Çözünürlük tanımı (g / 100 g su); çözünürlük-sıcaklık grafikleri; sıcaklık, basınç ve madde cinsinin çözünürlüğe etkisi; gazların çözünürlüğü (Henry yasası mantığı); doymamış, doymuş ve aşırı doymuş çözeltiler; derişik ve seyreltik çözelti; kristallendirme hesapları.
Çözünürlük
Çözünürlük: Belirli sıcaklık ve basınçta 100 g suda çözünebilen en fazla madde miktarı (g / 100 g su)
- Çözünürlük ayırt edici bir özelliktir (sıcaklık ve basınç belirtilmelidir).
Grafik okuma (KNO₃): 20 °C’de 32 g, 60 °C’de 110 g
→ 60 °C’de 100 g suda hazırlanan doymuş KNO₃ çözeltisi 20 °C’ye soğutulursa 110 − 32 = 78 g KNO₃ kristallenir (çöker).
NaCl: Çözünürlüğü sıcaklıkla çok az değişir → deniz suyundan tuz buharlaştırma ile elde edilir.
Çözünürlüğe etki eden faktörler
| Faktör | Katılar (çoğu) | Gazlar |
|---|---|---|
| Sıcaklık artışı | Çözünürlük genellikle artar (KNO₃) | Çözünürlük azalır |
| Basınç artışı | Etkisi yok denecek kadar az | Çözünürlük artar |
| Madde cinsi | Çözücü-çözünen etkileşimine bağlı (benzer benzeri çözer) |
Günlük hayat:
- Gazoz şişesi açılınca basınç düşer, CO₂ çözünürlüğü azalır → köpürür
- Ilık gazoz soğuk gazozdan daha çabuk gazını kaybeder.
- Yazın ısınan göllerde oksijen çözünürlüğü azalır → balık ölümleri (termal kirlilik)
- Dalgıçların hızlı yüzeye çıkması: kanda çözünmüş azot kabarcık oluşturur (vurgun)
⚠️ Karıştırma ve tanecik boyutunu küçültme çözünme hızını artırır ama çözünürlüğü değiştirmez!
Çözeltilerin sınıflandırılması
| Çözelti | Açıklama |
|---|---|
| Doymamış | Çözünürlükten daha az madde içerir; ilave madde çözünür |
| Doymuş | Çözünürlük kadar madde içerir; dipte katı varsa denge vardır |
| Aşırı doymuş | Çözünürlükten fazla madde çözünmüş, kararsız; küçük bir kristal eklenince fazlası hızla çöker |
- Derişik: Çözüneni çok · Seyreltik: Çözüneni az (göreli kavramlar)
Örnek: 20 °C’de 50 g suda 20 g KNO₃ (çözünürlük 32 g/100 g su → 50 g suda 16 g)
→ 16 g çözünür, 4 g dipte kalır, çözelti doymuştur.
Kavramlar
- çözünürlük
- en fazla çözünebilen miktar
- doymuş çözelti
- çözünürlük kadar çözünen içeren
- aşırı doymuş
- çözünürlükten fazlasını içeren kararsız çözelti
- kristallendirme
- çözünenin katı olarak ayrılması
- termal kirlilik
- suyun ısınmasıyla oksijen azalması
- Çözünürlük: 100 g suda çözünen en fazla madde
- Katıların çoğunda sıcaklık artınca çözünürlük artar
- Gazlarda sıcaklık artınca azalır, basınç artınca artar
- Karıştırma çözünme hızını artırır, çözünürlüğü değiştirmez
- Doymamış, doymuş, aşırı doymuş
- Soğutma ile kristallendirme yapılabilir
Örnek soru ve çözümü
Grafiğe göre 40 °C’de 200 g suyla hazırlanan doymuş KNO₃ çözeltisi 20 °C’ye soğutulursa kaç g KNO₃ çöker?
40 °C’de 100 g suda 64 g → 200 g suda 128 g. 20 °C’de 200 g suda 64 g çözünebilir → 128 − 64 = 64 g çöker.
Çözümlü örnekler
1. Gazoz şişesi açıldığında neden köpürür? Kolay
ÇözümBasınç azalır, CO₂’nin çözünürlüğü düşer ve gaz açığa çıkar.
2. Şekeri suya atıp karıştırmak çözünürlüğü mü, çözünme hızını mı artırır? Orta
ÇözümÇözünme hızını; çözünürlük yalnızca sıcaklık, basınç ve madde cinsine bağlıdır.
3. Grafiğe göre NaCl’yi deniz suyundan elde etmek için neden soğutma değil buharlaştırma kullanılır? Zor
ÇözümNaCl’nin çözünürlüğü sıcaklıkla neredeyse hiç değişmez; soğutmak az tuz çöktürür. Suyu buharlaştırmak tuzu ayırır.
Sık yapılan hatalar
- Gazların çözünürlüğünün sıcaklıkla arttığını sanmak.
- Karıştırmanın çözünürlüğü artırdığını düşünmek.
- Dipte katı olan çözeltiyi doymamış sanmak.
Biliyor muydun?
Aşırı doymuş sodyum asetat çözeltisine minicik bir kristal atıldığında saniyeler içinde katılaşır ve ısınır; bu, “sıcak buz” deneyi olarak bilinir!