Çözünürlük dengesi (KÇÇ) konu anlatımı AYT

Question

Kütlece % derişim konusunda çözünen ve çözelti kütlelerini kullanarak soruları çözüyorum ama bazı sorularda çözücü eklenip çıkarılıyor. O tarz sorularda denklemi nasıl kuracağımı tam anlayamadım. Özellikle karışımla ilgili sorularda kafam karışıyor.

Answer 1

📚 Çözünürlük Dengesi (KÇÇ) Konu Anlatımı

Çözünürlük dengesi, az çözünen iyonlu katıların (tuzların) doymuş çözeltileri ile ilgilenen bir denge türüdür. Bu konuyu anlamak, AYT Kimya sınavında önemli bir yer tutar.

💎 Temel Kavramlar

Bir katı, suya atıldığında çözünür. Çözünen iyonlar tekrar birleşip çökelebilir. Belli bir noktada, çözünme hızı ile çökelme hızı birbirine eşit olur. İşte bu duruma çözünürlük dengesi denir.

• ✅ Doymuş Çözelti: Çözebileceği maksimum maddeyi çözmüş ve dengeye ulaşmış çözeltidir.
• ✅ Az Çözünen Tuz: Sudaki çözünürlüğü çok düşük olan iyonik katılardır (Örn: AgCl, BaSO₄).
• ✅ Çözünürlük Çarpımı (K_çç): Denge anında, iyon derişimlerinin çarpımına eşit olan sabit değerdir.

🧪 Çözünürlük Çarpımı (K_çç) İfadesi

Genel bir çözünme tepkimesi düşünelim:

\( A_xB_y(k) \rightleftharpoons xA^{y+}(suda) + yB^{x-}(suda) \)

Bu dengeye ait çözünürlük çarpımı ifadesi şu şekilde yazılır:

\( K_{çç} = [A^{y+}]^x \cdot [B^{x-}]^y \)

Önemli Not: K_çç ifadesinde katının derişimi ([A_xB_y]) yazılmaz, çünkü derişimi sabittir.

📌 Örneklerle K_çç İfadeleri

• 🎯 AgCl (Gümüş Klorür):

  Tepkime: \( AgCl(k) \rightleftharpoons Ag^+(suda) + Cl^-(suda) \)

  K_çç İfadesi: \( K_{çç(AgCl)} = [Ag^+] \cdot [Cl^-] \)

• 🎯 CaF₂ (Kalsiyum Florür):

  Tepkime: \( CaF_2(k) \rightleftharpoons Ca^{2+}(suda) + 2F^-(suda) \)

  K_çç İfadesi: \( K_{çç(CaF_2)} = [Ca^{2+}] \cdot [F^-]^2 \)

➡️ K_çç ve Çözünürlük (s) İlişkisi

K_çç sabiti, bir bileşiğin çözünürlüğü (s) ile doğrudan ilişkilidir. Çözünürlük, bir litre doymuş çözeltide çözünmüş maddenin mol sayısıdır (mol/L).

Örnek: AgCl için

Çözünürlüğü "s" mol/L olsun.

\( AgCl(k) \rightleftharpoons Ag^+(suda) + Cl^-(suda) \)

Denge Derişimleri:    [Ag⁺] = s    [Cl⁻] = s

\( K_{çç} = [Ag^+] \cdot [Cl^-] = s \cdot s = s^2 \)

Buradan çözünürlük: \( s = \sqrt{K_{çç}} \) olarak bulunur.

Örnek: CaF₂ için

Çözünürlüğü "s" mol/L olsun.

\( CaF_2(k) \rightleftharpoons Ca^{2+}(suda) + 2F^-(suda) \)

Denge Derişimleri:    [Ca²⁺] = s    [F⁻] = 2s

\( K_{çç} = [Ca^{2+}] \cdot [F^-]^2 = (s) \cdot (2s)^2 = 4s^3 \)

Buradan çözünürlük: \( s = \sqrt[3]{\frac{K_{çç}}{4}} \) olarak bulunur.

⚠️ Ortak İyon Etkisi

Az çözünen bir tuzun çözeltisine, tuzla ortak iyon içeren başka bir bileşik eklendiğinde, tuzun çözünürlüğü azalır. Buna ortak iyon etkisi denir.

Örnek: AgCl'nin doymuş çözeltisine NaCl eklenirse, ortama Cl⁻ iyonu gelir. Le Chatelier ilkesine göre denge, bu etkiyi azaltacak yönde (çökelme yönünde) kayar ve AgCl'nin çözünürlüğü azalır.

🔍 Çökelme Koşullarının İncelenmesi

Herhangi bir anda, iyon derişimlerinin çarpımına iyonlar çarpımı (Q) denir.

• ✅ Eğer Q < K_çç ise: Çözelti doymamıştır, çökelme olmaz.
• ✅ Eğer Q = K_çç ise: Çözelti doymuştur, denge kurulmuştur.
• ✅ Eğer Q > K_çç ise: Çözelti aşırı doymuştur, çökelme gerçekleşir.

💡 Özet

• 📌 Çözünürlük dengesi, az çözünen tuzların doymuş çözeltilerinde kurulur.
• 📌 K_çç, iyon derişimlerinin çarpımıdır ve sadece sıcaklığa bağlıdır.
• 📌 K_çç değeri kullanılarak bir tuzun çözünürlüğü (s) hesaplanabilir.
• 📌 Ortak iyon, çözünürlüğü azaltır.
• 📌 Q ve K_çç karşılaştırması ile çökelme olup olmayacağı anlaşılır.