Çözeltiler ve Çözünürlük: Karışımların Kimyası (1 Görüntüleyici)

Çözeltiler, bir veya daha fazla çözünen maddenin bir çözücü içinde homojen olarak dağılmasıyla oluşan karışımlardır. Çözücüler genellikle sıvı haldedir (özellikle su), ancak gaz ve katı çözeltiler de mümkündür. Çözünürlük ise, belirli bir sıcaklıkta belirli bir miktar çözücüde çözünebilen maksimum çözünen madde miktarıdır. Çözeltilerin özellikleri ve çözünürlüğü anlamak, kimyanın birçok alanında önemlidir.

Çözelti Türleri:

Çözücünün ve çözünenin fiziksel hallerine göre farklı çözelti türleri vardır:

• Sıvı Çözeltiler: En yaygın çözelti türüdür. Bir katı (tuzlu su), sıvı (alkol-su karışımı) veya gaz (gazoz) bir sıvı içinde çözünebilir.
• Gaz Çözeltiler: Gazların homojen karışımlarıdır (hava gibi).
• Katı Çözeltiler: Katıların homojen karışımlarıdır (alaşımlar gibi).

Çözünme Süreci:

Bir katının bir sıvıda çözünmesi genellikle üç aşamada gerçekleşir:

1. Çözünen taneciklerinin birbirinden ayrılması (enerji gerektirir).
2. Çözücü moleküllerinin birbirinden ayrılması (enerji gerektirir).
3. Çözünen ve çözücü tanecikleri arasında etkileşimlerin oluşması (enerji açığa çıkarır).

Çözünme sürecinin entalpi değişimi (ΔHc\co¨zu¨nme), bu üç aşamadaki enerji değişimlerinin toplamıdır. Eğer ΔHc\co¨zu¨nme<0 ise çözünme ekzotermiktir ve genellikle sıcaklık arttıkça çözünürlük azalır. Eğer ΔHc\co¨zu¨nme>0 ise çözünme endotermiktir ve genellikle sıcaklık arttıkça çözünürlük artar.

Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler:

Çözünürlük, çözünenin ve çözücünün doğası, sıcaklık ve basınç gibi faktörlerden etkilenir:

• Çözünen ve Çözücünün Doğası ("Benzer Benzeri Çözer"): Polar çözücüler genellikle polar ve iyonik maddeleri çözerken, apolar çözücüler apolar maddeleri daha iyi çözer. Bunun nedeni, çözünen ve çözücü arasındaki intermoleküler kuvvetlerin benzer olmasıdır. Örneğin, su (polar) tuzu (iyonik) ve şekeri (polar) çözerken, yağ (apolar) benzini (apolar) çözer.
• Sıcaklık: Katıların ve sıvıların çözünürlüğü genellikle sıcaklık arttıkça artar (endotermik çözünme). Gazların çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça azalır.
• Basınç: Katıların ve sıvıların çözünürlüğü basınçtan önemli ölçüde etkilenmezken, gazların çözünürlüğü basınçla doğru orantılıdır (Henry Yasası).

Derişim Birimleri:

Çözeltilerdeki çözünen madde miktarını ifade etmek için çeşitli derişim birimleri kullanılır:

• Molarite (M): Bir litre çözeltide çözünen mol sayısıdır.
• Molalite (m): Bir kilogram çözücüde çözünen mol sayısıdır.
• Kütle Yüzdesi (%): Çözünenin kütlesinin çözeltinin toplam kütlesine oranıdır (yüzde ile çarpılır).
• Hacim Yüzdesi (%): Çözünenin hacminin çözeltinin toplam hacmine oranıdır (yüzde ile çarpılır).
• Mol Kesri (X): Bir bileşenin mol sayısının çözeltideki toplam mol sayısına oranıdır.

Çözelti Özellikleri (Kolligatif Özellikler):

Derişik olmayan çözeltilerin bazı fiziksel özellikleri (kaynama noktası yükselmesi, donma noktası alçalması, buhar basıncı düşmesi, ozmotik basınç) sadece çözünen madde taneciklerinin sayısına bağlıdır, kimliğine bağlı değildir. Bu özelliklere kolligatif özellikler denir ve çözünenin molar kütlesinin belirlenmesi gibi uygulamalarda kullanılır.