AYT Kimya Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük Konu Anlatımı

Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük

Çözelti, iki veya daha fazla maddenin tek fazlı (homojen) karışımıdır. Çözeltide miktarca fazla olan bileşene çözücü, az olan bileşene çözünen denir. Sıvı çözeltilerde çözücü çoğunlukla sudur. AYT Kimya’da bu konu; çözünme olayı ve çözücü–çözünen etkileşimleri, derişim birimleri, seyreltme ve karıştırma hesapları, çözünürlük ve çözünürlük eğrileri, gazların çözünürlüğü ile koligatif özellikler (buhar basıncı, kaynama noktası yükselmesi, donma noktası alçalması, ozmotik basınç) biçiminde karşımıza çıkar.

Bu konunun sonunda bir öğrencinin:

• çözünme olayını ve benzer benzeri çözer ilkesini açıklayabilmesi,
• kütlece yüzde, hacimce yüzde, molarite, molalite, mol kesri ve ppm hesaplayabilmesi,
• seyreltme, derişim artırma ve karıştırma sorularını çözebilmesi,
• doymuş, doymamış ve aşırı doymuş çözeltileri ayırt edebilmesi,
• çözünürlük hesaplarını ve kristallendirme sorularını çözebilmesi,
• sıcaklık ve basıncın çözünürlüğe etkisini yorumlayabilmesi,
• buhar basıncı düşmesini Raoult yasasıyla hesaplayabilmesi,
• kaynama noktası yükselmesini ve donma noktası alçalmasını hesaplayabilmesi,
• van’t Hoff faktörünü (i) elektrolit çözeltilerde kullanabilmesi,
• ozmotik basıncı hesaplayabilmesi

gerekir.

Çözünme Olayı ve Çözücü–Çözünen Etkileşimi

• Benzer benzeri çözer: polar çözücüler polar ve iyonik maddeleri, apolar çözücüler apolar maddeleri çözer.
• Su polar bir çözücüdür; NaCl, şeker ve alkol suda çözünür, yağ ve benzen çözünmez.
• Çözünme sırasında çözücü–çözünen çekimleri çözünen–çözünen ve çözücü–çözücü çekimlerinden büyükse çözünme gerçekleşir.
• Çözünme ısısı pozitif ise çözünme endotermik, negatif ise ekzotermiktir.

Derişim Birimleri

• Kütlece yüzde: (çözünen kütlesi/çözelti kütlesi) · 100
• Hacimce yüzde: (çözünen hacmi/çözelti hacmi) · 100
• Molarite (M): n/V (mol/L)
• Molalite (m): n/çözücü kütlesi (mol/kg)
• Mol kesri: X_A = n_A/n_toplam
• ppm: çözünen kütlesi/çözelti kütlesi · 10⁶

Seyreltme, Derişim Artırma ve Karıştırma

• Seyreltme veya buharlaştırmada çözünenin mol sayısı değişmez: M₁V₁ = M₂V₂
• Karıştırmada mol sayıları toplanır: M = (M₁V₁ + M₂V₂)/(V₁ + V₂)
• Kütlece yüzde karıştırmada çözünen kütleleri toplanır.

Çözünürlük, Doymuş ve Aşırı Doymuş Çözelti

Çözünürlük, belirli sıcaklıkta 100 g suda çözünebilen en fazla madde miktarıdır. Doymamış çözeltide daha fazla çözünen çözünebilir; doymuş çözeltide çözünen miktarı çözünürlüğe eşittir; aşırı doymuş çözelti dengesizdir ve çözünen çökebilir.

Sıcaklık ve Basıncın Çözünürlüğe Etkisi

• Katıların çoğunun çözünürlüğü sıcaklıkla artar (endotermik çözünme); ekzotermik çözünmede azalır.
• Gazların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır.
• Henry yasası: Sabit sıcaklıkta gazın çözünürlüğü, gazın kısmi basıncıyla doğru orantılıdır. Basıncın katı ve sıvı çözünürlüğüne etkisi önemsizdir.

Koligatif Özellikler

Koligatif özellikler, çözünenin türüne değil tanecik sayısına bağlıdır. Uçucu olmayan bir çözünen eklenince:

• Buhar basıncı düşer (Raoult): P = X_çözücü · P°
• Kaynama noktası yükselir: ΔTk = Kk · m · i (su için Kk = 0,52)
• Donma noktası alçalır: ΔTd = Kd · m · i (su için Kd = 1,86)
• Ozmotik basınç: π = M · R · T · i (R = 0,082)

i, van’t Hoff faktörüdür; elektrolit olmayanlarda 1, NaCl için 2, CaCl₂ için 3’tür.

Zor Problemler (Adım Adım)

Geçmiş AYT’lerde Görülen Soru Kalıpları

Aşağıdaki örnekler AYT tarzı örneklerdir. Her kalıp için önce tanıma ipucu, sonra çözümlü örnek verilmiştir.

Sınavda En Önemli Bağlantılar

Sık Karıştırılan Noktalar

Soru Çözerken Kullanılabilecek Yaklaşım

Derişim Sorusu

Çözünenin molünü bul; hacim veya çözücü kütlesine böl.

Seyreltme/Karıştırma Sorusu

Çözünen mol sayısını koru veya topla; toplam hacme böl.

Çözünürlük Sorusu

Çözücü kütlesini 100 g’a oranla; çözünürlük farkıyla çöken miktarı bul.

Koligatif Özellik Sorusu

m · i değerini hesapla; ΔT’yi bul.

Gaz Çözünürlüğü Sorusu

Sıcaklık ve basınç yönünü kontrol et.

Konu Özeti

Çözünme: benzer benzeri çözer.

Derişim: yüzde, molarite, molalite, mol kesri, ppm.

Seyreltme: M₁V₁ = M₂V₂.

Çözünürlük: g/100 g su; sıcaklık ve basınç etkisi.

Koligatif: Raoult, ΔTk, ΔTd, ozmotik basınç.