Kimya laboratuvarı
Taneciği hayal et; formülü, tepkimeyi ve oranı birlikte oku.
6 bölüm · ~16 dk · 15 etkileşim
Sıvı çözeltiler ve çözünürlük, AYT Kimya'da her yıl 1–2 soru ile yer alan ve sulu çözelti dengeleri, asit–baz ve elektrokimya konularının da temelini oluşturan bir konudur. Çözelti, iki ya da daha fazla maddenin homojen karışımıdır; genellikle miktarı fazla olan bileşene çözücü, az olana çözünen denir.
AYT'de konu üç ana başlıkta sorulur: (1) Derişim birimleri (kütlece yüzde, ppm, mol kesri, molarite, molalite) ve bunlarla seyreltme–karıştırma hesapları; (2) çözünürlük ve onu etkileyen faktörler, çözünürlük değerleriyle soğutma–buharlaştırma hesapları; (3) çözünen tanecik sayısına bağlı koligatif özellikler (buhar basıncı düşmesi, kaynama noktası yükselmesi, donma noktası alçalması, osmotik basınç). Soruların anahtarı, iyonik bileşiklerin suda kaç taneciğe ayrıştığını doğru saymaktır.
1Derişim birimleri
İlk bölüm! Temeli burada atıyoruz, acele etme.
Molarite çözelti hacmine, molalite ise çözücü kütlesine göre tanımlanır. Molalite sıcaklıkla değişmez; çünkü kütle, sıcaklıkla değişmez.
Sık yapılan iki hata: molaritede çözücü hacmini, molalitede çözelti kütlesini kullanmak; kütlece yüzdede paydaya çözelti yerine yalnızca çözücü kütlesini yazmak (30 g şeker + 120 g su → %20'dir, %25 değil).
30 g şeker 120 g suda tamamen çözülüyor.
Oluşan çözeltinin kütlece şeker yüzdesi kaçtır?
11,7 g NaCl suda çözülerek 500 mL çözelti hazırlanıyor. Çözeltinin molaritesi ve Cl⁻ iyonu derişimi nedir? (Na = 23, Cl = 35,5)
2Yoğunluktan molarite, seyreltme ve karıştırma
Önemli yerleri altını çizer gibi oku.
Örneğin kütlece %36,5'lik, d = 1,2 g/mL HCl çözeltisi için M = 1000 × 1,2 × 0,365 / 36,5 = 12 mol/L.
Kütlece %36,5'lik, yoğunluğu 1,2 g/mL olan derişik HCl çözeltisinden 50 mL alınıp su ile 600 mL'ye seyreltiliyor. Son çözeltinin molaritesi kaçtır? (H = 1, Cl = 35,5)
İyon derişimi: İyonik bileşikler suda iyonlarına ayrışır. Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ olduğundan 0,1 M Al₂(SO₄)₃ çözeltisinde [Al³⁺] = 0,2 M, [SO₄²⁻] = 0,3 M ve toplam iyon derişimi 0,5 M'dir.
200 mL 0,3 M NaCl ile 300 mL 0,2 M CaCl₂ çözeltileri karıştırılıyor. Son çözeltide Cl⁻ iyonu derişimi kaç M'dir?
300 mL 0,2 M CaCl₂ çözeltisi ile 200 mL 0,5 M NaCl çözeltisi karıştırılıyor. (Karışımda hacim değişimi ihmal edilecektir.)
Buna göre son çözeltideki Cl⁻ iyonu derişimi kaç M olur?
Molariteler toplanmaz: Karıştırma sorularında iki çözeltinin molaritelerini doğrudan toplamak ya da hacimleri farklıyken aritmetik ortalama almak sık yapılan bir hatadır; mol sayılarını topla.
3Çözünürlük
Örneklere dikkat et; soruların çoğu buradan çıkar.
Çözünürlük, belirli sıcaklık ve basınçta 100 g çözücüde çözünebilen en fazla madde miktarıdır. Çözünen miktarı çözünürlüğe eşitse çözelti doymuş, azsa doymamış, fazla ise (kararsız durumda) aşırı doymuştur.
| Etken | Etkisi |
|---|---|
| Çözücü–çözünen türü | "Benzer benzeri çözer." Polar ve iyonik maddeler suda, apolar maddeler apolar çözücülerde iyi çözünür. |
| Sıcaklık (katılar) | Çözünmesi endotermik olan katıların (KNO₃ gibi) çözünürlüğü sıcaklıkla artar; çözünmesi ekzotermik olanlarınki (Ca(OH)₂, Ce₂(SO₄)₃ gibi) azalır. |
| Sıcaklık (gazlar) | Gazların sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır. |
| Basınç | Katı ve sıvıların çözünürlüğünü pratikte etkilemez; gazların çözünürlüğü, gazın kısmi basıncı arttıkça artar (gazlı içeceklerin kapağı açılınca köpürmesi). |
| Ortak iyon | Az çözünen bir tuzun çözünürlüğü, aynı iyonu içeren çözeltide saf sudakinden düşüktür. |
| Karıştırma, tanecik boyutu | Çözünme hızını artırır, çözünürlüğü değiştirmez. |
Bir katının sudaki çözünmesiyle ilgili,
- I.Katıyı toz hâline getirmek
- II.Çözeltiyi karıştırmak
- III.Sıcaklığı değiştirmek
işlemlerinden hangileri çözünme hızını etkilediği hâlde katının çözünürlüğünü değiştirmez?
X tuzunun çözünürlüğü 60 °C'de 80 g100 g su, 20 °C'de 30 g100 g sudur. 60 °C'deki 360 g doymuş çözelti 20 °C'ye soğutulursa kaç gram X çöker?
Çözünürlük sorularında "100 g su" ile "100 g çözelti"yi karıştırma: yukarıdaki örnekte 80 g X, 180 g çözeltide değil 100 g suda çözünür.
4Koligatif özellikler
Yarıyı geçtin, harika gidiyorsun! 2 bölüm kaldı.
Koligatif özellikler, çözünenin türüne değil çözünen tanecik derişimine bağlıdır. i, bir formül biriminin suda verdiği tanecik sayısıdır.
Osmotik basınç, yarı geçirgen zardan çözücünün seyreltik taraftan derişik tarafa geçişini durdurmak için gereken basınçtır; tanecik derişimi arttıkça artar. Kışın yollara tuz serpilmesi (donma noktası alçalması) ve antifriz kullanımı bu özelliklerin uygulamalarıdır.
18 g glikoz (C₆H₁₂O₆) 250 g suda çözülüyor. Çözeltinin molalitesini ve 1 atm'deki donma noktasını bulunuz. (H = 1, C = 12, O = 16; Kd = 1,86 °C/m)
Aynı basınçta 0,1 m NaCl, 0,1 m CaCl₂ ve 0,15 m glikoz sulu çözeltilerinin kaynama noktalarını sıralayınız.
5ÖSYM'de nasıl soruluyor
Arada küçük sorular var, atlamadan çöz.
- Derişim hesapları: Molarite, molalite, kütlece yüzde, ppm ve bunlar arasındaki dönüşümler; yoğunluk ve yüzdeden molarite.
- Karıştırma ve seyreltme: Farklı çözeltiler karıştırılıp belirli bir iyonun son derişimi istenir.
- Çözünürlük tablosu: Sıcaklık değiştirilince çöken madde miktarı ya da doygunluk için buharlaştırılması gereken su miktarı.
- Koligatif karşılaştırma: Farklı çözeltilerin kaynama/donma noktası ya da buhar basıncı sıralaması; donma noktasından bilinmeyen miktar bulma.
- Kavramsal yargılar: Gazların çözünürlüğü, çözünme hızı ile çözünürlük farkı (I–II–III).
Karıştırmak ve toz hâline getirmek çözünürlüğü artırır.
Gazların çözünürlüğü de sıcaklıkla artar.
Koligatif hesaplarda iyonik bileşiklerin tanecik sayısı önemsizdir.
Molalite sıcaklıkla değişmez.
6Kısa tekrar
Son bölüm! Biraz kaldı, bitirmek üzeresin.
Molarite = mol / L ; molalite = mol / kg ; kütlece % = çözünen / × 100. M = 1000 × d × (yüzde oranı) / M_A; seyreltmede . İyon derişimi = tuz derişimi × . Gazların çözünürlüğü: sıcaklık ↑ → ; kısmi basınç ↑ → . Karıştırma ve tanecik boyutu yalnızca etkiler. ΔTk = × m × i; ΔTd = × m × i (su). Tanecik derişimi büyük olanın kaynama noktası , donma noktası ve buhar basıncı .