Aşağıdaki madde çiftlerinden hangisinin birbiri içinde iyi çözünmesi beklenir?
A) Su ($H_2O$) ve Yağ (apolar)
B) Benzen ($C_6H_6$) ve Tuz ($NaCl$)
C) Alkol ($C_2H_5OH$) ve Su ($H_2O$)
D) Karbon tetraklorür ($CCl_4$) ve Şeker ($C_{12}H_{22}O_{11}$)
E) Hekzan ($C_6H_{14}$) ve Potasyum iyodür ($KI$)
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için kimyada çok önemli bir ilkeyi hatırlamamız gerekiyor: "Benzer benzeri çözer." Bu ilke, maddelerin birbirleri içinde çözünme eğilimini açıklar. Yani, polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler ise apolar çözücülerde iyi çözünürler. İyonik bileşikler ise genellikle polar çözücülerde (özellikle suda) iyi çözünürler.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Su ($H_2O$) ve Yağ (apolar)
- Su ($H_2O$): Yapısı gereği polar bir moleküldür. Oksijen atomu hidrojen atomlarından daha elektronegatiftir ve molekülün bükülmüş yapısı net bir dipol momenti oluşturur.
- Yağ: Genellikle uzun karbon zincirlerinden oluşan, apolar moleküllerdir.
- Sonuç: Polar su ile apolar yağ birbirleri içinde iyi çözünmezler. (Hepimizin bildiği gibi yağ suda çözünmez.)
- B) Benzen ($C_6H_6$) ve Tuz ($NaCl$)
- Benzen ($C_6H_6$): Simetrik yapısı nedeniyle apolar bir moleküldür.
- Tuz ($NaCl$): Sodyum klorür, iyonik bir bileşiktir. İyonik bileşikler, genellikle polar çözücülerde (su gibi) iyi çözünürken, apolar çözücülerde çözünmezler.
- Sonuç: Apolar benzen ile iyonik tuz birbirleri içinde iyi çözünmezler.
- C) Alkol ($C_2H_5OH$) ve Su ($H_2O$)
- Alkol ($C_2H_5OH$): Etanol (etil alkol), yapısında polar bir hidroksil ($OH$) grubu içerir. Bu $OH$ grubu sayesinde su ile hidrojen bağları oluşturabilir. Bu da onu polar bir molekül yapar.
- Su ($H_2O$): Polar bir moleküldür ve hidrojen bağları oluşturabilir.
- Sonuç: Her ikisi de polar moleküllerdir ve birbirleriyle hidrojen bağları oluşturabilirler. Bu nedenle, alkol ve su birbirleri içinde çok iyi çözünürler (hatta her oranda karışırlar).
- D) Karbon tetraklorür ($CCl_4$) ve Şeker ($C_{12}H_{22}O_{11}$)
- Karbon tetraklorür ($CCl_4$): Tetrahedral (düzgün dörtyüzlü) simetrik yapısı nedeniyle apolar bir moleküldür. Karbon-klor bağları polar olsa da, molekülün simetrisi nedeniyle dipol momentleri birbirini götürür.
- Şeker ($C_{12}H_{22}O_{11}$): Sakkaroz (sofra şekeri), yapısında çok sayıda hidroksil ($OH$) grubu içerir. Bu $OH$ grupları sayesinde polar özellik gösterir ve su ile hidrojen bağları oluşturabilir. Dolayısıyla polar bir maddedir.
- Sonuç: Apolar karbon tetraklorür ile polar şeker birbirleri içinde iyi çözünmezler.
- E) Hekzan ($C_6H_{14}$) ve Potasyum iyodür ($KI$)
- Hekzan ($C_6H_{14}$): Uzun bir karbon zincirine sahip bir alkan olup, apolar bir moleküldür.
- Potasyum iyodür ($KI$): İyonik bir bileşiktir (tuz). Tıpkı $NaCl$ gibi, polar çözücülerde çözünürken, apolar çözücülerde çözünmez.
- Sonuç: Apolar hekzan ile iyonik potasyum iyodür birbirleri içinde iyi çözünmezler.
Yukarıdaki analizlere göre, "benzer benzeri çözer" ilkesine en uygun seçenek C şıkkıdır.
Cevap C seçeneğidir.
