Büyük Patlama Teorisi

Reklamlari:



Indir 118.78 Kb.
TitleBüyük Patlama Teorisi
Page1/4
Date conversion07.09.2013
Size118.78 Kb.
TypeBelgeleme
Sourcehttp://kadirhasanadolu.k12.tr/dokumanlar/kimya/2012-2013/elementlerkimyasi.docx
  1   2   3   4
Büyük Patlama Teorisi:

Evrenin oluşumu ile ilgili olarak öne sürülen teoriye büyük patlama yani big bang teorisi denir.

Bu teoriye göre evren yaklaşık 13,7 milyar yıl önce aşırı yoğun ve sıcak noktadan meydana gelmiştir. Madde ve enerji çok küçük bir uzama hapsedilmiştir.




Boşluk: Hiçbir maddenin ve enerjinin bulunmadığı, içinde evrenin genişlediği sonsuz bölge.

Uzay: Gök cisimleri arasında yer alan madde ve enerji bakımından seyreltik bölge.

Uzam: Sınırları belli uzay parçası


Büyük patlama ve hafif elementlerin oluşumu



(Helyumların birleşmesiyle oluşan berilyumlar kararsız oldukları için bozundular. Evren çok hızlı soğuduğundan lityumdan büyük çekirdekler oluşmadı. Günümüzde evren üzerinde yapılan teorik araştırmalarda ilk oluşan elementler olan hidrojen helyum ve lityum oranının büyük patlama sonra olması gereken oran ile uyumlu olduğunu gösteriyor. )

Ağır Elementlerin Oluşumu

  • Büyük patlamadan yaklaşık 1 milyar yıl sonra evrenin sıcaklığı -200 oC kadar düştü. Hidrojen ve helyum gazları arasındaki kütle çekim kuvvetinden dolayı dev bulutlar oluştu. Bu bulutlar büyüklüklerine göre gök ada ya da yıldız olarak belirtiliyor. Bu yıldızlar daha ağır elementler oluşturamadan şiddetli patlamalar ile dağılmıştır.

  • Bu patlamaların etkisi ile çok azda olsa ağır elementler oluştu. Bu ağır elemenler yeni oluşan yıldız gezegenlerin sıcaklıklarının çok yüksek derecelere çıkmasını sağladı.

  • Sıcaklık 100 milyon Kelvin’e ulaşınca helyum çekirdekleri birleşerek karbon çekirdekleri oluşturmaya başladı. Karbon çekirdeği gaz bulutunun iç katmanlarına doğru ilerledi.



  • Sıcaklık arttıkça karbon ve helyum birleşerek oksijen oluşturdu.

12C +4 He →16O + gama

  • Bu şekilde ikinci nesil yıldızlarda atom numarası 26 olan demir elementine kadar elementler oluşmuştur. Demir en kararlı çekirdeğe sahiptir. Karalılık nükleon başına düşen bağlanma enerjisiyle ilgilidir.





Demirden büyük elementlerin oluşması için çok daha büyük enerjiye ihtiyaç vardır. Bu enerji ise çok büyük kütleli yıldızlar patladıklarında ortaya çıkar. Buna süpernova patlaması denir. Süpernova patlaması sonucu ağır çekirdekler nötron bombardımanına ve beta bozunmasına uğrayarak daha ağır çekirdekler oluşturur.

Elementlerin Bolluk Oranları






Elementlerin oluşabilmesi için nükleer füzyon tepkimeleri olmalıdır. Bu tepkimeler için çok yüksek sıcaklık ve basınca ihtiyaç vardır. Bu durum yıldız büyüklüğündeki gök cisimlerin de olabilir. Bu bakımdan elementlerin bolluk oranları karşılaştırıldığında dünyamız ömrünü tamamlamış bir yıldızın kalıntılarından oluşmuştur.



Alüminyum, silisyum ve demir elementlerinin dünyada fazla bulunmasının nedeni bu atomların çekirdeklerinin diğer elementlere göre daha kararlı olmasıdır. Oksijen yüzdesinin fazla olması ise bitkilerin fotosentez sonucu oksijen oluşturmasıdır.

Alüminyum, silisyum ve oksijen yeryüzünde bileşikleri halinde bulunurlar. Bu bileşikler silikat, oksit ve alüminasilikatlardır. Al2O3 bileşiği yer kabuğunun yapısında bolca bulunur.

ELEMENTLERİN ELDE EDİLME YÖNTEMLERİ





Mineral: Doğada bulunan belirli bir kimyasal bileşimi ve kristal yapısı olan homojen ve çoğunlukla katı maddelere mineral denir. Metallerin bileşikleridir.

Minerallerin özellikleri:







Cevher: Elde edilmeye değer miktarda bir veya birden fazla element içeren minerallere cevher yada filiz denir.

Metallerin, doğal kaynaklardan elde edilmesi ve kullanım amacına uygun bir biçimde hazırlanmasına metalurji denir.

Cevherlerden Metal Elde Etme İşlemleri

1. Kırma-öğütme: Cevherler genellikle kum, kil ve granit gibi istenmeyen maddeler içerir. Bu maddelere gang denir. Gang’ın uzaklaştırılma işlemine ilk olarak kırma-öğütme ile başlanır. Bu amaçla cevher birkaç defa öğütülür.


2. Zenginleştirme: Cevherdeki gangın ayrılması için uygulanan fiziksel yöntemlerdir. Cevherin zenginleştirilmesi için mineralin özelliğine bağlı olarak flotasyon, yoğunlukla ayırma, manyetik ayırma ve sıvılaştırarak ayırma işlemlerinden biri veya birkaçı uygulanır.

3. Kavurma: Bazı metaller minerallerinde sülfürlü bileşikler halinde bulunur. Metal sülfürlerinin havada ısıtılması işlemine kavurma denir.


Kavurma sonucu cevherdeki sülfür SO2 gazına dönüşerek uzaklaşır.



4. İndirgeme: Cevher kavurma sonucu veya diğer yöntemlerle oksit ve halojenüre dönüştürülür. Metal oksitlerden metal eldesi için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır. Ancak bu ekonomik değildir. Bu nedenle çeşitli maddeler kullanılarak indirgeme yapılır.

a) Karbon ile indirgeme: Bütün metal oksitleri karbon ile indirgenebilir.



b) Hidrojen ile indirgeme: Bazı metallerin indirgenmesinde kullanılabilir.



c) Daha aktif metalle indirgeme:







d) Elektroliz ile indirgeme: Lityum, bütün elementler içinde standart indirgenme potansiyeli en düşük elementtir ve lityumu indirgeyecek başka bir element yoktur. Lityum gibi standart indirgenme potansiyeli düşük olan bazı elementler genellikle oksit veya halojenürlerinin erimiş hâllerinin elektrolizi ile elde edilir.



Örnek:



ALAŞIMLAR

İki yada daha çok metalin, bazen bir metal ile ametalin yada bir metal ayrı metalin yüksek sıcaklıkta eritilip karıştırılması ile oluşan metal özelliğindeki karışımlara alaşım denir. Alaşımlarda iki elementten oluşabildiği bibi üç yada dört elementten de oluşabilir.

Alaşımların Elde Edilme Nedenleri

  1. Metallerin özellikleri değiştirilerek daha kullanışlı materyal elde etmek. Yani daha sert veya esnek erime noktası daha yüksek ve korozyona dayanıklı maddeler elde etmek.

  2. Değişik özelliklere sahip maddeler geliştirmek.

  3. Malzeme maliyetini düşürmek

  4. Isıl işlemlere uygun malzeme üretmek.

  5. Malzemenin aşınma ve dış şartların etkilerinden korumak.



Alaşımların sınıflandırılması

Tek fazdan oluşan alaşımlar homojen alaşımlardır. İki veya daha çok fazdan oluşanlar ise heterojen alaşımlardır. Alaşımların büyük bir kısmı heterojendir. Örneğin Au-Cu veya Au-Ag alaşımları heterojen, yani ikili sistemlerdir. Homojen alaşımlara örnek olarak Cu-Sn, Cu-Zn, Cu-Ni, Fe-Ni, Pb-Sn alaşımları verilebilir.

Homojen ve heterojenlik ancak mikroskop yardımı ile anlaşılabilir. Homojen ve heterojen alaşımlar alaşım elde edilirken ortamın sıcaklığına bağlı olarak değişebilir.

Yer Değiştirme İle Oluşan Alaşımlar

  1. Rastgele yer değiştirme ile oluşan alaşımlar:

Alaşım oluşurken birbiriyle tam olarak karışabilen iki metalin erimesi sırasında miktarca az olan metal atomları miktarca fazla olan metal atomlarıyla rastgele yer değiştirir. Bu tip alaşımı oluşturan elementlerin atom yarıçaplarındaki farklılık % 15 ‘den azdır.

Element atomlarının büyüklüklerinde ve elektronik yapılarında küçük farklılıklar olduğu için yer değiştirme ile oluşan alaşımlardaki atomlar metal örgünün şeklini bozar ve elektron akışını engeller. Metal örgü yapısı bozulduğu için bu tip alaşımların elektriksel ve termal iletkenliği saf elemente göre daha azdır. Ancak sertlikleri ve sağlamlıkları daha fazladır. Bu alaşımlara Cu-Zn ve Au-Ag karışımları örnek verilebilir.

  1. Süper örgü alaşımı:

Bazı özel durumlarda yer değiştirme ile oluşan alaşımlardaki atomların yeri düzenlilik gösterir. Bu tip alaşımlara süper örgü alaşımı denir. Süper örgü alaşımlarına Cu-Al-Ni alaşımı örnek olarak verilebilir.

Örgü boşluğu tipi alaşımlar

Kristal örgülü metallerin kristal yapılarının % 26 veya % 32 ‘ si boşluktur. Büyüklü bu boşlukların hacmine uygun bir element metalle karıştırılırsa bu element bu boşluklara yerleşebilir. Boşluklara giren elementler genellikle H, B, C, N gibi hacmi küçük elementlerdir.

Karbonlu ve borlu çelikler boşluklara yerleşme ile oluşan alaşımlardır. Demir atomlarından çok küçük olan karbon atomları demirin metal örgüsü içindeki boşluklara girebilir. Örneğin demirin % 2 veya daha az karbon içermesi ile oluşan çelik, atomlar arasındaki boşluklara yerleşmesiyle oluşan bir alaşımdır.

Metal örgüsünün boşluklarına yerleşen atomlar, örgüyü oluşturan atomların hareketlerini kısıtlar. Bu kısıtlama alaşımın saf metalden daha sert ve sağlam olmasını sağlar. Düşük karbon çeliklerine kolayca şekil verilebilirken yüksek karbon çelikleri çok sert ve kırılgandır.

Metaller Arası Bileşikler

Alaşımı oluşturan metaller arsındaki elektronegativite farkı büyük olduğunda metaller arsı bileşikler oluşabilir. Bunlar gerçek bir bileşik gibi düşünülür. MgZn2, Cu3Au ve Na5Zn21 en çok bilinen metaller arsı bileşiklerdir. Alaşım ve bileşik kavramları birbirinden çok keskin sınırlarla ayrılamaz. Her iki madde sınıfının özelliklerini kısmen taşıyan maddelerde bulunabilir. Ayrıca alaşımda elektron alma yeteneğine sahip yarı metaller varsa bu tip alaşımlar ( Na3As … ) bileşik özelliğine sahiptir.

Belli ve sabit bir stokiyometriye sahip alaşımların hepsinin metalle arası bileşik sayılması bir kavram yanılgısıdır. Atomlar arasındaki boşluklara yerleşmeyle oluşan bazı alaşımların stokiyometrileri sabittir. NaTL ( sodyum talyumür ) bir bileşiktir, çünkü Na+ katyonu ve ( Tl)4-4 anyonundan oluşur. Fe3C alaşımında ise Fe ve C atomları, Fe örgüsündeki boşluklar içinde C atomlarının yerleşmesi dışında hiç değişikliğe uğramamıştır.

HİDROJEN

Genel özellikler:

  • Evrende en çok bulunan elementtir. Dünyada az bulunmasının nedeni hafif olmasından dolayı atmosferden kurtulmasıdır.

  • Dünyada bileşikler halinde bulunur. En önemli bileşikleri su ve hidrokarbonlardır.

  • Hidrojen s orbitalinde bir elektron içerdiği için periyodik sistemde 1A grubunda yer alır.

  • Hidrojen bir ametaldir. Bazı özellikler bakımından halojenlere benzer.

  • Renksiz, kokusuz, tatsız ve zehirsizdir.

  • Oda sıcaklığında iki atomlu halde bulunur.

  • Yoğunluğu havaya göre çok küçüktür.

  • Sıvı hale geçebilmesi için -253 oC kadar soğutulması gerekir.

Laboratuvarda Hidrojen Elde Etme Yöntemleri

  1. Aktif metallerin su ile tepkimesi: 1A grubu metalleri ve 2A grubundan mol kütlesi büyük olan Ca, Sr ve Ba metallerinin su ile tepkimesi sonucu H2 gazı elde edilir.



  1. 1A ve 2A grubu metallerin hidrürlerinin su ile tepkimesi:



  1. Aktif metallerin asitlerle tepkimesi: Hidrojenden aktif metallerin seyreltik asitlerle tepkimesinden H2 elde edilir.



  1. Sodyumborohidrürün (NaBH4) su ile tepkimesinden:



  1. Suyun elektrolizi ile H2 eldesi : Hoffmann voltametresi ile yapılır.



Endüstride hidrojen elde etme yöntemleri

Laboratuvardaki hidrojen elde etme yöntemleri pahalı olduğundan endüstride kullanılmaz.

  1. Hurda demirin su buharı ile tepkimesi: Yüksek sıcaklıktaki (750-800 oC) demirin üzerinden (Mg da olabilir) su buharı geçirilirse H2 gazı elde edilir.



Elde edilen manyetit CO ile tepkimeye girerse tekrar demire dönüşür ve demir tekrar kullanılabilir.

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2

  1. Su gazı eldesi: Yüksek sıcaklıklardaki(1000 oC) kok kömürü su buharı ile tepkimeye girerek yakıt olarak bilinen su buharına dönüşür.



CO 500 oC ta Fe/Cu katalizörlüğünde su ile tepkimeye girerse CO2 ve H2 elde edilir. CO2 ise suda çözünme farkı ile hidrojenden ayrılır.



Not: Bu tepkime kok yerine linyit kullanılarak tek basamakta gerçekleştirilebilir.

C + 2H2O →CO2 + 2H2

  1. Hidrokarbonların su ile tepkimesinden: Yüksek sıcaklıklardaki (700-1000 oC) hidrokarbonlar uygun katalizörler eşliğinde su buharı ile tepkimeye girerek hidrojen gazı oluşturur.



  1. Suyun elektrolizi ile hidrojen eldesi:


  1   2   3   4

Add document to your blog or website
Reklamlari:

Similar:

Büyük Patlama Teorisi iconEvrenin Oluşumu: Büyük Patlama Teorisi

Büyük Patlama Teorisi iconBÜYÜk patlama

Büyük Patlama Teorisi iconX Patlama üst limitinde oksijen fazlalığından patlama olmaz. ← Doğru cevap

Büyük Patlama Teorisi iconBÜYÜk bir köRDÜGÜM; evrim teorisi

Büyük Patlama Teorisi icon“ Sihirli Dadı” filminin ikinci bölümü, “Nanny McPhee and the Big Bang Nanny McPhee Büyük Patlama” 11 Haziran 2010’da gösterilmeye başlanacak

Büyük Patlama Teorisi iconYasanın daha iyi anlaşılıp,sağlıklı bir şekilde yorumlanabilmesi için dayandığı “Suç Genel Teorisi” ve “Yaptırım Teorisi” uygulayıcının en önemli kaynağı olması gerektiği düşüncesiyle her iki teori özetlenmeye çalışılmıştır

Büyük Patlama Teorisi iconOyun teoriSİ ve rekabet oyunlari böLÜM oyun teoriSİ nediR?

Büyük Patlama Teorisi iconModern atom teoriSİ Modern Atom Teorisi 1924 yılında Fransız Louis de brogliE

Büyük Patlama Teorisi iconPatlama ya karşi korumali iŞletme araçlari siniflandirmasi

Büyük Patlama Teorisi icon06. 09. 2012 afyonkarahisar müHİmmat depo komutanliğinda meydana gelen patlama

Sitenizde bu düğmeye yerleştirin:
Belgeleme


The database is protected by copyright ©trdocs.org 2012
mesaj göndermek
Belgeleme
Main page