MADDENİN TANIMI

    Boşlukta yer kaplayan, kütlesi ve eylemsizliği olan her şey maddedir. 
Madde ile ilgili örnekler

    Oturduğumuz sıralardan, yediğimiz yiyeceklere, dev yıldızlardan gezegenlere, kullandığımız basit aletlerden bilgisayarlara, tek hücreli canlılardan karmaşık yapılı canlılara, gözümüzle görebildiğimiz bütün nesnelerden, göremediğimiz atmosferdeki gazlara kadar her şey maddedir.

       Maddenin sınıflandırılması

    Maddeler  saf maddeler ve  Karışımlar olmak üzere ikiye ayrılır. Saf maddeler, Elementler ve Bileşiklerdir. Karışımlar, Homojen karışım ve Heterojen karışım olmak üzere ikiye ayrılır

MADDENİN ÖZELİKLERİ

SAF MADDELER

   ELEMENTLER

- Metaller
- Ametaller
- Soygazlar 

   BİLEŞİKLER

- Asitler
- Bazlar
- Tuzlar
- Oksitler 

KARIŞIMLAR

  HOMOJEN KARIŞIM (Çözeltiler)

- İyonal çözelti
- Moleküler çözelti

 HETEROJEN KARIŞIM

- Emülsiyon
- Süspansiyon

Fiziksel özellikler

   Maddenin bir başka maddeye dönüşmeksizin gözlenebilen ve ölçülebilen dış görünüşü ile ilgili özellikleridir.

  Maddenin rengi, kokusu, tadı, çözünürlüğü, sertliği, hacmi, ısı ve elektrik iletkenliği, katı, sıvı, gaz hâlleri, erime noktası, kaynama noktası fiziksel özelliklerdir.

Kimyasal özellikleri

    Maddenin reaksiyon verebilme veya başka maddeler ile birleşerek yeni madde oluşturabilme kapasitesidir.

    Bir maddenin başka madde ile etkileşmesi veya etkileşmemesi, onun kimyasal yapısı ile ilgili özelliklerdendir.

    Yanıcı olup olmaması, asidik ya da bazik olması, suyla reaksiyona girip girmemesi kimyasal özelliklere örnek verilebilir.

Radyoaktif özellikler

    Bazı maddeler kendiliğinden ışın yayar. Bu özelliği yapısında bulunduran    elementlere radyo aktif elementler denir. Uranyum,radyum,toryum gibi elementler radyoaktiftir.

      
 MADDENİN ORTAK VE AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

Maddenin ortak özellikleri

    Maddenin kütle, hacim ve eylemsizlik olmak üzere üç tane ortak özelliği vardır. Maddenin uzayda kapladığı yer, hacim olarak ifade edilir.

    Kütle, madde miktarının bir ölçüsüdür, terazi ile ölçülür.

    Ağırlık, bir cismin üzerine yerkürenin uyguladığı çekim kuvvetidir. 

Maddenin ayırt edici özellikleri

    İki maddenin aynı ya da farklı maddeden mi yapıldığını anlamak için birtakım özellikleri araştırmak gerekir. Bunlar maddenin ayırt edici özellikleridir. Maddenin ayırt edici özellikleri şekle, biçime ve miktara bağlı olmayıp, maddenin cinsine bağlıdır. 

1) Öz kütle (yoğunluk)
2) Erime noktası ve kaynama noktası
3) Çözünürlük
4) Sıcaklıkla genleşme
5) Esneklik
6) İletkenlik

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ

ÖZKÜTLE (YOĞUNLUK)
   

   Maddelerin 1 cm3'ünün gram cinsinden kütlesine öz kütle denir. Öz kütle (d) ile gösterilir.
   Kütle (m) ve hacim (V) arasında     d=m/v     bağıntısı vardır. Özkütlenin birimi g/cm3 dür.
   Saf maddelerin (element ve bileşik) özkütleleri sabittir. Karışımların öz kütleleri ise sabit değildir.
   Bir maddenin özkütlesinden söz ederken sabit bir sıcaklıktaki özkütlesinden söz edilmelidir. Sıcaklık değiştiğinde maddenin hacmi değişeceğinden özkütlesi de değişir. Özellikle gazlardaki değişiklik daha belirgindir.
   Özkütle, maddenin karakteristik özelliği olmasına rağmen yalnız özkütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılamayabilir. Bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla ayırt edici özelliğinin incelenmesi gerekir.
              
                    Madde                         Özkütle

                     Altın                              19,30
                     Kurşun                          11,30
                     Bakır                               8,92
                     Demir                             7,86
                     Alimünyum                 2,70
                     Su                                    1,00
                     Zeytinyağı                   0,910
                     Etilalkol                       0,780

    Çoğu zaman maddenin diğer ayırt edici özellikleri de yalnız başına maddeleri tanımaya yetmeyebilir.

    Buna göre, bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla özelliğinin incelenmesi gerekir.

ERİME VE KAYNAMA NOKTASI

   Maddenin katı, sıvı ve gaz hallerinden diğerine geçmesine hal değişimi denir. Erime, donma, kaynama ve yoğunlaşma birer hal değişimi olayıdır.

   Hal değişmesi olaylarında madde ısı alır yada verir.

ERİME NOKTASI
    

   Katı maddelerin ısıtıldığında sıvı hâle geçtiği sıcaklıktır. Saf maddeler erime sıcaklığı yada erime noktası denilen belli bir sıcaklık derecesinde erir. Erime sıcaklığı maddelerin ayırt edici bir özelliğidir. Örneğin buz, 0°C de, demir ise 1535 °C de erir. Bir maddenin donma noktası, erime noktasına eşittir.


KAYNAMA NOKTASI

  
   Isıtılan bir sıvının gaz fazına geçtiği sıcaklıktır. Kaynama sırasında sıvının buhar basıncı açık hava basıncına eşittir.

  
   Saf bir maddenin erime noktası ve donma noktası aynı sıcaklıktır.

   Katı ve sıvının azlığı yada çokluğu erime ve kaynama noktasını değiştirmez. Ayırt edici olan bu özellikler miktara bağlı değildir. Maddenin azlığı yada çokluğu alınan ya da verilen ısı miktarını etkiler

Su-alkol karışımının ısıtılması

   Karışım ısıtıldığında kaynama noktası düşük olan alkol önce buharlaşırken, kaynama noktası alkolden yüksek olan su daha sonra hâl değiştirir.

Tuzlu suyun ısıtılması

   Çözeltilerin kaynama noktası saf maddenin (çözücünün) kaynama noktasından daha büyüktür.

   Saf su 100°C'de kaynar. Tuzlu su 100°C' nin üzerinde bir sıcaklıkta kaynar.

   Saf maddelerde kaynama sırasında sıcaklık sabit kalırken tuzlu suyun kaynaması sırasında sıcaklık devamlı artar. Bu sıcaklık artışı çözelti doygun hâle gelinceye kadar devam eder.

   Maddenin erime ve kaynama noktasına ortamın basıncı ve maddenin safsızlığı etki eder.

ÇÖZÜNÜRLÜK

     Bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar küçük parçacılar halinde dağılarak; her yerinde aynı özellikleri taşıyan bir karışım oluşturması olayına çözünme denir.

     Başka bir madde içinde dağılan maddeye çözünen, çözünmeyi sağlayan maddeye çözücü elde edilen karışıma çözelti denir.

     Doymuş çözeltideki 100 gram suda çözünmüş olan madde miktarı, o maddenin o sıcaklıktaki çözünürlüğüdür.

     Çözünürlük, çözücünün cinsine, çözünenin cinsine, sıcaklık, basınç ve ortak iyonun varlığına bağlıdır.

     Sıcaklığın değiştirilmesi maddelerin çözünürlüğünü değiştirir. Genellikle sıcaklığın artırılması ile katılarda çözünürlük artarken gazlarda azalır.

          

SICAKLIKLA GENLEŞME

     Genleşme, ısıtılan cisimlerin, boyunda, yüzeyinde veya hacmindeki değişmedir.

     Genleşme katı ve sıvılar için ayırt edici bir özelliktir. Her katı ve sıvının farklı bir genleşme katsayısı vardır.

     Aynı şartlarda eşit hacimdeki iki gaz örneği özdeş ısıtıcılarda  aynı sürede ısıtıldıklarında hacimleri eşit miktarda artar. Bütün gazların genleşme katsayısı aynıdır.

   ESNEKLİK

    Esneklik yalnız katılar için ayırt edici bir özelliktir. Sıvı ve gaz maddelerin esneme özellikleri yoktur.

  İLETKENLİK

    Üzerinden geçen elektrik akımına karşı maddelerin gösterdiği kolaylık iletkenliktir.
    Bir madde elektrik akımına karşı ne kadar az direnç gösterirse o kadar iyi iletkendir.
    Maddelerdeki elektrik akımı iletkenliği elektronların hareketi ve iyonların hareketi ile ilgilidir.

    Elementlerden metaller elektrik akımını iletir, ametaller iletmez.

    İyonik bağlı katı kristaller elektrik akımını iletmezler. Bunlar sıvı hâlde ve sulu çözelti hâlinde elektrik akımını iletirler.

    Bazı maddeler ısıyı iyi ilettiği halde bazıları iyi iletemez. Metaller, diğer maddelere göre ısıyı çok iyi iletirler. Ancak metallerinde kendi aralarında ısı iletkenlikleri birbirlerinden farklıdır.

                 ÇÖZELTİLERİ SINIFLANDIRMA

         A- Çözücü ve Çözünene Göre Sınıflandırma 

            1- Katı-Sıvı Çözeltileri : Bir katının bir sıvıda çözünmesiyle hazırlanan çözeltilerdir. ( Tuzlu su, şekerli su, bazlı su.....)

         2- Sıvı-Sıvı Çözeltileri : Bir sıvının başka bir sıvıda çözünmesiyle oluşan homojen karışımlardır.

         ( Kolonya, alkol+su...)

         3- Katı-Katı Çözeltileri : Bir katının başka bir katı içerisinde homojen dağılmasıyla oluşan karışımlardır. Bütün alaşımlar katı-katı çözeltileridir. ( Lehim, çelik, tunç,

         prinç.....)

         4- Gaz-Gaz Çözeltileri: En az iki gaz karışımıdır. Bütün gaz karışımları homojendir ve çözeltidir. ( Hava, tüp gaz)

         5- Gaz-Sıvı Çözeltileri : Bir gazın bir sıvıda çözünmesiyle oluşan karışımlardır. ( Kola, gazoz, bira...)

         B- Derişime Göre Sınıflandırma :

           1- Seyreltik Çözeltiler : Çözücü çözebileceğinden az miktarda maddeyi çözmüşse doymamış ya da seyreltik çözeltidir.

         2- Doymuş Çözelti : Çözücü çözebileceği kadar maddeyi çözmüşse doymuş çözeltidir.

         3- Aşırı Doymuş Çözeltiler : Çözücü çözebileceğinden fazla maddeyi çözmüşse aşırı doymuş çözeltidir.

          ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ :

         Katı-Sıvı Çözeltilerinde,

         1- Çözeltinin kaynama noktası saf çözücünün kaynama noktasından büyüktür.

         2- Çözeltinin donma noktası saf çözücüden düşüktür.

         3- Çözeltinin buhar basıncı saf çözücünün buhar basıncından düşüktür.

         4- Çözeltinin öz kütlesi saf çözücünün öz kütlesinden büyüktür.

         5- Bir çözeltiye su eklenirse derişimi düşer, buhar basıncı artar, donma noktası yükselir. İletkenliği azalır.

         Elektrik İletkenliği : Çözeltilerin bir kısmı elektriği ilettiği halde bir kısmı iletmez. Elektriği ileten çözeltilere elektrolit denir. Biri maddenin elektriği iletmesi için;

         1- Serbest halde elektronu bulunmalıdır. ( elektron akışıyla) Örneğin metaller ve alaşımlar bu şekilde iletir.

         2- Yapısında + ve - yüklü iyonlar ( İyonik katılar) bulunmalıdır. ( Bütün metal- ametal bileşikleri)

          Çözünürlük : Belli bir sıcaklıkta, çözücünün belli miktarında çözünen madde miktarıdır. Çözücü miktarı genelde 100 ml ya da 100 gram, çözücü olarak da su

         alınır. Çözünürlük katı, sıvı ve gazlar için ayırt edici bir özelliktir.

          ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER: 

           1- Çözücü ve çözünenin cinsi :

         Her madde her maddede çözünmez. Organik bileşikler organik çözücüde inorganik bileşikler inorganik çözücüde çözünürler. Polar bileşikler polar çözücüde apolar   bileşikler apolar çözücüde çözünürler. Örneğin naftalin suda çözünmez fakat benzende çözünür. ìBenzer benzeri çözerî. 

         2- Sıcaklık:
         Katıların çözünürlüğü genelde ısı alıcı (endotermik) olduğu halde gazların çözünürlüğü ekzotermik tir. Sıcaklığın artırılması katıların çözünürlüğünü artırdığı halde gazların çözünürlüğünü azaltır.

         3- Basınç:
         Basınç değişimi katıların çözünürlüğünü etkilemediği halde gazların çözünürlüğünü doğru orantılı olarak etkiler.

          ÇÖZÜNME HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER:

          1- Sıcaklık : Çözünürlüğü sıcaklıkla doğru orantılı olarak değişen maddelerin çözünme hızı sıcaklığın artmasıyla artar.

         2- Tanecik Büyüklüğü : Çözünen maddenin tanecikleri ne kadar küçükse çözünme o kadar hızlı olur.

         3- Karıştırma : Çözeltinin karıştırılması katıyı küçük taneciklere ayırdığı için, çözcüyle temas eden yüzeyi artırır ve çözünme hızlanır.

MADDENİN 4. HALİ PLAZMA

Plazma

Şiddetli gök gürültülerinin eşliğinde bardaktan boşanırcasına yağan yağmuru yüksekçe bir evin penceresinden seyretme fırsatını yakaladıysanız, hele bir de üstüste çakan şimşekler karşınızdaki bulutların arasında meydana geliyorsa, en pahalı havai fişek gösterilerinin yanında sönük kaldığı muhteşem bir ışık gösterisine şahit olursunuz.  

Bulutların sürtünme ile elektriklenmesinden kaynaklanan bir elektrik boşalması olduğu herkesçe bilinen şimşek ve yıldırım, yüz milyonlarca voltluk potansiyel farkı sıfırlanana kadar yaklaşık 20.000 Amperlik bir akım şiddetinde ve aktığı kanalda 30.000 Kelvin (K)'lik bir sıcaklık meydana getirerek akar ve bu olay bir saniyeden daha kısa sürer. Bu yüzden yıldırımın ürkütücü yanının küçümsenmemesi ve gereken yerlerde tedbir alınması yerinde bir harekettir.

Yıldırım, bulut ile yeryüzü arasındaki potansiyel farkı havayı delecek bir büyüklüğe (delinme gerilimi) ulaştığı anda meydana gelir. Bu anda akım şiddeti çok yüksek olduğundan, boşalma elektrik arkı şeklindedir. Buluttaki negatif yüklü serbest elektronlar ve yerdeki pozitif yüklü iyonlar bulutla yer arasındaki potansiyel farkını sıfırlamak için birbirine doğru büyük bir hızla harekete başlar. Elektronlar iyonlardan çok daha küçük olduklarından hızları çok yüksektir. Bu yüzden iki akım yere oldukça yakın bir yükseklikte birleşirler. Elektronların buluttan yere doğru hareketi ile birlikte akımın geçtiği yol boyunca iyonizasyon süreci başlamış olur. Elektronlar hızla çarptıkları hava atomlarından bazen elektron koparırken, bazen de bu elektronlar iyonlar tarafından yakalanırlar ve iyon nötral atom hâline gelir. İşte yıldırımın parlak ışığı, iyonlarca yakalanan bu elektronların fazla enerjilerini fotonlar şeklinde dışarıya neşretmesi neticesi oluşur.

Böylece yıldırımın aktığı yol; nötral atom ve moleküller, uyarılmış atom ve moleküller, pozitif iyonlar, elektronlar ve fotonlardan oluşan çok sıcak bir gaz çorbası hâline gelir. Bu ideal gaz kanunu sağlayan bir hâl olmasına rağmen; gaz hâlinden çok farklı özellikler taşıdığından, maddenin dördüncü hâli olarak kabul edilir ve "plazma" hâli olarak bilinir.

Yıldırım örneğine bakarak plazma hâlini gaz hâlinden ayıran önemli özellikleri hemen görebiliriz. Bunlar çok yüksek sıcaklık ve elektrik iletkenliğidir. Bütün maddelerin gaz hâli yalıtkan olduğu hâlde, plazma hâli elektriği son derece iyi iletir. Hattâ bu iletkenlik katı iletkenlerden de daha iyidir, çünkü plazma hâli tamamen serbest elektronlara sahiptir. Yıldırım, bu olağanüstü özellikleri ile günlük hayatımızda kullandığımız fluoresan ve neon lâmbalarına ve metallerin kaynak edilmesinde kullandığımız elektrik arkına ilham kaynağı olmuştur. Son olarak, ark oluşması, yani plazma hâli ile elektrik boşalması oluşabilmesi için gereken "delinme gerilimi" miktarına bir örnek verelim: Bu değer 1 cm hava aralığı için 30.000 Volttur. Ancak lâmbalarda daha düşük delinme gerilimine sahip neon, cıva buharı gibi gazlar kullanılır.

Eğer plazmaya daha yakından bakmak istiyorsanız,Kibriti elinize alın ve çakın. İşte pırıl pırıl alevi ile plazma karşınızda duruyor. Alev de bir plazma hâlidir. Alevin kibritteki sıcaklığı kibritin elinizle söndürebileceğiniz kadar düşük olabileceği gibi Güneşin çekirdeğindeki gibi milyonlarca santigrad kadar yüksek de olabilir. Plazma hâli sadece elektrikî gerilim altında oluşmaz. Gaz hâline gelen bir maddeyi çok yüksek sıcaklıklara ısıtırsanız; enerji alanı elektronlar çekirdeklerinden kurtulur ve gaz plazma hâline geçer. Sıcaklık güneş çekirdeğindeki gibi çok yüksek ise; atomlar tüm elektronlarını kaybetmiş hâlde bulunabilirler. Bizim günlük hayatımızda kullandığımız alev nispeten düşük sıcaklıktadır. Mumun alevi de düşük sıcaklıkta bir plazma hâlidir.

 Altın 1066 oC'de ergir. Mumun normal alevi ile altın ergitmeniz mümkün değildir. Altın işleyen insanlar ağızlarındaki ince bir boru ile üfleyerek mumun alevini küçültüyorlar. Bu şekilde küçülerek mavileşen alevin sıcaklığı artıyor ve altını ergitebilecek sıcaklığa erişiyordu. Bu anlattığımız hâdise plazmaya yapabileceğimiz etkilerden biridir. Plazmayı etrafından eşit miktarda soğutursak plazmanın kesiti küçülür, böylece enerji yoğunluğu, dolayısıyla sıcaklığı artar. Bu hâdiseye "termik sıkıştırma" adı verilir ki, aynı yöntem arkı sıkıştırmak için kaynak işleminde de uygulanır.

MADDENİN ELEKTİRİKSEL DOĞASI

Bugün pekçok elektrikli cihaz kullanıyoruz. Elektriği elde etmek için, bazen su türbinlerinden, bazen pillerden yararlanıyoruz. Bazense elektriğin güçlü etkisine,  yağmurlu havalarda şimşek çaktığında şahit oluruz. Bazen yünlü bir kazağı arkamızdan çıkartırken çıtırtılar duyarız. Eğer kazağı karanlık bir odada çıkartıyorsak bu çıtırtılara çok minik  kıvılcımların (belki bu kıvılcımcıkları şimşeklerin çok minik kopyaları olarak düşünebiliriz.) eşlik ettiğini de görebiliriz. Eğer elimizdeki kazağı sönük bir floresan lambaya yaklaştırırsak lambanın hafifçe parladığını da görürüz. Yünlü bir eşyaya sürülmüş ebonit çubuk kağıt parçacıklarını çeker. Bunun nedeninin ebonit çubuk üzerindeki elektrik yükleridir.

Bir bakır tuzu çözeltisine daldırılmış bakır ve demir parçaları bir voltmetreye bağlanırsa voltmetrenin ibresinin saptığı görülür. Bunu yapan devredeki elektriğin gücüdür. Benzer örneklerin sayısını arttırmak mümkündür. Fakat buraya kadar öğrendiğimiz bilgiler bize bu elektrik yüklerinin nereden geldiğini konusunda çok fazla bilgi vermez. Fakat tüm bu deneyimler bize, maddenin yapısında bir şekilde elektriğin bulunması gerektiği gerçeğine ulaştırır.

            Aslında  maddenin elektriksel yapısına ilşikin ilk kanıtlar 1834 yılında M. Faraday tarafından ortaya konmuştur. Faraday kimyasal bileşiklerin sulu çözeltilerinden elektrik akımı geçirerek kimyasal yapıda değişiklik sağlandığını göstermiş ve maddenin elektriksel yapısı hakkkında ip uçları elde etmiştir. 1874 yılında ise J. J. Stoney elektriğin taneceiklerden ibaret olduğunu ve bu taneciklerin atomun yapısında da bulunduğunu önermiş ve 1891 yılında bunları elektronlar olarak isimlendirmiştir.

Bu atomun katı bir küre değil elektrik yüklerine sahip daha önce düşünülenden farklı bir yapısının olmasını gerekli kılar.

Maddenin Temel Yapıtaşları Nelerdir?

Bir zamanlar bilimciler, atomun bölünemez olduğunu kabul ediyorlardı fakat, 20. yüzyılın ilk birkaç on yılı içinde, atomların, nötron, proton ve elektronlardan müteşekkil olduğu keşfedildi. Elektronlar başlangıçta gerçekten de “temel” gibi gözükseler de, 1960’larda fizikçiler, proton ve nötronların, kuark denen daha küçük parçacıklardan kurulu olduğunu fark ettiler.

Parçacık fizikçileri şimdilerde, temel yapı taşlarını iki grupta tarif ediyorlar- kuarklar ve leptonlar (elektronlar da bunlara dahildir). Her grup, altı çeşit kuark ve altı çeşit lepton içerecek şekilde, altışar adet üyeye sahiptir. Sadece, “aşağı”(down) ve “yukarı”(up) olarak isimlendirilen iki çeşit kuark, proton ve nötronu oluşturmak için gerekliyken, diğer dört cins kuarkın, kozmik ışınlarda ve yüksek enerjili parçacık çarpıştırma deneylerinde görülen daha egzotik ve kısa ömürlü parçacıkların meydana gelmesinde kullanıldığı sanılıyor.

Kuarklar, leptonlardan oldukça farklıdır. Aralarındaki esas farklılık, kuarkların, “güçlü kuvvet" denen bir temel kuvvete bağımlıyken, leptonların bundan etkilenmemeleridir. Güçlü kuvvet, şaşırtıcı derecede karmaşık bir dünyanın parçaları haline gelmek üzere, proton gibi daha karmaşık parçacıkların oluşabilmesi için kuarkları birbirlerine bağlar.

  KUARKI BULMAK
“Finnegan’ın Uyanışı”

Kuark fikrinin temeli, protonla ilişkili kısa ömürlü parçacıkların özellikleri üzerine yapılan çalışmalardan doğmuştur. Elementlerin özellikleri üzerine benzer bir çalışma, 1896 yılında Dimitri Mendelev’in periodik cetveli oluşturmasına yol açmıştır. Daha sonra atom çekirdeğinin ve elektronların keşfi, Mendelev’in tablosundaki düzenliliğin, atomların iç yapısını yansıttığını ortaya koymuştur. Şimdi, bir yüzyıl kadar sonra, atom altı parçacıkların arasındaki ilişki kalıplarının, bunların iç yapılarını yansıttığını biliyoruz.

Protonun, atomik çekirdeğin çapı veya daha küçük mesafe aralıklarında etkili iki temel kuvvetten biri olan güçlü kuvvet yoluyla birbirleriyle etkileşebilen bir çok akrabası vardır. Birbirleriyle kuvvetli bir biçimde etkileşen bu parçacıklara toplu olarak hadronlar adı verilir (Yunanca “kuvvetli” anlamında). Oldukça kararlı olan protondan ayrıyken, hadronların tümü kararsızdır. Ayrıştırılmış bir nötron yaklaşık 15 dakika kadar var olabilirken, diğer hadronların oldukça kısa yarı-ömürleri vardır.

Kısa ömürlü hadronlar, sadece laboratuvardaki deneyler sonucu üretilen yapay ürünler değildirler.

Bunlar aynı zamanda, atmosferin yüksek tabakalarında, atomlarının çekirdeklerine -uzaydan gelen (genellikle protondan oluşan) yüksek enerjili parçacıklar olan- kozmik ışınların çarpması sonucu, doğal olarak da meydana gelirler. Kozmik ışın çarpışma deneyleri, pion, kaon ve lambda gibi, yarı ömürleri 10-8 ile 10-10 sn arasında değişen (ve genellikle Yunan alfabesindeki harflerle isimlendirilen) hadronlara dair ilk kanıtları ortaya çıkarmıştır. Bunun yanında, parçacık hızlandırıcıları kullanılarak yapılan deneyler, kozmik ışın çarpışmalarının kontrollü koşullarda taklit edilebilmesini mümkün kılmış ve ortaya çıkan parçacıklar hakkında fizikçilerin daha sistematik çalışmalar yapabilmelerine imkan sağlamıştır.

Hadronlara dair bu tip çalışmalar sonucunda ortaya çıkarılan ilk bulgular, bazı hadronların diğerlerinden farklı olduğunu gösteren ve makroskobik dünyada benzeri bulunmayan yeni bir özellikti. Bu özellik, esasen garip gözüken davranışlara neden olduğundan, gariplik (strangeness) olarak adlandırılmaya başlandı ve bu özelliğe sahip parçacıklara da garip parçacıklar adı verildi. Buraya kadar bahsedilen parçacıklardan ne proton ve nötron, ne de pion garipliğe sahiptir. Fakat, kaon ve lambda 1 birimlik garipliğe sahipken, sigma denen bir parçacık 2 birim garipliğe sahiptir.

1960’ların başlarında, Amerikalı Murray Gell-Mann ve İsrailli Yuval Ne’eman, birbirlerinden bağımsız olarak, bilinen hadroları, yüklerine, garipliklerine ve spinlerine (parçacığın içkin açısal momentumu) göre sınıflandırma üzerine çalıştılar. Sonuçta, sekiz parçacıklı (oktet) ve on parçacıklı (dekuplet) kalıpların bulunduğunu fakat bu kalıplar arasında boşluklar olduğunu buldular. Daha sonraları, bu parçacık gruplarının, SU(3) (Üç boyutta özel bileşik grup (special unitary group in three dimension)’un kısaltması) olarak bilinen matematiksel simetri grubu teorisiyle ilişkilendirebilecekleri anlaşıldı.

Sınıflandırmada kullanılan SU(3) şemasındaki boşluklardan biri, negatif yüklü ve üç birimlik tuhaflığa sahip olan yeni bir parçacığa karşılık geldi. Fizikçiler bu parçacığa omega-eksi (omega-minus) adını verdiler. Daha sonraları, 1964 yılında, New York’daki Brookhaven Ulusal Laboratuarı’ndaki bir araştırma grubu, bu teorinin tahminler yürütmek için kullanılabileceğini onayladı; bu aynı zamanda kuark kavramına giden yolu da açmış oldu.