Molarite, molalite, kütlece ve hacimce yüzde hesaplamaları gibi yöntemlerle madde miktarının tespitine odaklanır.
Çözünen, başka bir maddede (çözücü) çözündüğü zaman çözünen tanecikler çözücünün her tarafına homojen dağılarak çözünme sürecini başlatır. Çözünme sürecinde üç tür etkileşim gerçekleşir:
Çözücü ve çözünen tanecikler arası etkileşim ne kadar güçlü olursa çözünme de o kadar fazla olur.
| Etkileşim Türü | Açıklama | Örnek |
|---|---|---|
| Dipol-Dipol Etkileşimi | Polar moleküller arasında oluşan etkileşim türüdür. | Su ve metanol |
| Hidrojen Bağı | Polar moleküller arasında oluşan güçlü bir etkileşim türüdür. | Su ve amonyak |
| İyon-Dipol Etkileşimi | İyonik bileşikler ve polar moleküller arasında oluşan etkileşim türüdür. | Sodyum klorür ve su |
| İyon-İndüklenmiş Dipol Etkileşimi | İyonik bileşikler ve apolar moleküller arasında oluşan etkileşim türüdür. | Potasyum klorür ve karbon tetraklorür |
| London Kuvvetleri | Apolar moleküller arasında oluşan etkileşim türüdür. | Karbon tetraklorür ve iyot |
Belirli bir sıcaklıktaki belirli miktar çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarının ölçüsü olarak çözünürlük ifadesi kullanılır. "Benzer benzeri çözer" ifadesi, yapı olarak birbirine benzeyen ve birbirleriyle kuvvetli etkileşim oluşturan taneciklerin birbiri içindeki çözünürlüğünün fazla olduğunu açıklar.
Çözücü-çözünen etkileşimleri, çözünme süreci ve çözünürlük kavramı günlük yaşamda birçok alanda önemli rol oynar. Örneğin, ilaçların vücutta çözünerek etki göstermesi, deterjanların kirleri çözdükten sonra suda yıkanması ve petrol ürünlerinin çözücüler kullanılarak rafine edilmesi gibi işlemler bu etkileşimlere bağlıdır.
Çözücü-Çözünen EtkileşimleriÇözeltilerdeki madde miktarını bulmak için çeşitli yöntemler kullanılır. Bu yöntemler şunlardır:
Molarite, 1 litre çözelti içinde çözünmüş maddenin mol sayısıdır. Molarite, aşağıdaki formülle hesaplanır:
M = n/V - M: Molarite (mol/L) - n: Çözünen maddenin mol sayısı (mol) - V: Çözelti hacmi (L)Molalite, 1 kg çözücüde çözünmüş maddenin mol sayısıdır. Molalite, aşağıdaki formülle hesaplanır:
m = n/mç - m: Molalite (mol/kg) - n: Çözünen maddenin mol sayısı (mol) - mç: Çözücünün kütlesi (kg)Kütlece yüzde, 100 gram çözelti içindeki çözünen maddenin kütlesidir. Kütlece yüzde, aşağıdaki formülle hesaplanır:
%K = (mçözünen / mçözeltinin tamamı) * 100 - %K: Kütlece yüzde (%) - mçözünen: Çözünen maddenin kütlesi (g) - mçözeltinin tamamı: Çözeltinin toplam kütlesi (g)Hacimce yüzde, 100 mL çözelti içindeki çözünen maddenin hacmidir. Hacimce yüzde, aşağıdaki formülle hesaplanır:
%H = (Vçözünen / Vçözeltinin tamamı) * 100 - %H: Hacimce yüzde (%) - Vçözünen: Çözünen maddenin hacmi (mL) - Vçözeltinin tamamı: Çözeltinin toplam hacmi (mL)Mol kesri, bir çözeltideki çözünen maddenin mol sayısının, çözeltinin toplam mol sayısına oranıdır. Mol kesri, aşağıdaki formülle hesaplanır:
X = nçözünen / (nçözünen + nçözücü) - X: Mol kesri - nçözünen: Çözünen maddenin mol sayısı (mol) - nçözücü: Çözücünün mol sayısı (mol)ppm, 1 milyon kütle biriminde çözünen maddenin kütlesidir. ppm, aşağıdaki formülle hesaplanır:
ppm = (mçözünen / mçözeltinin tamamı) * 1 000 000 - ppm: ppm (mg/L) - mçözünen: Çözünen maddenin kütlesi (mg) - mçözeltinin tamamı: Çözeltinin toplam kütlesi (kg)Çözeltilerdeki madde miktarını bulmak için kullanılan yöntemler şunlardır: molarite hesaplanması, molalite hesaplanması, kütlece yüzde hesaplanması, hacimce yüzde hesaplanması, mol kesri hesaplanması ve ppm hesaplanması.
Çözünen maddelerin çözücü madde içinde dağılmasıyla oluşan karışımlara çözelti denir. Çözeltide bulunan maddelere göre gaz-gaz, katı-katı, sıvı-sıvı, katı-sıvı, gaz-sıvı gibi çözelti türleri bulunmaktadır. Çözeltilerin karıştırılması, seyreltilmesi, deriştirilmesi ve hacimlerinin bulunması işlemleri sıkça yapılmaktadır.
Belli bir miktarda çözücüde çözünen maddenin bulunma derecesini belirtmek için kullanılan birime molalite denir. Molalite, bir kilogram çözücü içerisindeki çözünen maddenin mol sayısı olarak tanımlanır.
Molalite, çözümlerin konsantrasyonlarını ifade etmek için kullanılan önemli bir kavramdır. Çözünenin miktarı ve çözücünün kütlesi kullanılarak hesaplanabilir.
Belirli bir miktarda çözeltinin kütlesi içerisindeki çözünen maddenin kütle oranını ifade eder. Kütlece yüzde derişimi, çözeltinin 100 gramında bulunan çözünen maddenin gram cinsinden değeridir.
Kütlece yüzde derişimi, çözeltinin konsantrasyonunu ifade etmek için kullanılan bir diğer önemli kavramdır. Çözünenin kütlesi ve çözeltinin kütlesi kullanılarak hesaplanabilir.
Belirli bir miktarda çözeltinin hacmi içerisindeki çözünen maddenin hacim oranını ifade eder. Hacimce yüzde derişimi, çözeltinin 100 mL’sinde bulunan çözünen maddenin mL cinsinden değeridir.
Hacimce yüzde derişimi, çözeltinin konsantrasyonunu ifade etmek için kullanılan bir diğer önemli kavramdır. Çözünenin hacmi ve çözeltinin hacmi kullanılarak hesaplanabilir.
Çözeltinin belirli bir hacmindeki veya kütlesindeki çözünen mol sayısının çözeltinin toplam mol sayısına oranına mol kesri denir.
Mol kesri, çözeltinin konsantrasyonunu ifade etmek için kullanılan bir diğer önemli kavramdır. Çözünenin mol sayısı ve çözeltinin toplam mol sayısı kullanılarak hesaplanabilir.
Çözelti hazırlamada iki önemli kavram vardır. Seyreltme ve deriştirme. Seyreltme, çözeltiye aynı çözücüden başka bir miktar çözücü eklenerek çözelti hacminin artırılması işlemidir. Deriştirme ise, çözeltiye aynı çözücüden başka bir miktar çözünen eklenerek çözelti hacminin azaltılması işlemidir.
Çözelti hazırlamada seyreltme ve deriştirme sıkça kullanılan iki yöntemdir. Bu yöntemler kullanılarak çözeltilerin konsantrasyonları istenilen düzeye getirilebilir.
Çözünen maddenin kimyasal özelliği çözeltinin genel özelliğini değiştirir. Çözeltiler çözücü ve çözünenden farklı özellikler gösterir. Çözünen maddenin kimyasal özelliği çözeltinin genel özelliğini değiştirir. Bu değişikliklerin nasıl olacağı, çözünenin yapısına, miktarına ve çözücünün cinsine bağlıdır.
Koligatif özellikler;
Koligatif özellikler, çözünen maddenin sayısı ile ilgili olarak değişen ortak özellikleridir. Buhar basıncı alçalması, donma noktası alçalması ve kaynama noktası yükselmesi koligatif özelliklerdir.
Buhar basıncı alçalması, çözeltideki çözücünün kısmi buhar basıncının saf çözücünün buhar basıncından düşük olmasıdır. Saf suyun buhar basıncı 25 o C'de 23,8 torr'dur. 100 g suda 1 mol NaCl çözüldüğünde, çözeltinin buhar basıncı 22,4 torr'a düşer. Bu, NaCl'nin suda çözünmesinin suyun buhar basıncını azalttığını gösterir.
Donma noktası alçalması, çözeltideki çözünen maddenin donma noktasının saf çözücünün donma noktasından düşük olmasıdır. Saf suyun donma noktası 0 o C'dir. 100 g suda 1 mol NaCl çözüldüğünde, çözeltinin donma noktası -1,86 o C'ye düşer. Bu, NaCl'nin suda çözünmesinin suyun donma noktasını düşürdüğünü gösterir.
Kaynama noktası yükselmesi, çözeltideki çözünen maddenin kaynama noktasının saf çözücünün kaynama noktasından yüksek olmasıdır. Saf suyun kaynama noktası 100 o C'dir. 100 g suda 1 mol NaCl çözüldüğünde, çözeltinin kaynama noktası 100,5 o C'ye yükselir. Bu, NaCl'nin suda çözünmesinin suyun kaynama noktasını yükselttiğini gösterir.
Osmotik basınç, yarı geçirgen bir membranın iki tarafında bulunan çözeltilerin derişim farkı nedeniyle oluşan basınçtır. Yarı geçirgen membran, çözücünün geçmesine izin verirken, çözünenin geçmesine izin vermez. Bu nedenle, derişimi yüksek olan çözeltideki su molekülleri, derişimi düşük olan çözeltiye doğru hareket eder. Bu hareket, iki çözelti arasında bir basınç farkı oluşturur. Bu basınç farkına osmotik basınç denir.
Koligatif özellikler, çözünen maddenin sayısı ile ilgili olarak değişen ortak özellikleridir. Buhar basıncı alçalması, donma noktası alçalması ve kaynama noktası yükselmesi koligatif özelliklerdir. Osmotik basınç ise yarı geçirgen bir membranın iki tarafında bulunan çözeltilerin derişim farkı nedeniyle oluşan basınçtır.
Çözeltiler, iki veya daha fazla maddenin moleküler düzeyde karışımıdır. Çözünen madde, çözücü maddede çözünür ve homojen bir karışım oluşur. Çözeltiler birçok farklı özelliğe sahiptir ve bu özellikler, çözeltideki maddelerin miktarına ve türüne bağlı olarak değişebilir.
Donma noktası alçalması, bir maddenin çözücü maddeye eklendiğinde donma noktasının düşmesidir. Çözeltinin donma noktası, saf çözücünün donma noktasından daha düşüktür. Bunun nedeni, çözünen maddelerin, çözücü molekülleri arasında boşluklar oluşturması ve bu boşlukların donmayı geciktirmesidir.
Donma noktası alçalması, aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
``` ΔT = K * m ``` * ΔT: Donma noktası alçalması (°C) * K: Molal donma noktası alçalması sabiti (°C/m) * m: Çözeltinin molalitesi (mol/kg)Donma noktası alçalması, çözeltideki tanecik sayısı arttıkça artar. Bu nedenle, bir çözeltiye ne kadar çok çözünen madde eklenirse, donma noktası o kadar düşer.
Kaynama noktası yükselmesi, bir maddenin çözücü maddeye eklendiğinde kaynama noktasının yükselmesidir. Çözeltinin kaynama noktası, saf çözücünün kaynama noktasından daha yüksektir. Bunun nedeni, çözünen maddelerin, çözücü molekülleri arasında boşluklar oluşturması ve bu boşlukların buharlaşmayı zorlaştırmasıdır.
Kaynama noktası yükselmesi, aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
``` ΔT = K * m ``` * ΔT: Kaynama noktası yükselmesi (°C) * K: Molal kaynama noktası yükselmesi sabiti (°C/m) * m: Çözeltinin molalitesi (mol/kg)Kaynama noktası yükselmesi, çözeltideki tanecik sayısı arttıkça artar. Bu nedenle, bir çözeltiye ne kadar çok çözünen madde eklenirse, kaynama noktası o kadar yükselir.
Youtube Kaynakları: * [Donma Noktası Alçalması ve Kaynama Noktası Yükselmesi](https://www.youtube.com/watch?v=p-KV8Pb-n8o) * [Çözeltilerin Donma Noktası Alçalması ve Kaynama Noktası Yükselmesi](https://www.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:intermolecular-forces-and-properties/x2eef969c74e0d802:boiling-point-elevation-and-freezing-point-depression/v/boiling-point-elevation-and-freezing-point-depression)Çözünürlük, bir maddenin belirli bir sıcaklık ve basınç altında bir çözücüde çözünebilme özelliğidir. Çözünürlük, çözünen madde ve çözücünün doğasına, sıcaklığa, basınca ve pH'a bağlı olarak değişir.
Çözünen madde ve çözücünün doğası, çözünürlüğü etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Genel olarak, polar çözücüler polar çözünen maddeleri daha iyi çözerken, apolar çözücüler apolar çözünen maddeleri daha iyi çözer.
Çoğu durumda, sıcaklık arttıkça çözünürlük artar. Bu, sıcaklığın artmasıyla çözücünün moleküllerinin daha fazla hareketlenmesi ve çözünen maddeyi daha iyi dağıtması nedeniyledir.
Gazların çözünürlüğü, basınç arttıkça artar. Bu, basıncın artmasıyla gaz moleküllerinin çözücüye daha fazla sıkıştırılması ve çözünme olasılığının artması nedeniyledir.
Bazı maddelerin çözünürlüğü, çözeltinin pH'ına bağlı olarak değişir. Örneğin, asitlerin çözünürlüğü pH düştükçe artar.
Katı, sıvı ve gazların çözünürlüğü, farklılıklar gösterir.
Katıların çözünürlüğü, çözücüye ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. Genel olarak, polar katılar polar çözücülerde daha iyi çözünürken, apolar katılar apolar çözücülerde daha iyi çözünür.
Sıvıların çözünürlüğü, genellikle katıların çözünürlüğünden daha yüksektir. Sıvıların çözünürlüğü, çözücüye ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. Genel olarak, polar sıvılar polar çözücülerde daha iyi çözünürken, apolar sıvılar apolar çözücülerde daha iyi çözünür.
Gazların çözünürlüğü, genellikle katıların ve sıvıların çözünürlüğünden daha düşüktür. Gazların çözünürlüğü, çözücüye, sıcaklığa ve basınca bağlı olarak değişir. Genel olarak, polar gazlar polar çözücülerde daha iyi çözünürken, apolar gazlar apolar çözücülerde daha iyi çözünür.
Çözeltiler, çözünürlüklerine göre farklı sınıflara ayrılır:
Seyreltik çözelti, çözünen madde miktarının çözücü miktarına göre az olduğu çözeltidir. Seyreltik çözeltilerde, çözünen maddeler çözücü içinde homojen bir şekilde dağılmış halde bulunur.
Derişik çözelti, çözünen madde miktarının çözücü miktarına göre fazla olduğu çözeltidir. Derişik çözeltilerde, çözünen maddeler çözücü içinde homojen bir şekilde dağılmış halde bulunur.
Doygun çözelti, belirli bir sıcaklık ve basınç altında çözücünün çözebileceği maksimum miktarda çözünen maddeyi içeren çözeltidir. Doygun çözeltilerde, çözünen maddeler çözücü içinde homojen bir şekilde dağılmış halde bulunur ve çözünme-çökelme dengesi kurulmuştur.
Aşırı doygun çözelti, çözücünün çözebileceği maksimum miktardan daha fazla çözünen madde içeren çözeltidir. Aşırı doygun çözeltiler genellikle metastabildir ve küçük bir tetikleyiciyle çözünen madde çökebilir.
Doymamış çözelti, çözünen madde miktarının çözücünün çözebileceği maksimum miktardan daha az olduğu çözeltidir. Doymamış çözeltilerde, çözünen maddeler çözücü içinde homojen bir şekilde dağılmış halde bulunur.
Çözünürlükle ilgili çeşitli hesaplamalar yapılabilir.
Bir maddenin çözünürlüğü, 100 g suda çözülen maddenin gram cinsinden miktarıdır. Çözünürlük, genellikle g/100 g su birimi cinsinden hesaplanır.
Doymuş çözeltideki çözünen madde miktarı, çözücünün çözebileceği maksimum miktarda çözünen maddedir. Doymuş çözeltideki çözünen madde miktarı, genellikle gram cinsinden hesaplanır.
Çözelti hazırlama, belirli bir miktarda çözünen maddeyi belirli bir miktarda çözücüde çözerek yapılır. Çözelti hazırlamada, genellikle çözünen maddenin kütlesi veya hacmi ve çözücünün kütlesi veya hacmi kullanılır.
Çözünürlük, bir maddenin belirli bir sıcaklık ve basınç altında bir çözücüde çözünebilme özelliğidir. Çözünürlük, çözünen madde ve çözücünün doğasına, sıcaklığa, basınca ve pH'a bağlı olarak değişir. Çözeltiler, çözünürlüklerine göre farklı sınıflara ayrılır. Çözünürlükle ilgili çeşitli hesaplamalar yapılabilir.
Kaynaklar: * [Çözünürlük](https://tr.wikipedia.org/wiki/Çözünürlük) * [Çözeltiler](https://tr.wikipedia.org/wiki/Çözelti) * [Çözelti Hazırlama](https://www.bilgiustam.com/cozelti-hazirlama-nasil-yapilir/)Çözünürlük, belirli bir sıcaklık ve basınçta 100 g çözücüde çözünen en fazla madde miktarıdır. Çözünürlük, çözünen madde ile çözücü maddenin miktarına bağlı değildir, maddeler için ayırt edici bir özelliktir.
Katı, sıvı ve gazlardan oluşan bir veya daha fazla maddenin diğer madde ya da maddeler içinde çözünerek oluşturdukları homojen karışımlara çözelti denir. Çözeltiler karışımdır ve çözeltilerin en az iki bileşeni vardır. Bileşenlerden miktarı çok olana ve dağılma ortamına çözücü, miktarı az olan ve dağılan maddeye de çözünen denir.
Çözeltiler içerdikleri çözünmüş madde miktarına göre seyreltik, derişik, doygun, aşırı doygun ve doymamış çözelti olarak sınıflandırılabilir.
| Çözelti Türü | Tanımı |
|---|---|
| Seyreltik Çözelti | Belirli bir çözeltiye göre birim hacimdeki çözünen madde miktarı az olan çözeltidir. |
| Derişik Çözelti | Belirli bir çözeltiye göre birim hacimdeki çözünen madde miktarı çok olan çözeltidir. |
| Doygun Çözelti | Belirli bir sıcaklıkta, belirli bir miktar çözücünün çözebileceği maksimum maddeyi çözmüş olan çözeltidir. |
| Doymamış Çözelti | Belirli bir sıcaklıkta, belirli bir miktar çözücünün çözebileceğinden daha az çözünen madde içeren çözeltidir. |
| Aşırı Doygun Çözelti | Belirli bir sıcaklıkta, belirli bir miktar çözücünün çözebileceğinden daha fazla çözünen madde içeren çözeltidir. |
Çözünürlük, çözeltilerin önemli bir özelliğidir. Çözünürlük değerleri, maddelerin kimyasal yapısına, sıcaklığa, basınca ve çözücünün türüne bağlıdır. Çözelti türleri, içerdikleri çözünmüş madde miktarına göre sınıflandırılır.
Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük Çözünürlük ve Çözünürlüğü Etkileyen FaktörlerÇözünürlük, bir maddenin belirli bir sıcaklık ve basınçta belirli bir miktarda çözücüde çözünebilme miktarıdır. Çözünürlük, birçok faktöre bağlı olarak değişebilir. Bunlardan en önemlileri sıcaklık ve basınçtır.
Gazların sudaki çözünürlüğü ekzotermiktir. Yani sıcaklık arttığında gazların sudaki çözünürlüğü azalır. Örneğin oksijenin 10 °C'deki çözünürlüğü 11,3 g/100 g su iken 30 °C'deki çözünürlüğü 7,6 g/100 g sudur.
Sıcaklık arttıkça gazların sudaki çözünürlüğü azalır.
Gazların sudaki çözünürlüğü, basınçla doğru orantılıdır. Yani basınç arttıkça gazların sudaki çözünürlüğü artar. Örneğin 25 °C'de 1 atmosfer basınç altında su 6 ml oksijen gazını çözebilirken, 2 atmosfer basınç altında 12 ml oksijen gazını çözebilir.
Basınç arttıkça gazların sudaki çözünürlüğü artar.
Çözünürlüğü etkileyen diğer faktörler şunlardır:
Çözünürlüğü etkileyen birçok faktör vardır. Bu faktörler, çözünen ve çözücünün yapısına, çözeltinin sıcaklığına, basıncına ve pH'ına bağlı olarak değişebilir.
Çözünürlük, bir maddenin belirli bir sıcaklık ve basınçta çözücü içinde çözünme yeteneğidir. Sıvı ve katılar için basıncın çözünürlüğe etkisi yoktur. Gazların çözünürlüğü ise basınçla artar.
Çoğunlukla katıların ve sıvıların çözünürlüğü sıcaklıkla artar. Gazların çözünürlüğü ise sıcaklıkla azalır. Bu durum, sıcaklığın artmasıyla çözücünün moleküllerinin hareket hızının artması ve çözünen maddenin moleküllerinin çözücü molekülleri arasına girmesini kolaylaştırmasıyla açıklanabilir.
| Madde Türü | Sıcaklık Artışı | Çözünürlük |
|---|---|---|
| Katı | Artar | Artar |
| Sıvı | Artar | Artar |
| Gaz | Artar | Azalır |
Gazların çözünürlüğü basınçla doğru orantılıdır. Yani, basınç arttıkça gazların çözünürlüğü de artar. Bu durum, basıncın artmasıyla gaz moleküllerinin çözücü moleküllerine daha sık çarpması ve çözücü molekülleri arasına girmesini kolaylaştırmasıyla açıklanabilir.
| Basınç | Çözünürlük |
|---|---|
| Arttıkça | Artar |
Çözünürlük, sıcaklık ve basınç gibi faktörlerden etkilenmektedir. Sıcaklık arttıkça katı ve sıvıların çözünürlüğü artar, gazların çözünürlüğü azalır. Basınç arttıkça gazların çözünürlüğü artar.