çözeltiler

ÇÖZELTİLER

• ÇÖZELTİ

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir
Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir
Örneğin; su içerisinde NaCl tuzu çözülmesiyle oluşan çözeltinin bileşenleri su ve tuzdur
Genel olarak bir çözelti çözücü ve çözünenden oluşmaktadır

Çözücü

Çözünen

Örnek

Sıvı
Katı
(Su + Şeker)
Sıvı
Sıvı
(Su + Alkol)
Sıvı
Gaz
(Su + CO2)
Gaz
Gaz
(Gaz karışımları)
Katı
Gaz
(Polladyum + H2)
Katı
Katı
(Alaşımlar)

Çözeltiler çözünmenin şekline göre ikiye ayrılır;

a İyonlu çözeltiler

Çözünen madde iyonlarına ayrışarak çözünüyorsa bu çözeltilere iyonlu çözeltiler denir

Asit, baz, tuz çözeltileri iyonlu çözeltilerdir Bu çözeltiler hareketli iyon bulundurdukları için elektrik akımını iletirler

b Moleküllü çözeltiler

Çözünen madde moleküler olarak çözünüyorsa bu çözeltilere moleküler çözelti denir Şekerin suda çözünmesi bu çözeltilere örnek olarak verilebilir Bu çözeltiler elektrik akımını iletmezler

Çözeltiler kendi aralarında üçe ayrılırlar;

a Doygun çözelti

Çözebileceği maksimum maddeyi çözmüş olan çözeltiye denir

b Doymamış çözelti

Çözebileceği kadar maddeyi çözmemiş olan çözeltiye denir

c Aşırı doymuş çözelti

Bazı durumlarda çözeltinin derişikliği doygunluk sınırını aşabilir Bu gibi çözeltilere aşırı doymuş çözeltiler denir Bu çözeltiler oldukça kararsızdır Küçük bir etki ile fazlalıklar çöker ve doygun bir çözelti elde edilir

Çözeltiler çözünenin miktarına göre ikiye ayrılırlar;

a Derişik çözelti

Belli bir miktar çözücüde, fazla miktarda çözünen içeren çözeltilere derişik çözelti denir

b Seyreltik çözelti

Belli bir miktar çözücüde, az miktarda çözünen içeren çözeltilere seyreltik çözelti denir

ÇÖZÜNÜRLÜK

Belli bir sıcaklıkta 100 gram çözücüde gram olarak çözünebilen maksimum madde miktarına ÇÖZÜNÜRLÜK denir Çözgen H2O olduğunda 100 gram yerine 100 ml değeri ile de karşılaşabilirsiniz

Örneğin,25°C’de KNO3'ün çözünürlüğü,

(60 gram/100 ml su’dur) Yani 25°C’de 100 ml su en fazla 60 gram KNO3 çözebilir

Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler

1. Çözücü cinsi
2. Çözünenin cinsi
3. Sıcaklık
4. Basınç
5. Ortak iyon

ÇÖZÜCÜ VE ÇÖZÜNENİN CİNSİ

Genel manada polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde daha iyi çözünür

Örneğin; NaCl tuzu suda çok iyi çözünürken, karbon tetra klorür (CCl4) sıvısında çözünmez

I2 molekülleri ise suda çözünmezken, CCl4'te iyi çözünür

SICAKLIK

Sıcaklık değişimi çözünürlüğü değiştirir Katıların sıvı içerisindeki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça genellikle artar Gazların sıvıdaki çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça azalır

BASINÇ

Katıların çözünürlüğü basınç ile değişmez Gazların sıvıdaki çözünürlüğü ise basınç arttıkça artar

ORTAK İYON

Herhangi bir katının ortak iyon bulunduran çözeltideki çözünürlüğü saf çözücüdeki çözünürlüğünden daima daha küçüktür

DERİŞİM (KONSANTRASYON)

Bir çözeltide birim hacimdeki çözünmüş olan çözünen miktarına derişim (konsantrasyon) denir

Belli başlı derişim birimleri; yüzde derişim, molar derişim (molarite), normal derişim (normalite) dir

Yüzde Konsantrasyon

100 gram çözeltideki (çözücü + çözünen) çözünmüş olan madde miktarına yüzde konsantrasyon denir

Örneğin; 80 gram su içerisinde 20 gram şeker çözülerek hazırlanan çözelti %20'lik bir çözeltidir

MOLARİTE: (Molar Konsantrasyon)

1 lt çözeltide çözünmüş olan maddenin mol miktarına molarite denir

M : Molarite

n : Mol sayısı

V : Hacim (litre)

NORMALİTE (Normal Konsantrasyon)

1 lt’de çözünmüş eşdeğer gram sayısına denir

Kısaca Normalite = Molarite x Tesir Değerliği N = Mx TD ile bulunur

Tesir değerligi asit ya da bazın değerliğine tuzun ise + yük toplamına eşittir

ÇÖZELTİLER ARASI REAKSİYONLAR

(Denklemli molarite problemleri)

İyon içeren iki çözelti karıştırıldığında bazen çökelme olmaz, bazende iyonlar suda az çözünen bir katı oluşturuyorsa bir çökelme olur Yani iyonlar arasında bir tepkime gerçekleşir

1A grubunun tuzları ve yapısında NO3- iyonu bulunduran tuzlar suda çok iyi çözünür Diger tuzlar için bir genelleme yapmak mümkün degildir

Örnegin : AgNO3 çözeltisi ile NaCl çözeltileri karıştırıldığında bir çökelme gözlenir Burada iyonlar yeniden düzenlenerek AgCl ve NaNO3 bileşikleri oluştuğu düşünülebilir NaNO3 suda çok iyi çözündüğüne göre çöken tuz AgCl'dir

İyon Denklemi: Ag+(aq) + Cl-(aq) ® AgCl(k)

şeklinde olur

Karıştırılan iki çözeltiden biri asit çözeltisi, diğeri baz çözeltisi ise mutlaka nötürleşme tepkimesi olacaktır

Nötürleşme denklemi:

H+ + OH– ® H2O şeklindedir

ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ

1. Çözeltinin kaynama noktası, saf maddenin kaynama noktasından yüksektir
2. Çözeltinin donma noktası, saf maddenin donma noktasından düşüktür
3. Çözeltinin buhar basıncı, saf maddenin buhar basıncından düşüktür
4. Çözeltilerin yoğunlukları çözeltilerde çözünen madde miktarına göre değişir

Bütün bu değişmeler (Katı + Sıvı) çözeltileri için düşünülebilir Bu değişme miktarları iyon derişimine bağlıdır

Aşağıda saf su ile tuzlu suyun ısıtılması sırasında zamanla sıcaklık değişim grafikleri verilmiştir

Grafiklere dikkat edilirse kaynama sırasında saf suyun sıcaklığı sabit kalırken, tuzlu suyun sıcaklığı devamlı artmıştır

• Alkol-su karışımının ısıtılması sırasında zamana bağlı sıcaklık değişim grafiği çizilseydi aşağıdaki gibi olurdu

Grafige göre;

1. bölgesinde alkol - su karışımı vardır Zamanla karışımın sıcaklığı artmaktadır
2. bölgesinde 78 °C’de alkol kaynamaktadır Verilen ısı alkolün buharlaşması için kullanılır Sıcaklık alkolün tamamı tükeninceye kadar sabit kalır
3. bölgesinde yalnız su vardır Suyun sıcaklığı zamanla artar
4. bölgesinde su 100 °C’de buharlaşmaktadır Su tükeninceye kadar sıcaklık sabit kalır

• Saf maddelerin donma noktaları sabittir Donma müddetince sıcaklık değişimi yoktur Ancak çözeltilerin donma noktası çözünenin miktarına bağlı olarak değişir Donma süresince sıcaklık düşer

ÇÖZELTİLERİ SINIFLANDIRMA

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 “Benzer benzeri çözer”


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


DERİŞİM VE DERİŞİM ÇEŞİTLERİ:


Bir çözeltinin birim hacmine çözünen maddenin gram cinsinden miktarıdır
Kütlece % Derişim : Bir çözeltinin 100 gramında çözünen maddenin gram cinsinden miktarıdır


KARIŞIMLARIN % DERİŞİMİ


İki veya daha fazla çözelti birbirine karıştırılırsa, karışımdaki toplam çözünen madde miktarı, karıştırılan çözeltilerdeki çözünen maddelerin kütleleri toplamına eşittir


MOLAR DERİŞİM (MOLARİTE)


Bir litre çözeltide çözünen maddenin mol sayısıdır
Molaritenin birimi mol /litre yada molar ( M) dır
M=n/v
İki veya daha fazla çözelti birbirine karıştırılırsa,
M1V1 + M2V2+…………=MKVK
Çözeltinin öz kütlesi verilirse, Çözünenin kütlesi=%dV ye eşittir
Normalite: Bir litre çözeltide çözünmüş olan maddenin eşdeğer gram sayısıdır Pratik olarak ;
Normalite = molarite x etki değeri
Etki değeri: Asitlerde suya verilen H+ sayısı, bazlarda OH- sayısı, tuzlarda ise + yada – yük sayısıdır
Örnek : H2SO4 için etki değeri 2 dir HNO3 için 1, H3PO4 için 3 dür
NaOH için 1, Ca(OH)2 için 2, Al(OH)3 için 3 dür
CuSO4 için etki değeri 2 dir (SO4-2) Al2(SO4)3 de ise 6 dır