ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ ETKILEYEN 6 ANA FAKTÖR - KIMYA - 2025

Çözünürlüğü etkileyen ana faktörler polarite, ortak iyon etkisi, sıcaklık, basınç, çözünen maddenin doğası ve mekanik faktörlerdir. Çözünürlük, katı, sıvı veya gaz halindeki bir kimyasalın (çözünen olarak adlandırılır) bir çözücüde (genellikle bir sıvı) çözünme ve bir çözelti oluşturma yeteneğidir.

Bir maddenin çözünürlüğü temelde kullanılan çözücünün yanı sıra sıcaklık ve basınca bağlıdır. Bir maddenin belirli bir çözücü içindeki çözünürlüğü, doymuş çözeltinin konsantrasyonu ile ölçülür.

İlave çözünen maddenin eklenmesi artık çözeltinin konsantrasyonunu artırmadığında çözelti doymuş kabul edilir.

Çözünürlük derecesi, sudaki etanol gibi sonsuz çözünürden (tamamen karışabilir), suda gümüş klorür gibi hafif çözünür olan maddelere bağlı olarak büyük ölçüde değişir. "Çözünmez" terimi genellikle zayıf çözünür bileşiklere (Sınırsız, SF) uygulanır.

Suda etanol gibi belirli maddeler belirli bir çözücü ile her oranda çözünür, bu özellik karışabilirlik olarak bilinir.

Çeşitli koşullar altında, süper doymuş bir çözelti (Çözünürlük, SF) vermek için denge çözünürlüğü aşılabilir.

Çözünürlüğü etkileyen ana faktörler

1- Polarite

Çoğu durumda, çözücüler benzer polariteye sahip çözücüler içinde çözünür. Kimyagerler, çözücüler ve çözücülerin bu özelliğini tanımlamak için popüler bir aforizma kullanırlar: "çözünenler gibi".

Polar olmayan çözücüler, polar çözücülerde çözünmez ve bunun tersi de geçerlidir (Educating online, SF).

2- Ortak iyonun etkisi

Yaygın iyon etkisi, karışıma kimyasal dengede zaten var olan bir iyon içeren bir tuz eklendiğinde bir iyonik bileşiğin çözünürlüğündeki azalmayı tanımlayan bir terimdir.

Bu etki en iyi Le Châtelier prensibiyle açıklanabilir. Suya biraz çözünür iyonik bileşik kalsiyum sülfat CaSO ₄ eklendiğini hayal edin . Ortaya çıkan kimyasal denge için net iyonik denklem aşağıdaki gibidir:

CaSO4 (k) ⇌Ca2 + (aq) + SO42− (aq)

Kalsiyum sülfat az çözünür. Dengede, kalsiyum ve sülfatın çoğu katı kalsiyum sülfat formunda bulunur.

Çözünür iyonik bileşik, bakır sülfat (CuSO varsayalım ₄ çözeltiye ilave edildi). Bakır sülfat çözünürdür; Bu nedenle, net iyonik denklem üzerindeki tek önemli etkisi, daha fazla sülfat iyonunun eklenmesidir (SO ₄ ^2- ).

CuSO4 (k) ⇌Cu2 + (aq) + SO42− (aq)

Bakır sülfattan ayrışan sülfat iyonları, kalsiyum sülfatın hafif ayrışmasından karışımda zaten mevcuttur (ortaktır).

Bu nedenle, sülfat iyonlarının bu ilavesi, önceden kurulmuş olan dengeyi vurgular.

Le Chatelier'in prensibi, denge ürününün bu tarafındaki ek gerilimin, bu yeni stresi hafifletmek için reaktan tarafına doğru denge kaymasıyla sonuçlandığını belirtir.

Reaktif tarafa doğru kayma nedeniyle, hafif çözünür kalsiyum sülfatın çözünürlüğü daha da azalır (Erica Tran, 2016).

3- Sıcaklık

Sıcaklığın çözünürlük üzerinde doğrudan etkisi vardır. Çoğu iyonik katı için, sıcaklığın arttırılması, çözelti ne kadar hızlı yapılabileceğini artırır.

Sıcaklık arttıkça, katı parçacıklar daha hızlı hareket eder ve bu da daha fazla çözücü parçacığı ile etkileşime girme olasılıklarını artırır. Bu, bir çözümün üretildiği oranda bir artışa neden olur.

Sıcaklık ayrıca bir çözücü içinde çözülebilen çözünen madde miktarını da artırabilir. Genel olarak konuşursak, sıcaklık arttıkça daha fazla çözünen parçacık çözülür.

Örneğin, suya sofra şekeri eklemek, çözelti yapmanın kolay bir yöntemidir. Bu çözelti ısıtıldığında ve şeker eklendiğinde, sıcaklık artmaya devam ettikçe büyük miktarlarda şeker eklenebileceği bulunmuştur.

Bunun nedeni, sıcaklık arttıkça, moleküller arası kuvvetlerin daha kolay kırılabilmesi ve çözücü partiküllerine daha fazla çözünen partikülün çekilmesine izin vermesidir.

Bununla birlikte, sıcaklığın arttırılmasının ne kadar çözünen maddenin çözülebileceği üzerinde çok az etkisinin olduğu başka örnekler de vardır.

Sofra tuzu buna iyi bir örnektir: Kaynar suda olduğu gibi buzlu suda da aynı miktarda sofra tuzu çözebilirsiniz.

Tüm gazlar için sıcaklık arttıkça çözünürlük azalır. Bu fenomeni açıklamak için kinetik moleküler teori kullanılabilir.

Sıcaklık arttıkça, gaz molekülleri daha hızlı hareket eder ve sıvıdan kaçabilir. Gazın çözünürlüğü daha sonra azalır.

Şekil 1: çözünürlük ve sıcaklık grafiği.

Aşağıdaki grafiğe bakıldığında, amonyak gazı, NH3, sıcaklık arttıkça çözünürlükte güçlü bir düşüş gösterirken, tüm iyonik katılar sıcaklık arttıkça çözünürlükte bir artış gösterir (CK-12 Foundation, SF) .

4- Basınç

İkinci faktör olan basınç, bir gazın bir sıvıda çözünürlüğünü etkiler, ancak bir sıvıda çözünen bir katının asla çözünmezliğini etkiler.

Bir çözücünün yüzeyinin üzerindeki bir gaza basınç uygulandığında, gaz çözücünün içine hareket edecek ve çözücü parçacıkları arasındaki boşlukların bir kısmını kaplayacaktır.

İyi bir örnek karbonatlı sodadır. CO2 moleküllerini sodaya zorlamak için basınç uygulanır. Bunun tersi de doğrudur. Gazın basıncı düştüğünde, o gazın çözünürlüğü de azalır.

Bir soda kutusunu açtığınızda, sodadaki basınç düşer, bu nedenle gaz hemen çözeltiden çıkmaya başlar.

Sodada depolanan karbondioksit açığa çıkar ve sıvının yüzeyinde köpürmeyi görebilirsiniz. Bir süre açık bir soda kutusu bırakırsanız, karbondioksit kaybı nedeniyle içeceğin düzleştiğini fark edebilirsiniz.

Bu gaz basıncı faktörü Henry yasasında ifade edilir. Henry yasası, belirli bir sıcaklıkta, bir gazın sıvı içindeki çözünürlüğünün, sıvının üzerindeki gazın kısmi basıncı ile orantılı olduğunu belirtir.

Henry yasasının bir örneği dalışta ortaya çıkar. Kişi derin suya daldığında, basınç artar ve kanda daha fazla gaz çözülür.

Derin bir su dalışından yükselirken, tüm çözünmüş gazların kandan çok yavaş bir şekilde çıkmasına izin vermek için dalgıcın su yüzeyine çok yavaş bir hızla dönmesi gerekir.

Bir kişi çok hızlı yukarı çıkarsa, kandan çok hızlı çıkan gazlar nedeniyle tıbbi bir acil durum ortaya çıkabilir (Papapodcasts, 2010).

5- Çözünen maddenin doğası

Çözünen madde ve çözücünün doğası ve çözeltideki diğer kimyasalların varlığı çözünürlüğü etkiler.

Örneğin, sudaki tuzdan daha fazla şeker suda çözülebilir. Bu durumda şekerin daha çözünür olduğu söylenir.

Sudaki etanol birbiriyle tamamen çözünür. Bu özel durumda, çözücü, daha büyük miktarda bulunan bileşik olacaktır.

Çözünen maddenin boyutu da önemli bir faktördür. Çözünen moleküller ne kadar büyükse, moleküler ağırlığı ve boyutu o kadar büyüktür. Çözücü moleküllerin daha büyük molekülleri çevrelemesi daha zordur.

Yukarıda belirtilen faktörlerin tümü hariç tutulursa, daha büyük parçacıkların genellikle daha az çözünür olduğu genel bir genel kural bulunabilir.

Basınç ve sıcaklık aynı polariteye sahip iki çözünen madde arasındaki ile aynıysa, daha küçük parçacıklara sahip olan genellikle daha çözünürdür (Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler, SF).

6- mekanik faktörler

Esas olarak sıcaklığa bağlı olan çözünme hızının aksine, yeniden kristalleşme hızı, bir çözelti hareketsiz olduğunda tercih edilen kristal kafes yüzeyindeki çözünen madde konsantrasyonuna bağlıdır.

Bu nedenle çözeltinin çalkalanması, çözünmeyi maksimize ederek bu birikimi önler. (doygunluk ipuçları, 2014).

Referanslar

1. (SF). Çözünürlük. Boundles.com'dan kurtarıldı.
2. CK-12 Vakfı. (SF). Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler. Ck12.org'dan kurtarıldı.
3. Çevrimiçi eğitim. (SF). Çözünürlüğü etkileyen faktörler. Solubilityofthings.com'dan kurtarıldı.
4. Erica Tran, DL (2016, 28 Kasım). Çözünürlük ve Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler. Chem.libretexts.org'dan kurtarıldı.
5. Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler. (SF). Sciencesource.pearsoncanada.ca'dan kurtarıldı.
6. (2010, 1 Mart). Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler Bölüm 4. Youtube.com'dan kurtarıldı.
7. Çözünürlük. (SF). Chemed.chem.purdue.ed'den kurtarıldı.
8. doygunluk ipuçları. (2014, 26 Haziran). Kimya libretex.org'dan kurtarıldı.