Ortak iyon KÇÇ yi değiştirir mi (Değiştirmez) Test 1

0,01 M Ca(NO₃)₂ çözeltisinde CaCO₃'ün çözünürlüğü ile saf sudaki çözünürlüğünü karşılaştıran bir öğrenci hangi sonuca ulaşır?

A) Her iki ortamdaki çözünürlük aynıdır
B) Ca(NO₃)₂ çözeltisindeki çözünürlük daha fazladır
C) Saf sudaki çözünürlük daha fazladır
D) Karşılaştırma yapılamaz

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için öncelikle çözünürlük dengesi ve ortak iyon etkisi kavramlarını hatırlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:

• Kalsiyum Karbonat ($CaCO_3$) Nedir? $CaCO_3$ suda az çözünen (çözünürlüğü düşük) bir tuzdur. Suda çözündüğünde aşağıdaki dengeyi kurar: $CaCO_3(k) \rightleftharpoons Ca^{2+}(suda) + CO_3^{2-}(suda)$ Bu denge için bir çözünürlük çarpımı sabiti ($K_{çç}$) değeri vardır.
• Saf Sudaki Çözünürlük: Saf suda $CaCO_3$ çözündüğünde, $Ca^{2+}$ ve $CO_3^{2-}$ iyonlarının tek kaynağı $CaCO_3$'ün kendisidir. Eğer $CaCO_3$'ün saf sudaki çözünürlüğüne $s_1$ dersek, denge anında $[Ca^{2+}] = s_1$ ve $[CO_3^{2-}] = s_1$ olur.
• $Ca(NO_3)_2$ Çözeltisindeki Durum: Bize $0,01 \text{ M } Ca(NO_3)_2$ çözeltisi verilmiş. $Ca(NO_3)_2$ suda tamamen iyonlaşan güçlü bir elektrolittir: $Ca(NO_3)_2(suda) \rightarrow Ca^{2+}(suda) + 2NO_3^{-}(suda)$ Bu durumda, çözeltide başlangıçta $0,01 \text{ M } Ca^{2+}$ iyonu bulunmaktadır.
• Ortak İyon Etkisi: Şimdi, $CaCO_3$'ü bu $Ca(NO_3)_2$ çözeltisine eklediğimizde ne olur? $CaCO_3$'ün çözünürlük dengesi: $CaCO_3(k) \rightleftharpoons Ca^{2+}(suda) + CO_3^{2-}(suda)$ Çözeltide zaten $Ca^{2+}$ iyonları (ortak iyon) bulunmaktadır. Le Chatelier ilkesine göre, bir denge sistemine ürünlerden biri (bu durumda $Ca^{2+}$) eklenirse, denge girenler yönüne (katı $CaCO_3$ oluşumu yönüne) kayar. Bu kayma, $CaCO_3$'ün çözünürlüğünü azaltır. Eğer $CaCO_3$'ün $Ca(NO_3)_2$ çözeltisindeki çözünürlüğüne $s_2$ dersek, denge anında $[CO_3^{2-}] = s_2$ ve $[Ca^{2+}] = 0,01 + s_2$ olur. Ortak iyon etkisi nedeniyle $s_2$ değeri, saf sudaki $s_1$ değerinden çok daha küçük olacaktır.
• Karşılaştırma ve Sonuç: Ortak iyon etkisi nedeniyle, $Ca(NO_3)_2$ çözeltisindeki $Ca^{2+}$ iyonları, $CaCO_3$'ün çözünürlüğünü azaltır. Bu da demektir ki, $CaCO_3$ saf suda, $Ca(NO_3)_2$ çözeltisine göre daha fazla çözünür.

Cevap C seçeneğidir.