Bir deneyde sulu çözeltiler karıştırıldığında çökelti oluştuğu gözlemleniyor. Bu çökeltiyi süzerek ayırdıktan sonra elde edilen süzüntü buharlaştırıldığında katı madde elde ediliyor.
Bu katı madde aşağıdakilerden hangisini temsil eder?
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu adım adım inceleyerek, kimyasal tepkimelerde neler olduğunu ve maddelerin nasıl ayrıldığını birlikte anlayalım.
İki sulu çözeltiyi karıştırdığımızda çökelti oluşması, bir kimyasal tepkime gerçekleştiğini gösterir. Bu tepkimeye çökelme tepkimesi denir. Çözeltilerde iyonlar (yüklü atomlar veya moleküller) bulunur. Karışım sonucunda, bazı iyonlar bir araya gelerek suda çözünmeyen katı bir madde oluşturur. İşte bu katı maddeye çökelti adını veririz.
Örneğin, gümüş nitrat ($AgNO_3$) çözeltisi ile sodyum klorür ($NaCl$) çözeltisi karıştırıldığında, gümüş iyonları ($Ag^+$) ve klorür iyonları ($Cl^-$) birleşerek suda çözünmeyen gümüş klorür ($AgCl$) çökeltisini oluşturur. Tepkime denklemi şöyledir: $AgNO_3(aq) + NaCl(aq) \rightarrow AgCl(s) + NaNO_3(aq)$.
Çökelti oluştuktan sonra, bu katı maddeyi sıvıdan ayırmak için süzme işlemi yapılır. Süzme sonucunda, süzgeç kağıdında çökelti kalırken, sıvı kısım (süzüntü) süzgeçten geçer ve toplanır.
Yukarıdaki örnekte, $AgCl(s)$ çökeltisi süzgeç kağıdında kalır. Süzüntüde ise, tepkimeye girmeyen ve suda çözünür halde kalan iyonlar bulunur.
Elde edilen süzüntü buharlaştırıldığında, içerisindeki su (çözücü) buharlaşarak uzaklaşır. Su buharlaştığında, geriye suda çözünmüş halde bulunan katı maddeler kalır.
Peki, süzüntüde hangi maddeler kalmıştı?
Tepkimeye girerek çökeltiyi oluşturan iyonların dışındaki iyonlar. Bu iyonlara seyirci iyonlar denir çünkü tepkimeye doğrudan katılmazlar, sadece çözeltide bulunurlar. Bizim örneğimizde sodyum iyonları ($Na^+$) ve nitrat iyonları ($NO_3^-$) seyirci iyonlardır ve sodyum nitrat ($NaNO_3$) olarak çözeltide kalırlar.
Eğer reaktiflerden biri fazla miktarda kullanıldıysa, tepkimeye girmemiş reaktiflerden bir kısmı da süzüntüde kalabilir.
Süzüntü buharlaştırıldığında elde edilen katı madde, genellikle seyirci iyonların oluşturduğu bileşiktir. Çünkü seyirci iyonlar, tepkime boyunca çözeltide kalır ve su buharlaştığında geriye katı halde birleşerek bir bileşik oluştururlar.
Diğer seçenekleri değerlendirelim:
A) Çökeltinin kendisi: Çökelti süzme işlemiyle zaten ayrılmıştır, bu yüzden süzüntüde bulunmaz.
C) Tepkimeye girmemiş reaktifleri: Evet, tepkimeye girmemiş reaktifler de süzüntüde kalabilir. Ancak, her çökelme tepkimesinde mutlaka seyirci iyonlar bulunur ve bunlar her zaman süzüntüde kalır. Soru, elde edilen katı maddenin neyi temsil ettiğini soruyor ve seyirci iyonların oluşturduğu bileşik, bu tür bir deneyde elde edilen katının en genel ve temel temsilcisidir. Eğer reaktifler tam olarak stokiometrik oranlarda tepkimeye girmişse, süzüntüde sadece seyirci iyonlar kalır.
D) Katalizör kalıntılarını: Deneyde katalizör kullanıldığına dair bir bilgi verilmemiştir. Katalizörler tepkimeye girip çıkarlar ve genellikle miktarları değişmez. Bu nedenle, bu seçenek doğru değildir.
Bu durumda, süzüntü buharlaştırıldığında elde edilen katı madde, tepkimeye katılmayan ancak çözeltide kalan iyonların (seyirci iyonların) birleşerek oluşturduğu bileşiktir.
Cevap B seçeneğidir.
