Özel Ders

9. SINIF GAZLAR

9. Sınıflar kimya dersi. Gazların kinetik teorisi, gazların basıncı ve açık hava basıncı. Gazların basıncının bağlı olduğu faktörler. Konu anlatımı.

Gazlar maddenin en düzensiz halidir. Gazların tanecikleri arasında çekim kuvveti yoktur. Bu nedenle gaz tanecikleri serbestçe yayılabilir. Gazlar içine konuldukları kabı doldururlar. Gazların sıcaklığı artırılırsa kinetik enerjileri artar. Gazlar sıkıştırılabilme özelliğine sahiptirler. Bir kaptaki gazın sıcaklığı, miktarı veya her ikisi de artırılırsa basıncı artar. Çünkü içinde bulunduğu kabın çeperlerine yapılan çarpma sayısında ve hızında yükselme meydana gelir.

Araba lastikleri tonlarca yükü taşıyacak güçtedir. Bu lastiklerin içinde gaz bulunmaktadır. Yüksek miktarda gaz lastiklere çok yüksek basınç uygular ve bu basınç 50 ton yükün altında bile lastiğin ezilmemesini sağlar.

Gazlar genellikle renksiz ve kokusuz olmakla birlikte bazı gazların renk ve kokusu bulunur.

Gazlarla ilgili çeşitli teoriler ortaya atılmıştır. Bu teoriler gazların davranışının incelenmesine yardımcı olur. 19. Yüzyıl başlarında bilim adamları kinetik teoriyi ortaya koymuşlardır.

Kinetik Teorisi

1- Gaz taneciklerinin hacmi, tanecikler arasındaki uzaklığın büyüklüğü yanında ihmal edilebilir. Gaz tanecikleri her yöne gelişigüzel hareket yaparlar. Tanecikler arasındaki mesafe çok fazladır.

2- Farklı cinsteki gazların aynı sıcaklıkta ortalama kinetik enerjileri eşittir. Bu enerji sıcaklıkla doğru orantılı artar.

3- Gaz tanecikleri sürekli gelişigüzel hareket yaparlar. Bu hareket sırasında birbirlerine ve içinde bulundukları kabın çeperlerine çarparlar. Bu çarpma hareketi Brown Hareketi olarak adlandırılır. Gazların içinde bulundukları kabın çeperlerine yaptıkları çarpma yoğunluk ve şiddetine gaz basıncı denir. Gazların içinde bulunduğu kabın çeperlerine yaptığı çarpma esnektir.

4- Gaz tanecikleri arasında çarpma sırasında oluşan etkileşimler dışında başka etkileşim olmadığı kabul edilir.

Gazların Basıncı

Gaz basıncı gaz taneciklerinin içinde bulundukları kabın çeperlerine uyguladığı kuvvettir. Gaz tanecikleri bulundukları ortama homojen olarak dağılır ve sürekli hareket halindedir. Gazların bu hareketi içinde bulundukları kabın çeperlerine sürekli olarak çarpmalarına sebep olur. Kabın çeperlerine çarpan tanecikler kaba bir kuvvet uygulamaktadır. İşte bu kuvvet gazın kaba yaptığı basınçtır.

Gazların basıncı P ile gösterilir ve

P =	F	bağıntısıyla verilir.
	A

P: Gaz basıncı

F: Kuvvet

A: Yüzey Alanı

Bir kapta bulunan tanecik sayısı arttıkça kaba uygulanan basınç artar. Gazın sıcaklığı artırılırsa basınç yine artar. Kabın hacmi büyütülürse kaba uygulanan basınç azalır. Kabın hacmi küçültülürse kaba uygulanan basınç artar. Kabın içindeki gazın miktarı artırılırsa basınç da artar.

Açık Hava Basıncı

Atmosfer çeşitli gazların birbiri içinde homojen olarak dağılmasından meydana gelmiş bir gaz karışımıdır. Atmosfere genel olarak hava denilmektedir. Atmosferi meydana getiren gazların yeryüzüne uyguladığı basınca açık hava basıncı adı verilmiştir.

Atmosfer basıncını ilk ölçen bilim adamı İtalyan bilimci Toriçelli’dir.

Toriçelli içi civa dolu bir kap ve bir ucu kapalı 1 metre uzunlukta cam bir boru ile atmosfer basıncını ölçmüştür.

Toriçelli yaptığı deneyde cam boruyu civa ile doldurduktan sonra ucunu kapatmış ve bu ucu içi civa dolu kaba dik olarak daldırdıktan sonra açmıştır. Cam borudaki civanın bir kısmı kaba boşalmış bir kısmı cam boruda boşalmadan kalmıştır. Toriçelli cam boruda kalan civanın havanın kaptaki civaya yaptığı basınçtan kaynaklandığını söylemiştir.

Toriçellinin yaptığı bu düzeneğe barometre adı verilir.

0° de deniz seviyesinde civa sütunun yüksekliği 760 mm olarak ölçülmüştür. Bu değer 1 amosfer basıncı olarak kabul edilmiştir.

1 atm = 760 mmHg

Bu deneyde Toriçelli yoğunluğu büyük olduğundan civa kullanmıştır. Civa yerine su kullanılması halinde boru uzunluğunun 14 kat daha fazla olması gerekecektir. Civanın özkütlesi 13,6 g/cm³, suyun özkütlesi ise 1 g/cm³ tür. Açık hava basıncı boruda yükselen sıvının özkütlesi ile yüksekliğinin çarpımına eşittir.

Çeşitli basınç birimleri vardır. 760 mmHg yüksekliğine 1 atmosfer basıncı denir.

Torr denilen basınç birimi 1 mm Hg yüksekliğinin basıncına eşittir ki buda 1 atmosfer basıncının 1/760 ına karşılık gelir.

Bar denilen basınç birimine göre 1 atmosfer basıncı 1,013 bar ve 1013 mbar’dır.

1 atm = 760 mm Hg = 760 Torr = 1,013 bar = 1013 mb

Örnek:

Kapalı bir kaptaki gazın basıncı 14 bar olarak ölçülmüştür.

Bu basıncın kaç atm basınç değerine karşılık geldiğini bulunuz.

Çözüm:

Doğru orantı denklemiyle çözelim.

1 atm 1,013 bar

X 14 bar