Reklam
Reklam
reklam Reklam

Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük Konu Anlatımı

01.07.2020
A+
A-


Kimya ayt konu anlatımı, Kimya tyt konu anlatımı , Kimya yks konu anlatımı… Merhaba arkadaşlar sizlere bu yazımızda Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük hakkında bilgi vereceğiz. Yazımızı okuyarak bilgi edinebilirsiniz..

Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük

Çözücü Çözünen Etkileşimleri

Çözelti bileşenleri çözücü ve çözünen olmak üzere iki sınıfa ayrılır. Örneğin; su içinde bir miktar tuz çözündüğünde su çözücü madde, tuz ise çözünen maddedir. Çözeltide miktarı fazla olan madde genellikle çözücüdür. Bir çözeltinin sıvı olması için çözelti bileşenlerinden en az birinin sıvı olması gerekir. Bu tür çözeltilere sıvı çözeltiler denir.

reklam

Çözünme: Birbirine benzer bileşenlerin moleküler ya da iyonal düzeyde, fiziksel ya da kimyasal bir olay şeklinde bir araya gelmesiyle gerçekleşir. Moleküler yapıları benzer bileşenler birbiri içinde çözünerek homojen karışım oluştururlar. Polar moleküller polar çözücülerde apolar moleküller ise apolar çözücülerde daha iyi çözünür.

Çözücü: Çözünen maddenin homojen şekilde dağılmasını sağlayan ortamdır. Genelde miktarca daha fazla olandır. çözeltinin fiziksel halini belirler. Çözüneni katı olması durumunda hacmi de belirler.

Çözünen: Çözücü ortamında homojen olarak dağılan maddedir. Bir çözeltide çözünen ve çözücü kütleleri toplamı çözeltinin kütlesini verir.

mçözücü + mçözünen = mçözelti

Kimyasal Türler Arası Etkileşimler konu anlatımımızda zayıf etkileşimlerden bahsetmiştik. Zayıf etkileşimler çözünme olaylarına örnektir.

Bir madde başka bir maddeyle karıştığında tanecikler arasında etkileşimler olur. Bu etkileşimlerin türü ve gücü çözünme olayının olup olmayacağını belirler. Çözünmenin gerçekleşmesi için; çözücü ve çözünenin kendi tanecikleri arasındaki etkileşimlerin, çözücü ile çözünenin tanecikleri arasındaki etkileşimlerden daha zayıf olması gerekir. Benzer-benzeri çözer ilkesine göre genellikle polar maddeler polar maddeleri, apolar maddeler apolar molekülleri çözer.

Benzer Benzeri Çözer İlkesi

Genellikle tanecikler arası kuvvetleri birbirine benzer olan maddeler birbiri içinde iyi çözünürler. Polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler ise apolar çözücülerde iyi çözünürler.

H2O – HCl Karışımı (Dipol – Dipol Etkileşimi)

KCl bileşiği iyonik bağ, H2O molekülleri hidrojen bağları ve dipol- dipol etkileşimleri ile bir arada tutulur. KCl su ile karıştırıldığında K+ve Cl– iyonlarına ayrışır. Bu iyonlar polar su molekülleri tarafından çevrelenir. Gerçekleşen iyon-dipol etkileşimi ile KCl su içinde çözünür.

 İyon-İdüklenmiş Dipol Etkileşimi

İyonlar ile apolar moleküller arasında oluşan etkileşim türüdür. İyonik katıların benzen(C6H6), kloroform(CCl4) gibi apolar moleküllerde azda olsa çözünmeleri iyonindüklenmiş dipol etkileşimleridir.

İndüklenmiş Dipol – İndüklenmiş Dipol Etkileşimleri (London Kuvvetleri)

Tüm maddelerde London kuvveti vardır ancak etkileşim türleri arasında en zayıf etkileşim olduğundan diğerlerinin yanında göz ardı edilir. Soygaz atomlarını ve apolar molekülleri bir arada tutan tek etkin çekim kuvveti London kuvvetleridir. London kuvvetleri apolar moleküller arasında gerçekleşir. Örneğin; F2, Cl2 molekülleri gibi.

İyon- Dipol Etkileşimleri

Bir dipol molekül ile iyonun arasındaki etkileşim türüdür. Örneğin; su ve yemek tuzu polar yapılı maddelerdir. Dolayısıyla tuz, su içinde çözünür. Bu çözünmenin denklemi;

  NaCl(k) KCl(k) Na+ (suda) + Cl– (suda)

NaCl(k)Na+(suda) + Cl- (suda) şeklindedir. Tuz, suda çözündüğünde Na+ ve Cliyonlarına ayrışır. O hâlde bu tuzu oluşturan taneciklerin etkileşimi su ile tuz molekülleri arasındaki etkileşimden daha zayıftır.

Dipol-İndüklenmiş Dipol Etkileşimleri

Apolar O2 molekülleri London (indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol) etkileşimleri ile bir arada bulunur. Polar H2O molekülleri hidrojen bağları ve dipol-dipol etkileşimleri ile bir arada tutulur. Su molekülleri arasındaki çekim kuvveti su ve O2 molekülleri arasındaki çekim kuvvetinden daha büyüktür. Bu nedenle apolar O2 ile polar H2O karıştırıldığında aralarında dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi gerçekleşir. Dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi zayıf olduğundan apolar moleküller polar çözücülerde az çözünür.

Derişim Birimleri

Çözeltilerde çözünmüş olan bir maddenin miktarının ölçüsü derişim olarak adlandırılır.

Derişim yerine konsantrasyon da kullanılabilir. Farklı alanlarda farklı ihtiyaçlar olduğu için birçok derişim birimleri kullanılmaktadır.Yaygın olarak kullanılan derişim birimleri olarak molarite ve molalitedir.

Molarite (molar derişim) : 1 litre çözücüde çözünen maddenin mol sayısına molarite denir.Molar derişim olarak da ifade edilir. “M” ile gösterilir. Birimi “mol/litre (molar) ”dir.

molarite (M) = çözünen miktarı (mol) / çözeltinin hacmi (L)
M = n / V

Bir kilogram çözücü içerisinde çözünmüş olan maddenin mol sayısına molal derişim veya molalite denir. Molalite 1 kg çözücüde bulunan maddenin mol sayısıdır. Molal derişim m ile gösterilir.

molalite(m)= çözünen miktarı (mol) / çözücünün kütlesi (kg)

Molarite Hesaplamalarına Örnekler

1. 500 ml çözeltide 0,2 mol NaOH çözündüğüne göre çözeltinin derişimi kaç molardır?

Çözüm:
M= n / V
n = 0,2 mol V= 500 ml= 0,5 L M= ?
M= 0,2 / 0,5 = 0,4 M(mol / L)

2. 2 M 250 mL NaOH’in sulu çözeltisini hazırlamak için kaç gram NaOH gerekir?
(NaOH:40 g/mol)

Çözüm:
V = 250 mL = 0,25 L n = m / MNaOH
M = nNaOH / V 0,5 = m / 40
2 = nNaOH / 0,25 m = 0,5 . 40 = 20 g
nNaOH = 0,25 . 2 = 0,5 mol

Molalite Hesaplamalarına Örnekler

1. 2 m’ lık NaCl çözeltisi hazırlamak için kaç g NaCl alınmalıdır? (Na: 23, Cl: 35,5)

Çözüm:

molalite = 2 m mNaCl=?
Molalite, 1000g çözücüde çözünen madde miktarı olduğuna göre 2 molal denildiğinde 1 kg çözücüde 2 mol NaCl olmalıdır. NaCl’ün 1 molü 23+35,5= 58,5 g
olduğuna göre 2 molNaCl = 2. 58,5= 117 g/mol’dür.

2. 2000 g suda 87g K2SO4 çözülerek hazırlanan çözeltinin molalitesi kaçtır?
(K:39, S: 32, O:16)

Çözüm:

m çözücü = 2000g= 2 kg
Mol kütlesi (K2SO4) = 39.2 + 32+ 16.4= 174 g
n ( K2SO4) = 87 / 174 = 0,5 mol
m = 0,5 / 2 = 0,25 mol/kg (molal)

Koligatif Özellikler

Koligatif özellikler derişime bağlı değişen özellik anlamına gelir. Bunlar;

Buhar Basıncı Düşmesi
Kaynama Noktası Yükselmesi
Donma Noktası Alçalması
Ozmoz şeklinde sıralanır.

Buhar Basıncı Düşmesi

Çözünen derişimi ile çözeltinin buhar basıncı arasındaki ilişki Fransız kimyacı F.M.Raoult tarafından bulunmuştur. Raoult Kanunu olarak ifade edilen bu ilişkiye göre, bir ideal çözeltinin buhar basıncı, uçucu bileşenlerin buhar basınçlarına ve bu bileşenlerin çözeltideki mol kesrine bağlıdır.

Raoult (Rault) Yasası çözelti ve çözünen arasındaki ilişki;

Pçözücü= Xçözücü . Po çözücü

Pçözücü : Çözücünün kısmi buhar basıncı
Xçözücü : Çözücünün mol kesri
Po çözücü: Saf çözücünün buhar basıncı

Kaynama Noktası Yükselmesi

Kaynama, saf suyun veya çözeltinin buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğunda gerçekleşir. Saf sıvıların belirli basınçta sabit kaynama noktaları vardır. Çözeltilerin kaynama noktaları saf çözücününkinden daha yüksektir ve kaynama sırasında sürekli artar. Çözelti doygunluğa ulaşana kadar bu artış devam eder. Doygunluğa ulaşıldığında sıcaklık sabit kalır.

Kaynama noktası yükselmesi çözeltideki iyon sayısıyla orantılı olduğundan sayısal hesaplamalar yapılırken iyon sayısı da bağıntıda yer alır. İyonik bileşiklerde bağıntı aşağıdaki şekilde yazılır.

ΔTk =  Kk * m * Ts

ΔTk: Kaynama noktası yükselmesi
Kk: Molal kaynama noktası yükselmesi sabiti
m: çözeltinin molaliletesi
Ts: Tanecik sayısı (Formüldeki iyon sayısı)

Donma Noktası Alçalması

Saf sıvıların, sabit basınçta belli bir donma sıcaklıkları olmasına rağmen çözeltilerin belli bir donma sıcaklıkları yoktur. Çözeltiler saf çözücülerden daha düşük sıcaklıkta donar.

Donma, düzensiz bir durumdan düzenli bir duruma geçişi içermektedir. Bu geçişte donmanın olduğu sistemden enerji dışarıya verilir.
Çözelti, çözücüden daha düzensiz olduğundan düzenli hâle gelmesi için saf çözücüye oranlar daha fazla enerjinin uzaklaşması gerekir.
Çözelti, çözücüden daha düşük bir donma noktasına sahiptir.
Bir çözeltinin donması sırasında sıcaklık, doymuş çözelti oluşuncaya kadar düşer.
Donma noktası alçalması ölçülerek mol kütlesinin belirlenmesi yöntemine kriyoskopi denir. Donma noktasındaki alçalma miktarı

ΔTd =  Kd * m * Ts

ΔTk: Donma noktası yükselmesi
Kk: Molal donma noktası yükselmesi sabiti
m: çözeltinin molaliletesi
Ts: Tanecik sayısı (Formüldeki iyon sayısı)

Ozmos

Seyreltik bir çözeltiden daha konsantre bir çözeltiye yarı geçirgen bir zar yardımıyla çözücü moleküllerinin geçişine ozmos olayı denir. Şekilde görüldüğü gibi derişimi fazla olan kısmı, daha seyreltik olan kısma bir emme kuvveti uygular. Bu emme kuvvetine ozmotik basınç denir.

Çözücü moleküllerinin sağ tarafın derişimini azaltmak için zardan diğer tarafa geçmesine ozmos denir.
Eğer iki çözeltinin derişimleri birbirine eşitse aynı ozmotik basınca sahip olurlar ve bunlara izotonik denir.
Eğer iki çözeltinin ozmotik basınçları farklıysa derişimi yüksek olana hipertonik, düşük olana ise hipotonik adı verilir.

Çözünürlük

Çözelti, çözücü ve çözünenden oluşan homojen bir karışımdır. Çözeltiyi oluşturan bileşenlerden genellikle çok olana çözücü, az olana çözünen denmesine rağmen gaz çözeltiler için bu tanımlama her zaman doğru olmayabilir.

Çözeltiler, bir çözücü içinde çözünen madde miktarının az veya çok olmasına göre beş grupta incelenir

Seyreltik çözelti: Çözünen madde miktarı görece düşük olan çözeltiler.

Derişik çözelti: Çözünen madde miktarı görece yüksek olan çözeltiler.

Doymamış çözelti: Çözücünün çözebileceği en yüksek madde miktarından daha az çözünen içeren çözeltilere denir.

Doygun çözelti: Çözücünün çözebileceği en yüksek miktarda çözünen içeren çözeltilere denir.

Aşırı doygun çözelti: Çözücünün çözebileceği en yüksek miktardan daha fazla çözünen içeren çözeltilere denir. Aşırı doygun çözelti kararsızdır. Dış etki ile aşırı miktar çöker ve çözelti tekrar doygun hale geçer.

Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler

Çözünen bir maddenin çözücü içindeki çözünürlüğü birçok faktöre bağlıdır.
Bunlar: Çözücü ya da çözünen maddenin türü, ortak iyon etkisi, sıcaklık ve basınçtır.

Çözünürlüğe Madde Türünün Etkisi

Polar yapılı maddeler polar çözücülerde, apolar yapılı maddeler apolar çözücülerde daha iyi çözünür. Polar yapılı olan NH3 ve HCl molekülleri polar olan suda iyi çözünür.

Çözünürlüğe Ortak İyon Etkisi

Çözünmek istenen maddenin içindeki iyonlardan çözelti içerisinde varsa çözünme saf sudakinden az olacaktır. Ortak iyon derişimi ne kadar fazla ise çözünme o kadar azdır.Detaylı bilgi için  Kimyasal Tepkimelerde Denge konusunu inceleyebilirsiniz.

Çözünürlüğe Sıcaklığın Etkisi

Katı ve sıvıların çözünürlüğü genellikle sıcaklık arttıkça artar. Soğuk ortamda saklanan yiyeceklerin kristallenmelerinin nedeni şekerin çözünürlüğünün sıcaklıkla azalmasından kaynaklanır.

Gazların çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça daima azalır. Gazlı içeceklerin soğuk içilmesi ve balıkların sıcak sulara oranla soğuk sularda daha yoğun bulunmaları gazların çözünürlüğüne sıcaklığın etkisini açıklayan olaylardır.

Çözünürlüğe Basıncın Etkisi

Katı ve sıvılarda basıncın çözünürlüğe etkisi yoktur. Gazların sudaki çözünürlüğünde, çözünmek istenen gazın kısmı basıncı önemlidir. Çözünmek istenen gazın kısmi basıncı arttıkça gazların çözünürlüğü de artar. Gazların çözünürlüğüne basıncın etkisini günlük hayatta birçok olayda gözlemleyebiliriz.

Maden suyu, gazoz gibi gazlı içeceklerin kapakları açıldığında gaz çıkışı meydana gelir. Bunun nedeni kapak açıldığında gaz basıncı azalır ve suyun içinde çözünmüş olan gazın bir kısmı dışarıya çıkar. Dalgıçlar, denizin diplerine indikçe basınç artması nedeniyle kandaki gaz çözünürlüğü artar, hızlı bir şekilde su yüzeyine çıkıldığında dış basınçta ani düşüş; kanda çözünmüş olan gazın dışarı çıkmasına neden olur. Bu gaz damarlara basınç yaparak damarların patlamasına neden olur.

 

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.

reklam