çözünürlük Dengesi

**Şengül Şirin** · 05-31-2009

• ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ (Kç)
Çözeltilerde denge, kimyasal denge ile ilgili genel ilkelerin çözeltilere uygulanışıdır

Bu nedenle çözeltilerdeki dengeyi iyi anlayabilmenin yolu kimyasal dengeyi iyi bilmeye bağlıdır

Denge sabiti ancak, çok az çözünen iyonlu katılar için uygulanır

Kç: Az çözünen iyonlu katıların, doygun çözeltisi içerisinde bulunan iyon derişimlerinin çarpımıdır
Kç bir denge sabiti olduğundan yalnız sıcaklıkla değişir
Genel olarak 1A grubunun tuzları, NH4+ ve NO3– li bileşikler suda çok iyi çözünür

Diğer tuzların suda iyi çözünüp çözünmediğini bilmemize gerek yoktur

Bir tuzun Kç sinden bahsediliyorsa suda iyi çözünmediğini düşünebiliriz
Mesela bir miktar su alınıp içerisine katı AgCl tuzundan azar azar eklediğimizde ilk başlarda çözündüğünü gözleriz

Bir süre sonra kabın dibinde AgCl katısının çözünmeden kaldığını görürüz

Bu noktadan sonra ne kadar AgCl eklersek ekleyelim hepsi kabın dibine çöker

Örneğin 25 °C de 1 lt su en fazla 1,6

10–5 mol AgCl çözebilir

1 lt su için AgCl miktarı bundan fazla olursa geri kalan kısım dibe çöker

İlk çökelme olduktan sonra kimyasal olay durmuş değildir

Çözünme olayı yine sürer fakat çözünmüş olarak bulunan AgCl miktarı değişmez

Çünkü aynı süre içerisinde çökme olayı da devam etmektedir

Bu olay bize denge olayını hatırlatır

ÇÖZÜNÜRLÜK
Belirli bir sıcaklıkta 1 lt çözelti içerisinde çözünmüş olan maksimum mol miktarına çözünürlük denir

Bazı iyonlu bileşiklerin çözünürlük dengeleri ve Kç ifadeleri
Katıların denge sabiti ifadesinde yer almadığını hatırlayalım

Buna göre;

ÇÖZÜNÜRLÜK İLE Kç ARASINDAKİ İLİŞKİ
Çözünürlüğü verilen bir tuzun Kç sini, Kç si verilen bir tuzun çözünürlüğünü hesaplamak çok kolay bir işlemdir

Çözünürlük dengesi sorularında, verilen veya sorulan tuzun iyon denklemini yazmak çok önemlidir

Örnek - 1
25 °C de ZnF2 ün çözünürlüğü 2

10–4 mol/lt dir

Buna göre ZnF2 nin Kç si kaçtır?

Çözüm
Önce iyon denklemini yazalım

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ORTAK İYON ETKİSİ
Suda az çözünen tuzlar, kendisiyle ortak iyon içeren çözeltilerde saf suya nazaran daha az çözünürler

Çözeltideki ortak iyonun derişimi ne kadar fazla ise çözünürlük o kadar küçük olur

Ortak iyon çözünürlüğü azaltır
Örnek olarak doymuş AgCl çözeltisine katı NaCl ilâve ederek, AgCl’nin çözünürlüğünün değişimini inceleyelim:
AgCl çözeltisine NaCl ilâve edildiğinde Cl– iyonları derişimi artar, denge AgCl nin çökme lehine kayar, bir miktar AgCl çöker

Bu durumda AgCl nin çözünürlüğü saf sudakine nazaran azalmış olur

Örnek - 2
10–2 M NaF çözeltisinde CaF2 nin çözünürlüğü nedir?
(CaF2 nin çözünürlük çarpımı 4

10–12 dir)

Çözüm
NaF ® Na+ + F–
10–2 M 10–2 M 10–2 M
CaF2 nin çözünürlüğü x olsun

¯
Buradaki 2x ihmal edilebilir

x = 4

10–8 M

olarak bulunur

DOYMUŞLUK, DOYMAMIŞLIK ve ÇÖKELME
İki çözelti karıştırıldığında çözeltilerdeki iyonların birleşmesinden oluşan tuzlarla ilgili üç durum söz konusudur

Bir çözeltideki, iyonların konsantrasyonları çarpımı çözünürlük çarpımından küçük ise çözelti doymamıştır Doygunluğa ulaşıncaya kadar daha tuz çözebilir
İyonların konsantrasyonları çarpımı çözünürlük çarpımına eşit ise çözelti doymuştur Artık aynı tuzdan daha çözemez
İyonların konsantrasyonları çarpımı çözünürlük çarpımından büyükse çözelti doymuştur, dengesizdir, karıştırma veya çalkalama sonucunda çökelme gözlenir

Bunları, çözünürlük çarpımı (Kç) ve iyonların konsantrasyonları çarpımı (Ki) olmak üzere aşağıdaki şekilde ifade edebiliriz

Kç > Ki Doymamıştır, çökme olmaz

Kç = Ki Doymuştur, çökme olmaz

Kç < Ki Doymuştur, çökme olur

Örnek - 3
Eşit hacimlerde 0,04 M NaBr ile 0,02 M Pb(NO3)2 çözeltileri karıştırılıyor

PbBr2 ün Kç = 410–15 ise;
a

Çökme olur mu?
b

Çökme denklemini yazınız?
c

Son çözeltideki iyonların derişimlerini bulunuz?

Çözüm

Kç si verilen tuzun iyon denklemini yazalım

Pb+2 iyonları Pb(NO3)2 den, Br– iyonları ise NaBr den gelmektedir Hacim iki katına çıktığından yeni derişimleri

İyonlar çarpımını bulalım

Ki > Kç olduğundan çökme olacaktır

Çöken tuz PbBr2 dir Çökme denklemi;

Pb(NO3)2 + 2NaBr ® PbBr2(k) + 2NaNO3

Çökme denklemine göre reaksiyona giren maddeler ve ortamda bulunması gereken iyonları hesaplayalım

Hacimleri 1'er litre alırsak;
Pb(NO3)2 + 2NaBr ® PbBr2(k) + 2NaNO3
0,02 mol 0,04 mol
Denkleme göre artansız bir reaksiyon olur Ancak çökme tamamlandıktan sonra ortamdaki iyonların çarpımı Kç ye eşit olmalıdır

Diğer iyonlar ise çökmeye uğramamıştır fakat hacim değişiminden son derişimleri,

SEÇİMLİ ÇÖKTÜRME
Bir çözelti içerisinde birden fazla tuz çözünmüş olarak bulunursa bu tuzları ayırmak için çözünürlüğü daha küçük olan tuzlar çöktürülerek bu işlem yapılabilir

Bu olaya seçimli çöktürme adı verilir

Örnek olarak 0,01 M Cl– iyonu ve 0,1 M Br– iyonu içeren bir çözelti düşünelim

Bu iki iyonu birbirinden ayırmak için ortama azar azar Ag+ iyonu ekleyelim

Hangi tuzun Kç sine ilk önce ulaşılırsa (AgCl veya AgBr) o tuzun ilk önce çökeceğini söyleyebiliriz

05-31-2009	#1
Şengül Şirin	çözünürlük Dengesi • ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ (Kç) Çözeltilerde denge, kimyasal denge ile ilgili genel ilkelerin çözeltilere uygulanışıdır Bu nedenle çözeltilerdeki dengeyi iyi anlayabilmenin yolu kimyasal dengeyi iyi bilmeye bağlıdır Denge sabiti ancak, çok az çözünen iyonlu katılar için uygulanır Kç: Az çözünen iyonlu katıların, doygun çözeltisi içerisinde bulunan iyon derişimlerinin çarpımıdır Kç bir denge sabiti olduğundan yalnız sıcaklıkla değişir Genel olarak 1A grubunun tuzları, NH4+ ve NO3– li bileşikler suda çok iyi çözünür Diğer tuzların suda iyi çözünüp çözünmediğini bilmemize gerek yoktur Bir tuzun Kç sinden bahsediliyorsa suda iyi çözünmediğini düşünebiliriz Mesela bir miktar su alınıp içerisine katı AgCl tuzundan azar azar eklediğimizde ilk başlarda çözündüğünü gözleriz Bir süre sonra kabın dibinde AgCl katısının çözünmeden kaldığını görürüz Bu noktadan sonra ne kadar AgCl eklersek ekleyelim hepsi kabın dibine çöker Örneğin 25 °C de 1 lt su en fazla 1,610–5 mol AgCl çözebilir 1 lt su için AgCl miktarı bundan fazla olursa geri kalan kısım dibe çöker İlk çökelme olduktan sonra kimyasal olay durmuş değildir Çözünme olayı yine sürer fakat çözünmüş olarak bulunan AgCl miktarı değişmez Çünkü aynı süre içerisinde çökme olayı da devam etmektedir Bu olay bize denge olayını hatırlatır ÇÖZÜNÜRLÜK Belirli bir sıcaklıkta 1 lt çözelti içerisinde çözünmüş olan maksimum mol miktarına çözünürlük denir Bazı iyonlu bileşiklerin çözünürlük dengeleri ve Kç ifadeleri Katıların denge sabiti ifadesinde yer almadığını hatırlayalım Buna göre; ÇÖZÜNÜRLÜK İLE Kç ARASINDAKİ İLİŞKİ Çözünürlüğü verilen bir tuzun Kç sini, Kç si verilen bir tuzun çözünürlüğünü hesaplamak çok kolay bir işlemdir Çözünürlük dengesi sorularında, verilen veya sorulan tuzun iyon denklemini yazmak çok önemlidir Örnek - 1 25 °C de ZnF2 ün çözünürlüğü 210–4 mol/lt dir Buna göre ZnF2 nin Kç si kaçtır? Çözüm Önce iyon denklemini yazalım ÇÖZÜNÜRLÜĞE ORTAK İYON ETKİSİ Suda az çözünen tuzlar, kendisiyle ortak iyon içeren çözeltilerde saf suya nazaran daha az çözünürler Çözeltideki ortak iyonun derişimi ne kadar fazla ise çözünürlük o kadar küçük olur Ortak iyon çözünürlüğü azaltır Örnek olarak doymuş AgCl çözeltisine katı NaCl ilâve ederek, AgCl’nin çözünürlüğünün değişimini inceleyelim: AgCl çözeltisine NaCl ilâve edildiğinde Cl– iyonları derişimi artar, denge AgCl nin çökme lehine kayar, bir miktar AgCl çöker Bu durumda AgCl nin çözünürlüğü saf sudakine nazaran azalmış olur Örnek - 2 10–2 M NaF çözeltisinde CaF2 nin çözünürlüğü nedir? (CaF2 nin çözünürlük çarpımı 410–12 dir) Çözüm NaF ® Na+ + F– 10–2 M 10–2 M 10–2 M CaF2 nin çözünürlüğü x olsun ¯ Buradaki 2x ihmal edilebilir x = 410–8 M olarak bulunur DOYMUŞLUK, DOYMAMIŞLIK ve ÇÖKELME İki çözelti karıştırıldığında çözeltilerdeki iyonların birleşmesinden oluşan tuzlarla ilgili üç durum söz konusudur Bir çözeltideki, iyonların konsantrasyonları çarpımı çözünürlük çarpımından küçük ise çözelti doymamıştır Doygunluğa ulaşıncaya kadar daha tuz çözebilir İyonların konsantrasyonları çarpımı çözünürlük çarpımına eşit ise çözelti doymuştur Artık aynı tuzdan daha çözemez İyonların konsantrasyonları çarpımı çözünürlük çarpımından büyükse çözelti doymuştur, dengesizdir, karıştırma veya çalkalama sonucunda çökelme gözlenir Bunları, çözünürlük çarpımı (Kç) ve iyonların konsantrasyonları çarpımı (Ki) olmak üzere aşağıdaki şekilde ifade edebiliriz Kç > Ki Doymamıştır, çökme olmaz Kç = Ki Doymuştur, çökme olmaz Kç < Ki Doymuştur, çökme olur Örnek - 3 Eşit hacimlerde 0,04 M NaBr ile 0,02 M Pb(NO3)2 çözeltileri karıştırılıyor PbBr2 ün Kç = 410–15 ise; a Çökme olur mu? b Çökme denklemini yazınız? c Son çözeltideki iyonların derişimlerini bulunuz? Çözüm Kç si verilen tuzun iyon denklemini yazalım Pb+2 iyonları Pb(NO3)2 den, Br– iyonları ise NaBr den gelmektedir Hacim iki katına çıktığından yeni derişimleri İyonlar çarpımını bulalım Ki > Kç olduğundan çökme olacaktır Çöken tuz PbBr2 dir Çökme denklemi; Pb(NO3)2 + 2NaBr ® PbBr2(k) + 2NaNO3 Çökme denklemine göre reaksiyona giren maddeler ve ortamda bulunması gereken iyonları hesaplayalım Hacimleri 1'er litre alırsak; Pb(NO3)2 + 2NaBr ® PbBr2(k) + 2NaNO3 0,02 mol 0,04 mol Denkleme göre artansız bir reaksiyon olur Ancak çökme tamamlandıktan sonra ortamdaki iyonların çarpımı Kç ye eşit olmalıdır Diğer iyonlar ise çökmeye uğramamıştır fakat hacim değişiminden son derişimleri, SEÇİMLİ ÇÖKTÜRME Bir çözelti içerisinde birden fazla tuz çözünmüş olarak bulunursa bu tuzları ayırmak için çözünürlüğü daha küçük olan tuzlar çöktürülerek bu işlem yapılabilir Bu olaya seçimli çöktürme adı verilir Örnek olarak 0,01 M Cl– iyonu ve 0,1 M Br– iyonu içeren bir çözelti düşünelim Bu iki iyonu birbirinden ayırmak için ortama azar azar Ag+ iyonu ekleyelim Hangi tuzun Kç sine ilk önce ulaşılırsa (AgCl veya AgBr) o tuzun ilk önce çökeceğini söyleyebiliriz __________________ Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır