Sıvı Çözeltiler 🧪
Bir maddenin başka bir madde içerisinde gözle görülemeyecek kadar küçük tanecikler halinde homojen olarak dağılmasıyla oluşan karışımlara çözelti denir. Sıvı çözeltiler ise çözücüsü sıvı olan çözeltilerdir.
🔬 Çözeltilerin Sınıflandırılması
Çözeltiler çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir:
- 📊 Çözünen Madde Miktarına Göre:
- 💧 Seyreltik Çözelti: Birim hacimde çözünen madde miktarı azdır.
- 🔬 Derişik Çözelti: Birim hacimde çözünen madde miktarı fazladır.
- ⚖️ Doymuş Çözelti: Belirli bir sıcaklıkta çözebileceği maksimum maddeyi çözmüş olan çözeltidir.
- 🔄 Doymamış Çözelti: Belirli bir sıcaklıkta daha fazla madde çözebilme kapasitesi olan çözeltidir.
- ⚠️ Aşırı Doymuş Çözelti: Doymuş halden daha fazla çözünen içeren kararsız çözeltilerdir.
- ⚡ Elektrik İletkenliğine Göre:
- 💡 İletken (Elektrolit) Çözeltiler: Suda çözündüğünde iyonlarına ayrışarak elektrik akımını ileten çözeltilerdir. (Örn: Tuzlu su, asit ve baz çözeltileri)
- 🚫 İletken Olmayan (Elektrolit Olmayan) Çözeltiler: Suda çözündüğünde iyonlaşmayan, bu nedenle elektrik akımını iletmeyen çözeltilerdir. (Örn: Şekerli su, alkollü su)
🧪 Çözünürlük ve Etkileyen Faktörler
Çözünürlük, belirli bir sıcaklık ve basınçta 100 gram çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarıdır (genellikle gram cinsinden).
Çözünürlüğe etki eden faktörler:
- 🌡️ Sıcaklık:
- ✅ Katıların sıvılardaki çözünürlüğü genellikle sıcaklık arttıkça artar. (Endotermik çözünme)
- ❌ Gazların sıvılardaki çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça azalır. (Ekzotermik çözünme)
- 🏔️ Basınç:
- ✅ Basıncın katı ve sıvıların çözünürlüğüne etkisi yok denecek kadar azdır.
- 📈 Gazların çözünürlüğü ise basınçla doğru orantılıdır. Henry Kanunu ile ifade edilir: \( C = k \times P_{gaz} \). Burada C konsantrasyon, k sabit, P ise gazın kısmi basıncıdır.
- 🔍 Çözücü ve Çözünenin Cinsi: "Benzer benzeri çözer" ilkesi geçerlidir. Polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde daha iyi çözünür.
- 🧂 Ortak İyon Etkisi: Çözeltide çözünen iyonlardan biri zaten varsa, aynı iyonu içeren bir maddenin çözünürlüğü azalır.
⚗️ Derişim Birimleri
Bir çözeltideki çözünen madde miktarını ifade etmek için kullanılan birimlerdir.
- 🎯 Kütlece Yüzde Derişim (%): \( \frac{\text{Çözünenin Kütlesi (g)}}{\text{Çözeltinin Toplam Kütlesi (g)}} \times 100 \)
- 🧪 Molarite (M): \( \frac{\text{Çözünenin Mol Sayısı (mol)}}{\text{Çözeltinin Hacmi (L)}} \) → En sık kullanılan birimdir.
- ⚖️ Molalite (m): \( \frac{\text{Çözünenin Mol Sayısı (mol)}}{\text{Çözücünün Kütlesi (kg)}} \) → Sıcaklıkla değişmez.
- 🧮 Normalite (N): \( \frac{\text{Eşdeğer Gram Sayısı}}{\text{Çözeltinin Hacmi (L)}} \) veya \( \text{Normalite} = \text{Molarite} \times \text{Eşdeğer Sayı} \) → Özellikle titrasyonlarda kullanılır.
💎 Koligatif (Sayısal) Özellikler
Uçucu olmayan bir katının, uçucu bir sıvı çözücü içerisinde çözünmesiyle oluşan çözeltilerin, saf çözücüye göre gösterdiği farklılıklardır. Bu özellikler sadece çözünen taneciklerin sayısına bağlıdır, cinsine bağlı değildir.
- 📉 Buhar Basıncı Alçalması (Raoult Kanunu): Saf çözücüye uçucu olmayan bir katı eklendiğinde buhar basıncı düşer. \( \Delta P = P^\circ - P = P^\circ . X_{çözünen} \)
- 📈 Kaynama Noktası Yükselmesi: Çözeltinin kaynama noktası, saf çözücününkinden daha yüksektir. \( \Delta T_k = K_k . m . i \)
- 📉 Donma Noktası Alçalması: Çözeltinin donma noktası, saf çözücününkinden daha düşüktür. \( \Delta T_d = K_d . m . i \)
- 🌊 Osmotik Basınç: Yarı geçirgen bir zar aracılığıyla çözücü moleküllerinin seyreltik çözeltiden derişik çözeltiye geçişini engellemek için derişik çözeltiye uygulanması gereken ekstra basınçtır. \( \Pi = M . R . T . i \)
Bu formüllerde;
- \( K_k \) ve \( K_d \): Molal kaynama noktası yükselme ve donma noktası alçalma sabitleri
- \( m \): Molalite
- \( i \): Van't Hoff faktörü (Çözünenin çözeltideki toplam tanecik sayısını verir. İyonik bileşikler için i > 1'dir.)
- \( M \): Molarite
- \( R \): Gaz sabiti
- \( T \): Sıcaklık (Kelvin)
