- Sulu çözeltilerin özellikleri
- Neden bazı katılar suda çözünür?
- Çözünürlük kuralları
- Sulu çözeltilerde çözünürlük örnekleri
- Örnek 1: Ba (NO
- Örnek 2: Pb (HAYIR
- Referanslar
Sulu çözeltiler, bir madde ayrıştırmak için su kullanın çözeltilerdir. Örneğin çamur veya şekerli su. Bir kimyasal tür suda çözündüğünde, bu kimyasal adından sonra (aq) yazılarak belirtilir.
Hidrofilik (su seven) maddeler ve birçok iyonik bileşik suda çözünür veya ayrışır. Örneğin, sofra tuzu veya sodyum klorür suda çözündüğünde, Na + (aq) ve Cl- (aq) oluşturmak üzere iyonlarına ayrışır.
Şekil 1: sulu potasyum dikromat çözeltisi.
Hidrofobik (sudan korkan) maddeler genellikle suda çözünmez veya sulu solüsyonlar oluşturmaz. Örneğin, yağı ve suyu karıştırmak, çözünmeye veya ayrışmaya yol açmaz.
Birçok organik bileşik hidrofobiktir. Elektrolit olmayanlar suda çözünebilirler ancak iyonlara ayrışmazlar ve molekül olarak bütünlüklerini korurlar. Elektrolit olmayanların örnekleri arasında şeker, gliserol, üre ve metilsülfonilmetan (MSM) yer alır.
Sulu çözeltilerin özellikleri
Sulu çözeltiler genellikle elektrik iletir. Güçlü elektrolitler içeren çözeltiler, iyi elektrik iletkenleri (örneğin deniz suyu) olma eğilimindeyken, zayıf elektrolitler içeren çözeltiler zayıf iletkenler (örneğin musluk suyu) olma eğilimindedir.
Bunun nedeni, güçlü elektrolitlerin sudaki iyonlara tamamen ayrışması, zayıf elektrolitlerin ise tamamen ayrışmasıdır.
Sulu bir çözelti içinde türler arasındaki kimyasal reaksiyonlar meydana geldiğinde, reaksiyonlar genellikle çift yer değiştirme reaksiyonlarıdır (ayrıca metatez veya çift ikame olarak da adlandırılır).
Bu tip reaksiyonda, bir reaktifteki katyon, diğer reaktifteki katyonun yerini alır ve tipik olarak bir iyonik bağ oluşturur. Bunu düşünmenin bir başka yolu da reaktif iyonların "ortak değiştirmesidir".
Sulu çözelti içindeki reaksiyonlar, suda çözünür olan veya bir çökelti oluşturabilen ürünlerle sonuçlanabilir.
Bir çökelti, çoğu kez katı olarak çözeltiden düşen, düşük çözünürlüğe sahip bir bileşiktir.
Asit, baz ve pH terimleri yalnızca sulu çözeltiler için geçerlidir. Örneğin limon suyu veya sirkenin (iki sulu çözelti) pH'ını ölçebilirsiniz ve bunlar zayıf asitlerdir, ancak pH kağıdı ile bitkisel yağ testinden anlamlı bilgi alamazsınız.
Neden bazı katılar suda çözünür?
Kahveyi veya çayı tatlandırmak için kullandığımız şeker moleküler bir katıdır ve burada tek tek moleküller nispeten zayıf moleküller arası kuvvetlerle bir arada tutulur.
Şeker suda çözündüğünde, tek tek sükroz molekülleri arasındaki zayıf bağlar kopar ve bu C12H22O11 molekülleri çözelti halinde salınır.
Şekil 1: Şekerin suda çözünmesi.
Sakarozdaki C12H22O11 molekülleri arasındaki bağları kırmak enerji gerektirir. Ayrıca, bu sükroz moleküllerinden birini çözeltiye sokmak için, sudaki hidrojen bağlarını kırmak da enerji gerektirir.
Şeker suda çözünür çünkü hafif polar sükroz molekülleri polar su molekülleri ile moleküller arası bağlar oluşturduğunda enerji açığa çıkar.
Çözünen madde ve çözücü arasında oluşan zayıf bağlar, hem saf çözünen maddenin hem de çözücünün yapısını değiştirmek için gereken enerjiyi telafi eder.
Şeker ve su söz konusu olduğunda, bu işlem o kadar iyi çalışır ki, bir litre suda 1800 grama kadar sakaroz çözülebilir.
İyonik katılar (veya tuzlar), zıt yüklü parçacıklar arasındaki büyük çekim kuvveti sayesinde bir arada tutulan pozitif ve negatif iyonlar içerir.
Bu katılardan biri suda çözündüğünde, katıyı oluşturan iyonlar çözelti içine salınır ve burada polar çözücü molekülleri ile birleşirler.
Şekil 2: Sodyum klorürün suda çözünmesi.
NaCl (ler) »Na + (sulu) + Cl- (sulu)
Genel olarak, tuzların suda çözündüklerinde iyonlarına ayrıştığını varsayabiliriz.
İyonik bileşikler, iyonlar su molekülleri ile etkileşime girdiğinde açığa çıkan enerji, katıdaki iyonik bağları kırmak için gereken enerjiden ve su moleküllerini ayırmak için gereken enerjiden daha ağır basıyorsa, suda çözünürler, böylece iyonlar eklenebilir. çözüm.
Çözünürlük kuralları
Bir çözünen maddenin çözünürlüğüne bağlı olarak, üç olası sonuç vardır:
1) Çözelti, çözebildiği maksimum miktardan (çözünürlüğü) daha az çözünen maddeye sahipse, seyreltilmiş bir çözeltidir;
2) Çözünen madde miktarı çözünürlüğüyle tam olarak aynı miktarda ise doymuştur;
3) Çözülebileceğinden daha fazla çözünen madde varsa, fazla çözünen çözeltiden ayrılır.
Bu ayırma işlemi kristalleşmeyi içeriyorsa bir çökelti oluşturur. Çökeltme, çözeltinin kararlılığını artırmak için çözünen maddenin konsantrasyonunu doygunluğa düşürür.
Yaygın iyonik katılar için çözünürlük kuralları aşağıdadır. İki kural birbiriyle çelişiyor gibi görünüyorsa, önceki kural öncelikli olur.
1- Grup I elementleri (Li + , Na + , K + , Cs + , Rb + ) içeren tuzlar çözünürdür. Bu kuralın birkaç istisnası vardır. Amonyum iyonu (NH 4 + ) içeren tuzlar da çözünür.
2- Nitrat içeren tuzlar (NO 3 - ) genellikle çözünürdür.
3- Cl -, Br - veya I - içeren tuzlar genellikle çözünürdür. Bu kuralın önemli istisnaları, Ag + , Pb2 + ve (Hg2) 2+ halojenür tuzlarıdır . Bu nedenle, AgCI, pBBR 2 ve Hg 2 Cl 2 çözünmezler.
4- Gümüş tuzlarının çoğu çözünmez. İyodinin 3 ve Ag (Cı- 2 , H 3 O 2 ) gümüş ortak çözünür tuzları; Hemen hemen tüm diğerleri çözülemez.
5- Sülfat tuzlarının çoğu çözünür. Bu kuralın bazı istisnalar Caso dahil 4 , BASO 4 , kurşun sülfat ile karıştırılan 4 , Ag 2 SO 4 ve SrSO 4 .
6- Hidroksit tuzlarının çoğu sadece çok az çözünür. Grup I elementlerinin hidroksit tuzları çözünürdür. Grup II elementlerinin (Ca, Sr ve Ba) hidroksit tuzları biraz çözünür.
Geçiş metallerinin ve Al 3 + 'ün hidroksit tuzları çözünmez. Bu nedenle Fe (OH) 3 , Al (OH) 3 , Co (OH) 2 çözünür değildir.
7- CdS, FeS, ZnS ve Ag 2 S dahil çoğu geçiş metal sülfiti yüksek oranda çözünmezdir . Arsenik, antimon, bizmut ve kurşun sülfitler de çözünmez.
8- Karbonatlar sıklıkla çözünmez. Grup II karbonatlar (CaCO 3 , SrCO 3 ve BaCOs 3 ) olarak FeCo olan, çözünmeyen 3 ve PbCO 3 .
9- Kromatlar genellikle çözünmezdir. Örnekler PbCrO 4 ve BaCrO 4'ü içerir .
10- Ca 3 (PO 4 ) 2 ve Ag 3 PO 4 gibi fosfatlar sıklıkla çözünmez.
Örneğin BAF 11- Florürler 2 , MgF 2 ve PBF'nin 2 sık çözünmezler.
Sulu çözeltilerde çözünürlük örnekleri
Kola, tuzlu su, yağmur, asit solüsyonları, baz solüsyonları ve tuz solüsyonları sulu solüsyon örnekleridir. Sulu bir çözeltiniz olduğunda, çökelti reaksiyonları ile bir çökelti başlatabilirsiniz.
Çökelme reaksiyonları bazen "çift yer değiştirme" reaksiyonları olarak adlandırılır. İki bileşiğin sulu çözeltileri karıştırıldığında bir çökeltinin oluşup oluşmayacağını belirlemek için:
- Çözeltideki tüm iyonları kaydedin.
- Tüm potansiyel çökeltileri elde etmek için onları (katyon ve anyon) birleştirin.
- Hangi kombinasyonun (varsa) çözünmez olduğunu ve çökeleceğini belirlemek için çözünürlük kurallarını kullanın.
Örnek 1: Ba (NO
Çözeltide bulunan iyonlar: Ba 2+ , NO 3 - , Na + , CO 3 2-
Potansiyel çökeltiler: BaCO 3 , NaNO3
Çözünürlük Kuralları: BaCOs 3 (kural 5) çözünmez, NaNO 3 çözünür (kural 1) 'dir.
Kimyasal denklemi tamamlayın:
Ba (NO 3 ) 2 (sulu) + Na 2 CO 3 (sulu) »BaCO 3 (k) + 2NaNO 3 (sulu)
Net iyonik denklem:
Ba 2+ (sulu) + CO 3 2- (sulu) »BaCO 3 (s)
Örnek 2: Pb (HAYIR
Çözeltide bulunan iyonlar: Pb 2+ , NO 3 - , NH 4 + , I -
Potansiyel çökeltiler: PbI 2 , NH 4 NO 3
Çözünürlük kuralları: PbI 2 çözünmez (kural 3), NH 4 NO 3 çözünür (kural 1).
Kimyasal denklemi tamamlayın: Pb (NO 3 ) 2 (aq) + 2NH 4 I (aq) »PbI 2 (s) + 2NH 4 NO 3 (aq)
Net iyonik denklem: Pb 2+ (aq) + 2I - (aq) »PbI 2 (s).
Referanslar
- Anne Marie Helmenstine. (2017, 10 Mayıs). Sulu Tanım (Sulu Çözelti). Thinkco.com'dan kurtarıldı.
- Anne Marie Helmenstine. (2017, 14 Mayıs). Kimyada Sulu Çözelti Tanımı. Thinkco.com'dan kurtarıldı.
- Antoinette Mursa, KW (2017, 14 Mayıs). Çözünürlük Kuralları. Chem.libretexts.org'dan kurtarıldı.
- Sulu Çözümler. (SF). Saylordotorg.github.io'dan kurtarıldı.
- Berkey, M. (2011, 11 Kasım). Sulu Çözümler: Tanım ve Örnekler. Youtube.com'dan kurtarıldı.
- Sulu Çözeltide Reaksiyonlar. (SF). Kimya.bd.psu.edu'dan kurtarıldı.
- Reid, D. (SF). Sulu Çözelti: Tanım, Reaksiyon ve Örnek. Study.com'dan kurtarıldı.
- Çözünürlük. (SF). Chemed.chem.purdue.edu'dan kurtarıldı.