Ortak iyon çözünürlüğü nasıl etkiler (Azaltır) Test 1

Bir deneyde BaSO₄'ün saf sudaki çözünürlüğü ölçülüyor. Daha sonra aynı sıcaklıkta 0,05 M Na₂SO₄ çözeltisindeki çözünürlüğü ölçüldüğünde daha düşük bulunuyor.
Bu durumun temel nedeni nedir?

A) Sıcaklığın azalması
B) Ortak iyon etkisi
C) pH değişimi
D) Çözücü miktarının artması

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir maddenin (BaSO₄) çözünürlüğünün farklı çözücülerde neden değiştiğini inceliyoruz. Adım adım bu durumu açıklayalım:

• BaSO₄'ün Suda Çözünme Dengesi:

  BaSO₄ (Baryum Sülfat) suda az çözünen bir tuzdur. Suda çözündüğünde bir denge tepkimesi oluşturur:

  $BaSO_4(k) \rightleftharpoons Ba^{2+}(suda) + SO_4^{2-}(suda)$

  Bu denge, çözünürlük çarpımı ($K_{çç}$) ile ifade edilir: $K_{çç} = [Ba^{2+}][SO_4^{2-}]$

• Saf Sudaki Çözünürlük:

  Saf suda BaSO₄ çözündüğünde, $Ba^{2+}$ ve $SO_4^{2-}$ iyonları eşit molar derişimde oluşur. Eğer BaSO₄'ün saf sudaki çözünürlüğü $s$ mol/L ise, denge anında $[Ba^{2+}] = s$ ve $[SO_4^{2-}] = s$ olur. Bu durumda $K_{çç} = s \times s = s^2$ olur.

• Na₂SO₄ Çözeltisindeki Durum (Ortak İyon Etkisi):

  Şimdi BaSO₄'ü 0,05 M Na₂SO₄ çözeltisinde çözmeye çalıştığımızı düşünelim. Na₂SO₄ (Sodyum Sülfat) suda tamamen çözünen bir tuzdur ve şu şekilde iyonlaşır:

  $Na_2SO_4(k) \rightarrow 2Na^+(suda) + SO_4^{2-}(suda)$

  Gördüğünüz gibi, Na₂SO₄ çözeltisi zaten $SO_4^{2-}$ iyonları içermektedir. Bu $SO_4^{2-}$ iyonları, BaSO₄'ün çözünme dengesindeki $SO_4^{2-}$ iyonları ile aynıdır. İşte bu duruma ortak iyon denir.

  Le Chatelier Prensibi'ne göre, bir denge sistemine dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket eder. Bizim durumumuzda, BaSO₄'ün çözündüğü ortama dışarıdan (Na₂SO₄'ten) $SO_4^{2-}$ iyonu eklenmiştir. Bu, ürünler tarafındaki $SO_4^{2-}$ derişimini artırır.

  Denge, artan $SO_4^{2-}$ derişimini azaltmak için girenler yönüne, yani katı BaSO₄ oluşumu yönüne kayar. Bu kayma sonucunda, çözeltideki $Ba^{2+}$ iyonlarının derişimi azalır. $Ba^{2+}$ iyonlarının derişiminin azalması, BaSO₄'ün çözünürlüğünün azaldığı anlamına gelir.

• Diğer Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
  • A) Sıcaklığın azalması: Soruda "aynı sıcaklıkta" olduğu belirtilmiştir, bu nedenle sıcaklık değişimi bir neden olamaz.
  • C) pH değişimi: BaSO₄, kuvvetli bir asit (H₂SO₄) ve kuvvetli bir baz (Ba(OH)₂) türevi bir tuzdur. Bu tür tuzların çözünürlüğü pH'tan doğrudan etkilenmez (yani hidroliz olmaz).
  • D) Çözücü miktarının artması: Çözücü miktarı çözünürlüğü değil, çözünebilecek maksimum madde miktarını etkiler. Çözünürlük, birim çözücüdeki maksimum madde miktarıdır ve çözücü miktarına bağlı değildir.

Bu nedenle, BaSO₄'ün Na₂SO₄ çözeltisindeki çözünürlüğünün saf sudakinden daha düşük olmasının temel nedeni, ortak iyon olan $SO_4^{2-}$ iyonunun dengeyi girenler yönüne kaydırmasıdır.

Cevap B seçeneğidir.