Cevap : çözünürlük Dengesi

5Çözünürlük

Çözünürlük; bir maddenin başka bir maddenin belirli bir miktarı içerisinde belirli koşullarda çözünebilen miktarı olarak tanımlanabilir

Örneğin; 100 gram suda çözünmüş maddenin gram cinsinden miktarıdır Ancak, bu bölümde molar çözünürlükten söz edilecektir Ayrıca, çözünme miktarları için çözünür, az çözünür veya çözünmez diyebilmek için belirli miktarlar esas alınır
Örneğin, oda sıcaklığındaki çözünürlüğü 0,1 Molardan büyük ise çözünür, çözünürlüğü 0,1 Molardan küçük ise az çözünür ve çok daha küçük ise çözünmez denir

Ancak bir genelleme yapılacak olursa;
Anyonu Nitrat ve Asetat olan bütün maddeler suda çözünür
Katyonu Amonyum olan bütün maddeler suda çözünür
1A grubundaki metallerin bütün bileşikleri suda çözünür
Hidrojen katyonu olan bütün asitler suda iyi çözünür

Bunun dışında anyon veya katyonuna göre bazı maddelerin çözünürlükleri aşağıdaki tabloda verilmiştir



6Çözünürlük Dengesi ve Çözünürlük Çarpımı :

Az çözünen iyon yapılı bir katı madde su ile karıştırılınca çözünmeye başlar Karışımın ilk anlarında çözünme hızlıdır Ancak, iyonlar ortaya çıktıkça çözünme hızı zamanla azalır Bu sırada oluşan iyonlar yeniden birleşerek çökmeye başlar Bir süre sonra çözünme hızı ile çökme hızı birbirine eşitlenir Bu durumda sistem dengeye ulaşmış olur Denge halindeki böyle bir sistem doymuştur Olay bir çözünme olduğundan bu dengeye çözünürlük dengesi adı verilir

mi orjinal ölçülerinde görmek için buraya tıklayın Orjinal resim ebadı 595x287



Yukarıda bazı çözünme tepkimeleri için denge bağıntıları verilmiştir
Bazı az çözünen iyonik katıların 25˚C’daki çözünürlük çarpımları ise aşağıdaki tabloda gösterilmiştir



7Çözünürlük Dengesine Etki Eden Faktörler

Çözünürlük dengesi fiziksel bir denge olmasına rağmen kimyasal denge de olduğu gibi bazı faktörlerin etkisi ile değişebilir Bu faktörler;

Çözücünün türü
Sıcaklık
Ortak iyon varlığı
Yabancı maddelerin varlığı şeklinde sıralanabilir

a Çözücünün Türünün Etkisi :

Daha önceden “Benzer benzeri çözer” ifadesini kullanmıştır Çözücünün bir maddeyi çözüp çözemeyeceği deneyle bulunabilir Böylece çözünme üzerinde etkisinin olup olmadığı anlaşılır Örneğin iyot katısının çeşitli çözücülerdeki çözünürlüğü için yapılan deneyde aşağıdaki denkleme göre çözünme değerleri bulunmuştur



Bu üç çözelti için de maksimum düzensizlik eğilimi çözünmenin lehine, minimum enerji eğilimi çözünmenin aleyhinedir Entalpi değerlerine bakarak iyot molekülü ile en iyi etkileşimde bulunan çözücünün etil alkol olduğu söylenebilir İyot, suda çözünmez, karbontetraklorürde ise az çözünür Bu durumda aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi iki farklı fazdan oluşan bir karışım oluşur

İyodun çeşitli çözücülerdeki çözünürlükleri şu şeklide verilebilir
Suda : S= 0,001 M
CCl4’de : S= 0,120 M
Alkolde : S= 0,840 M



b Sıcaklığın Etkisi :

İyonik bileşiklerin sudaki çözünürlüğü sıcaklığa bağlı olarak değişir Çözünme olaylarında bir denge kurulduğuna göre, denge de sıcaklıkla değişir Le Chatelier ilkesine göre denge halindeki bir çözünürlük sistemi ekzotermik olduğunda sıcaklığının yükseltilmesi halinde sistem bu etki azaltabilmek için tekrar çökme yönünde hareket edecektir Aynı şekilde endotermik bir dengede ise, sıcaklığın yükseltilmesi çözünme yönünde etkili olacaktır Örneğin, CaCl2 katısının sudaki çözünürlüğü ekzotermiktir Bu katının konulduğu bir çözeltinin sıcaklığı artırılacak olursa, iyon haline geçen Ca2+ iyonları ile Cl- iyonları tekrar bu dışarıdan verilen enerjiyi absorbe ederek yeni bağların oluşumunda kullanarak CaCl2 katısını oluşturur ve böylece çökme gözlenir Başka bir madde olarak NH4Cl katısının sudaki çözünürlüğü endotermiktir Bu katı ile oluşturulan karışımın sıcaklığı artırılırsa, çözünme artar ve verilen ısı ile katı iyonlarına daha çok ayrışır Böylece, sıcaklık çözünme yönünde harekete neden olur Yandaki şekilde bazı maddelerin çözünürlüğünün sıcaklıkla değişlimi görülmektedir

c Ortak İyon Etkisi :

Saf suda az çözünen bir katı madde, yapısındaki iyonlardan birini içeren bir başka çözelti içerisinde, saf sudaki çözünme miktarından daha az çözünür Bu duruma “Ortak iyon etkisi” denir

Örneğin, AgBr tuzu suda az çözünür Çözündüğü miktara bağlı olarak da çözeltiye Ag+ ve Br- iyonlarını verir Eğer, KBr tuzu içeren bir çözelti içerisine AgBr tuzu atılır ve çözünmesi istenirse, AgBr, saf sudakinden daha az Ag+ ve Br- iyonlarını verecektir Bunun başlıca nedeni, çözücü moleküllerinin daha önceden doyurulmuş olması ve az çözünen tuzun kristal örgüsünü kırmaya yetecek serbest moleküllerin az olması ve enerjinin de azalmasıdır

dYabancı Maddelerin Etkisi :

Az çözünen bir bileşiğin çözeltisinde, çözünen maddelerin iyonlarından başka iyonların varlığı da tuzun çözünürlük dengesine etki eder Örneğin, Ca(OH)2 az çözünen bir maddedir



Eğer Ca(OH)2’in doymuş çözeltisine HCl çözeltisi eklenirse Ca(OH)2’in çözünürlüğü artar Çünkü, HCl gazı aşağıdaki gibi iyonlaşır



Ortamdaki H+ iyonları Ca(OH)2’den gelen OH- iyonlarıyla birleşerek H2O(s) moleküllerini oluşturur ve dolayısıyla Ca(OH)2’in çözünmesine destek oluşturur

8Çökelti Oluşumu ve Çözünürlük Tipleri

Az çözünen tuzların hepsinde bir denge vardır Dengede çözünme ve çökme hızı eşittir Çözünürlük dengesinin kurulması, katının suda çözünmesiyle olabileceği gibi, çökelek oluşturacak iyonları içeren iki ayrı çözeltinin karıştırılmasıyla da olabilir Örneğin 0,2 M KCl ve 0,2 M AgNO3 çözeltilerini karıştırdığımızda;



Dikkat edilirse, denklemde dengeyi göstermek üzere çift yönlü ok kullandık Çünkü, oluşan AgCl çökeleğinin bir bölümü yeniden iyonlarına ayrışır

Az çözünen bir tuzun iyonlarını ayrı ayrı içeren iki çözeltinin karıştırılması her zaman çökelek oluşturmayabilir Çökeleğin oluşabilmesi iyonların molar derişimleri yeterince büyük olmalıdır İyon derişimleri yeterince büyük değilse az çözünen tuzun doymamış çözeltisi oluşacağından çökme olmaz Bir çözeltideki iyonların molar derişimlerinin mol katsayılarına bağlı olarak çarpımına iyonlar çarpımı denir ve Qçç ile gösterilir




__________________

__________________