Çözelti Nedir (Özet) : iki ya da daha çok maddeden oluşmuş benzeşik karışım. Çözelti Nedir ? (Detay) Fizyolojik özellikleri her yerde aynı ...
Çözelti Nedir (Özet) : iki ya da daha çok maddeden oluşmuş benzeşik karışım. Çözelti Nedir ? (Detay)
Fizyolojik özellikleri her yerde aynı olan (benzeşik) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.
Mesela; su içinde NaCl tuzu çözülmesiyle oluşan çözeltinin bileşenleri su ve tuzdur.
Genel olarak bir çözelti çözücü ve çözünenden oluşmaktadır.
Çözücü Çözünen Örnek
Sıvı Katı Su+Şžeker
Gaz Gaz Su+CO2
Katı Katı Alaşımlar
Çözeltiler çözünmenin şekline bakılırsa 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. Şžekerin 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 şeklinde çözeltilere aşırı doymuş çözeltiler denir. Bu çözeltiler oldukça kararsızdır. Minik bir tesir ile fazlalıklar çöker ve doygun bir çözelti elde edilir.
Çözeltiler çözünenin miktarına bakılırsa ikiye ayrılırlar;
a. Derişik çözelti : Belli bir miktar çözücüde, fazla oranda çözünen içeren çözeltilere derişik çözelti denir.
b. Seyreltik çözelti : Belli bir miktar çözücüde, azca oranda çözünen içeren çözeltilere seyreltik çözelti denir.
Maddeler doğada element, bileşik ve karışım halinde bulunabilirler. Karışımlar iki şekilde oluşmaktadır. Karıştırılan maddeler birbirleri içersinde fizyolojik bir değişikliğe uğramıyorlarsa; bu tip karışımlara ayrışık karışımlar denir. Karıştırılan maddeler fizyolojik değişikliğe uğruyorlarsa; bu tip karışımlara benzeşik karışımlar denir. Benzeşik karışımlar çözeltilerdir.
Çözeltiler iki kısımdan oluşmaktadır. Çözeltide çok bulunan madde çözücü, azca bulunan madde çözünendir.
Maddenin üç hali değişik şekillerde bir araya gelmiş olarak çözelti oluşturabilirler. ÇÖZELTİ ÇEŞžİTLERİ
· Çözeltiler içerdikleri çözünen madde miktarına bakılırsa ikiye ayrılırlar.
a) Seyreltik Çözelti: Çözüneni azca, çözücüsü çok olan çözeltidir.
b) Derişik Çözelti: Çözüneni çok, çözüneni azca olan çözeltidir.
· Çözeltiler çözünenin çözünürlüğüne bakılırsa üçe ayrılırlar.
a)Doymuş Çözelti: Çözebileceği maksimum miktardaki maddeyi çözmüş olan çözeltidir.
b)Doymamış Çözelti: Çözebileceği maksimum miktardan daha azca çözünmüş madde içeren çözeltilerdir.
c)Aşırı Doymuş Çözelti: Çözebileceği maksimum miktardan daha çok çözünmüş madde içeren çözeltilerdir.
· Çözeltiler elektrik akımı iletkenliklerine bakılırsa ikiye ayrılırlar.
a)Elektrolit Çözeltiler: Sulu çözeltileri elektrik akımını iletiyorsa bu tip çözeltilere elektrolit çözeltiler denir.
NaCl(k) ==>> Na
b)Elektrolit Olmayan Çözeltiler: Sulu çözeltileri elektrik akımını iletmiyorsa bu tip çözeltilere elektrolit olmayan çözeltiler denir. ÇÖZÜNME OLAYI NASIL GERÇEKLEŞžİR?
Bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar ufak taneciklere benzeşik olarak ayrışması vakasına çözünme denilir. O halde bir madde bir başka madde içinde en ufak yapı taşına ayrışmaktadır. Bu yapıtaşları maddelerin cinsine bakılırsa, molekülleri, iyonları ve çok nadiren de atomları şeklinde olabilir.
Bu bölümde, maddelerin çözünmesi vakasının yönü, çözünme miktarları ve çözünmedeki enerji davranışları incelenmektedir.
Bir katı madde, bir sıvı madde içine atılmış ve bir miktarı çözünmüş olsun. Bu katı maddenin sıvı içinde çözünmesi halinde, katıya çözünen ve sıvı maddeye de çözücü denir. Her çözünme vakasında azca ya da çok enerji alış verişi olur. Çözünme Entalpisi adında olan bu enerji endotermik ya da ekzotermik olabilir. Bu enerji kıymeti bizlere maddenin iyi mi ve ne kadar çözünebileceği hakkında bir yargı verebilir. Molekül Halinde Çözünme
Molekül yapılı maddelerin bir bir çok suda çözünmezler. çözünebilenlerin bir çok moleküller halinde çözünürler.+ ve - iyonlar içermediğinden çözelti elektriği iletmez.Organik maddelerden alkoller,şekerler suda molekül olarak çözünürler. O2 ,H2, N2 şeklinde bazı gazlar suda moleküller halinde çözünür.
C2 H5OH(s) C2 H5OH(suda)
Çözünürlükleri Asidik, Bazik ve etkisiz çözeltiler olarak ta sınıflandırmak mümkündür.
Asidik Çözeltiler: Suda çözündükleri vakit sudaki H iyonların derişimini artıran maddelere asit denir. Bu maddelerin sulu çözeltilerine de asitik çözelti denir. Bazı maddeler yapılarındaki Hiyonunu suya verirler bazılarda suyu parçalayarak H iyonu verirler.
Bazik Çözeltiler: Suda çözündükleri vakit sudaki OH iyonlarının derişimini arttıran maddelere baz , çözeltilerine de bazik çözelti denir.
Etkisiz Çözeltiler: çözelti içinde H ve OH iyonları derişimi , saf sudaki H ve OH iyonları derişimine eşit ise bu çözeltilere denir
Hem çözücü taneciklerinin hem de çözünen taneciklerinin özgür kalması için H1 ve H2 kadar enerji harcanıyor. Çözünme ile taneciklerin birbirini sarması esnasında H3 kadar bir enerji de dışarı veriliyor. Eğer dışarı verilen enerji harcanan enerjiden büyükse, çözünme ekzotermik, değilse endotermiktir. Bu bilgiler bizlere maddelerin birbiri içinde çözünüp çözünmeyeceği de anlatır. Mesela; Vaka ekzotermik ise bir çözelti oluşur. Aynı şekilde çözücünün gerekseme duyduğu enerji küçükse gene çözelti oluşur. Tersi durumda maddeler birbiri içinde karışamaz ve çözelti oluşturamaz. Bunun yanında, bu türden maddelerin kimyasal bağ yapılarının benzerliği de çok önemlidir. Kısaca, molekül yapıları birbirine benzeyen maddeler birbirini çözerken, molekül yapıları değişik maddeler birbiri içinde dağılamaz ve çözelti oluşturamaz. Mesela, su ile yağlı boya birbiri içinde karışmazken, tinerin içinde boya kolayca dağılabilmektedir. İyonik Maddelerin Çözünmesi
İyonik yapılı maddelerin çoğunluğu katıdır. Bu maddelerin bir başka çözücü içinde çözünebilmesi için bu katı örgünün kırılması gerekir. Mesela yiyecek tuzunun su içindeki çözünmesi vakasını göz önüne aldığımızda; NaCl taneciklerinin oluşturduğu kristal yapının Na+ ve Cl- iyonlarının ayrılması ile kırılması söz mevzusudur. Bu şekilde bir miktar enerji alarak kırılan bu örgü ile özgür kalan iyonlar içinde bulunmuş olduğu su molekülleri ile elektrostatik etkileşim ile hidratlaşarak sarılırlar ve tekrardan zıt yüklü taneciklerin birleşmesine izin vermez. Bu durumda yiyecek tuzu su içinde çözünmüş olur. Hidratlaşma esnasında bir miktar enerji dışarı verilir. ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ:
Çözeltilerin kaynama noktası,donma noktası ,buğu basıncı iletkenliği şeklinde özellikleri derişime bağlı olarak saf çözücüsünden farklılık gösterir.
Kaynama Noktası: Bir sıvının buharının yapmış olduğu ,basıncın dış basınca eşit olduğu andaki sıcaklığa o sıvının kaynama noktası denir.Saf suyun 1atm tazyik altındaki kaynama noktası 100c ‘dir. Saf suda bir madde çözündüğünde ,çözünen maddenin cinsine ve çözünen miktarına bakılırsa suyun kaynama noktası değişmiş olur.
Katı sıvı çözeltilerinde, çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı saf sıvının kaynama noktasından yüksektir. Çözünene ilişkin iyon ya da molekül derişimi artıkça kaynama sıcaklığı yükselir.tuzlu suyun kaynama noktası 100C üzerindedir.tuz oranı artıkça kaynamaya başlama sıcaklığı artar.
Saf maddelerin kaynama noktası, kaynama süresince durağan(durgun) kalmış olduğu halde ,çözeltilerin kaynama noktaları durağan(durgun) değildir. Kaynama süresince çözücü buharlaşarak derişimi artığından kaynama noktası yükselir. Sadece çözelti doymuş hale ulaşınca artık kaynama noktası artmaz.
Kaynama noktası yükselmesi 1000g suda çözünmüş maddenin iyon yada molekül sayısına bağlıdır. Derişim birimi olarak molkg su alındığında Molalite (m) adı verilir.
Kaynama noktası yükselmesi ∆t=kmn formülü ile hesaplanır. Sulu çözeltilerde k=0,52 alınır.m= molalite olduğundan 1litre suda çözünen maddenin mol sayısı arttıkça delta t büyür. İyonlaşan maddelerde iyon sayısına bağlı olarak kaynama noktası farkı delta t artar. N sayısı, maddenin çözündüğünde çözeltiye verdiği iyon yada molekül sayısıdır. (seyreltik çözeltilerde molalite,molariteye eşit alınabilir.)
Donma noktası: Çözeltilerin Donma noktasıda , kaynama noktasından olduğu şeklinde saf çözücünün donma noktasından farklıdır. İyon yada tanecik derişimi arttıkça donma noktası düşer. Derişim molalite alındığında donma noktası alçalması ,saf suyun Donma noktasına bakılırsa delta t farkını hesaplamak için ∆t=-1,86mn formülü kullanılır. 1 litre suda 1 mol şeker çözündüğünde çözelti -1,86C ta donmaya adım atar. Tuzlu suyun donmaya başlama sıcaklığı saf suyun donma sıcaklığından düşüktür. Çözeltilerde iyon yada molekül drişimi arttıkça saf çözücünün donma noktası düşer.
Buğu Basıncı: Kapalı bir kaba, durağan(durgun) sıcaklıkta bir miktar sıvı koyduğumuzu düşünelim. Sıvı moleküllerinin her birinin enerjisi aynı değildir. Bu sebeple sıvı molekülerlide gaz molekülleri şeklinde her yana doğru gelişi güzel hareket ederler. Bu hareketler sonucu , bazı moleküllerin hızı ve kinetik enerjisi artarken , bazılarınınki azalır. Sıvı moleküllerinin sayısına karşı ,kinetik enerjisini gösteren grafik aşağıda verilmiştir.
Â
Grafikteki taralı alanda bulunan yüksek enerjili moleküllerden sıvı yüzeyine dik doğrultuda hareket edenler moleküller arası çekim kuvvetlerini yenecek olursa sıvı yüzeyini terk edip buğu fazına geçer. Kısaca kapta buharlaşma adım atar. Zaman içinde buğu fazındaki molekül sayısı artar.artan sayıdaki buğu molekülleri de her yöne doğru gelişigüzel hareket ederler. Bu moleküllerden sıvı yüzeyine çarpanlar ,tekrardan sıvıya geri dönerler.
Öyleki bir an gelirki , birim zamanda sıvıdan buhara geçen moleküllerin sayısı ,geri dönen moleküllerin sayısına eşit olur.
X (s) X(g)
(TH BUHARLAŞžMA = TH YOÄžUNLAŞžMA ))
Kısaca kapta denge kurulur.
İşte denge kurulduğu anda buharın, kabın çeperine çarpmasıyla oluşan basınca buğu basıncı denir. Bir sıvının buğu basıncı, o sıvının moleküler arası çekim kuvvetinin ölçüsüdür.
Moleküler arası çekim kuvvetleri zayıf olan sıvıların, buğu basınçları yüksektir. Mesela: kapalı kapta bir miktar su ve eter düşünelim.
Eterin, moleküler arası çekim kuvvetleri, suyunkinden düşüktür. Bu yüzden Eterin buğu basıncı, aynı sıcaklıkta, suyun buğu basıncından yüksektir.
Bir sıvının buğu basıncı denge basıncı olduğundan sıvının miktarına bağlı değildir.
Bir sıvını buğu basıncı bir tek sıcaklığa bağlıdır.
Her sıvının her sıcaklıkta dengede olduğu bir buharı vardır. Buna bakılırsa kaptaki tazyik sıvının bu sıcaklıktaki buğu basıncı ile havanın basıncının toplamına eşittir.
Suyun üçlü diyaframı yukarıda verilmiştir..
Su 1. bölgede katı 2. bölgede sıvı 3. bölgede ise buğu halindedir.
Bu noktaya üçlü nokta adı verilir. Bu noktanın sıcaklığı 0,01C ,basıncı ise 4,58 mm Hg’dir.
OA eğrisi katı-buhar denge eğrisi kısaca süblünleşme eğrisidir.
OB eğrisi katı-sıvı denge eğrisi kısaca donma eğrisidir.
OC eğrisi ise sıvı -buhar denge eğrisi kısaca kaynama eğrisidir.
Dış tazyik arttıkça ,kaynama sıcaklığı artarken ,donma sıcaklığı azalır..
Bu sebeple çözeltilerde ,moleküler arası uzaklıklar daha azca olacağından,moleküler arası çekim kuvveti daha fazladır.çözeltilerde çözünen madde miktarı arttıkça ,buğu basıncı azalır.
Çözeltilerin buğu basınçları aynı sıcaklıkta sudakinden düşük olacağından çözeltilerin üçlü diyaframı aşağıdaki şeklinde olur..
Çözeltilerin buğu basıncının suyun buğu basıncından ∆p kadar düşük olması :
1)
2)) çözeltinin donma sıcaklığının (Td) suyun donma sıcaklığından (0), ∆Td kadar düşük olmasına niçin olur.
Buna bakılırsa çözeltinin kaynama noktası: Tk=100+∆Tk
Çözeltinin donma noktası ise: Td=0+∆Td
∆Td ve ∆Tk değerleri,
1) Çözücünün cinsine
2) çözünenin molal derişimine
3) çözünenin iyon sayısına bağlıdır.
Çözünenin molalitesi ve iyon sayısı artıkça kaynama sıcaklığı artarken donma, sıcaklığı azalır.
Çözünürlük: Birim hacimdeki çözücüyü belli bir sıcaklıkta doyuran çözünmüş madde miktarıdır. Sulu çözeltiler için ,100cm³ Suda belli bir sıcaklıkta çözünebilen maksimum madde miktarına maksimum çözünürlük denir. t C sıcaklıkta hazırlanan X’in doymuş çözeltisi daha çok X çözemediğine bakılırsa , X ‘in çözünen hacmi , o sıcaklıktaki çözünürlüğü verir. Katıların sıvılardaki çözünürlüğü bazı etkenlere bağlıdır.
1. Çözen ve çözünen madde miktarına bakılırsa çözeltiler:
Seyreltik Çözelti: Bir başka çözeltiye bakılırsa; Çözünen madde miktarı azca, çözen madde miktarı ( çözücü) fazla olan çözeltilerdir.
(Ör: 100gr su+ 1 gr şeker çözeltisi, 100gr su+ 10 gr şeker çözeltisine bakılırsa seyreltiktir.)
Derişik Çözelti: Bir başka çözeltiye bakılırsa; Çözünen madde miktarı fazla, çözücüsü azca olan çözeltilerdir.
(Ör: 100gr su+ 15 gr şeker çözeltisi, 100gr su+ 5 gr şeker çözeltisine bakılırsa derişiktir.)
Seyreltik çözeltiler derişik hale getirilebilir.
Bunun için:
-Çözücü (sıvı) buharlaştırılır
-Çözünen eklenmiş olur
-Çözelti soğutulur
Derişik çözeltileri seyreltik hale getirmek için;
-Çözücü eklenmiş olur.
2. Çözünebilen madde miktarına bakılırsa çözeltiler:
Doymuş Çözelti: Belli bir sıcaklıkta çözebileceği kadar çözüneni içeren çözeltilerdir.
Doymamış Çözelti: Belli bir sıcaklıkta, çözebileceğinden daha azca çözünen içeren çözeltilerdir.
Aşırı Doymuş Çözelti: Çözebileceğinden daha çok madde bulunduran çözeltilerdir.(ayrışık görünürler.)
3. Elektrik akımını iletmelerine bakılırsa çözeltiler:
İletken (elektrolit) Çözeltiler: İçerisinde + ve — yüklü iyon bulunduran çözeltiler elektrik akımını iletir. Ör: sirkeli, asitli, tuzlu, limonlu su
İletken olmayan (Elektrolit olmayan) Çözelti: İçerisinde moleküller bulunur. İyon yoktur. Bu yüzden iletken değildir. Ör: alkollü su, şekerli su, üre, kolonyalı su, saf su)
Belli sıcaklıkta ve basınçta 100gr çözücü içinde çözünebilen maksimum madde miktarına çözünürlük denir. Çözünürlük, katı, sıvı, gaz maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
Birim hacimdeki çözücüyü belli bir sıcaklıkta doyuran çözünmüş madde miktarıdır. Sulu çözeltiler için, 100cm³ Suda belli bir sıcaklıkta çözünebilen maksimum madde miktarına maksimum çözünürlük denir. t C sıcaklıkta hazırlanan X’in doymuş çözeltisi daha çok X çözemediğine bakılırsa , X’in çözünen hacmi , o sıcaklıktaki çözünürlüğü verir. Katıların sıvılardaki çözünürlüğü bazı etkenlere bağlıdır.
Çözünme Vakası
Bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar ufak taneciklere benzeşik olarak ayrışması vakasına çözünme denilir. O halde bir madde bir başka madde içinde en ufak yapı taşına ayrışmaktadır. Bu yapıtaşları maddelerin cinsine bakılırsa, molekülleri, iyonları ve çok nadiren de atomları şeklinde olabilir.
Bu bölümde, maddelerin çözünmesi vakasının yönü, çözünme miktarları ve çözünmedeki enerji davranışları incelenmektedir.
Bir katı madde, bir sıvı madde içine atılmış ve bir miktarı çözünmüş olsun. Bu katı maddenin sıvı içinde çözünmesi halinde, katıya çözünen ve sıvı maddeye de çözücü denir. Her (bilgi yelpazesi) çözünme vakasında azca ya da çok enerji alış verişi olur. Çözünme Entalpisi adında olan bu enerji endotermik ya da ekzotermik olabilir. Bu enerji kıymeti bizlere maddenin iyi mi ve ne kadar çözünebileceği hakkında bir yargı verebilir. Çözünürlüğe Tesir Eden Faktörler:
1. Tazyik: Gazların çözünürlüğü tazyik arttıkça artar. Tazyik, katı ve sıvılarda çözünürlüğe tesir etmez.
2. Isı: Katı ve sıvılarda çözünürlük, sıcaklıkla doğru orantılıdır. Gazlarda ters orantılıdır.
Mesela Karadeniz’de oksijen miktarı Akdeniz’den daha çoktur.bundan dolayı deniz suyu soğuktur.
3. Çözücü türü: Mesela tuz suda çözünürken, yağda çözünmez. Şžeker suda çözünürken, alkolde çözünmez.
Çözünürlük Hızına tesir Eden Faktörler:
Çözünürlük hızı;
1. Isı: Sıcaklıkla doğru orantılıdır.
2. Çözünenin temas yüzeyini artırırsak artar.
3. Karıştırma, çalkalama ile doğru orantılıdır.
4. Çözünen cinsel (Şeker ve tuz su içinde değişik hızlarda çözünür.)
YORUMLAR