📄 10. Sınıf Kimya: Çözelti Ve Çözünme Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Şeker (\(C_6H_{12}O_6\)) polar bir moleküldür ve su da polar bir çözücüdür. Şekerin suda çözünmesi, şeker molekülleri ile su molekülleri arasında oluşan hidrojen bağları ve dipol-dipol etkileşimleri sonucunda gerçekleşen bir hidrasyon olayıdır. Şeker molekülleri, su molekülleri tarafından sarılarak çözelti içinde homojen bir şekilde dağılır. Tuz (örneğin \(NaCl\)) ise iyonik bir bileşiktir. Tuzun suda çözünmesi sırasında \(Na^+\) ve \(Cl^-\ ) iyonları, suyun polar yapısı sayesinde su moleküllerinin kısmi negatif (oksijen) ve kısmi pozitif (hidrojen) uçları tarafından çekilir. Bu çekim kuvvetlerine iyon-dipol etkileşimi denir. Bu etkileşimler sonucunda iyonlar, su molekülleri tarafından sarılarak çözelti içinde dağılır ve bu olaya da hidrasyon denir. Her iki durumda da su molekülleri çözünen tanecikleri sararak çözünmeyi sağlar.

💡 Çözüm Adımları:

Çözeltiler, çözünen madde miktarına göre üç farklı şekilde sınıflandırılır:
* Doymamış Çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta, çözebileceği maksimum madde miktarından daha az çözünen içeren çözeltidir. Bu çözeltiye aynı sıcaklıkta daha fazla çözünen eklendiğinde çözünme devam eder. Örnek: Bir bardak suya bir miktar şeker atıldığında şeker tamamen çözünür ve daha fazla şeker çözebilir.
* Doygun Çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta, çözebileceği maksimum madde miktarını çözmüş olan çözeltidir. Bu çözeltiye aynı sıcaklıkta daha fazla çözünen eklendiğinde, eklenen çözünen dibe çöker ve çözünmez. Çözünme ve çökelme hızları eşittir (dinamik denge durumu). Örnek: Bir bardak suya şeker eklemeye devam edildiğinde bir noktadan sonra şeker çözünmeyip dibe çökmeye başlar, bu durumda çözelti doygundur.
* Aşırı Doygun Çözelti: Belirli bir sıcaklıkta, doymuş çözeltinin çözebileceğinden daha fazla çözünen içeren kararsız çözeltidir. Bu tür çözeltiler genellikle sıcaklık artırılarak daha fazla madde çözündürülüp sonra dikkatlice ve yavaşça soğutularak elde edilir. Dışarıdan küçük bir etki (örneğin bir kristal tohumu ekleme veya çalkalama) ile fazla çözünen aniden çökelerek doygun hale gelir. Örnek: Sıcakta hazırlanan şekerli su çözeltisinin yavaşça soğutulmasıyla elde edilen ve normalde o sıcaklıkta çözünemeyecek kadar şeker içeren çözelti.

💡 Çözüm Adımları:

Başlangıçtaki çözeltinin kütlece yüzde derişimi %20 ve toplam kütlesi 300 gramdır. Öncelikle çözünen \(NaCl\)'nin kütlesini bulalım:
Çözünen \(NaCl\) kütlesi = \(\text{Çözelti kütlesi} \times \frac{\text{Yüzde derişim}}{100}\)
Çözünen \(NaCl\) kütlesi = \(300 \text{ g} \times \frac{20}{100} = 60 \text{ g}\)

Başlangıçtaki çözücü (su) kütlesi = \(\text{Çözelti kütlesi} - \text{Çözünen kütlesi}\)
Çözücü (su) kütlesi = \(300 \text{ g} - 60 \text{ g} = 240 \text{ g}\)

Şimdi çözeltiye 100 gram su ekleniyor. Çözünen \(NaCl\) kütlesi değişmezken, çözücü (su) kütlesi ve toplam çözelti kütlesi değişir:
Yeni çözücü (su) kütlesi = \(240 \text{ g} + 100 \text{ g} = 340 \text{ g}\)
Çözünen \(NaCl\) kütlesi = 60 g (değişmez)
Yeni çözelti kütlesi = \(\text{Yeni çözücü kütlesi} + \text{Çözünen kütlesi}\)
Yeni çözelti kütlesi = \(340 \text{ g} + 60 \text{ g} = 400 \text{ g}\)

Son olarak, yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplayalım:
Yeni kütlece yüzde derişim = \(\frac{\text{Çözünen kütlesi}}{\text{Yeni çözelti kütlesi}} \times 100\)
Yeni kütlece yüzde derişim = \(\frac{60 \text{ g}}{400 \text{ g}} \times 100 = 0.15 \times 100 = 15%\)

Bu durumda, yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi %15 olur.