla etkileşime girer ve iyonizasyon - eksitasyon (iyonlaşma-uyarma) meydana getirirler.Nötron yüksüz bir partiküldür, foton ise (,X ışını) yüksüz olduğu gibi parçacık içermeyen bir elektromanyetik dalgalardır. Ancak bunlarda geçtikleri ortamda aynı fiziksel olaylara(iyonlaşmaya) neden olurlar.Ortamöda ilerlerken fotonlar elektronlarla, nötronlar protonlarla etkileşerek onları harekete geçirirler, bu yükü parçacıkların birbirini itmesi, zıt yüklü parçacıkların birbirini çekmesi sonucunda iyon çiftleri meydana gelir.

1)Elektron Madde Etkileşimi

Primer veya sekonder elektronlar hızla içinden geçtikleri kinetik enerjilerini şu şekilde aktarırlar.

• Elektron çarpışması sonucu maddeye enerji transferi gerçekleşir.(Bu olay ikinci olaya nazaran hakim olan olaydır ve ortamda meydana gelen değişikliklerden büyük oranda sorumludur)
• Elektron çekirdek yanından geçerken frenleme sonucu X-ışınları meydana gelmesi

2)Ağır Parçacık-Madde Etkileşimi

Proton, ağır iyon gibi kütlesi nispeten büyük olan parçacıklar elektron gibi elektrik yük taşırlar.Yüksüz olan nötronlar ise ortamda ilerlerken çekirdek ile çarpışarak proton ve elektron serbestleştirirler.(özellikle hidrojen içeren su atomlarında) Bu sekonder protonlar ve elektronlar biyolojik etkilerden sorumludur.

3) Foton- Madde Etkileşimi

Gelen foton ortamdaki elektronlarla etkileşime girer.Bu etkiler, elektromanyetik dalga ile elektron etrafındaki elektrik alan içinde, ancak çok kısa mesafelerde meydana gelen şu fizik kuvvetleridir.

Compton Olayı: Yüksek enerjili tedavide hakim olan olaydır.Gelen foton, enerjisinin bir kısmını ortamdan koparttığı bir elektrona (compton elektronu) verir ve enerjisi azalmış ve yönü değişmiş olarak yoluna devam eder. Gelen fotonun enerjisi ne kadar yüksekse, compton olayının kinetik enerjisi de o kadar yüksek olur.

Fotoelektrik Olay : Compton olayından sonra ikinci önemli ve hakim olan olaydır.Gelen foton tüm enerjisini iç yörüngelerden koparttığı bir elektrona aktarır.(Fotoelektron). Elektronu kopan atom içinde elektron yörüngelerinde enerji seviyelerinde meydana gelen yeni düzenleme ile düşük enerjili yeni bir foton ve/veya bir elektron yayımı oluşur.


Radyoterapide meydana gelen daha az önemli diğer 3 olay şunlardır;
• Gelen fotonun yön değiştirmesi
• Çift oluşumu: Düşük enerji seviyesindeki (1.02MeV) bir foton atom çekirdeği yanındaki yoğun elektrik alanında enerjisini tüketir ve bu enerjinin maddeye dönüşmesi zıt yüklü ve 0.51 MeV enerjili iki elektronun oluşması şeklinde olur. (Negatron, Pozitron) Ancak bu parçacıklar hemen karşı parçacıklar ile birleşerek yok olur ve enerjileri, birbirine zıt yönde ilerleyen iki foton doğmasına neden olur.Yok olma (anhilasyon) fotonları adını alan bu fotonların enerji seviyeleri de 0.51 MeV’ dir.

Çekirdek Radyasyonu: Çok yüksek enerjili X-ışınlarının çekirdeğe isabet etmesi durumunda tüm enerjisi çekirdeğe aktarılır ve çekirdekten bir nötron fırlatılmasına ve kalan çekirdeğin genellikle radyoaktif olan bir izotopa dönüşmesine neden olur.(Yapay izotoplar)

RADYASYON ÖLÇÜM BİRİMLERİ

İyonlaştırıcı radyasyonlarla yapılan çalışmalarda sonuca ulaşabilmek ve oluşacak zararlı biyolojik etkileri belirleyebilmek için radyasyon miktarının bilinmesi gereklidir. Bu amaçla radyasyon ölçecek bir takım birimlerin tanımlanması gereksinimi vardır.
Radyasyonun ölçülmesinde ilk zamanlarda tanımlanan birimler senslerle birlikte büyük değişikliklere uğramış hatta bunlardan bir kısmı (örneğin PASTİL birimi) tamamen terk edilerek yerlerine yeni birimler getirilmiştir. Daha sonra Uluslararası Radyasyon .Bilimleri Komitesi (ICRU) kullanılan birimleri yeniden inceleyerek aktivite, ışınlama, absorblanmış(soğrulmuş) doz ve doz eşdeğeri için özel birimler tanımlamıştır. Bunlar sırasıyla Curie(Ci), Röntgen®, Rad ve Rem’dir. Halen kullanılmakta olan bu birimler bugün yavaş yavaş uygulamadan kalkmaktadır. Buna neden, Uluslararası Ölçüler ve Ağırlıklar Bürosu (BIPM) ile Uluslararası Ölçüler ve Ağırlıklar Komitesi (CIPM)’ nin bütün dünyada kullanılan birimlerin aynın olması gereğini vurgulayarak MKS sistemini esas alan “Uluslararası Birimler Sistemi’’ ni (İnternatıonal Sistem of Unıt-SI) 1970’li kabul ve ilan etmesidir. Bu kabule göre SI birimlerinin yanı sıra eşdeğeri özel radyasyon birimlerinin belirlenmesinden sonra ise tek başına yazılmaları kararı alınmıştır.
Sağlık Fiziği’nde kullanılan birimler aşağıda açıklanmıştır. Bunlar:

Aktivite Birimi(A) : Birim zamanda(t) kendiliğinden oluşan çekirdek çözünmesidir. A=N/t
Özel birim : Curie(Ci)
SI birimi : Becquerel(Bq)

Curie : Bir saniyede 3,7*1010 parçalanma veren radyoaktif madde miktarının aktivitesidir.
Bequerel : Bir saniyade bir parçalanma veren radyoaktif madde miktarıdır.
1 Ci = 3,7*1010 Bq
1 Bq = 2,7*10-11 Ci

Işınlama (Exposure) Birimi (X) : Fotonlar tarafından havada oluşturulaniyonizasyon miktarıdır. Yani havanın birim kütlesi başına fotonlar tarafından açığa çıkarılan bütün elektronlar havada tamamen durdurulduğunda havada oluşan aynı işaretli iyonların toplam yükün mutlak değeridir. X=dQ/dm
Özel birim : Röntgen
SI Birimi :Coulomb/kg Özel bir ad konmamış. (C/kg)

Röntgen : Normal hava şartlarında (00 derecede 760 mmHg basıncında) havanın 1 kg 'ında 2,58*10-4 Coulomb'luk elektirik yükü değerinde +ve - iyonlar oluşturan foton radyasyonu miktarıdır.
C /Kg : Normal hava şartlarında havanın 1kg'ında 1 Coulomb'luk elektrik yükü değerinde + ve - iyonlar oluşturan foton radyasyonu miktarıdır.
1R = 2,58*10-4 C/Kg
1 C/Kg = 3876 R
Işınlama Doz Şiddeti(X/t) : Birim zamanda ortaya çıkan ışınlama dozudur.Birimi (R/s) dir. Radyasyon korunmasında bu birim saniye yerine saat (h) olarak gösterilmektedir.

Absorblanmış Doz(D) : Birim kütleye verilen enerji miktarıdır. D=dE/dm
Özel birim: rad(radiation absorbed dose)
SI birimi: Gray(Gy)

Röntgen fotonlar için tanımlandığından başka radyasyonlar için kullanılamaz. Halbuki fotonlardan başka alfa, beta, nötron, proton vs gibi parçacık radyasyonlarda geçtikleri ortama , ortamın özelliğine bağlı olarak enerji verirler.Bu nedenle radyasyon cinsinden , enerjisinden ve soğurucu ortamın özelliğinden bağımsız yeni bir birime gerek duyulmuştur. (1953 yılında)

rad : ışınlanan maddenin 1kg'ına ,001Joule'lük enerji veren radyasyon miktarıdır.
Gray: ışınlana maddenin 1kg'ına 1 Joule'lük enerji veren radyasyon miktarıdır.

1Gy= 1 J/kg=100 rad

Eşdeğer Doz(H): Absorblanmış doz ile boyutsuz olan radyasyon ağırlık faktörünün çarpımıdır.
H=D*WR WR=Radyasyon ağırlık faktörü
Özel birim: rem (röntgen equivalent man)
SI birimi : Sievert(Sv)

Farklı radyasyonların insan dokusundaki hasarları farklı olacağından , güvenlik standartlarının temel dozimetrik değeri olan soğrulan doz , radyasyon korunması amaçları için tam tatmin edici olmamaktadır. Bu nedenle; dokudaki soğrulan dozun , sağlık etkisine yol açan radyasyonun türüne bağlı olarak saptanmış olan radyasyon ağırlık faktörü ile çarpılması gerekmektedir.
1Sv= 1 J/kg= 100 rem
Baymilis isimli Üye şimdilik offline konumundadır   Alıntı ile Cevapla
Okunmamış 12-Şubat-2011, 18:05   #2 (permalink)
Süper Üye
Üye Tarihi: Ocak-2011
Nerden: Türkiye
Mesajlar: 12,693
Konular: 12663
Mentioned: 2 Post(s)
Tagged: 0 Thread(s)
Standart


GAZLAR

01. Gazların Özellikleri:

Gazlar moleküller arası çekim kuvvetleri en az olan maddelerdir. Gaz molekülleri birbirinden bağımsız hareket ederler. Aralarındaki çekim kuvveti ancak ve sadece London çekim kuvvetidir. Büyük basınç ve düşük sıcaklıklarda sıvılaştırılabilirler. Gaz molekülleri bulundukları yeri her tarafına eşit oranda yayılarak doldururlar. Sonsuz oranda genişleyebilirler. Basınç altında yüksek oranda sıkıştırılabilirler. Yüksek basınçtan alçak basınca doğru çabucak akarlar. Sıcaklık ile basınç doğru orantılıdır. Düşük yoğunlukları vardır.
Gazların fiziksel davranışlarını dört özellik belirler. Bunlar; Basınç (P), sıcaklık (T) ve hacim (V) gazların durumunu değiştirebilen etkenlerdir. Gazlar genellikle kokusuz ve renksizdirler. Bazılarının kokusu, rengi ve zehirliliği en belirgin özelliğidir. Br2 kahverengimsi kırmızı, I2 mor renkli, NO2 ve N2O3 kahve renkli, F2 ve C12 yeşilimsi sarı, NH3 keskin kokulu, oksijen, azot ve asal gazlar dışındakiler zehirlidirler.

Basınç: Basınç, bir yüzeye uygulanan kuvvetin, o yüzeyin alanına bölünmesiyle bulunur.


P(Pa) = F(N)/ A(m2)

Atmosfer basıncı barometre ile ölçülür. Bir barometredeki civa yüksekliğine barometre basıncı denir. Atmosfer koşulları ve yükseklikle değişir. Standart atmosfer (atm), civa civa yoğunluğu 13,5951 g/cm3 (0 oC ) ve yerçekimi ivmesi g = 9,80665 ms-2 olduğu durumda, 760 mm yükseklikteki bir civa sütununun oluşturduğu basınç olarak tanımlanabilir.

1 atm = 760 mm Hg
1 atm= 760 torr
1 atm = 101,325 N/ m2
1 atm = 101,325 Pa
1 atm = 1,01325 bar

02. Basit Gaz Yasaları

Boyle Yasası: Sabit sıcaklıkta, sabit miktardaki gazın hacmi, basıncı ile ters orantılıdır.
P a 1/V yada PV = a (a sabit )
Orantı işareti (a) yerine eşitlik ve orantı sabitini koyarsak, sabit bir sıcaklık ve miktardaki gazın basınç ve hacim çarpımı bir sabite eşittir. Bu sabit değerde gazın miktarı ve sıcaklığına bağlıdır.
Örnek : 30 litre bir gazın, basıncı 6 atmosferden 3 atmosfere düşürüldüğünde hacmi ne olur?
Çözüm: Gazın sadece bir P1, V1 hali belli olması PxV sabitini bulmaya yeterlidir.
P1 = 6 atm, V1 = 30 L
P1.V1 = P2V2
6 (atm) x 30 (L) = 3 atm x V2
V2 = 180 L atm / 3 (atm)
V2 = 60 L bulunur.

Charles Yasası: Sabit basınçtaki, gazın hacmi sıcaklıkla doğru orantılıdır.

V a T veya V = bT (b Sabit) T (K) = t (oC) + 273,15

Örnek:. 25°C de 50 cm3 gaz 0°C ye soğutulursa hacmi ne olur?
Çözüm: Sıcaklık mutlaka mutlak sıcaklık cinsine çevrilmelidir:


bağıntısı kullanılarak ve V1 = 50 cm3, T1 = 25°C + 273 = 298 K, T2 = 0°C + 273 K alınarak

50/293 =V2 (cm3) / 273 V2 = 46,6 cm3 elde edilir.
Normal (ideal ) Basınç ve sıcaklık : Gazların özellik olarak sıcaklık ve basınca bağlı olması nedeniyle, normal sıcaklık ve basınç kavramları kullanılır. Gazlar için normal sıcaklık 0oC =273.15 K ve normal basınç 1 atm =760 mmHg dır.
Avagadro Yasası: Sabit sıcaklık ve basınçta, bir gazın hacmi miktarı ile doğru orantılıdır.
Bu kuram iki farklı şekilde ifade edilir.
1. Aynı basınç ve sıcaklıkta, farklı gazların eşit hacimleri aynı sayıda molekül içerir.
2. Aynı basınç ve sıcaklıkta, farklı gazların aynı sayıdaki molekülleri eşit hacim kaplar.
V a n veya V = c.n
Normal koşullarda bir gazın 22.414 L’si 6,02x1023 molekül ya da 1 mol gaz bulunur.
1mol gaz = 22.4 L gaz (normal koşullarda)
Birleşen Hacimler Yasası: Sıcaklık ve basıncın sabit olduğu tepkimelerde gazlar tamsayılarla ifade edilen basit hacim oranlarıyla birleşirler.

2 CO (g) + O2 (g) 2CO2 (g)

2L CO (g) + 1L O2 (g) 2 L CO2 (g)


03. İdeal Gaz denklemi

Basit gaz yasalarından yararlanarak, hacim, basınç, sıcaklık ve gaz miktarı gibi dört gaz değişkenini içeren tek bir denklemde birleştirilerek ideal gaz denklemi elde edilir.



1. Boyle yasası, Basıncın etkisini tanımlar, P a 1/V
2. Charles yasası, Sıcaklık etkisini tanımlar, V a T
3. Avagadro Yasası, gaz miktarının etkisini tanımlar, V a n




Bu gaz yasalarına göre, bir gazın hacmi, miktar ve sıcaklık ile doğru orantılı, basınç ile ters orantılıdır. Yani V a nT/P ve V= RnT/P

Pv = nRT
İdeal gaz denklemine uyan bir gaza idael veya mükemmel gaz ismi verilir.
İdeal gaz denkleminde gaz sabitinin değeri ideal şartlardaki birimlerden yararlanarak bulunur.

R = PV/ nT = 1 atm x 22,4140 L / 1 mol x 273,15K = 0,082057 L atm/mol K = 0,082057 L atm mol-1 K-1 elde edilir.

SI sistemine göre

R = PV/ nT = 101,325 Pa x 2,24140.10-2 m3 / 1 mol x 273,15K = 8.3145 m3 Pa mol –1 K-1
R = 8,3145 J mol-1 K-1

Örnek: 800 ml bir kapta 275 oC de 0.2 mol O2 nin oluşturduğu basınç ne kadardır ?

PV = nRT

P x 0,800 L = 0,2 x 0,082 L atm mol-1 K-1 x (273 + 275) K

P = 11,2 atm
Genel Gaz Denklemi:

Bazı durumlarda gazlar iki farklı koşulda tanımlanır. Bu durumda ideal gaz denklemi, başlangıç ve son durum olmak üzere iki kere uygulanır.

PiVi = ni R Ti R = PiVi / ni Ti

PsVs = ns R Ts R = PsVs / ns Ts


PiVi / ni Ti = PsVs / ns Ts bağıntısına genel gaz denklemi denir.


Mol kütlesi tayini :


Bir gazın sabit sıcaklık ve basınçta kapladığı hacim bilinirse, gaz miktarı (n), mol cinsinden, ideal gaz denklemiyle bulunur. Gazın mol sayısı, gaz kütlesinin (m) molekül ağırlığına (M) bölümüne eşit olduğundan, gaz kütlesi bilinirse n = m / M den yararlanarak mol kütlesi bulunabilir.

PV = mRT/M


Gaz Yoğunlukları:

Bir gazın yoğunluğu bulunurken d = m/V yoğunluk denkleminden yaralanılır. İdeal gaz denkleminde n/V yerine P/RT konulur.


d = m/V = MP/ RT

Sıvı ve katı yoğunlukları arasında belirli farklar vardır.


a. Bir gazın yoğunluğu mol kütlesi ile doğru orantılıdır. Katı ve sıvıların ise yoğunlukları ve mol kütleleri arasında kayda değer bir ilişki yoktur.
b. Gaz yoğunlukları basınç ve sıcaklığa bağlıdır. Basınç ile doğru orantılı, sıcaklık ile ters orantılıdır. Katı ve sıvıların yoğunlukları ile mol
kütleleri arasında kayda değer bir bir ilişki olmakla beraber, basınca çok az bağlıdır.


04. Gaz Karışımları:

Bir gaz karışımında gazlardan her birinin kendi yaptığı basınca kısmi basınç ismi verilir. Dalton’un kısmi basınçlar yasasına göre bir gaz karışımının toplam basıncı karışımın bileşenlerinin kısmi basınçlarının topl----- eşittir.

PT = PA + PB

nA/nT = PA / PT = VA / VT = XA

Burada nA / nT terimine A’ nın mol kesri XA ile gösterilir.

Örnek: Bir su buharı-neon gaz karışımının toplam basıncı 0.593 atm dir Su buharının o sıcaklıktaki kısmi basıncı suyun o sıcaklıktaki buhar basıncına eşittir ve 29.3 Torr dur. Neonun kısmi basıncını bulunuz.


Çözüm: P toplam = 0.593 atm = 0.593 atm x 760 Torr / atm = 450,68 Torr
Psu buharı = 29.3 Torr
Ptoplam = P su buharı + P neon
450,68 Torr = 29.3 Torr + Pneon
Pneon = 450,68 - 29.3 = 421,38 Torr
Pneon = 421,38 Torr / 760 Torr.atm-1 = 0.55 atm

05. Kinetik- Molekül Kuramı:

Gaz moleküllerinin aralarında çok büyük boşluklar bulunması onların büyük oranda sıkıştırılabilmesini sağlar. Sıvılarda ve katılarda moleküller birbirine çok sıkışık durumdadırlar. Büyük basınçlarda bile çok az bir hacim değişmesi gözlenebilir, pratikçe sıkıştırılamazlar. moleküllerinin yere düşmeden havada asılı kalmaları onların birbirleri ile devamlı çarpışma halinde olmaları ile açıklanır. Gaz moleküllerin devamlı hareket halinde olmaları gazların kinetik teorisi ile açıklanır. Gazların kinetik teorisi aşağıdaki bilgileri ortaya koyar.


1. Gaz molekülleri arasındaki boşluklar o kadar büyüktür ki bu büyük boşluklar yanında gaz moleküllerinin hacimleri ihmal edilecek kadar küçük boyuttadır.


2. Gaz molekülleri neden havada asılı kalıyor yere düşmüyor sorusuna da bir cevap olarak gaz molekülleri devamlı hareket halinde ve birbirleri ile çarpışmaktadırlar. Bir gazın bir molekülü 25°C de l atmosferde bir saniyede yaklaşık 10 9 çarpışma yapar. Gaz moleküllerinin çeperlere çarpması ise gaz basıncını oluşturur.


3. Gaz molekülleri hareketli olduğundan dolayı sahip oldukları kinetik enerjileri sıcaklıkla orantılıdır. Bir cismin hızı arttıkça kinetik enerjisi de artar.Moleküllerin hızları farklı olmasından dolayı ortalama hız alınır. Sabit sıcaklıkta tüm farklı gaz moleküllerinin eşit kinetik enerjiye sahip olacağı düşünülürse yüksek molekül ağırlıklı bir gaz molekülünün, düşük molekül ağırlıklı gaz molekülüne göre daha düşük hızlı olacağı bulunur.


4. Gaz moleküllerinin kabın duvarları veya birbirleri ile çarpışmaları mükemmel elastiktir. Çarpışan moleküller arasında enerji alışverişi olabilir. Fakat çarpışan moleküllerin toplam enerjisi öncekinin aynısıdır.


06. Graham'ın Gazların Yayılma Kanunu:

Yayılma (difüzyon), rastgele molekül hareketi sonucu moleküllerin göç etmesidir. İki yada daha fazla gazın yayılması, moleküllerin karışıp bulunduğu yerde homojen bir karşım oluşturması ile sonuçlanır. Dışa yayılma (efüzyon) gaz moleküllerinin bulundukları kaptaki bir delikten dışa doğru kaçmasıdır. İki değişik gazın dışa yayılma hızları mol kütlelerinin kare kökü ile ters orantılıdır.

A nın dışa yayılma hızı /B nin dışa yayılma hızı = (ums)A / ( ums)B = ((3RT/MA) / (3RT/MB))1/2 = (MB/MA) 1/2

Graham yasası ancak bazı koşullarda uygulanabilir. Dışa yayılma için gerekli gaz basıncı moleküllerin bağımsız olarak kaçışına olanak sağlayacak şekilde yani fışkırmayacak biçimde çok küçük olmalıdır. Delikler moleküller geçerken çarpışma olamayacak şekilde küçük olmalıdır.

Örnek: Bir delikten yayılan gaz miktarlarının karşılaştırılması. 2.2 x 10-4 mol N2(g) küçük bie delikten 105 saniye dışa yayılmaktadır. Aynı delikten 105 saniyede ne kadar H2(g) dışa yayılır?

H2 molekülleri N2 den daha az kütleye sahiptir. Gazlar aynı sıcaklıkta karşılaştırıldığında H2 molekülleri daha büyük hıza sahiptir.

x mol H2 / 2.2x10-4 mol N2 = (MN2 /MH2) 1/2 = ( 28.014 / 2.016) 1/2 =3.728

x mol H2 = 3.728 x 2.2x10-4 = 8.2 x 10-4 mol H2


Örnek: Dışa yayılma zamanlarının mol kütleler ile ilişkisi. Küçük bir delikten bir Kr(g) örneği 87.3 s de kaçar ve aynı koşullarda bilinmeyen bir gaz için bu süre 42.9 s dir. Bilinmeyen gazın mol kütlesi nedir?

bilinmeyen dışa yayılma zamanı / Kr nin dışa yayılma zamanı = 42.9 s / 87.3 s = (Mx / MKr ) 1/2 = 0.491

Mx = ( 0.491)2 x MKr = (0.491)2 x 83.80 = 20.2 g/mol


07. Gerçek ( İdeal olmayan) Gazlar

İdeal gaz bağıntısı tanıtılırken gerçek gazlarında uygun koşullarda ideal gaz yasasına uyduğu belirtilmişti. Bir gazın ideal gaz koşulundan ne kadar saptığının ölçüsü sıkıştırılabilirlik faktörü olarak belirlenir. Bir gazın sıkıştırılabilirlik faktörü PV/nRT oranıdır. İdeal gaz bağıntısından (PV = nRT ) bir ideal gaz için bu oranın PV / nRT =1 olduğunu biliyoruz. Gerçek bir gaz için deneysel olarak belirlenen PV /nRT oranının 1'e yakınlığı gazın ne kadar ideal davrandığının ölçüsüdür. Bütün gazlar yeterince düşük basınçlarda ( 1atm den düşük) ideal davranırlar. Fakat artan basınçlarda saparlar. Çok yüksek basınçlarda ise sıkıştırılabilirlik faktörü daima 1 den büyüktür.



* Gerçek gazlar yüksek sıcaklık ve düşük basınçlarda idealliğe yaklaşırlar.

* Gerçek gazlar düşük sıcaklık ve yüksek basınçlarda ideallikten uzaklaşırlar.

Van der Waals denklemi

Gerçek gazlar için bir kaç denklem çıkarılmıştır. Bunlar ideal gaz denkleminden çok daha geniş bir sıcaklık ve basınç aralığında kullanılabilirler.

( P + n2a/V2) ( V-nb) = nRT


Örnek: 1.00 mol Cl2 (g) 273 K de 2.00 L lik bir hazcim kaplıyor. Basıncı van der Waals denklemini kullanarak hesaplayınız. a= 6.49 L2 atm mol-2 ve b= 0.0562 L mol -1

P = nRT/ ( V-nb) - n2a/V2

n = 1.00 mol V = 2.00 L T = 273K R =0.08206 L atm mol-1 K-1

n2 a = ( 1.00)2 mol 2 x 6.49 L2atm/mol2 = 6.49 L2 atm

nb = 1.00 mol x 0.0562 L mol -1 = 0.0562 L

P = 1.00 mol x 0.08206 L atm mol -1 K -1 x 273 K /( 2.00 -0.0562)L - 6.49 L2 atm / (2.00)2 L2

P = 11.5 atm - 1.62 atm = 9.9 atm



Maddenin Gaz Hali :

Sıvı içerisinde bulunan gaz kabarcıkları sıvı yüzeyine yaklaştıkça hacimleri büyür, neden?
Sıvı içerisinde bulunan gaz kabarcıkları yüzeye yaklaştıkça hacimleri büyür. Çünkü sıvının tabanında gaza yapılan basınç yüzeye yaklaştıkça azalır bundan dolayı gazın haçmi büyür.
Arabaların fren sisteminde neden gaz yerine sıvı kullanılır ?

Arabalarda gaz yerine sıvı kullanılmasının nedeni gazların sıkışabilirliğidir. Sıvıların sıkıştırılma özelliği olmadığı için fren tertibatında kullanılmaktadır. Sıvılara sıkıştırılmak üzere bir etki yapıldığında bunu aynen bulunduğu sistemin çeperlerine iletir. Arabalarda bu özellik kullanılarak fren tertibatındaki balataların sıkıştırılması sağlanır.

Yüksek tansiyonun sebebi nedir ? Yüksek tansiyonu olan bir kişinin nasıl bir yerde yaşaması gerekir ?
Yüksek tansiyonun sebebi insan vucudundaki kan basıncının dış basınca göre daha yüksek olmasından dolayıdır.Dış basınc ile kan basıncının eşit olmaması halinde rahatsızlıklar meydana gelir. Kan basıncı yüksek olan kişiler hava basıncının yüksek olduğu yerlerde yaşamak zorundalar. Buralar da deniz kenerlarıdır.
Ellerinizi sıvı azotla (73 Kelvin derece veya -196C0 ) hiç zarar görmeden yıkamanız mümkünmüdür ?

Kızgın bir tavaya bir damla su damlatırsanız,su damlasının tavada hızla gezinerek çok uzun süre kaldığını görürüz.Sıvı azotun kaynama noktası (1atm.basınçta) teninizin ısısından 230C0 daha azdır. Derinin"aşırı"sıcaklığı sıvıyı hızla kaynatır ve deriyle soğuk sıvı arasında bir gaz tabakası oluşur.Gaz tabakası deriyi soğuk sıvıdan yalıtır.Tava ne kadar sıcaksa,su damlaları o kadar uzun süre kalır.Yüksek ısı daha iyi bir gaz tabakası oluşturur ve ısının damlaya iletilmesini yavaşlatır.Kızgın tavada su damlalarının hızla hareketinin sebebi de altlarında oluşan su buharından kaynaklanır.
Süt bir karışımdır. Sütün taşmasına sebep nedir? Ayrıca taşmasını önlemek için neler yapılabilir?

Çoğunluğu sudan oluşan sütün içinde ayrıca biraz yağ, protein, laktoz ve bazı mineraller vardır. Sütün içerisindeki yağ, küçük kürecikler şeklinde bulunur. Bu yağ küreçikleri yukarı doğru yükselirler ve erime noktalarına yakın bir değer de (yaklaşık 50 o C ) sıcak süt üzerinde bir tabaka oluştururlar. Isınan sütün içerisinde oluşan su buharı kabarcıklarının yüzeye ulaşmaları bu katman tarafından engellenir; kabarcıklar kabuğun altın da toplanırlar. Sayıları artan ve birleşen bu kabarcıklar, bir an gelir kabuğu ittirebilecek kadar yüksek bir basınca sahip olurlar. Bu durumda da süt taşmış olur. Sütü karıştırmak kabuğun oluşmasını engellemiyeceğinden basınç oluşmaz. Dolayısı ile süt taşmaz.




Maddenin Gaz Hali :

Moleküllerin birbirleri üzerine çekim uygulamadıkları düşünülen ve kabul edilen gaza ideal gaz denir. İdeal gaz kavr----- uyan gazlar pek azdır.(H2, He gibi). Gerçek gazlar ideal gaz kavramından az yada çok saparlar. Gazlar yüksek sıcaklık ve düşük basınçta ideal davranırlar.



Barometre :

Açık hava basıncını ölçen aletlerdir. Deniz seviyesinde 76 cm Hg sütununun yüksekliğine yada yaptığı basınca 1 atmosfer denir.
h yüksekliği kullanılan sıvının cinsine ve atmosfer basıncına bağlıdır. Borunun çapına bağlı değildir. Civa yerine ( d=13,6 gr/cm3) su kullanılsaydı (d=1gr/cm3) okunacak değer,
h1.d1=h2.d2

76.13,6 = 1.h2 den h2= 1033 cm yani 10,33 metre olurdu. Bu kadar yüksek bir değerle uğraşmak yerine civa ile daha küçük bir değerle hesap yapmak daha kolaydır. Suyun buharlaşma özelliği bulunduğundan borunun üzerindeki boşluğu doldurarak basıncın yanlış okunmasına sebep olabilir fakat civa metaldir ve kolay buharlaşmaz.



Manometre :

Kapalı kaplardaki gazların basıncını ölçen aletlerdir. İki çeşittir.

1- Açık uçlu Manometreler :Bu tür manometrelerde sistem atmosfer basıncına açıktır.

a) Gazın basıncı atmosfer basıncından Büyükse : Civa açık kolda yükselir ve gazın basıncı atmosfer basıncıyla h yüksekliğinin topl----- eşittir.

b) Gazın basıncı atmosfer basıncından küçükse :Civa gaza doğru yükselir. Gazın basıncı, Atmosfer basıncından h yüksekliği çıkarılarak bulunur.

c) Gazın basıncı atmosfer basıncına eşitse civa seviyeleri eşit olur.



2-Kapalı uçlu Manometreler: Bu tür manometrelerde sistem atmosfer basıncına kapalıdır. Civa seviyeleri arasındaki fark gazın basıncına eşittir.
P ile V ilişkisi: gazların sabit mol sayıda ve sabit sıcaklıkta basınçlarıyla hacimleri ters orantılıdır.

P1V1=P2V2 P1/T1=P2/T2 V1/T1=V2/T2 P1/n1=P2/n2 V1/n1=V2/n2

Sıcaklık : Bir maddenin ortalama kinetik enerjisidir. Gaz hesaplamalarında kesinlikle oC ile hesaplama yada yorum yapılmaz. Verilen CC 0K cinsinden sıcaklığa çevrilmelidir.
T= t 0C + 273

Farklı iki gazın sıcaklıkları eşitse ortalama kinetik enerjileri de eşittir. Kinetik enerji sadece sıcaklığa bağlıdır.

Gazların yayılma hızları molekül ağırlıklarının kareköküyle ters orantılıdır. (Graham Difüzyon Kanunu)
Yayılma hızı sıcaklığa ve molekül ağırlığına bağlıdır. İki niceliğin eşit olduğu şartlarda moleküllerin
hızları da eşittir. Örneğin sıcaklıkları eşit olan CO2 (44) ve N2O ( 44) gazlarının ortalama hızları birbirine eşittir.



Gazların Özkütlesi :

1. N.Ş.A da Özkütle : Normal şartlar altında bir gazın özkütlesi molekül ağırlığının 22,4 e bölünmesiyle bulunur.

d= MA/22,4


2. Herhangi bir şarttaki özkütle:

İdeal gaz denklemi: PV=nRT (paran varsa ne rahatsın)

(P=atm, V=litre R=22,4/273=0,082 T= kelvin cinsinden sıcaklık)
PV=m/MA.R.T ve m=d.V dir. m yerine yazılırsa, PV=(d.V/MA).R.T

P.MA=dRT




Gazların Kısmi Basıncı :

Karışım halinde bulunan gazların her birinin tek başına yaptığı basınca kısmi basınç denir. Gazların kısmi basınçları toplamı her zaman toplam basınca eşittir.

Pt=P1 + P2 + P3 +...............Pn

Pgaz= Ptoplam . (ngaz/ntoplam)
Gazların kısmi basınçları eşitse mol sayıları da eşittir.
Mol sayısı büyük olan gazın kısmi basıncı da büyüktür.

Birleşik Kaplarda Son Basıncı Bulma:
Birleşik kaplarda musluklar açıldıktan sonraki basıncı hesaplamak için,

P1V1 + P2V2 + P3V3 + PnVn = PsonVson bağıntısı kullanılır.

Gazların Kullanım Alanlarına Örnekler

Metan Gaz aletleri test gazı, motor testleri, reaktör soğutucu, yakıt

Karbonmonoksit Katalizör geri kazanımı ve indirgeyici atmosfer oluşturmak
Propan İtici gaz, yakıt, sınai soğutucu, termostat dolumları

Bütan Yakıt, itici gaz, organik kimya sanayi
Neon Lambalar, elektron tüpleri, plazma işleri, kriyojenik soğutma
Sülfürhekzaflorür Elektrik sanayi, cam izolasyon, kaçak kontrolu

Ksenon Aydınlatma, kalibrasyon gazı olara
Baymilis isimli Üye şimdilik offline konumundadır   Alıntı ile Cevapla
Okunmamış 16-Şubat-2011, 20:41   #3 (permalink)
Süper Üye
Üye Tarihi: Ocak-2011
Nerden: Türkiye
Mesajlar: 12,693
Konular: 12663
Mentioned: 2 Post(s)
Tagged: 0 Thread(s)
Standart


FİZİKSEL VE KİMYASAL DEĞİŞMELER :

Günlük hayatımızda çeşitli etkiler sonucunda maddelerde bazı değişimler olduğunu görürüz. Örneğin bir kağıdı yaktığımızda kağıdın kül olduğunu, bir buz parçasını sıcak bir yere koyduğumuzda buzun eridiğini, annemizin çeşitli sebzeleri pişirerek yemek yaptığını hepimiz görmüşüzdür.
Maddelerde meydana gelen değişimler 2 grupta incelenebilir:
• Fiziksel değişmeler
• Kimyasal değişmeler

FİZİKSEL DEĞİŞMELER :


Maddenin yapısı değişmeden sadece dış görünüşünde meydana gelen değişmelerdir. Fiziksel değişmeler sonucunda yeni maddeler oluşmaz. Sadece maddenin renk, şekil, büyüklük gibi özellikleri değişir. Fiziksel değişmeler sonucunda maddenin kimliği değişmez.


ÖRNEKLER :

• Buzun erimesi

• Kağıdın yırtılması
• Tebeşirin toz haline getirilmesi
• Küp şekerin ezilerek toz şeker haline getirilmesi
• Suyun donması
• Çaydanlıktaki suyun buharlaşması
• Camın buğulanması
• Akşamları gökyüzünün renginin maviden kızıla dönüşmesi
• Altından bilezik yapılması
• Odunun kırılması
• Camın kırılması
• Yemek tuzunun suda çözünmesi
• Yoğurttan ayran yapılması
• Bakırdan tencere yapılması
• Havucun rendelenmesi

KİMYASAL DEĞİŞMELER :


Maddenin iç yapısında meydana gelen değişmelerdir. Kimyasal değişmeler sonucunda maddenin kimliği değişir ve yeni maddeler oluşur. Kimyasal değişmeye uğrayan maddeler eski haline döndürülemez.


ÖRNEKLER :

• Kömürün yanması

• Sütten yoğurt ve peynir yapılması
• Demirin paslanması
• Meyvelerin çürümesi
• Un ve sudan hamur yapılması
• Kumdan cam yapılması
• Ekmeğin küflenmesi
• Kabartma tozunun üzerine limon sıkılması
• Canlıların ölmesi
• İnsanın sindirim ve solunum yapması
• Bitkilerin fotosentez yapması
• Üzüm suyundan sirke yapılması
• Doğalgazın yanması
• Dişlerimizin çürümesi
• Yumurtanın haşlanması
• Gümüşün açık havada zamanla kararması

NOT :
Kimyasal değişmeler sonucunda hem maddenin görünümü değişir hem de yeni maddeler oluşur.

HAL DEĞİŞİM OLAYLARI


Bir maddenin dışarıdan ısı (enerji) alarak
veya dışarıya ısı (enerji) vererek bir halden başka bir hale geçmesine; “hal değiştirme” denir.

Konu milis tarafından (27-Ekim-2011 Saat 05:50 ) değiştirilmiştir.
Baymilis isimli Üye şimdilik offline konumundadır   Alıntı ile Cevapla
Okunmamış 16-Şubat-2011, 20:46   #4 (permalink)
' Bütün zaferler gökyüzüne '
Üye Tarihi: Şubat-2011
Nerden: Pegasus Tribünü
Mesajlar: 1,650
Konular: 401
Mentioned: 256 Post(s)
Tagged: 0 Thread(s)
Standart


Bu nedir ya kimya da aldığm en yüksek not 15 ti
Bay Bandista isimli Üye şuanda  online konumundadır   Alıntı ile Cevapla
Okunmamış 18-Haziran-2012, 13:53   #5 (permalink)
Administrator
Üye Tarihi: Kasım-2010
Nerden: 43,5
Mesajlar: 7,151
Konular: 2604
Mentioned: 3185 Post(s)
Tagged: 0 Thread(s)
Standart


Kimya dersi aslında bilirsen kolay bir derstir
Bay EmRe isimli Üye şuanda  online konumundadır   Alıntı ile Cevapla
Yeni Konu aç Cevapla

Konuyu Paylaş

Etiketler
10sinif, 10sınıf, kimya, konulari, konuları, lise


Konuyu Toplam 4 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 4 Misafir)
 
Seçenekler


Tüm Zamanlar GMT +2 Olarak Ayarlanmış. Şuanki Zaman: 11:21.
Forum Yazılımı ve Sürümü Site Bilgileri

Powered by vBulletin® Version
Copyright ©2010 - 2011, Jelsoft Enterprises Ltd.
Content Relevant URLs by vBSEO 3.6.0
Kuruluş Tarihi : 05.10.2010
Hazırlayan & Tasarlayan :
ForumBahane

 
  
5651 sayılı yasaya göre forumumuzdaki mesajlardan doğabilecek her türlü sorumluluk yazan kullanıcılara aittir.
Adresine mail atıldığı taktirde, ilgili konu en geç 48 saat içerisinde kaldırılacaktır.
Forum Forumlar Forum Sitesi Etiket Sitemap