Türkiye'nin en güncel forumlardan olan forumdas.com.tr'de forumda aktif ve katkısı olabilecek kişilerden gönüllü katkıda sağlayabilecek kişiler aranmaktadır.
Suyun Molekul Maketi,
Suyun Molekul Yapısı,
Yeryuzundeki hayatın temeli olan suyun oluşabilmesi ise aslında son derece zordur Oncelikle suyun bileşenleri olan hidrojen ve oksijen molekullerini bir cam kabın icinde duşleyelim O kabın icinde cok uzun bir sure bırakalım Bu gazlar kabın icinde yuzlerce yıl bile hic su oluşturmayabilirler Oluştursalar da cok yavaş olarak, mesela binlerce yıl sonra kabın dibinde cok az su farkedilebilir
Boyle bir durumda suyun bu derece yavaş oluşmasının sebebi sıcaklıktır Oda sıcaklığında oksijenle hidrojen cok yavaş tepkimeye girerler
imagessuyunmolekulyapisinigosterenmaket5ad13a02af476
Oksijen ve hidrojen, serbest halde iken H2 ve O2 molekulleri halinde bulunurlar Bu molekullerin su molekulunu oluşturmak icin birleşmeleri icin carpışmaları gerekir Bu carpışma sonucunda, hidrojen ile oksijen molekulunu oluşturan bağlar zayıflar ve oksijen ile hidrojen atomlarının birleşmesine engel kalmaz Sıcaklık, bu molekullerin enerjisini, dolayısıyla hızlarını arttırdığı icin carpışmaların sayısını da buyuk olcude arttırır Boylece, tepkimenin hızlı ilerlemesini sağlar Ancak, şu anda yeryuzunde suyun oluşmasını sağlayacak kadar yuksek ısı yoktur Suyun oluşması icin gerekli olan ısı, dunya oluşurken sağlanmış ve dunyanın dortte ucluk kısmını oluşturan su o zaman oluşmuştur Artık bu su kaynakları buharlaşarak atmosfere yukselmekte, orada da soğuyarak yağmur şeklinde yeniden yeryuzune donmektedir Yani mevcut miktara yeni bir ilave olmaz, sadece bir cevrim yaşanır
Su, kimyasal olarak pekcok olağanustu ozelliğe sahiptir Her bir su molekulu hidrojen ve oksijen atomlarının birleşmesiyle oluşmuştur Biri yakıcı, diğeri de yanıcı olan iki gazın birleşerek bir sıvıyı, hem de suyu oluşturuyor olmaları oldukca ilginctir
Kimyasal olarak suyun nasıl oluştuğuna gelince; suyun elektrik yuku sıfır yani notrdur Ancak oksijen ve hidrojen atomlarının buyukluklerinden dolayı su molekulunun oksijen tarafı hafifce eksi, hidrojen tarafı da hafifce artı yukludur Birden fazla su molekulu biraraya geldiğinde artı ve eksi yukler birbirini cekerek hidrojen bağı denilen cok ozel bir bağı oluşturur Hidrojen bağı cok zayıf bir bağdır ve omru aklımızın kavrayamayacağı kadar kısadır Bir hidrojen bağının omru, yaklaşık olarak bir saniyenin yuzmilyarda biri kadardır Ama bağlardan biri kırıldığında hemen bir diğer bağ oluşur Boylece su molekulleri birbirlerine yapışırlar ve diğer taraftan zayıf bir bağla birbirlerine bağlandıklarından akışkan olurlar
Hidrojen bağlarının suya kattığı bir başka ozellik de, suyun sıcaklık değişimlerine direnc gostermesidir Havanın sıcaklığı aniden artsa bile suyun sıcaklığı yavaş yavaş artar, aynı şekilde havanın sıcaklığı aniden duşse bile suyun sıcaklığı yavaş yavaş duşer Suyun sıcaklığının onemli oranda oynayabilmesi icin cok buyuk miktarlarda ısı enerjisine ihtiyac vardır Suyun ısı enerjisinin bu derece yuksek olmasının canlı hayatına sağladığı cok buyuk faydalar vardır Cok basit bir ornek verecek olursak, vucudumuzda cok buyuk oranda su vardır Su eğer havadaki ani sıcaklık iniş ve cıkışlarına aynı oranda uysaydı aniden ateşimiz cıkardı veya aniden donardık
Aynı şekilde, suyun buharlaşmak icin de cok buyuk bir ısı enerjisine ihtiyacı vardır Su buharlaşırken, cok ısı enerjisi kullandığı icin suyun sıcaklığında eksilme olur Yine insan vucudundan bir ornek verecek olursak; vucudumuzun normal sıcaklığı 36oCdir ve dayanabileceğimiz en yuksek sıcaklık 42oCdir Aradaki bu 6oClik aralık cok kucuk bir aralıktır ve birkac saat guneş altında calışmak vucut sıcaklığını bu kadar arttırabilir Ancak vucudumuz terleyerek, yani icindeki suyu buharlaştırarak cok buyuk miktarda ısı enerjisi harcar ve vucut sıcaklığı duşer Vucudumuz otomatik olarak calışan boyle bir mekanizmya sahip olmasaydı, birkac saat guneş altında calışmak bile bizler icin oldurucu olurdu
Aşağıdaki resimde solda tek bir su molekulu, sağda ise birbirleriyle 'hidrojen bağı' oluşturmuş su molekulleri gorulmektedir
imagessuyunmolekulyapisinigosterenmaket5ad13a04160d0
Hidrojen bağlarının suya kazandırdığı bir başka olağanustu ozellik , suyun sıvı iken katı haline oranla daha yoğun olmasıdır Halbuki, yeryuzundeki maddelerin coğu katı iken sıvı haline oranla daha yoğundur Ancak, su diğer maddelerin tersine donarken genleşir Bunun sebebi hidrojen bağlarının su molekullerinin birbirlerine sıkı şekilde bağlanmasını engellemesi ve arada bircok boşluğun kalmasıdır Su sıvı iken hidrojen bağları kırıldığından oksijen atomları birbirine yaklaşır ve daha yoğun bir yapı elde edilir
Bu durum aynı şekilde buzun sudan daha hafif olmasını da beraberinde getirir Normalde herhangi bir metali eritip icine aynı metalden birkac katı parca atsanız, bu parcalar hemen dibe coker Ancak suda durum farklıdır Onbinlerce ton ağırlığındaki buz dağları suyun uzerinde mantar gibi yuzmektedirler Peki suyun bu ozelliğinin ne gibi bir faydası olabilir?
Havalar cok soğuduğunda ırmaktaki suyun tamamı değil, sadece uzeri donar Su, +4oCde en ağır halindedir ve bu dereceye ulaşan su hemen dibe coker Suyun uzerinde katman halinde buz oluşur Bu katmanın altında su akmaya devam eder ve +4oC canlıların yaşayabileceği bir sıcaklık olduğu icin sudaki canlılar bu sayede hayatlarını surdururler
Suyun Molekul Yapısı,
Yeryuzundeki hayatın temeli olan suyun oluşabilmesi ise aslında son derece zordur Oncelikle suyun bileşenleri olan hidrojen ve oksijen molekullerini bir cam kabın icinde duşleyelim O kabın icinde cok uzun bir sure bırakalım Bu gazlar kabın icinde yuzlerce yıl bile hic su oluşturmayabilirler Oluştursalar da cok yavaş olarak, mesela binlerce yıl sonra kabın dibinde cok az su farkedilebilir
Boyle bir durumda suyun bu derece yavaş oluşmasının sebebi sıcaklıktır Oda sıcaklığında oksijenle hidrojen cok yavaş tepkimeye girerler
imagessuyunmolekulyapisinigosterenmaket5ad13a02af476
Oksijen ve hidrojen, serbest halde iken H2 ve O2 molekulleri halinde bulunurlar Bu molekullerin su molekulunu oluşturmak icin birleşmeleri icin carpışmaları gerekir Bu carpışma sonucunda, hidrojen ile oksijen molekulunu oluşturan bağlar zayıflar ve oksijen ile hidrojen atomlarının birleşmesine engel kalmaz Sıcaklık, bu molekullerin enerjisini, dolayısıyla hızlarını arttırdığı icin carpışmaların sayısını da buyuk olcude arttırır Boylece, tepkimenin hızlı ilerlemesini sağlar Ancak, şu anda yeryuzunde suyun oluşmasını sağlayacak kadar yuksek ısı yoktur Suyun oluşması icin gerekli olan ısı, dunya oluşurken sağlanmış ve dunyanın dortte ucluk kısmını oluşturan su o zaman oluşmuştur Artık bu su kaynakları buharlaşarak atmosfere yukselmekte, orada da soğuyarak yağmur şeklinde yeniden yeryuzune donmektedir Yani mevcut miktara yeni bir ilave olmaz, sadece bir cevrim yaşanır
Su, kimyasal olarak pekcok olağanustu ozelliğe sahiptir Her bir su molekulu hidrojen ve oksijen atomlarının birleşmesiyle oluşmuştur Biri yakıcı, diğeri de yanıcı olan iki gazın birleşerek bir sıvıyı, hem de suyu oluşturuyor olmaları oldukca ilginctir
Kimyasal olarak suyun nasıl oluştuğuna gelince; suyun elektrik yuku sıfır yani notrdur Ancak oksijen ve hidrojen atomlarının buyukluklerinden dolayı su molekulunun oksijen tarafı hafifce eksi, hidrojen tarafı da hafifce artı yukludur Birden fazla su molekulu biraraya geldiğinde artı ve eksi yukler birbirini cekerek hidrojen bağı denilen cok ozel bir bağı oluşturur Hidrojen bağı cok zayıf bir bağdır ve omru aklımızın kavrayamayacağı kadar kısadır Bir hidrojen bağının omru, yaklaşık olarak bir saniyenin yuzmilyarda biri kadardır Ama bağlardan biri kırıldığında hemen bir diğer bağ oluşur Boylece su molekulleri birbirlerine yapışırlar ve diğer taraftan zayıf bir bağla birbirlerine bağlandıklarından akışkan olurlar
Hidrojen bağlarının suya kattığı bir başka ozellik de, suyun sıcaklık değişimlerine direnc gostermesidir Havanın sıcaklığı aniden artsa bile suyun sıcaklığı yavaş yavaş artar, aynı şekilde havanın sıcaklığı aniden duşse bile suyun sıcaklığı yavaş yavaş duşer Suyun sıcaklığının onemli oranda oynayabilmesi icin cok buyuk miktarlarda ısı enerjisine ihtiyac vardır Suyun ısı enerjisinin bu derece yuksek olmasının canlı hayatına sağladığı cok buyuk faydalar vardır Cok basit bir ornek verecek olursak, vucudumuzda cok buyuk oranda su vardır Su eğer havadaki ani sıcaklık iniş ve cıkışlarına aynı oranda uysaydı aniden ateşimiz cıkardı veya aniden donardık
Aynı şekilde, suyun buharlaşmak icin de cok buyuk bir ısı enerjisine ihtiyacı vardır Su buharlaşırken, cok ısı enerjisi kullandığı icin suyun sıcaklığında eksilme olur Yine insan vucudundan bir ornek verecek olursak; vucudumuzun normal sıcaklığı 36oCdir ve dayanabileceğimiz en yuksek sıcaklık 42oCdir Aradaki bu 6oClik aralık cok kucuk bir aralıktır ve birkac saat guneş altında calışmak vucut sıcaklığını bu kadar arttırabilir Ancak vucudumuz terleyerek, yani icindeki suyu buharlaştırarak cok buyuk miktarda ısı enerjisi harcar ve vucut sıcaklığı duşer Vucudumuz otomatik olarak calışan boyle bir mekanizmya sahip olmasaydı, birkac saat guneş altında calışmak bile bizler icin oldurucu olurdu
Aşağıdaki resimde solda tek bir su molekulu, sağda ise birbirleriyle 'hidrojen bağı' oluşturmuş su molekulleri gorulmektedir
imagessuyunmolekulyapisinigosterenmaket5ad13a04160d0
Hidrojen bağlarının suya kazandırdığı bir başka olağanustu ozellik , suyun sıvı iken katı haline oranla daha yoğun olmasıdır Halbuki, yeryuzundeki maddelerin coğu katı iken sıvı haline oranla daha yoğundur Ancak, su diğer maddelerin tersine donarken genleşir Bunun sebebi hidrojen bağlarının su molekullerinin birbirlerine sıkı şekilde bağlanmasını engellemesi ve arada bircok boşluğun kalmasıdır Su sıvı iken hidrojen bağları kırıldığından oksijen atomları birbirine yaklaşır ve daha yoğun bir yapı elde edilir
Bu durum aynı şekilde buzun sudan daha hafif olmasını da beraberinde getirir Normalde herhangi bir metali eritip icine aynı metalden birkac katı parca atsanız, bu parcalar hemen dibe coker Ancak suda durum farklıdır Onbinlerce ton ağırlığındaki buz dağları suyun uzerinde mantar gibi yuzmektedirler Peki suyun bu ozelliğinin ne gibi bir faydası olabilir?
Havalar cok soğuduğunda ırmaktaki suyun tamamı değil, sadece uzeri donar Su, +4oCde en ağır halindedir ve bu dereceye ulaşan su hemen dibe coker Suyun uzerinde katman halinde buz oluşur Bu katmanın altında su akmaya devam eder ve +4oC canlıların yaşayabileceği bir sıcaklık olduğu icin sudaki canlılar bu sayede hayatlarını surdururler
