Çoğu madde, koşullara bağlı olarak katı, sıvı veya gaz halinde olmak üzere üç toplanma durumundan birinde olma özelliğiyle karakterize edilir.
Örneğin, 0-100 o C sıcaklık aralığında normal basınçta su sıvıdır, 100 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yalnızca gaz halinde bulunabilir ve 0 o C'nin altındaki sıcaklıklarda katıdır.
Katı haldeki maddeler amorf ve kristal olarak ikiye ayrılır.
Amorf maddelerin karakteristik bir özelliği, net bir erime noktasının olmamasıdır: akışkanlıkları artan sıcaklıkla birlikte yavaş yavaş artar. Amorf maddeler arasında balmumu, parafin, çoğu plastik, cam vb. gibi bileşikler bulunur.
Bununla birlikte, kristalli maddelerin belirli bir erime noktası vardır; kristal yapıya sahip bir madde, belirli bir sıcaklığa ulaştığında, yavaş yavaş değil, aniden katı halden sıvı duruma geçer. Kristalli maddelerin örnekleri arasında sofra tuzu, şeker ve buz bulunur.
Amorf ve kristal katıların fiziksel özelliklerindeki fark öncelikle bu tür maddelerin yapısal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Amorf ve kristal haldeki bir madde arasındaki farkın ne olduğu en kolay şekilde aşağıdaki çizimden anlaşılabilir:
Gördüğünüz gibi amorf bir maddede, kristalin aksine, parçacıkların dizilişinde bir düzen yoktur. Kristalin bir maddede birbirine yakın iki atomu zihinsel olarak düz bir çizgiyle bağlarsanız, aynı parçacıkların bu çizgi üzerinde kesin olarak tanımlanmış aralıklarla uzanacağını görebilirsiniz:
Dolayısıyla kristal maddeler söz konusu olduğunda kristal kafes gibi bir kavramdan bahsedebiliriz.
Kristal kafes kristali oluşturan parçacıkların bulunduğu uzay noktalarını birbirine bağlayan uzaysal çerçeve denir.
Kristali oluşturan parçacıkların uzayda bulunduğu noktalara denir. kristal kafes düğümleri .
Kristal kafesin düğümlerinde hangi parçacıkların bulunduğuna bağlı olarak bunlar ayırt edilir: moleküler, atomik, iyonik Ve metal kristal kafesler .
Düğümlerde moleküler kristal kafes
Moleküler kafes örneği olarak buz kristali kafesiAtomların güçlü kovalent bağlarla bağlandığı moleküller vardır, ancak moleküller zayıf moleküller arası kuvvetler tarafından birbirine yakın tutulur. Bu tür zayıf moleküller arası etkileşimler nedeniyle, moleküler kafesli kristaller kırılgandır. Bu tür maddeler, önemli ölçüde daha düşük erime ve kaynama noktalarına sahip olmaları, elektrik akımını iletmemeleri ve çeşitli çözücüler içinde çözülebilmeleri veya çözülmemeleri nedeniyle diğer yapı türlerine sahip maddelerden farklılık gösterir. Bu tür bileşiklerin çözeltileri, bileşiğin sınıfına bağlı olarak elektrik akımını iletebilir veya iletmeyebilir. Moleküler kristal kafesli bileşikler birçok basit maddeyi içerir - metal olmayanlar (sertleştirilmiş H2, O2, Cl2, ortorombik kükürt S8, beyaz fosfor P4) ve ayrıca birçok karmaşık madde - metal olmayan hidrojen bileşikleri, asitler, metal olmayan oksitler, çoğu organik madde. Bir maddenin gaz veya sıvı halde olması durumunda, moleküler kristal kafes hakkında konuşmanın uygun olmadığı unutulmamalıdır: moleküler yapı tipi terimini kullanmak daha doğrudur.
Atomik kafes örneği olarak elmas kristal kafesDüğümlerde atomik kristal kafes
atomlar var. Dahası, böyle bir kristal kafesin tüm düğümleri, güçlü kovalent bağlarla tek bir kristal halinde birbirine "bağlanır". Aslında böyle bir kristal dev bir moleküldür. Yapısal özellikleri nedeniyle atomik kristal kafese sahip tüm maddeler katıdır, yüksek erime noktalarına sahiptir, kimyasal olarak aktif değildir, suda veya organik çözücülerde çözünmez ve eriyikleri elektrik akımı iletmez. Atomik yapıya sahip maddelerin bor B, karbon C (elmas ve grafit), basit maddelerden silikon Si ve karmaşık maddelerden silikon dioksit Si02 (kuvars), silikon karbür SiC, bor nitrür BN içerdiği unutulmamalıdır.
olan maddeler için iyonik kristal kafes
Kafes bölgeleri birbirine iyonik bağlarla bağlanan iyonları içerir.
İyonik bağlar oldukça güçlü olduğundan iyonik kafese sahip maddeler nispeten yüksek sertliğe ve refrakterliğe sahiptir. Çoğu zaman suda çözünürler ve eriyik gibi çözeltileri elektrik akımını iletir.
İyonik kristal kafesli maddeler arasında metal ve amonyum tuzları (NH4+), bazlar ve metal oksitler bulunur. Bir maddenin iyonik yapısının kesin bir işareti, bileşiminde hem tipik bir metal hem de metal olmayan atomların bulunmasıdır.
İyonik kafes örneği olarak sodyum klorürün kristal kafesi
serbest metallerin kristallerinde gözlenir, örneğin sodyum Na, demir Fe, magnezyum Mg, vb. Metal kristal kafes durumunda, düğümleri arasında elektronların hareket ettiği katyonlar ve metal atomları bulunur. Bu durumda, hareketli elektronlar periyodik olarak katyonlara bağlanır, böylece yüklerini nötralize ederler ve bunun karşılığında tek tek nötr metal atomları elektronlarının bir kısmını "serbest bırakır" ve sırayla katyonlara dönüşür. Aslında "serbest" elektronlar tek tek atomlara değil, kristalin tamamına aittir.
Bu tür yapısal özellikler, metallerin ısıyı ve elektrik akımını iyi iletmesine ve çoğu zaman yüksek sünekliğe (dövülebilirliğe) sahip olmasına yol açar.
Metallerin erime sıcaklıklarının yayılımı çok büyüktür. Örneğin, cıvanın erime noktası yaklaşık olarak eksi 39 °C'dir (normal koşullar altında sıvı) ve tungstenin erime noktası ise 3422 °C'dir. Normal koşullar altında cıva dışındaki tüm metallerin katı olduğu unutulmamalıdır.
Kimyasal etkileşimlere giren tek tek atomlar veya moleküller değil, maddelerdir. Maddeler bağ türlerine göre sınıflandırılır moleküler ve moleküler olmayan binalar.
Bunlar moleküllerden oluşan maddelerdir. Bu tür maddelerdeki moleküller arasındaki bağlar çok zayıftır, molekül içindeki atomlar arasındaki bağlardan çok daha zayıftır ve nispeten düşük sıcaklıklarda bile kırılırlar - madde önce sıvıya, sonra gaza dönüşür (iyotun süblimleşmesi). Moleküllerden oluşan maddelerin erime ve kaynama noktaları molekül ağırlığı arttıkça artar. Moleküler maddeler atomik yapıya sahip maddeleri (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W) içerir, aralarında metaller ve metal olmayanlar bulunur.
Maddelerin moleküler olmayan yapısı
Maddelere moleküler olmayan yapılar iyonik bileşikleri içerir. Metal olmayan metallerin çoğu bileşiği şu yapıya sahiptir: tüm tuzlar (NaCl, K2S04), bazı hidritler (LiH) ve oksitler (CaO, MgO, FeO), bazlar (NaOH, KOH). İyonik (moleküler olmayan) maddelerin erime ve kaynama noktaları yüksektir.
Katılar: kristal ve amorf
Amorf maddeler net bir erime noktasına sahip değiller - ısıtıldıklarında yavaş yavaş yumuşarlar ve sıvı bir duruma dönüşürler. Örneğin hamuru ve çeşitli reçineler amorf bir durumdadır.
Kristal maddeler uzayda kesin olarak tanımlanmış noktalarda, oluştukları parçacıkların (atomlar, moleküller ve iyonlar) doğru düzenlenmesi ile karakterize edilir. Bu noktalar düz çizgilerle birleştirildiğinde uzaysal bir çerçeve oluşur. kristal kafes. Kristal parçacıklarının bulunduğu noktalara denir kafes düğümleri.
Kristal kafesin düğümlerinde bulunan parçacıkların türüne ve aralarındaki bağlantının niteliğine bağlı olarak dört tip kristal kafes ayırt edilir: iyonik, atomik, moleküler ve metalik .
İyonik kristal kafesler
İyonik düğümlerinde iyonların bulunduğu kristal kafesler denir. Hem basit Na +, Cl - iyonlarını hem de S0 4 2-, OH - kompleks iyonlarını bağlayabilen iyonik bağları olan maddelerden oluşurlar. Sonuç olarak, metallerin tuzları ve bazı oksitleri ve hidroksitleri iyonik kristal kafeslere sahiptir. Örneğin, küp şeklinde bir kafes oluşturan alternatif pozitif Na + ve negatif Cl - iyonlarından bir sodyum klorür kristali oluşturulur.
Sofra tuzunun iyonik kristal kafesi
Böyle bir kristaldeki iyonlar arasındaki bağlar çok kararlıdır. Bu nedenle iyonik kafesli maddeler nispeten yüksek sertlik ve mukavemet ile karakterize edilir, refrakterdir ve uçucu değildir.
Atomik kristal kafesler
atomik düğümlerinde ayrı ayrı atomların bulunduğu kristal kafesler denir. Bu tür kafeslerde atomlar birbirine çok güçlü kovalent bağlarla bağlanır. Bu tür kristal kafeslere sahip maddelerin bir örneği, karbonun allotropik modifikasyonlarından biri olan elmastır.
Elmasın atomik kristal kafesi
Atomik kristal kafesli çoğu maddenin erime noktaları çok yüksektir (örneğin elmas için 3500 ° C'nin üzerindedir), güçlü ve serttirler ve pratik olarak çözünmezler.
Moleküler kristal kafesler
Moleküler düğümlerinde moleküllerin bulunduğu kristal kafesler denir.
İyotun moleküler kristal kafesi
Bu moleküllerdeki kimyasal bağlar hem polar (HCl, H2O) hem de polar olmayan (N2, O2) olabilir. Moleküllerin içindeki atomlar çok güçlü kovalent bağlarla bağlı olmasına rağmen, moleküllerin kendi aralarında zayıf moleküller arası çekim kuvvetleri etki eder. Bu nedenle moleküler kristal kafeslere sahip maddeler düşük sertliğe, düşük erime noktalarına sahiptir ve uçucudur. Çoğu katı organik bileşiğin moleküler kristal kafesleri vardır (naftalin, glikoz, şeker).
Metal kristal kafesler
Metalik bağı olan maddeler maden kristal kafesler.
Bu tür kafeslerin bölgelerinde atomlar ve iyonlar bulunur (metal atomlarının kolayca dönüştüğü atomlar veya iyonlar, dış elektronlarını "ortak kullanım için" bırakırlar). Metallerin bu iç yapısı onların karakteristik fiziksel özelliklerini belirler: dövülebilirlik, süneklik, elektriksel ve termal iletkenlik, karakteristik metalik parlaklık.
Sayfa 1
Moleküler kristal kafesler ve karşılık gelen moleküler bağlar, ağırlıklı olarak moleküllerindeki bağların kovalent olduğu maddelerin kristallerinde oluşur. Isıtıldığında moleküller arasındaki bağlar kolayca yok edilir, bu nedenle moleküler kafesli maddelerin erime noktaları düşüktür.
Moleküler kristal kafesler, aralarında etkileşim kuvvetlerinin ortaya çıktığı, doğası gereği elektriksel olan van der Waals kuvvetleri olarak adlandırılan polar moleküllerden oluşur. Moleküler kafeste oldukça zayıf bir bağ oluştururlar. Buz, doğal kükürt ve birçok organik bileşiğin moleküler kristal kafesi vardır.
İyotun moleküler kristal kafesi Şekil 2'de gösterilmektedir. 3.17. Çoğu kristalli organik bileşiğin moleküler bir kafesi vardır.
Bir moleküler kristal kafesin düğümleri moleküller tarafından oluşturulur. Örneğin hidrojen, oksijen, nitrojen, soy gazlar, karbondioksit ve organik maddelerin kristalleri moleküler bir yapıya sahiptir.
Katı fazın moleküler kristal kafesinin varlığı, iyonların ana sıvıdan önemsiz adsorpsiyonunun ve dolayısıyla iyonik kristal ile karakterize edilen çökeltilerle karşılaştırıldığında çökeltilerin çok daha yüksek saflığının nedenidir. Bu durumda çökelme, bu reaktif tarafından çökeltilen iyonlar için farklı olan optimal asitlik bölgesinde meydana geldiğinden, komplekslerin karşılık gelen stabilite sabitlerinin değerine bağlıdır. Bu gerçek, çözeltinin asitliğini ayarlayarak belirli iyonların seçici ve hatta bazen spesifik çökeltilmesinin sağlanmasına olanak tanır. Benzer sonuçlar, çökeltilen kompleks katyonların özellikleri dikkate alınarak, organik reaktiflerdeki donör gruplarının uygun şekilde değiştirilmesiyle sıklıkla elde edilebilir.
Moleküler kristal kafeslerde, bağların lokal anizotropisi gözlenir, yani: molekül içi kuvvetler, moleküller arası kuvvetlere kıyasla çok büyüktür.
Moleküler kristal kafeslerde moleküller kafes bölgelerinde bulunur. Kovalent bağa sahip çoğu madde bu tip kristaller oluşturur. Moleküler kafesler katı hidrojen, klor, karbon dioksit ve normal sıcaklıklarda gaz halinde olan diğer maddeleri oluşturur. Çoğu organik maddenin kristalleri de bu türe aittir. Böylece moleküler kristal kafese sahip birçok madde bilinmektedir.
Moleküler kristal kafeslerde, molekülleri oluşturan moleküller birbirlerine nispeten zayıf van der Waals kuvvetleri kullanılarak bağlanırken, molekül içindeki atomlar çok daha güçlü kovalent bağlarla bağlanır. Bu nedenle, bu tür kafeslerde moleküller bireyselliklerini korurlar ve kristal kafesin bir bölgesini işgal ederler. Moleküllerin şekil ve boyut olarak benzer olması durumunda burada ikame mümkündür. Molekülleri birbirine bağlayan kuvvetler nispeten zayıf olduğundan, buradaki yer değiştirmenin sınırları çok daha geniştir. Nikitin'in gösterdiği gibi soy gazların atomları, bu maddelerin kafeslerindeki CO2, SO2, CH3COCH3 ve diğer moleküllerin izomorfik olarak yerini alabilir. Burada kimyasal formülün benzerliğine gerek yoktur.
Moleküler kristal kafeslerde moleküller kafes bölgelerinde bulunur. Kovalent bağa sahip çoğu madde bu tip kristaller oluşturur. Moleküler kafesler katı hidrojen, klor, karbon dioksit ve normal sıcaklıklarda gaz halinde olan diğer maddeleri oluşturur. Çoğu organik maddenin kristalleri de bu türe aittir. Böylece moleküler kristal kafese sahip birçok madde bilinmektedir. Kafes bölgelerinde bulunan moleküller birbirlerine moleküller arası kuvvetlerle bağlanır (bu kuvvetlerin doğası yukarıda tartışılmıştır; sayfaya bakın. Moleküller arası kuvvetler kimyasal bağlanma kuvvetlerinden çok daha zayıf olduğundan, moleküler kristaller düşük erime noktalıdır, önemli derecede uçuculuk ile karakterize edilir ve Molekülleri polar olmayan maddelerin sertlikleri düşüktür, örneğin parafin kristalleri çok yumuşaktır, ancak bu kristalleri oluşturan hidrokarbon moleküllerindeki C-C kovalent bağları da aynı derecede güçlüdür. soy kristal gazların oluşturduğu bağlar da tek atomlu moleküllerden oluşan moleküler olarak sınıflandırılmalıdır, çünkü değerlik kuvvetleri bu kristallerin oluşumunda rol oynamaz ve buradaki parçacıklar arasındaki bağlar diğerleriyle aynı niteliktedir. moleküler kristaller; bu, kristallerdeki nispeten büyük atomlar arası mesafeleri belirler;
| Debyegram kayıt şeması. |
Moleküler kristal kafeslerin düğümlerinde, zayıf moleküller arası kuvvetlerle birbirine bağlanan moleküller vardır. Bu tür kristaller, moleküllerde kovalent bağlara sahip maddeler oluşturur. Moleküler kristal kafesi olan birçok madde bilinmektedir. Moleküler kafesler katı hidrojen, klor, karbon dioksit ve normal sıcaklıklarda gaz halinde olan diğer maddeleri içerir. Çoğu organik maddenin kristalleri de bu türe aittir.
Birçok fiziksel ve kimyasal reaksiyonu gerçekleştirirken, bir madde katı bir toplanma durumuna geçer. Bu durumda moleküller ve atomlar, maddenin parçacıkları arasındaki etkileşim kuvvetlerinin maksimum düzeyde dengeleneceği bir uzaysal düzende kendilerini düzenleme eğilimindedirler. Katı maddenin mukavemeti bu şekilde elde edilir. Belirli bir konumu işgal eden atomlar, genliği sıcaklığa bağlı olan küçük salınım hareketleri gerçekleştirir, ancak uzaydaki konumları sabit kalır. Çekme ve itme kuvvetleri belli bir mesafede birbirini dengeler.
Maddenin yapısına ilişkin modern fikirler
Modern bilim, bir atomun pozitif yük taşıyan yüklü bir çekirdek ve negatif yük taşıyan elektronlardan oluştuğunu belirtmektedir. Saniyede birkaç bin trilyon devirlik bir hızla elektronlar yörüngelerinde dönerek çekirdeğin etrafında bir elektron bulutu oluşturur. Çekirdeğin pozitif yükü sayısal olarak elektronların negatif yüküne eşittir. Böylece maddenin atomu elektriksel olarak nötr kalır. Elektronlar ana atomlarından ayrıldığında diğer atomlarla olası etkileşimler meydana gelir ve böylece elektrik dengesi bozulur. Bir durumda atomlar kristal kafes adı verilen belirli bir sıraya göre düzenlenir. Diğerinde, çekirdek ve elektronların karmaşık etkileşimi nedeniyle, çeşitli tür ve karmaşıklıktaki moleküller halinde birleştirilirler.
Kristal kafesin tanımı
Birlikte ele alındığında, maddelerin çeşitli kristal kafesleri, iyonların, moleküllerin veya atomların bulunduğu düğümlerde farklı uzamsal yönelimlere sahip ağlardır. Bu sabit geometrik uzaysal konuma maddenin kristal kafesi denir. Bir kristal hücrenin düğümleri arasındaki mesafeye kimlik periyodu denir. Hücre düğümlerinin bulunduğu uzaysal açılara parametre adı verilir. Bağ oluşturma yöntemine göre kristal kafesler basit, taban merkezli, yüz merkezli ve vücut merkezli olabilir. Madde parçacıkları yalnızca paralel borunun köşelerinde bulunuyorsa, böyle bir kafese basit denir. Böyle bir kafesin bir örneği aşağıda gösterilmiştir:
Düğümlere ek olarak, maddenin parçacıkları uzaysal köşegenlerin ortasında bulunuyorsa, o zaman maddedeki parçacıkların bu düzenlemesine vücut merkezli kristal kafes denir. Bu tip şekilde açıkça gösterilmiştir.
Kafesin köşelerindeki düğümlere ek olarak, paralel yüzlünün hayali köşegenlerinin kesiştiği yerde bir düğüm varsa, o zaman yüz merkezli bir kafes tipine sahip olursunuz.
Kristal kafes türleri
Bir maddeyi oluşturan farklı mikropartiküller, farklı kristal kafes türlerini belirler. Bir kristal içindeki mikropartiküller arasında bağlantı kurma ilkesini belirleyebilirler. Kristal kafeslerin fiziksel türleri iyonik, atomik ve molekülerdir. Bu aynı zamanda çeşitli metal kristal kafes türlerini de içerir. Kimya elementlerin iç yapısının ilkelerini inceler. Kristal kafes türleri aşağıda daha ayrıntılı olarak sunulmaktadır.
İyonik kristal kafesler
Bu tür kristal kafesler, iyonik tipte bir bağa sahip bileşiklerde bulunur. Bu durumda kafes bölgeleri zıt elektrik yüklerine sahip iyonlar içerir. Elektromanyetik alan sayesinde interiyonik etkileşim kuvvetleri oldukça güçlüdür ve bu, maddenin fiziksel özelliklerini belirler. Ortak özellikleri refrakterlik, yoğunluk, sertlik ve elektrik akımını iletme yeteneğidir. Sofra tuzu, potasyum nitrat ve diğerleri gibi maddelerde iyonik kristal kafes türleri bulunur.
Atomik kristal kafesler
Bu tür madde yapısı, yapısı kovalent kimyasal bağlarla belirlenen elementlerin doğasında vardır. Bu tür kristal kafes türleri, düğümlerde birbirine güçlü kovalent bağlarla bağlanan ayrı atomlar içerir. Bu tür bir bağ, iki özdeş atom elektronları “paylaştığında” ve böylece komşu atomlar için ortak bir elektron çifti oluşturduğunda meydana gelir. Bu etkileşim sayesinde kovalent bağlar atomları belirli bir sırayla eşit ve güçlü bir şekilde bağlar. Atomik türde kristal kafesler içeren kimyasal elementler serttir, yüksek erime noktasına sahiptir, elektriği zayıf iletkendir ve kimyasal olarak aktif değildir. Benzer iç yapıya sahip elementlerin klasik örnekleri arasında elmas, silikon, germanyum ve bor yer alır.
Moleküler kristal kafesler
Moleküler tipte bir kristal kafese sahip maddeler, kristal kafesin düğümlerinde yer alan, kararlı, etkileşimli, yakından paketlenmiş moleküllerden oluşan bir sistemdir. Bu tür bileşiklerde moleküller gaz, sıvı ve katı fazdaki uzaysal konumlarını korurlar. Kristalin düğüm noktalarında moleküller, iyonik etkileşim kuvvetlerinden onlarca kat daha zayıf olan zayıf van der Waals kuvvetleri tarafından bir arada tutulur.
Bir kristali oluşturan moleküller polar ya da apolar olabilir. Elektronların kendiliğinden hareketi ve moleküllerdeki çekirdeklerin titreşimleri nedeniyle elektriksel denge değişebilir - bu şekilde anlık bir elektrik dipol momenti ortaya çıkar. Uygun şekilde yönlendirilmiş dipoller kafeste çekici kuvvetler yaratır. Karbondioksit ve parafin, moleküler kristal kafesli elementlerin tipik örnekleridir.
Metal kristal kafesler
Bir metal bağı, iyonik bir bağdan daha esnek ve sünektir, ancak her ikisi de aynı prensibe dayalı gibi görünse de. Metallerin kristal kafes türleri, mekanik dayanıklılık, termal ve elektriksel iletkenlik ve eriyebilirlik gibi tipik özelliklerini açıklar.
Bir metal kristal kafesin ayırt edici bir özelliği, bu kafesin bölgelerinde pozitif yüklü metal iyonlarının (katyonların) varlığıdır. Düğümler arasında, kafes çevresinde bir elektrik alanı oluşturmaya doğrudan katılan elektronlar vardır. Bu kristal kafes içinde hareket eden elektronların sayısına elektron gazı denir.
Bir elektrik alanının yokluğunda serbest elektronlar, kafes iyonlarıyla rastgele etkileşime girerek kaotik bir hareket gerçekleştirir. Bu tür etkileşimlerin her biri, negatif yüklü parçacığın momentumunu ve hareket yönünü değiştirir. Elektronlar elektrik alanlarıyla katyonları kendilerine çekerek karşılıklı itmelerini dengelerler. Elektronlar serbest kabul edilse de enerjileri kristal kafesi terk etmeye yeterli değildir, dolayısıyla bu yüklü parçacıklar sürekli olarak kristal kafesin sınırları içerisinde bulunur.
Bir elektrik alanının varlığı elektron gazına ek enerji verir. Metallerin kristal kafesindeki iyonlarla bağlantı güçlü değildir, bu nedenle elektronlar sınırlarını kolaylıkla terk eder. Elektronlar kuvvet çizgileri boyunca hareket ederek arkalarında pozitif yüklü iyonları bırakırlar.
Sonuçlar
Kimya, maddenin iç yapısının incelenmesine büyük önem vermektedir. Çeşitli elementlerin kristal kafes tipleri, özelliklerinin neredeyse tamamını belirler. Kristalleri etkileyerek ve iç yapılarını değiştirerek, bir maddenin istenilen özelliklerini geliştirmek, istenmeyenleri ortadan kaldırmak ve kimyasal elementleri dönüştürmek mümkündür. Bu nedenle, etrafımızdaki dünyanın iç yapısını incelemek, evrenin yapısının özünü ve ilkelerini anlamaya yardımcı olabilir.