Çözünürlük

ÇÖZÜNÜRLÜK

Maddelerin belirli bir sıcaklıkta, çözücülerde çözünme miktarları farklıdır. 100 gram çözücü içerisinde çözünebilen maksimum madde miktarınaçözünürlükdenir.Diğer bir ifadeyle,100 gram çözücü ile doygun bir çözelti elde edebilmek için çözünmesi gereken madde miktarına çözünürlükdenir.

KATILARIN SIVILARDAKİ ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ

1.Çözücünün türüne bağlıdır:Çözücünün türü değiştikçe aynı maddenin çözünen miktarı da değişir. Çözünen madde molekülleri yapı ve elektriksel özellikleri bakımından çözücü moleküllerine benzerse çözünürlük artar.

2.Çözünenin türüne bağlıdır:Genellikle polar maddeler polar çözücülerde apolar maddeler apolar çözücülerde daha çok çözünürler.Örneğin;20oC’de 100 gram suda;sodyum nitrat 85 gram sodyum klorür 35 gram çözünebilir.

3.Sıcaklığa bağlıdır : Genellikle sıcaklık uçucu olmayan maddelerin çözünürlüğünü arttırır. Örneğin; 20oC’de 100 gram suda 33 gr potasyum nitrat çözünürken,70 oC’de 142 gram potasyum nitrat çözünür.

4.Ortak iyon etkisine bağlıdır:Çözücü ortamında çözünen maddenin iyonlarında birinin veya birkaçının bulunması durumunda çözünürlüğü azalır.Örneğin;AgCl’li bir saf suda bir de çözeltisinde çözdüğümüzü düşünelim.Saf suda KCl çözeltisininkinden daha çok çözünür. Çünkü çözeltideki Cl- iyonları AgCl’nin çözünmesini etkiler.Saf sudakine göre daha az çözünmesine neden olur.

5.Yabancı iyon etkisine bağlıdır:Az çözünen tuzların doygun çözeltisine yabancı iyon eklenmesi çözünürlüğü arttırır.Çünkü yabancı iyonlar birleştirici bir etki yaparlar.Bu nedenle çözünürlük artar. Aşağıda bununla ilgili bir şekil verilmiştir.

GAZLARIN SIVILARDAKİ ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ

1.Çözücünün türüne bağlıdır:Katıların çözünürlüğünde olduğu gibi gazların çözünürlüğü için de benzer benzeri çözer ifadesi geçerlidir.bunun yanında çözünen gaz çözücüyle tepkimeye giriyorsa çözünürlük daha da artar.

2.Gazın türüne bağlıdır:Örneğin;1 atm basınç ve 20 oC sıcaklıkta gram suda NH3 çözünürken sırasıyla 30, 0.17, 0.0043 gramdır.

3.Çözücünün sıcaklığına bağlıdır:Gazların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır.

4.Gazın basıncına bağlıdır:Gazın basıncı arttıkça çözünürlüğü de artar.

Çözeltilerde genel özellikler:

v Bir çözeltiye çözünen madde eklemekle maddenin çözünürlüğü arttırılamaz.Çözünmeyen madde dibe çökerek bir çökelti meydana getirir:

v Çözücü miktarı arttırıldığında çözünen madde miktarı artmasına karşın çözücü miktarı aynı oranda arttığından çözeltinin birim hacminde çözünen maddenin kütlesi yani çözünürlük sabit kalır.

v Çözünürlük katı,sıvı ve gaz hallerinin hepsi için ayırt edicidir.Aynı sıcaklıkta bütün sıvıların çözünürlük değerleri farklıdır.

v Bir çözeltiyi oluşturan çözücü ve çözünen maddelerin kütleleri toplamı, çözeltinin kütlesine eşittir.Çözelti oluşumunda kütle korunur.

Mçözelti = Mçözücü + M çözünen

ÇÖZÜNME HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Bir çözelti oluşumunda birim zamanda çözünen madde miktarına çözünme hızı denir.çözünme hızı çözünmenin her anında aynı değildir.Zamanla azalır.Doymuş çözeltilerde çözünme hızı çökme hızına eşittir.

1)Çözücünün cinsi:Aynı madde farklı çözücülerde farklı hızlarda çözünür.

2)Çözünenin cinsi:Aynı çözücüde farklı maddeler farklı hızlarda çözünürler.Örneğin tuz ve şekerin suda çözünme hızları birbirinden farklıdır.

3)Sıcaklık:Çözünürlüğü sıcaklıkla artan maddelerin çözünmesini sıcaklık hızlandırır. (Endotermik Çözünme)

4)Temas yüzeyi:Katı tanecikleri ne kadar küçükse sıvıyla temas yüzeyi o kadar fazla olacağından,çözünme hızı artar.

Örneğin;eşit kütlede pudra şekeri,toz şeker ve küp şeker 100 gram yani aynı miktarda suya atılırsa pudra şekeri en hızlı,kesme şeker en yavaş çözünür.Temas yüzeyi çözünürlüğü etkilemez.Yalnızca hızı etkiler.

5) Bir karıştırıcı ile karıştırma:Karıştırma maddelerin birbiri ile etkileşimini arttırdığından çözünme hızını da arttırır.Çaya şeker attıktan sonra karıştırmak şekerin daha hızlı çözünmesini sağlar.

Bir gazın bir gazda çözünmesine moleküler bağları örnek verebiliriz.Örneğin C(karbon) O(oksijen), H(hidrojen) ve N(azot) gazları birbiriyle karışıp çözündüğünde bir moleküler yapı meydana gelmektedir.Bu yapı yandaki şekilde gösterilmektedir.

Genel olarak çözen-çözen ve çözünen-çözünen tanecikleri arasındaki çekim kuvvetlerinin toplamı çözünen-çözen tanecikleri arasındaki kuvvetten daha küçük ise çözünen madde kolayca çözünür.

Aksi halde katı maddelerin çözünebilmesi için çözünen-çözünen tanecikleri ile çözücü-çözücü molekülleri arasındaki kuvvetleri yenmek için dışardan bir enerji verilir

ÖRNEK 1 : Amonyağın(NH3) sudaki çözünürlüğü 25oC’de 34 gram ve 60 oC’de 25.5 gramdır. Buna göre; 25oC’de 300 gram suda amonyağın çözünmesi ile elde edilen doymuş çözelti 60 oC’ye ısıtılırsa,çözeltiden ayrılan amonyak normal şartlar altında kaç litredir?

ÇÖZÜM:

250C 100 gr suda 34 gr NH3 çözünürse

250C 300 gr suda X gr NH3 çözünür?

--------------------------------------------------------------------------------------

X= 300x34:100 = 102 gram

600C’de 100 gr suda 25.5 gr NH3 çözünürse

600C’de 300 gr suda X gr NH3 çözünür?

---------------------------------------------------------------------------------------

X = 300x25.5 :100 = 76.5

102-76.5 = 25.5 gr NH3 suyu terk eder.

NNH3 = 25.5:17 = 1.5 mol

P.V=n.R.T ise V= 1.5x0.082x273= 33.6 litre

ÖRNEK 2 : Şekerin çözünürlüğü 300C’de 80 gram ve800C’de 150 gramdır.Buna göre;800C’de 2 kg doymuş şeker çözeltisi 300C’ye soğutulursa kaç gram şeker çöker?

ÇÖZÜM:

800C’de; 150 gr şeker + 100 gram su =250 gram çözelti

250 gr çözeltide 150 gr şeker çözünürse, 2000 gr çözeltide X gr şeker çözünür.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

X =1200 gr şeker ve 2000 –1200 = 800 gr su vardır.

300C’de; 100 gr suda 80 gr şeker çözünürse,

800 gr suda X gr şeker çözünür?

------------------------------------------------------------------------------------------------

X= 640 gr şeker çözünür.

800C’de 800 gr suda 1200 gr şeker olduğuna göre; 1200 –640 =560 gr şeker çöker.

Örnek 3 : 500 C’de 400 cm3 su ile hazırlanmış doymuş X çözeltisinin kütlesi nedir?

Çözüm :

500C’ de 100 cm3 suda 60 gr X çözünürse

400 cm3 suda 240 gr X çözünecektir

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Doymuş çözeltinin kütlesi 240 + 400 = 640 gramdır.

Örnek 4 :500 C’de 100 cm3 suda yeterince Y çözünerek hazırlanan doymuş çözeltinin sıcaklığı 00 C’ye düşürülürse kaç gram Y çöker?

Çözüm :

500C’ de 100 cm3 suda 60 gr Y çözünüyor.Sıcaklık 00 C’ye soğutulunca

60 – 40 = 20 gr Y çöker.