Günlük hayatta kullandığımız ve amaçları birbirinden farklı birçok obje bulunur. Bazı durumlarda bunların bir birleşimden mi ibaret olduğunu yoksa doğrudan saf halini mi kullandığımızı sorgularız. Gelin bu durumu doğaya uyarlayalım. O halde aklımıza gelen ilk sorulardan biri şu olacaktı: Doğadaki tüm maddeler saf madde midir? Bu sorunun cevabına ulaşmak için öncelikle maddenin ve saf maddenin ne olduğunu öğrenmek gerekir. Bu soruların cevaplarını verelim, sonrasında asıl sorumuza geri döneceğiz.
Saf Madde Nedir?
Eğitim ve öğretimde, kimya dersi içerisinde görebileceğimiz saf madde kavramı, aslında yapısı içerisinde kendisinden başka bir madde bulunmaması anlamına gelmektedir. Örneğin bir gümüşün saf hali, işlenmemiş ve yapısına herhangi ek madde katılmamış halidir. Eğer maddesel olarak bir karışımdan bahsedersek, demir-gümüş karışımını endüstriyel bir materyal olarak kullanmamız gibi, bu kavram artık saf maddeler sınıfında değil karışım maddeler sınıfında yer alır. Saf maddeler doğada tek bir maddeden oluştuğu için herhangi bir ayrıştırma yapılamaz.
Bunu gözle görülür bir şekilde anlamak ne yazık ki çok zordur. Kimya biliminin özel araç-gereçleriyle anlaşılabilir olduğunu biliyoruz. Fakat bilinenlere rağmen halen bazı maddeler saf mı, yoksa karışım mı, tam olarak anlamak son derece zordur.
Saf Maddelerin Özellikleri
Maddeler genel olarak saf olan ve saf olmayan olarak ikiye ayrılır. Hacme ve kütleye sahip her şey madde olarak sayılır. Saf maddeler, diğer ismi ile arı maddeler, aynı tür içerikte bulunan ve aynı tür tanecik biçiminde olan maddelerdir. Bu tür maddeler kendileri arasında da aynı özellikleri barındırmaktadır:
- Saf maddeler birbiriyle aynı yapıda ve tanecikte olmaktadır. Bu sebeple saf madde içerisinde yabancı herhangi bir madde bulunamaz.
- Saf maddelerin hepsi homojen bir yapıda bulunur.
- Saf maddeler belirli bir kaynama ve erime noktasına sahiptirler.
- Saf maddelerin tümünün öz kütleleri sabit yapıda bulunmaktadır.
Saf maddeler de kendi içerisinde ikiye ayrılır:
Elementler
Elementleri tanımlayan ve ilk bulan kişi sayılan Robert Boyle, aynı tür yapıda bulunan ve tanecikli yapıya sahip olan kendisinden başka basit yapıda maddeye dönüşemeyen tüm saf maddeleri element olarak tanımlar. Bu maddelerin tamamı aynı atomlara sahiptir. Toplamda 118 adet element bulunur ve bunların 94 tanesi doğada bulunabilir haldedir. Özelliklerini sıralamak gerekirse:
- Elementler saf madde olarak geçer.
- Elementlerin içerisinde tek bir atom türünü bulundurur.
- Her elementin kendisine ait bir tane sembolü vardır.
- Her elementin bir yoğunluk, erime ve kaynama noktası bulunmaktadır.
- Homojen yapıda bulunurlar.
Bileşikler
Bileşikler, karışım maddeler ile karıştırılmamalıdır. Karışımlar birbirinden farklı iki maddeden oluşur. Fakat bileşikler, birden fazla ve farklı elementin birleşimi ile oluşan saf maddelerdir. Ek olarak aynı elementler gibi farklı özelliklere sahiptirler. Bu özellikleri sıralamak gerekirse;
- Bileşikler hem saf madde hem de homojen yapıda bulunabilir.
- Bileşiklerin her biri formüller sayesinde gösterilmektedir.
- Her bileşiğin erime ve kaynama seviyesi bulunur.
- Bileşikler sadece kimyasal yollar sayesinde elementlerine ayrılabilir.
- Kimyasal bir tepkime sonucu oluşurlar.
- Bileşikler yapı olarak en az 2 farklı elementin bir araya gelmesiyle oluşabilir.
- Bileşikler hem iyonik hem de molekül yapıda bulunabilir.
Karışım Maddeler Nedir?
Yukarıda da değindiğimiz gibi, yapısında birden fazla maddeyi barındıran, doğal ya da suni bir şekilde birleşim göstermiş maddeler karışım maddeler olarak adlandırılır. Karışım göstermiş maddeler, kendi özelliklerinden bir şey kaybetmezler ve saf maddelere olduğu gibi ayrışmaz durumda değildir. Ayrıştırmak adına kullanılan birkaç yöntem mevcuttur.
Karışımlar iki ayrı çeşit üzerinden incelenir:
Homojen Karışım
Birbiri içerisinde iki maddenin tam şekilde geçmesiyle oluşmuş karışımlara homojen karışım adı verilir. Buna örnek olması adına en sık tuzlu su ve şekerli su kullanılır. Aynı zamanda hava içerisinde birbiriyle tam bir şekilde karışmış iki madde de homojen karışma örnek olabilir. Homojen karışımlar gözle görülmesi zor karışımlardır. Bu yüzden özel araçlarla belirlenen ve direkt olarak kimya bilimi içerisinde gözlemlenmesi gereken maddelerdir.
Homojen karışımlar hakkında daha detaylı bilgi almak için Homojen Nedir? Homojen Karışım Örnekleri Nelerdir? yazımıza göz atın.
Heterojen Karışım
Homojen karışımın tam tersi olan heterojen karışım, birbirine temas eden ancak tam olarak karışmamış maddeler için kullanılır. En büyük örnek olarak zeytinyağlı su gösterilebilir. Zeytinyağı ile su karıştığında yağ suyun üzerinde kalır. Birbirlerine teması hala söz konusudur fakat asla birbirlerine tam olarak karışamazlar. Ek olarak örnek vermek gerekirse; Kum ve su, şeker ve tuz, çerezler, salata çeşitleri gibi heterojen karışımlar mevcuttur.
Doğada Bulunan Maddelerin Hepsi Saf Madde Midir?
Bu bilgiler ışığında elbette doğada bulunan ve bulanacak maddelerin birer saf madde olması kesin değildir. İncelenen ve elde bulunan maddenin özelliklerine bakılarak bu sorunun cevabını vermek çok daha faydalı olacaktır. Eğer karışım maddeler grubunda değilse ve gerekli koşullar sağlanırsa maddenin bir saf madde olduğunu söyleyebiliriz. Fakat aksi yönde bir kanıt bulunursa yönümüzü saf maddeden, karışım maddeler sınıfına çevirmeliyiz.
Bunun detaylı incelenmesi gerekli araç-gereçlerle beraber yapıldıktan sonra bir kanıya varmak çok daha doğru bir karar olacaktır. İlk başta sorduğumuz sorunun cevabına gelirsek, hayır doğada bulunan her madde bir saf madde değildir.
