Cevap : çözünürlük Dengesi

Çözünürlük Dengesi

1Çözünme Olayı
2Çözelti Çeşitleri
3Çözünme Olayında Düzensizlik Faktörü
4Sulu Çözeltiler
5Çözünürlük
6Çözünürlük Dengesi ve Çözünürlük Çarpımı
7Çözünürlük Dengesine Etki Eden Faktörler
8Çökelti Oluşumu ve Çözünürlük Tipleri

1 Çözünme Olayı

Bir maddenin başka bir madde içerisinde gözle görülemeyecek kadar küçük taneciklere homojen olarak ayrışması olayına çözünme denilir O halde bir madde bir başka madde içerisinde en küçük yapı taşına ayrışmaktadır Bu yapıtaşları maddelerin cinsine göre, molekülleri, iyonları ve çok nadiren de atomları şeklinde olabilir

Bu bölümde, maddelerin çözünmesi olayının yönü, çözünme miktarları ve çözünmedeki enerji davranışları incelenmektedir

Bir katı madde, bir sıvı madde içerisine atılmış ve bir miktarı çözünmüş olsun Bu katı maddenin sıvı içerisinde çözünmesi halinde, katıya çözünen ve sıvı maddeye de çözücü denir Her çözünme olayında az veya çok enerji alış verişi olur Çözünme Entalpisi adı verilen bu enerji endotermik veya ekzotermik olabilir Bu enerji değeri bize maddenin nasıl ve ne kadar çözünebileceği hakkında bir yargı verebilir

Moleküler Maddelerde Çözünme

Moleküler yapılı bileşiklerde moleküller arası etkileşim kuvvetleri vardır Çözünme olayı sırasında bu kuvvetlerin kırılması gerekir Gerek çözücü ve gerekse çözünen maddedeki bu kuvvetlerin kırılabilmesi için bir miktar enerji harcanır Kırılan bağlar sonucu serbest kalan tanecikler, farklı türler ile yeniden etkileşime girerler Bu durumda yeni bir bağ oluşumu gerçekleşebilir Yeni bağ oluşumu da ekzotermik bir olaydır



Hem çözücü taneciklerinin hem de çözünen taneciklerinin serbest kalması için H1 ve H2 kadar enerji harcanıyor Çözünme ile taneciklerin birbirini sarması sırasında H3 kadar bir enerji de dışarı veriliyor Eğer dışarı verilen enerji harcanan enerjiden büyükse, çözünme ekzotermik, değilse endotermiktir Bu bilgiler bize maddelerin birbiri içerisinde çözünüp çözünmeyeceği de anlatır Örneğin; Olay ekzotermik ise bir çözelti oluşur Aynı şekilde çözücünün ihtiyaç duyduğu enerji küçükse yine çözelti oluşur Tersi durumda maddeler birbiri içerisinde karışamaz ve çözelti oluşturamaz Bunun yanında, bu türden maddelerin kimyasal bağ yapılarının benzerliği de çok önemlidir Yani, molekül yapıları birbirine benzeyen maddeler birbirini çözerken, molekül yapıları farklı maddeler birbiri içerisinde dağılamaz ve çözelti oluşturamaz Örneğin, su ile yağlı boya birbiri içerisinde karışmazken, tinerin içerisinde boya kolayca dağılabilmektedir

İyonik Maddelerin Çözünmesi

İyonik yapılı maddelerin çoğunluğu katıdır Bu maddelerin bir başka çözücü içerisinde çözünebilmesi için bu katı örgünün kırılması gerekir Örneğin yemek tuzunun su içerisindeki çözünmesi olayını göz önüne aldığımızda; NaCl taneciklerinin oluşturduğu kristal yapının Na+ ve Cl- iyonlarının ayrılması ile kırılması söz konusudur Bu şekilde bir miktar enerji alarak kırılan bu örgü ile serbest kalan iyonlar içinde bulunduğu su molekülleri ile elektrostatik etkileşim ile hidratlaşarak sarılırlar ve yeniden zıt yüklü taneciklerin birleşmesine izin vermez Bu durumda yemek tuzu su içerisinde çözünmüş olur Hidratlaşma sırasında bir miktar enerji dışarı verilir





2Çözelti Çeşitleri

Çözücü ve çözünenin fiziksel yapısına bağlı olarak çeşitli çözeltiler vardır Bunlar;
A) Sıvı – Katı Çözeltileri
B) Sıvı – Sıvı Çözeltileri
C) Sıvı – Gaz Çözeltileri
D) Katı – Katı Çözeltileri
E) Katı – Gaz Çözeltileri
F) Gaz – Gaz Çözeltileri

Olarak sıralanabilir Konumuz gereği çözücünün sıvı olduğu çözeltiler ele alınacaktır

A Sıvı – Katı Çözeltileri

Bu tür çözeltilerde çözücü su, çözünen iyon yapılı katıdır Su iyi bir çözücüdür Fakat, su dışında da çözücüler vardır Su, her maddeyi çözemez Bunun nedeni kimyasal bağ yapılarının benzerliğinin olup olmaması etkiler Çözünen katıların da sudaki çözünürlüğü sınırlıdır Dolayısıyla, bu tür çözeltiler doymuş, doymamış ve aşırı doymuş çözeltiler olarak sınıflandırılabilir

B Sıvı – Sıvı Çözeltileri

Bazı sıvıların da su içerisindeki çözünürlüğü sınırlıdır Dolayısıyla da bu tür çözeltilerde doymuşluktan söz edilir Ancak, etil alkolün su içerisinde çözünürlüğü sınırsızdır Bazı sıvılar ise su içerisinde ya hiç çözünmezler ya da çok az çözünürler Örneğin, CCl4 su içerisinde çözünmez ve iki farklı faz oluşturur

C Sıvı – Gaz Çözeltileri

Gazların sıvı içerisindeki çözünürlükleri çok farklıdır Azot, oksijen, hidrojen suda çok az çözünürken, klor, dihidrojensülfür az çözünür, amonyak ve hidrojen klorür ise çok çözünür Bütün gazların sudaki çözünürlüğü ekzotermiktir Dolayısıyla, gazların çözünürlüğü basınç, sıcaklık gibi faktörlere bağlıdır

3Çözünme Olayında Düzensizlik Faktörü

Düzensizlik kavramı, taneciklerin serbest hareket edebilmesi ve enerjisinin yüksekliğini ifade eder Ancak, düzensizlik atom, iyon veya molekül düzeyinde, yani mikroskopik düzeydedir Düzensizlik Katı>Sıvı>Gaz sırasıyla görülür Buna göre en düzensiz yapı gaz yapısıdır Bir katının hiçbir etken yokken enerjisi düşük olduğundan düzensizliği en düşük seviyededir Bu nedenle, katının çözünmesi düzensizliği artıracaktır Ancak, düzensizliğin artışı için enerjinin de etkisi vardır

Aşağıdaki bazı çözünme tepkimelerini incelediğimizde düzensizliğin yönü belirlenebilir

I NaCl(k) Na+(suda) + Cl-(suda) H=+21 Kcal
II C2H5OH(s) C2H5OH(suda) H= -5,6 Kcal
III O2(g) O2(suda) H= -53 Kcal

I tepkimede katı NaCl’ün suda çözünmesi endotermiktir Dolayısıyla NaCl çözünürken sistemin enerjisi artar Bu ise minimum enerji eğiliminin çözünmenin aleyhine, çökmenin lehine olduğunu gösterir O halde ısı verilmediği sürece çözünme olmayacaktır Ancak, katının çözünmesi düzensizliği artıracağından burada maksimum düzensizlik eğilimi çözünmenin lehine davranır

II tepkimede alkolün suda çözünmesi için bir denge söz konusu değildir Çünkü, alkol-su karışımı her oranda karışarak birbiri içinde çözünür Bu çözünme olayı ekzotermik olduğundan minimum enerji eğilimi çözünme lehine davranır Aynı şekilde maksimum düzensizlik eğilimi de çözünme lehine davranır Benzer yapıda fakat suda tam çözünmeyen dietileter gibi bir madde suda endotermik olarak çözünür Bu durumda minimum enerji çözünmenin aleyhine davranır

III tepkimde oksijen gazı suda çözününce enerji açığa çıkmaktadır Bu durumda minimum enerji eğilimi çözünme lehine davranırken düzensizliği azalacağından maksimum düzensizlik çözünmenin aleyhine davranır

Özetle




4Sulu Çözeltiler

Çözücüsü su olan sıvı çözeltilere sulu çözeltiler denir Suyun moleküler yapısı onun bir çok madde için çok iyi bir çözücü olmasına neden olur Özellikle polar yapılı olan su iyon yapılı maddelerin çözünmesine etki eder Çözündüğünde iyon verebilen maddeler suda kolay çözünür Bu tür maddelerin çözünmesinde etki eden en önemli faktör, elektrostatik çekim kuvvetidir Bununla birlikte bazı molekül yapılı maddeler de suda çözünür Bunun asıl nedeni suyun yapısında bulunan Hidrojen bağının varlığıdır

Suda çözünmeyen veya az çözünen maddeler ya apolar yapılıdır ya da önemli ölçüde iyonlarına ayrılmıyordur Maddelerin suda çözünme şekilleri oluşan çözeltinin elektriksel iletkenliğini belirler Buna göre; çözeltiler elektrolit veya elektrolit olmayan çözeltiler olarak söylenir

Elektrolit Çözelti; elektrik akımının iletilmesine yardım eden iyonları bulunduran çözeltilerdir Bu tür çözeltiler elektrik devresinde bağlandığında akımın iletilmesine yardım eder

Elektrolit olmayan çözeltiler ise, elektrik akımının iletilmesine yardımcı olacak iyonları içermezler ve akımın iletilmesine yardım edemezler
__________________

__________________