11. Sınıf Kimya · 2. Ünite: Denge · Asit ve Baz Çözeltilerinde Denge · Çözünürlük Dengesi
Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler: Ortak İyon ve Sıcaklık
Suda az çözünen bir tuzun çözünürlüğü yalnızca sıcaklığa mı bağlıdır? Çözeltiye ortak bir iyon eklendiğinde ne olur? Bu konuda, çözünürlük dengesini etkileyen iki temel faktörü — ortak iyon ve sıcaklık — hem hesaplamayla hem de Le Chatelier ilkesiyle inceleyeceksin. Sonunda, bir tuzun çözünürlüğünün koşullara nasıl bağlı olduğunu nicel olarak belirleyebilecek ve bu bilgiyi endüstriyel çöktürme ile su arıtma gibi uygulamalara bağlayabileceksin.
Kazanımlar
- KİM.11.2.14. Ortak iyon varlığında suda az çözünen bir tuzun molar çözünürlüğünü $K_{çç}$ kullanarak hesaplar.
- KİM.11.2.14. Sıcaklık değişiminin $K_{çç}$ üzerindeki etkisini çözünme olayının endotermik veya ekzotermik olmasına göre tahmin eder.
- KİM.11.2.14. Ortak iyon ve sıcaklık etkilerini Le Chatelier ilkesiyle açıklar.
- KİM.11.2.14. Farklı gözlem ortamlarında (saf su, ortak iyonlu çözelti, farklı sıcaklıklar) çözünürlük verilerini karşılaştırarak bilimsel çıkarım yapar.
Konu anlatımı
Çözünürlük Dengesi — Kısa Hatırlatma
Ortak İyon Etkisi
Ortak İyon Varlığında Molar Çözünürlük Hesabı
Sıcaklığın Çözünürlüğe ve Kçç'ye Etkisi
Çözümlü Örnekler
Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları
Özet ve Uygulamalar
Anahtar terimler
- Ortak iyon
- Çözünürlük dengesinde zaten bulunan iyonlardan birinin, dışarıdan (başka bir bileşik yoluyla) çözeltiye eklenmesidir.
- Ortak iyon etkisi
- Ortak iyon eklenmesiyle çözünürlük dengesinin çökelme yönüne kayması ve molar çözünürlüğün azalması olayıdır.
- Çözünürlük çarpımı (Kçç)
- Doymuş çözeltide iyon derişimlerinin denge ifadesinden elde edilen sabit; yalnızca sıcaklığa bağlıdır.
- İyon çarpımı (Q)
- Herhangi bir andaki iyon derişimlerinin Kçç ifadesiyle aynı biçimde hesaplanan oranı; Q > Kçç ise çökelme, Q < Kçç ise çözünme olur.
- Molar çözünürlük (s)
- 1 litre doymuş çözeltide çözünen tuzun mol sayısı; Kçç'den hesaplanır.
- Endotermik çözünme
- Çözünme sırasında ısı emilen süreç; sıcaklık artışı çözünürlüğü artırır.
- Ekzotermik çözünme
- Çözünme sırasında ısı açığa çıkan süreç; sıcaklık artışı çözünürlüğü azaltır.
- Le Chatelier ilkesi
- Dengedeki bir sisteme yapılan etkinin, sistem tarafından etkiyi azaltacak yönde karşılanması ilkesidir.
Örnek soru
$\text{BaSO}_4$ tuzunun çözünürlük dengesi $\text{BaSO}_{4(k)} \rightleftharpoons \text{Ba}^{2+}_{(suda)} + \text{SO}_4^{\,2-}$ şeklindedir. Bu dengeye aşağıdaki tuzlardan hangisi eklendiğinde ortak iyon etkisi gözlenir?
- $\text{Na}_2\text{SO}_4$
- $\text{NaCl}$
- $\text{KNO}_3$
- $\text{NaBr}$
- $\text{NH}_4\text{NO}_3$
Doğru cevap: A
Çözüm
1. Ortak iyon etkisi için eklenen tuzun, çözünürlük dengesindeki iyonlardan birini ($\text{Ba}^{2+}$ veya $\text{SO}_4^{2-}$) içermesi gerekir.
2. $\text{Na}_2\text{SO}_4$ suda çözündüğünde $\text{SO}_4^{2-}$ iyonu verir; bu iyon dengede zaten bulunur → ortak iyon etkisi gözlenir.
3. Diğer seçeneklerdeki tuzlar ($\text{NaCl}$, $\text{KNO}_3$, $\text{NaBr}$, $\text{NH}_4\text{NO}_3$) denge iyonlarından hiçbirini içermez.
Doğru cevap A'dır.