Özellikle sıvı çözeltilerde çözünme süreci çözücü ve çözünen etkileşimleri ile işlenecektir.
Homojen Karışım (Çözelti): Özelliği her yerinde aynı olan, tek görünümlü karışımlardır. Temiz hava, doğalgaz, tuzlu su, gazoz, sirke gibi maddeler homojen karışıma örnektir.
Çözünme: Birbirine benzer bileşenlerin moleküler ya da iyonal düzeyde, fiziksel ya da kimyasal bir olay şeklinde bir araya gelmesiyle gerçekleşir. Moleküler yapıları benzer bileşenler birbiri içinde çözünerek homojen karışım oluştururlar. Polar moleküller polar çözücülerde apolar moleküller ise apolar çözücülerde daha iyi çözünür.
Çözücü: Çözünen maddenin homojen şekilde dağılmasını sağlayan ortamdır. Genelde miktarca daha fazla olandır. çözeltinin fiziksel halini belirler. Çözüneni katı olması durumunda hacmi de belirler.
Çözünen: Çözücü ortamında homojen olarak dağılan maddedir. Bir çözeltide çözünen ve çözücü kütleleri toplamı çözeltinin kütlesini verir.
mçözücü + mçözünen = mçözelti
Bilgi: Çözücü ve çözünen arasındaki etkileşim türleri çözünme miktarını belirler.
Çözünme Isısı
Çözünme olayı üç basamakta incelenir ve her basamağa bir enerji eşlik eder.
Basamak 1: Çözücü moleküllerinin birbirinden ayrılması (Q1)
Basamak 2: Çözünen moleküllerinin birbirinden ayrılması (Q2)
Basamak 3: Çözünen moleküllerinin çözücü molekülleri tarafından sarılması (Q3)
Çözünme olayındaki enerji değişimi çözünme ısısı (Qçözünme) ile belirtilir.
Qçözünme = Q1 + Q2 + Q3
Qçözünme > 0 ise çözünme endotermik
Qçözünme < 0 ise çözünme ekzotermiktir.
Bilgi: Çözünen taneciklerin su molekülleri ile sarılması olayına hidratasyon, farklı bir çözücü molekülleri ile sarılmasına ise solvatasyon denir.
- Çözünme olayında çözünen tanecikleri su molekülleri tarafından sarılır. Bu olaya hidratasyon ve enerji değişimine ise hidratasyon enerjisi denir. Çözücünün su dışında bir başka sıvı olması durumunda bu sıvının molekülleri çözünen moleküllerini sarar. Bu olaya da solvatasyon denir. Hidratasyon çözünme olayında 1. ve 3. basamakları kapsar.
Yukarıda NaCl (yemek tuzunun) sulu ortamda çözünme olayı gösterilmiştir. Na+ iyonları su molekülünün kısmi negatif olduğu oksijen atomları ile sarılırken Cl– iyonları ise su molekülünün kısmi pozitif olduğu hidrojen atomları ile sarılmaktadır. NaCl kristalinden gelen iyonlar su molekülleri ile hidratasyona uğrar. Bu sırada iyon dipol etkileşimleri oluşur.
Bilgi: İyonik bir kristalde katının gaz haldeki iyonlarına dönüşmesi için gereken enerjiye kristallenme enerjisi denir. Kristallenme ve hidratasyon enerjisinden faydalanarak çözünme ısısı belirlenebilir.
(Qçözünme = -Qkristallenme + Qhidratlaşma)
