Maddeler doğada üç halde bulunur: katı, sıvı ve gaz. Maddelerin bir halden başka bir hale geçmesine hal değişimi denir. Erime ve donma da birer hal değişimi olayıdır.
Erime: Bir katı maddenin ısı alarak sıvı hale geçmesine denir.
Erime Noktası: Bir katı maddenin erimeye başladığı sabit sıcaklığa erime noktası denir. Örneğin:
Her maddenin kendine özgü bir erime noktası vardır. Bu, maddeleri birbirinden ayırt etmek için kullanabileceğimiz bir özelliktir.
Donma: Bir sıvı maddenin ısı vererek katı hale geçmesine denir.
Donma Noktası: Bir sıvı maddenin donmaya başladığı sabit sıcaklığa donma noktası denir.
Önemli bir kural:
Bir maddenin erime noktası, aynı zamanda onun donma noktasına eşittir.
Örneğin:
Sonuç olarak; erime noktası bir katının sıvıya dönüştüğü, donma noktası ise bir sıvının katıya dönüştüğü sabit sıcaklıktır ve bu iki değer birbirine eşittir.
Soru 1: Bir öğrenci laboratuvarda saf su ve tuzlu suyun donma süreçlerini gözlemliyor. Saf su 0°C'de donmaya başlarken, tuzlu suyun -5°C'de donduğunu görüyor. Bu durumun temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
a) Tuzlu suyun hacmi daha azdır.
b) Tuz, suyun donma noktasını düşürür.
c) Saf su daha hızlı ısı kaybeder.
d) Tuzlu suyun buharlaşma hızı daha yüksektir.
Cevap: b) Tuz, suyun donma noktasını düşürür.
Çözüm: Saf bir maddeye çözünen bir katı eklenirse, maddenin donma noktası düşer. Tuz (NaCl) suda çözündüğü için suyun donma noktası 0°C'nin altına iner.
Soru 2: Aşağıdaki tabloda X, Y ve Z maddelerinin erime ve kaynama noktaları verilmiştir.
X: Erime Noktası = 80°C, Kaynama Noktası = 200°C
Y: Erime Noktası = -10°C, Kaynama Noktası = 60°C
Z: Erime Noktası = 115°C, Kaynama Noktası = 450°C
Oda sıcaklığının 25°C olduğu bir ortamda bu maddelerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
a) X maddesi katı haldedir.
b) Y maddesi gaz haldedir.
c) Z maddesi sıvı haldedir.
d) Y maddesi sıvı haldedir.
Cevap: d) Y maddesi sıvı haldedir.
Çözüm: Bir maddenin bulunduğu hali, oda sıcaklığının onun erime ve kaynama noktalarına göre konumu belirler. Y maddesinin erime noktası (-10°C) oda sıcaklığından (25°C) düşük, kaynama noktası (60°C) ise oda sıcaklığından yüksektir. Bu nedenle Y, 25°C'de sıvı halde bulunur.
Soru 3: Bir öğrenci, özdeş iki kaba eşit miktarda buz koyup birini güneş ışığı altına, diğerini oda sıcaklığındaki gölge bir alana yerleştiriyor. Güneş ışığı altındaki buzun daha hızlı eridiğini gözlemliyor. Bu deneyden çıkarılabilecek en doğru sonuç aşağıdakilerden hangisidir?
a) Buzun erime süresi sadece kaptan etkilenir.
b) Erime hızı, maddenin dışarıdan aldığı ısı enerjisi miktarına bağlıdır.
c) Buzun erime noktası bulunduğu ortama göre değişir.
d) Gölgedeki buz daha saf olduğu için geç erir.
Cevap: b) Erime hızı, maddenin dışarıdan aldığı ısı enerjisi miktarına bağlıdır.
Çözüm: Güneş ışığı altındaki buz daha fazla ısı enerjisi aldığı için daha hızlı erir. Bu durum, erime hızının dışarıdan alınan ısı miktarıyla ilişkili olduğunu gösterir. Erime noktası (0°C) ise maddenin kendisine özgü bir özelliktir ve bu deneyde değişmemiştir.
