Qç = Kçç ise (Denge, Doymuş) Test 2

Laboratuvarda hazırlanan MgF₂ çözeltisinde [Mg²⁺] = 0,01 M ve [F⁻] = 0,02 M ölçülüyor. MgF₂ için Kçç = 6x10⁻⁹ olduğuna göre bu çözelti için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Qçç = Kçç (doymuş çözelti)
B) Qçç < Kçç (doymamış çözelti)
C) Qçç > Kçç (çökelme olur)
D) Çözelti aşırı doymuştur

Merhaba sevgili öğrencilerim,

Bu soruda, bir çözeltinin doymuş, doymamış veya aşırı doymuş olup olmadığını belirlemek için iyon çarpımı ($Q_{çç}$) ile çözünürlük çarpımı sabiti ($K_{çç}$) arasındaki ilişkiyi kullanacağız. Adım adım ilerleyelim:

• 1. MgF₂'nin İyonlaşma Denklemini Yazalım:

  MgF₂ katısı suda çözündüğünde iyonlarına ayrışır ve aşağıdaki dengeyi kurar:

  $MgF_{2(k)} \rightleftharpoons Mg^{2+}_{(suda)} + 2F^-_{(suda)}$

• 2. İyon Çarpımı ($Q_{çç}$) İfadesini Belirleyelim:

  İyon çarpımı ($Q_{çç}$), denge sabitine benzer şekilde, ürün iyonlarının derişimlerinin stokiyometrik katsayıları üs olarak alınarak hesaplanır. MgF₂ için $Q_{çç}$ ifadesi şöyledir:

  $Q_{çç} = [Mg^{2+}][F^-]^2$

• 3. Verilen İyon Derişimlerini Kullanarak $Q_{çç}$ Değerini Hesaplayalım:

  Soruda verilen derişimler:

  • $[Mg^{2+}] = 0,01\ M = 1 \times 10^{-2}\ M$
  • $[F^-] = 0,02\ M = 2 \times 10^{-2}\ M$

  Şimdi bu değerleri $Q_{çç}$ ifadesine yerleştirelim:

  $Q_{çç} = (1 \times 10^{-2}) \times (2 \times 10^{-2})^2$

  $Q_{çç} = (1 \times 10^{-2}) \times (4 \times 10^{-4})$

  $Q_{çç} = 4 \times 10^{-6}$

• 4. Hesapladığımız $Q_{çç}$ Değerini $K_{çç}$ Değeriyle Karşılaştıralım:

  Elimizdeki değerler:

  • Hesaplanan $Q_{çç} = 4 \times 10^{-6}$
  • Verilen $K_{çç} = 6 \times 10^{-9}$

  Bu iki değeri karşılaştırdığımızda, $4 \times 10^{-6}$ sayısının $6 \times 10^{-9}$ sayısından çok daha büyük olduğunu görürüz. Yani:

  $Q_{çç} > K_{çç}$

• 5. Karşılaştırma Sonucuna Göre Çözeltinin Durumunu Belirleyelim:

  $Q_{çç}$ ve $K_{çç}$ arasındaki ilişki, çözeltinin durumunu bize söyler:

  • Eğer $Q_{çç} < K_{çç}$ ise, çözelti doymamıştır ve daha fazla madde çözebilir.
  • Eğer $Q_{çç} = K_{çç}$ ise, çözelti doymuştur ve denge halindedir.
  • Eğer $Q_{çç} > K_{çç}$ ise, çözelti aşırı doymuştur ve dengeye ulaşmak için fazla iyonlar çökelerek katı oluşturur.

  Bizim durumumuzda $Q_{çç} > K_{çç}$ olduğu için, çözeltideki iyon derişimleri denge durumunda olabilecek maksimum derişimden daha fazladır. Bu durumda, MgF₂ katısı çökelerek iyon derişimlerini düşürecek ve dengeye ulaşacaktır.

• 6. Doğru Seçeneği Belirleyelim:

  Yaptığımız analiz sonucunda $Q_{çç} > K_{çç}$ olduğunu ve bunun da çökelme olacağı anlamına geldiğini bulduk. Bu durum C seçeneği ile tamamen örtüşmektedir.

Cevap C seçeneğidir.