💡 11. Sınıf Kimya: Çözünürlük Çözümlü Örnekler

• 📌 Çözünürlük Bilgisi: 100 gram su, 36 gram NaCl çözebilir.
• 👉 İstenen Durum: 250 gram suyun ne kadar NaCl çözebileceğini bulalım.
• ✅ Oran-orantı kuralım:
  Eğer 100 g su, 36 g NaCl çözebiliyorsa,
  250 g su, x g NaCl çözebilir.
  \( 100 \times x = 250 \times 36 \)
  \( x = \frac{250 \times 36}{100} \)
  \( x = 2,5 \times 36 \)
  \( x = 90 \text{ g NaCl} \)
• 💡 Doymuş Çözelti Kütlesi: Doymuş çözelti, çözücü ve çözünenin toplam kütlesidir.
  Çözelti kütlesi = Su kütlesi + NaCl kütlesi
  Çözelti kütlesi = \( 250 \text{ g} + 90 \text{ g} \)
  Çözelti kütlesi = \( 340 \text{ g} \)

Sonuç olarak, 250 gram su ile 340 gram doymuş NaCl çözeltisi hazırlanabilir.

• 1️⃣ Başlangıç Durumu (50°C):
  50°C'de 100 g su, 40 g X çözebilir.
  300 g su, y g X çözebilir.
  \( 100 \times y = 300 \times 40 \)
  \( y = 120 \text{ g X} \)
  Demek ki, 50°C'de 300 g su, 120 g X çözmüş ve doymuş çözelti oluşturmuştur.
• 2️⃣ Son Durum (20°C):
  Sıcaklık 20°C'ye düştüğünde, 100 g su en fazla 20 g X çözebilir.
  300 g su, z g X çözebilir.
  \( 100 \times z = 300 \times 20 \)
  \( z = 60 \text{ g X} \)
  Yani, 20°C'de 300 g su, en fazla 60 g X çözebilir.
• 3️⃣ Çökelen Miktar:
  Başlangıçta çözeltide 120 g X vardı.
  20°C'de ise sadece 60 g X çözünmüş kalabilir.
  Çökelen X miktarı = Başlangıçtaki çözünen miktar - Son durumda çözünen miktar
  Çökelen X miktarı = \( 120 \text{ g} - 60 \text{ g} \)
  Çökelen X miktarı = \( 60 \text{ g} \)

👉 Sıcaklık 20°C'ye düşürüldüğünde 60 gram X katısı çöker.

• 1️⃣ Basınç Etkisi:
  📌 Gazlı içecekler, yüksek basınç altında karbondioksit ( \( \text{CO}_2 \) ) gazının sıvı içinde daha fazla çözünmesiyle üretilir.
  👉 Şişenin kapağı açıldığında, içecek üzerindeki basınç aniden düşer (atmosfer basıncına iner).
  ✅ Henry Yasası'na göre, gazların bir sıvıdaki çözünürlüğü, o gazın kısmi basıncıyla doğru orantılıdır. Basınç düştüğünde, \( \text{CO}_2 \) gazının çözünürlüğü azalır ve gaz kabarcıkları halinde sıvıdan ayrılarak atmosfere karışır. Bu, "gaz çıkışı" olarak gözlemlediğimiz durumdur.
• 2️⃣ Sıcaklık Etkisi (Dolaylı):
  📌 Gazların çözünürlüğü, genellikle sıcaklık arttıkça azalır.
  💡 Buzdolabından çıkarılan soğuk bir gazlı içecek, oda sıcaklığına geldiğinde daha hızlı gaz kaybeder. Çünkü sıcaklık arttıkça, gaz moleküllerinin kinetik enerjisi artar ve sıvıdan kaçma eğilimleri yükselir, bu da çözünürlüğü düşürür.
• 3️⃣ Tadın Değişimi:
  👉 İçecek içindeki \( \text{CO}_2 \) gazı, suya çözündüğünde zayıf bir asit olan karbonik asit ( \( \text{H}_2\text{CO}_3 \) ) oluşturur:
  \( \text{CO}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{O(s)} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3\text{(suda)} \)
  Bu asit, içeceğe hafif ekşi ve ferahlatıcı bir tat verir. Gaz kaçtıkça, karbonik asit miktarı azalır ve içeceğin tadı "bayatlamış" veya "düz" hale gelir.

Sonuç olarak, gazlı içeceklerdeki gaz çıkışı ve tadın değişimi temel olarak basıncın azalmasıyla gaz çözünürlüğünün düşmesi ve dolaylı olarak sıcaklık artışının çözünürlüğü azaltması ile açıklanır.

• 1️⃣ İyonlaşma Denklemini Yazma:
  AgCl katısı suda az çözünür ve aşağıdaki dengeyi kurar:
  \( \text{AgCl(k)} \rightleftharpoons \text{Ag}^+\text{(suda)} + \text{Cl}^-\text{(suda)} \)
• 2️⃣ Derişimleri Belirleme:
  Dengeye göre, \( \text{Ag}^+ \) ve \( \text{Cl}^- \) iyonları 1:1 oranında oluşur.
  Eğer \( [\text{Ag}^+] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M} \) ise,
  \( [\text{Cl}^-] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M} \) olur.
• 3️⃣ Kçç İfadesini Yazma ve Hesaplama:
  Çözünürlük çarpımı (Kçç) ifadesi, ürünlerin iyon derişimlerinin stokiyometrik katsayıları üs olarak alınarak çarpımı şeklindedir:
  \( \text{Kçç} = [\text{Ag}^+] \times [\text{Cl}^-] \)
  \( \text{Kçç} = (1,0 \times 10^{-5}) \times (1,0 \times 10^{-5}) \)
  \( \text{Kçç} = 1,0 \times 10^{-10} \)

👉 AgCl için çözünürlük çarpımı (Kçç) değeri \( 1,0 \times 10^{-10} \)'dur.

• 1️⃣ İyonlaşma Denklemini Yazma:
  \( \text{CaF}_2\text{(k)} \rightleftharpoons \text{Ca}^{2+}\text{(suda)} + 2\text{F}^-\text{(suda)} \)
• 2️⃣ Molar Çözünürlüğü "s" ile İfade Etme:
  \( \text{CaF}_2 \) katısının molar çözünürlüğü "s" mol/L olsun. Dengeye ulaştığında:
  \( [\text{Ca}^{2+}] = \text{s M} \)
  \( [\text{F}^-] = 2\text{s M} \) (Çünkü her 1 mol \( \text{CaF}_2 \) için 2 mol \( \text{F}^- \) oluşur.)
• 3️⃣ Kçç İfadesini Yazma ve "s" Değerini Hesaplama:
  \( \text{Kçç} = [\text{Ca}^{2+}] \times [\text{F}^-]^2 \)
  Verilen Kçç değerini yerine koyalım:
  \( 3,2 \times 10^{-11} = (\text{s}) \times (2\text{s})^2 \)
  \( 3,2 \times 10^{-11} = \text{s} \times 4\text{s}^2 \)
  \( 3,2 \times 10^{-11} = 4\text{s}^3 \)
  "s" değerini bulmak için her iki tarafı 4'e bölelim:
  \( \text{s}^3 = \frac{3,2 \times 10^{-11}}{4} \)
  \( \text{s}^3 = 0,8 \times 10^{-11} \)
  Üslü ifadeyi düzenleyelim:
  \( \text{s}^3 = 8 \times 10^{-12} \)
  Her iki tarafın küpkökünü alalım:
  \( \text{s} = \sqrt[3]{8 \times 10^{-12}} \)
  \( \text{s} = 2 \times 10^{-4} \text{ M} \)

👉 \( \text{CaF}_2 \) katısının saf sudaki çözünürlüğü \( 2 \times 10^{-4} \text{ M} \)'dir.

• 1️⃣ İyonlaşma Denklemlerini Yazma:
  Az çözünen tuz: \( \text{PbI}_2\text{(k)} \rightleftharpoons \text{Pb}^{2+}\text{(suda)} + 2\text{I}^-\text{(suda)} \)
  Tamamen çözünen tuz (ortak iyon kaynağı): \( \text{KI(k)} \rightarrow \text{K}^+\text{(suda)} + \text{I}^-\text{(suda)} \)
• 2️⃣ Başlangıç İyon Derişimlerini Belirleme:
  \( 0,1 \text{ M KI} \) çözeltisinden gelen \( [\text{I}^-] \) derişimi \( 0,1 \text{ M} \) olacaktır.
  \( \text{PbI}_2 \)'nin çözünürlüğü "s" mol/L olsun. Denge anında:
  \( [\text{Pb}^{2+}] = \text{s M} \)
  \( [\text{I}^-] = (0,1 + 2\text{s}) \text{ M} \) (KI'dan gelen \( 0,1 \text{ M} \) ve \( \text{PbI}_2 \)'den gelen \( 2\text{s M} \) )
• 3️⃣ Yaklaşım Yapma:
  Kçç değeri çok küçük olduğundan, "s" değeri de çok küçük olacaktır. Bu nedenle, \( 0,1 + 2\text{s} \approx 0,1 \) kabul edebiliriz.
  Yani, \( [\text{I}^-] \approx 0,1 \text{ M} \)
• 4️⃣ Kçç İfadesini Yazma ve "s" Değerini Hesaplama:
  \( \text{Kçç} = [\text{Pb}^{2+}] \times [\text{I}^-]^2 \)
  Verilen Kçç değerini ve yaklaşık derişimleri yerine koyalım:
  \( 8,0 \times 10^{-9} = (\text{s}) \times (0,1)^2 \)
  \( 8,0 \times 10^{-9} = \text{s} \times (1 \times 10^{-1})^2 \)
  \( 8,0 \times 10^{-9} = \text{s} \times 1 \times 10^{-2} \)
  "s" değerini bulmak için:
  \( \text{s} = \frac{8,0 \times 10^{-9}}{1 \times 10^{-2}} \)
  \( \text{s} = 8,0 \times 10^{-7} \text{ M} \)

👉 \( 0,1 \text{ M KI} \) çözeltisindeki \( \text{PbI}_2 \) çözünürlüğü \( 8,0 \times 10^{-7} \text{ M} \)'dir. (Karşılaştırma için, saf sudaki çözünürlüğü yaklaşık \( 1,26 \times 10^{-3} \text{ M} \) olurdu. Ortak iyon çözünürlüğü belirgin şekilde azaltmıştır.)

• 1️⃣ İyonlaşma Denklemini Yazma:
  \( \text{PbI}_2\text{(k)} \rightleftharpoons \text{Pb}^{2+}\text{(suda)} + 2\text{I}^-\text{(suda)} \)
• 2️⃣ Karıştırma Sonrası İyon Derişimlerini Hesaplama:
  Eşit hacimde karıştırıldığında, her bir çözeltinin hacmi iki katına çıkar, dolayısıyla derişimleri yarıya iner.
  Başlangıç \( [\text{Pb(NO}_3\text{)}_2] = 2,0 \times 10^{-3} \text{ M} \)
  Karıştırma sonrası \( [\text{Pb}^{2+}] \) derişimi:
  \( [\text{Pb}^{2+}] = \frac{2,0 \times 10^{-3} \text{ M}}{2} = 1,0 \times 10^{-3} \text{ M} \)
  Başlangıç \( [\text{NaI}] = 2,0 \times 10^{-3} \text{ M} \)
  Karıştırma sonrası \( [\text{I}^-] \) derişimi:
  \( [\text{I}^-] = \frac{2,0 \times 10^{-3} \text{ M}}{2} = 1,0 \times 10^{-3} \text{ M} \)
• 3️⃣ İyon Çarpımı (Q) Değerini Hesaplama:
  Q ifadesi Kçç ile aynıdır, ancak denge anında olmak zorunda değildir.
  \( \text{Q} = [\text{Pb}^{2+}] \times [\text{I}^-]^2 \)
  Hesapladığımız derişimleri yerine koyalım:
  \( \text{Q} = (1,0 \times 10^{-3}) \times (1,0 \times 10^{-3})^2 \)
  \( \text{Q} = (1,0 \times 10^{-3}) \times (1,0 \times 10^{-6}) \)
  \( \text{Q} = 1,0 \times 10^{-9} \)
• 4️⃣ Q ve Kçç Değerlerini Karşılaştırma:
  Hesaplanan Q değeri = \( 1,0 \times 10^{-9} \)
  Verilen Kçç değeri = \( 8,0 \times 10^{-9} \)
  Görüldüğü gibi, \( \text{Q} < \text{Kçç} \) (yani \( 1,0 \times 10^{-9} < 8,0 \times 10^{-9} \)).

👉 Sonuç: İyon çarpımı (Q) çözünürlük çarpımından (Kçç) küçük olduğu için, çözelti doymamıştır ve çökelme gözlenmez. Karışım doygun hale gelene kadar daha fazla \( \text{PbI}_2 \) çözebilir.

• 1️⃣ Sıcaklık Etkisi:
  📌 Çoğu katı maddenin (şeker gibi) çözünürlüğü, sıcaklık arttıkça artar.
  👉 Sıcak çayda daha fazla şeker çözünebilir. Çay soğuduğunda ise şekerin çözünürlüğü azalır. Eğer başlangıçta sıcak çaya doymuş veya doymuşa yakın miktarda şeker eklenmişse, soğuma ile birlikte çözünürlük sınırı aşılır ve fazla şeker bardağın dibine çökelir. Bu durum, çözeltinin aşırı doymuş hale gelmesiyle de açıklanabilir; aşırı doymuş çözeltiler kararsızdır ve fazla çözüneni çöktürme eğilimindedir.
• 2️⃣ Temas Yüzeyi ve Karıştırma (Çözünme Hızına Etki):
  📌 Şekerin daha hızlı çözünmesi için karıştırma veya daha küçük parçalara ayırma (temas yüzeyini artırma) önemlidir. Ancak bu faktörler çözünürlük miktarını değil, çözünme hızını etkiler. Yani, ne kadar şeker çözünebileceğini değil, ne kadar sürede çözüneceğini belirlerler.
• 3️⃣ Bu Olayı Önlemek İçin:
  ✅ Daha az şeker kullanmak: Çayın soğuduğunda bile doymuşluk sınırını aşmayacak miktarda şeker eklemek.
  ✅ Çayı sıcak tutmak: Termos gibi kaplarda çayı sıcak tutarak şekerin çözünürlüğünü yüksek seviyede tutmak.
  ✅ Çözünmemiş şekeri tekrar çözmek: Çökelen şekeri tekrar çözmek için çayı hafifçe ısıtmak veya üzerine az miktarda sıcak su eklemek.

💡 Sonuç olarak, çayda şekerin çökelmesi temel olarak sıcaklığın düşmesiyle katıların çözünürlüğünün azalması prensibiyle açıklanır.