0,001 M MgCl₂ ve 0,01 M NaOH içeren bir çözeltide Mg(OH)₂ çökeleği oluşur mu? (Mg(OH)₂ için Kçç = 1,2×10⁻¹¹)
A) Evet, Q > Kçç
B) Evet, Q = Kçç
C) Hayır, Q < Kçç
D) Hayır, Q = Kçç
Sevgili öğrenciler,
Bu soruda, iki farklı çözeltiyi karıştırdığımızda bir çökelek oluşup oluşmayacağını belirlememiz isteniyor. Bunun için iyon çarpımı ($Q$) ile çözünürlük çarpımı ($K_{çç}$) değerlerini karşılaştırmamız gerekir. Şimdi adım adım çözümleyelim:
- 1. Çözeltideki İyonların Derişimlerini Belirleyelim:
- MgCl₂ bir tuzdur ve suda tamamen iyonlaşır: $MgCl₂(k) \rightarrow Mg^{2+}(suda) + 2Cl^-(suda)$.
- Verilen $[MgCl₂] = 0,001 \text{ M}$ olduğundan, çözeltideki $Mg^{2+}$ iyonlarının derişimi de $[Mg^{2+}] = 0,001 \text{ M}$ olur. Bu değeri üslü ifade olarak $1 \times 10^{-3} \text{ M}$ şeklinde yazabiliriz.
- NaOH kuvvetli bir bazdır ve suda tamamen iyonlaşır: $NaOH(k) \rightarrow Na^+(suda) + OH^-(suda)$.
- Verilen $[NaOH] = 0,01 \text{ M}$ olduğundan, çözeltideki $OH^-$ iyonlarının derişimi de $[OH^-] = 0,01 \text{ M}$ olur. Bu değeri üslü ifade olarak $1 \times 10^{-2} \text{ M}$ şeklinde yazabiliriz.
- 2. Mg(OH)₂ İçin Çözünme Dengesi ve Kçç İfadesini Yazalım:
- Mg(OH)₂'nin suda çözünme dengesi şu şekildedir: $Mg(OH)₂(k) \rightleftharpoons Mg^{2+}(suda) + 2OH^-(suda)$.
- Bu denge için çözünürlük çarpımı ($K_{çç}$) ifadesi: $K_{çç} = [Mg^{2+}][OH^-]^2$.
- Soruda verilen $K_{çç}$ değeri $1,2 \times 10^{-11}$'dir.
- 3. İyon Çarpımını (Q) Hesaplayalım:
- İyon çarpımı ($Q$), herhangi bir andaki iyon derişimlerinin çarpımıdır ve $K_{çç}$ ifadesiyle aynı formüle sahiptir: $Q = [Mg^{2+}][OH^-]^2$.
- Hesapladığımız iyon derişimlerini bu formülde yerine koyalım:
- $Q = (1 \times 10^{-3}) \times (1 \times 10^{-2})^2$
- Önce $OH^-$ derişiminin karesini alalım: $(1 \times 10^{-2})^2 = 1^2 \times (10^{-2})^2 = 1 \times 10^{-4}$.
- Şimdi $Q$ değerini hesaplayalım: $Q = (1 \times 10^{-3}) \times (1 \times 10^{-4}) = 1 \times 10^{(-3) + (-4)} = 1 \times 10^{-7}$.
- 4. Q ve Kçç Değerlerini Karşılaştıralım:
- Hesapladığımız $Q$ değeri $1 \times 10^{-7}$'dir.
- Verilen $K_{çç}$ değeri $1,2 \times 10^{-11}$'dir.
- Bu iki değeri karşılaştırdığımızda: $1 \times 10^{-7} > 1,2 \times 10^{-11}$ olduğunu görürüz. Yani $Q > K_{çç}$.
- 5. Sonucu Yorumlayalım:
- Eğer iyon çarpımı ($Q$), çözünürlük çarpımından ($K_{çç}$) büyükse ($Q > K_{çç}$), çözelti aşırı doymuştur ve çökelme meydana gelir.
- Bu durumda, Mg(OH)₂ çökeleği oluşacaktır.
Cevap A seçeneğidir.
