0.01 M NaCl ve 0.001 M AgNO₃ çözeltileri eşit hacimlerde karıştırılıyor. AgCl için Kçç = 1.6×10⁻¹⁰ olduğuna göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Çökelme olmaz çünkü Q < Kçç
B) Çökelme olur çünkü Q > Kçç
C) Çökelme olmaz çünkü çözeltiler seyreltik
D) Çökelme olur çünkü iyon konsantrasyonları eşit
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, iki farklı çözeltiyi karıştırdığımızda bir çökelme olup olmayacağını belirlememiz isteniyor. Bunun için çözünürlük çarpımı ($K_{çç}$) ve iyon çarpımı ($Q$) kavramlarını kullanacağız. Adım adım ilerleyelim:
- 1. Adım: Çözeltilerin Karıştırılması Sonrası İyon Konsantrasyonlarını Belirleme
İki çözelti eşit hacimlerde karıştırıldığında, her bir çözeltinin hacmi iki katına çıkar ve dolayısıyla içindeki iyonların konsantrasyonları yarıya düşer.
- Başlangıçta $0.01 \text{ M NaCl}$ çözeltisi var. NaCl suda tamamen iyonlaşır: $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$. Bu durumda başlangıçta $[Cl^-] = 0.01 \text{ M}$'dir.
- Eşit hacimde karıştırıldığında, $Cl^-$ iyonlarının yeni konsantrasyonu:
- $[Cl^-]_{yeni} = \frac{0.01 \text{ M}}{2} = 0.005 \text{ M} = 5 \times 10^{-3} \text{ M}$
- Başlangıçta $0.001 \text{ M AgNO₃}$ çözeltisi var. AgNO₃ suda tamamen iyonlaşır: $AgNO₃ \rightarrow Ag^+ + NO₃^-$. Bu durumda başlangıçta $[Ag^+] = 0.001 \text{ M}$'dir.
- Eşit hacimde karıştırıldığında, $Ag^+$ iyonlarının yeni konsantrasyonu:
- $[Ag^+]_{yeni} = \frac{0.001 \text{ M}}{2} = 0.0005 \text{ M} = 5 \times 10^{-4} \text{ M}$
- 2. Adım: Çökelme Potansiyeli Olan Bileşiği ve İyon Çarpımını ($Q$) Belirleme
NaCl'den gelen $Cl^-$ iyonları ile AgNO₃'ten gelen $Ag^+$ iyonları birleşerek AgCl katısını oluşturabilir. AgCl'nin çözünürlük dengesi şu şekildedir:
- $AgCl(k) \rightleftharpoons Ag^+(suda) + Cl^-(suda)$
- İyon çarpımı ($Q$), bu denge için mevcut iyon konsantrasyonları kullanılarak hesaplanır:
- $Q = [Ag^+]_{yeni} \times [Cl^-]_{yeni}$
- Hesapladığımız yeni konsantrasyonları yerine koyalım:
- $Q = (5 \times 10^{-4}) \times (5 \times 10^{-3})$
- $Q = 25 \times 10^{-7}$
- $Q = 2.5 \times 10^{-6}$
- 3. Adım: İyon Çarpımını ($Q$) Çözünürlük Çarpımı ($K_{çç}$) ile Karşılaştırma
Çökelme olup olmadığını anlamak için hesapladığımız $Q$ değerini verilen $K_{çç}$ değeri ile karşılaştırmalıyız. Verilen $K_{çç}$ değeri $1.6 \times 10^{-10}$'dur.
- $Q = 2.5 \times 10^{-6}$
- $K_{çç} = 1.6 \times 10^{-10}$
- Gördüğümüz gibi, $2.5 \times 10^{-6}$ değeri $1.6 \times 10^{-10}$ değerinden çok daha büyüktür. Yani, $Q > K_{çç}$'dir.
- 4. Adım: Sonuç Çıkarma
Eğer $Q > K_{çç}$ ise, çözelti aşırı doymuş demektir ve AgCl katısı çökelerek çözeltideki iyon konsantrasyonlarını $K_{çç}$ değerine eşit olana kadar azaltacaktır.
- Bu durumda, çökelme meydana gelir.
Bu analiz sonucunda, B seçeneğinin doğru olduğunu görüyoruz.
Cevap B seçeneğidir.
