📄 10. Sınıf Kimya: Doymuş doymamış aşırı doymuş çözelti Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Doymuş Çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta, çözücünün çözebileceği maksimum miktarda çözünen maddeyi içeren çözeltidir. Çözelti denge halindedir; çözünme hızı ile çökelme hızı eşittir. Daha fazla çözünen eklendiğinde çözünmeden dibe çöker.

Örnek: Bir bardak suya şeker ekleyip karıştırmaya devam ettiğinizde, bir noktadan sonra eklenen şekerin çözünmeyip bardağın dibinde birikmesiyle oluşan çözelti.



Doymamış Çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta, çözücünün çözebileceği maksimum miktardan daha az çözünen madde içeren çözeltidir. Bu çözeltiye aynı sıcaklıkta daha fazla çözünen eklendiğinde çözünme gerçekleşir.

Örnek: Bir çay kaşığı şekeri bir bardak suya atıp karıştırdığınızda şeker tamamen çözünür ve daha fazla şeker çözebilecek durumdadır.



Aşırı Doymuş Çözelti: Belirli bir sıcaklık ve basınçta, doymuş bir çözeltinin içerebileceği maksimum miktardan daha fazla çözünen madde içeren, kararsız bir çözeltidir. Genellikle çözünürlüğü sıcaklıkla artan bir katının, yüksek sıcaklıkta doymuş çözeltisi hazırlanıp, yavaşça ve dikkatlice soğutulmasıyla elde edilir. En küçük bir etkiyle (sarsma, karıştırma, bir kristal ekleme) fazla çözünen çökelerek çözelti doymuş hale gelir.

Örnek: Sıcak suda çözünen sodyum asetatın doymuş çözeltisini hazırlayıp, çözeltiyi çok yavaş ve dikkatlice oda sıcaklığına soğuttuğunuzda elde edilen çözelti. Küçük bir sodyum asetat kristali eklendiğinde aniden katılaşma başlar.

💡 Çözüm Adımları:

Katıların Sudaki Çözünürlüğü ve Sıcaklık: Çoğu katı maddenin sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça artar. Bunun nedeni, sıcaklık artışının katı taneciklerinin kinetik enerjisini artırması ve çözücü molekülleri ile daha etkili çarpışmalar yaparak katının çözücü içinde dağılmasını kolaylaştırmasıdır. Endotermik çözünmelerde (ısı alarak çözünme) sıcaklık artışı çözünürlüğü artırır. Çok nadir de olsa, bazı katıların (örneğin \(Ce{Ce2(SO4)3}\) ) çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalabilir (ekzotermik çözünme).



Gazların Sudaki Çözünürlüğü ve Sıcaklık: Gazların sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça genellikle azalır. Gazların çözünmesi ekzotermik bir olaydır (ısı verir). Le Chatelier ilkesine göre, ekzotermik bir sistemde sıcaklık artışı dengeyi çözünmeyen gaz yönüne kaydırır, bu da çözünürlüğü azaltır. Örneğin, sıcak içeceklerde gaz kabarcıklarının daha hızlı çıktığı veya balıkların soğuk sularda daha rahat yaşadığı gözlemlenir çünkü soğuk suda daha fazla oksijen çözünür.

💡 Çözüm Adımları:

a) Çözeltinin Durumu:

20°C'de 100 gram suda en fazla 36 gram \(NaCl\) çözünebilir.

250 gram su için çözünürlük miktarı:

\( \frac{36\ \text{g } NaCl}{100\ \text{g su}} = \frac{x\ \text{g } NaCl}{250\ \text{g su}} \)

\( x = \frac{36 \times 250}{100} = 36 \times 2.5 = 90\ \text{g } NaCl \)

Yani, 250 gram su 20°C'de en fazla 90 gram \(NaCl\) çözebilir.

Bizim çözeltimizde ise 70 gram \(NaCl\) çözülmüştür.

70 gram \(NaCl\) < 90 gram \(NaCl\) olduğu için çözelti doymamıştır.



b) Doymuş Hale Getirme:

\(NaCl\) ekleyerek: Çözeltinin doymuş hale gelmesi için 90 gram \(NaCl\) içermesi gerekir. Şu anda 70 gram \(NaCl\) içerdiğine göre, eklenmesi gereken \(NaCl\) miktarı:

\( 90\ \text{g} - 70\ \text{g} = 20\ \text{g } NaCl \)

En az 20 gram \(NaCl\) eklenmelidir.



Su buharlaştırarak: Çözeltide 70 gram \(NaCl\) bulunmaktadır. Doymuş bir çözeltide 100 gram su 36 gram \(NaCl\) çözebildiğine göre, 70 gram \(NaCl\)'yi çözebilecek su miktarı:

\( \frac{100\ \text{g su}}{36\ \text{g } NaCl} = \frac{y\ \text{g su}}{70\ \text{g } NaCl} \)

\( y = \frac{100 \times 70}{36} = \frac{7000}{36} \approx 194.44\ \text{g su} \)

Başlangıçta 250 gram su vardı. Doymuş hale gelmesi için 194.44 gram su kalması gerekmektedir.

Buharlaştırılması gereken su miktarı:

\( 250\ \text{g} - 194.44\ \text{g} = 55.56\ \text{g su} \)

En az 55.56 gram su buharlaştırılmalıdır.