Çözünme çökelme tepkimeleri Test 2

Bir deneyde eşit hacimlerde 0,002 M BaCl₂ ve 0,008 M Na₂SO₄ çözeltileri karıştırılıyor. BaSO₄ için K_çç = 1,1×10^-10 olduğuna göre aşağıdakilerden hangisi gözlenir?

A) Berrak bir çözelti kalır
B) Beyaz çökelti oluşur
C) Gaz çıkışı olur
D) Renk değişimi gözlenir

Bu soruda, iki farklı çözeltiyi karıştırdığımızda bir çökelti oluşup oluşmayacağını belirlememiz gerekiyor. Bunun için iyon çarpımını ($Q_{çç}$) hesaplayıp çözünürlük çarpımı sabiti ($K_{çç}$) ile karşılaştıracağız. Adım adım ilerleyelim:

• 1. Çözeltilerdeki İyonları ve Potansiyel Çökeltiyi Belirleyelim:

  Karıştırılan çözeltiler $\text{BaCl}_2$ ve $\text{Na}_2\text{SO}_4$'tür. Bu tuzlar suda tamamen iyonlaşır:

  $\text{BaCl}_2(aq) \rightarrow \text{Ba}^{2+}(aq) + 2\text{Cl}^-(aq)$

  $\text{Na}_2\text{SO}_4(aq) \rightarrow 2\text{Na}^+(aq) + \text{SO}_4^{2-}(aq)$

  Çözeltideki iyonlar $\text{Ba}^{2+}$, $\text{Cl}^-$, $\text{Na}^+$ ve $\text{SO}_4^{2-}$'dir. Bu iyonlar arasında oluşabilecek potansiyel çökeltiler $\text{BaSO}_4$ ve $\text{NaCl}$'dir. $\text{NaCl}$ suda iyi çözünen bir tuzdur, bu yüzden çökelti oluşturmaz. Ancak $\text{BaSO}_4$ için $K_{çç}$ değeri verildiği için, asıl odaklanmamız gereken çökelti $\text{BaSO}_4$'tür. Çökelti denklemi şöyledir:

  $\text{Ba}^{2+}(aq) + \text{SO}_4^{2-}(aq) \rightleftharpoons \text{BaSO}_4(s)$

• 2. Karışım Sonrası İyon Derişimlerini Hesaplayalım:

  Eşit hacimlerde çözeltiler karıştırıldığında, her bir iyonun derişimi yarıya iner. Çünkü toplam hacim iki katına çıkar.

  Başlangıçtaki $\text{BaCl}_2$ derişimi $0,002 \text{ M}$ olduğundan, karışımdaki $\text{Ba}^{2+}$ iyonu derişimi:

  $[\text{Ba}^{2+}] = \frac{0,002 \text{ M}}{2} = 0,001 \text{ M}$

  Başlangıçtaki $\text{Na}_2\text{SO}_4$ derişimi $0,008 \text{ M}$ olduğundan, karışımdaki $\text{SO}_4^{2-}$ iyonu derişimi:

  $[\text{SO}_4^{2-}] = \frac{0,008 \text{ M}}{2} = 0,004 \text{ M}$

• 3. İyon Çarpımını ($Q_{çç}$) Hesaplayalım:

  İyon çarpımı, çökelti denklemi için ürünlerin derişimlerinin çarpımıdır. $\text{BaSO}_4$ için iyon çarpımı:

  $Q_{çç} = [\text{Ba}^{2+}][\text{SO}_4^{2-}]$

  Hesapladığımız derişimleri yerine koyalım:

  $Q_{çç} = (0,001)(0,004)$

  $Q_{çç} = (1 \times 10^{-3})(4 \times 10^{-3})$

  $Q_{çç} = 4 \times 10^{-6}$

• 4. İyon Çarpımını ($Q_{çç}$) Çözünürlük Çarpımı Sabiti ($K_{çç}$) ile Karşılaştıralım:

  Şimdi hesapladığımız $Q_{çç}$ değerini verilen $K_{çç}$ değeri ile karşılaştıralım:

  $Q_{çç} = 4 \times 10^{-6}$

  $K_{çç} = 1,1 \times 10^{-10}$

  Gördüğümüz gibi, $Q_{çç} (4 \times 10^{-6})$ değeri $K_{çç} (1,1 \times 10^{-10})$ değerinden çok daha büyüktür ($Q_{çç} > K_{çç}$).

• 5. Sonucu Yorumlayalım:

  Eğer $Q_{çç} > K_{çç}$ ise, çözelti aşırı doymuştur ve çökelti oluşur. $\text{BaSO}_4$ bilinen beyaz renkli bir çökeltidir.

  Bu durumda, karışım sonucunda beyaz bir çökelti gözlenecektir.

Cevap B seçeneğidir.