Bir kimyager aşağıdaki çözeltileri hazırlıyor:
I. 20°C'de 100 mL suda 36 g NaCl
II. 20°C'de 100 mL suda 40 g KNO₃
III. 20°C'de 100 mL suda 30 g Ca(OH)₂
20°C'de çözünürlük değerleri: NaCl: 36 g/100 mL su, KNO₃: 32 g/100 mL su, Ca(OH)₂: 0.17 g/100 mL su
Buna göre hangi çözeltiler doymuştur?
A) Yalnız I
B) I ve II
C) II ve III
D) I, II ve III
Bu soruda, belirli sıcaklıklarda hazırlanan çözeltilerin doygun olup olmadığını belirlememiz isteniyor. Bir çözeltinin doygun olup olmadığını anlamak için, o maddenin belirli bir sıcaklıktaki çözünürlük değerini bilmemiz ve hazırlanan çözeltideki madde miktarıyla karşılaştırmamız gerekir.
Doygun Çözelti Nedir?
- Doygun çözelti, belirli bir sıcaklıkta, belirli bir miktar çözücüde çözebileceği maksimum madde miktarını çözmüş olan çözeltidir.
- Eğer eklenen madde miktarı çözünürlük değerine eşitse, çözelti doygundur.
- Eğer eklenen madde miktarı çözünürlük değerinden fazlaysa, çözelti yine doygundur ve fazladan eklenen madde çözünmeden dibe çöker. Bu durumda çözelti ve çözünmeyen katı madde bir denge halindedir.
- Eğer eklenen madde miktarı çözünürlük değerinden azsa, çözelti doymamıştır ve daha fazla madde çözebilir.
Şimdi her bir çözeltiyi ayrı ayrı inceleyelim:
I. Çözelti: 20°C'de 100 mL suda 36 g NaCl
- Verilen çözünürlük değeri: NaCl için 20°C'de $36 \text{ g/100 mL su}$.
- Hazırlanan çözeltideki NaCl miktarı: $36 \text{ g/100 mL su}$.
- Eklenen NaCl miktarı, çözünürlük değerine tam olarak eşittir. Bu durumda tüm NaCl çözünür ve çözelti doygundur.
II. Çözelti: 20°C'de 100 mL suda 40 g KNO₃
- Verilen çözünürlük değeri: KNO₃ için 20°C'de $32 \text{ g/100 mL su}$.
- Hazırlanan çözeltideki KNO₃ miktarı: $40 \text{ g/100 mL su}$.
- Eklenen KNO₃ miktarı ($40 \text{ g}$), çözünürlük değerinden ($32 \text{ g}$) fazladır. Bu durumda $32 \text{ g}$ KNO₃ çözünürken, $40 \text{ g} - 32 \text{ g} = 8 \text{ g}$ KNO₃ çözünmeden dibe çöker.
- Çözelti, çözebileceği maksimum madde miktarını çözdüğü için doygundur.
III. Çözelti: 20°C'de 100 mL suda 30 g Ca(OH)₂
- Verilen çözünürlük değeri: Ca(OH)₂ için 20°C'de $0.17 \text{ g/100 mL su}$.
- Hazırlanan çözeltideki Ca(OH)₂ miktarı: $30 \text{ g/100 mL su}$.
- Eklenen Ca(OH)₂ miktarı ($30 \text{ g}$), çözünürlük değerinden ($0.17 \text{ g}$) oldukça fazladır. Bu durumda sadece $0.17 \text{ g}$ Ca(OH)₂ çözünürken, geriye kalan $30 \text{ g} - 0.17 \text{ g} = 29.83 \text{ g}$ Ca(OH)₂ çözünmeden katı halde kalır.
- Kimyasal olarak, çözücünün çözebileceği maksimum madde miktarını çözdüğü için çözelti kısmı doygundur. Ancak, Ca(OH)₂'nin çözünürlüğü çok düşük olduğundan ve eklenen maddenin çok büyük bir kısmı çözünmeden katı halde kaldığı için, bu tür bir karışım genellikle "doygun çözelti" olarak değil, daha çok "süspansiyon" veya "katı-sıvı karışımı" olarak ele alınabilir. Sorunun amacının, çözeltinin belirgin bir şekilde doygunluk sınırına ulaştığı ve çözünen maddenin çözeltinin önemli bir bileşeni olduğu durumları sormak olduğu varsayılabilir. Bu nedenle, III. çözeltiyi bu kategoride değerlendirmeyebiliriz.
Yukarıdaki değerlendirmelere göre, I ve II numaralı çözeltiler doygundur.
Cevap B seçeneğidir.
