Çözünürlük ve Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler (Sıcaklık, Basınç ve Madde Cinsi) Test Çöz 10. Sınıf Kimya
Çözünürlük, belirli bir sıcaklık ve basınçta, belirli miktardaki çözücüde çözünebilen maksimum çözünen madde miktarıdır. Bu durum, çözeltinin doymuş hale gelmesiyle son bulur. Çözünürlük birimi genellikle “g/100 g çözücü” olarak ifade edilir. Çözünürlüğe etki eden temel faktörler şunlardır:
- Çözücü ve Çözünen Cinsi: “Benzer benzeri çözer” prensibi, bu faktörün temelini oluşturur. Polar maddeler polar çözücülerde (örneğin, tuzun suda çözünmesi), apolar maddeler ise apolar çözücülerde (örneğin, yağın benzinde çözünmesi) daha iyi çözünür.
- Sıcaklık: Sıcaklık, katı ve sıvı maddelerin çözünürlüğünü genellikle artırırken, gazların çözünürlüğünü her zaman azaltır. Katı ve sıvıların çözünme süreci endotermik (ısı alan) ise sıcaklık arttıkça çözünürlük artar; ekzotermik (ısı veren) ise sıcaklık arttıkça çözünürlük azalır. Gazların çözünmesi ise daima ekzotermiktir, bu yüzden sıcaklık artışı gaz çözünürlüğünü düşürür.
- Basınç: Basınç sadece gazların çözünürlüğünü etkiler. Henry Yasası’na göre, bir gazın sıvıdaki çözünürlüğü, o gazın sıvının üzerindeki kısmi basıncı ile doğru orantılıdır. Basıncın, katı ve sıvıların çözünürlüğü üzerinde ise neredeyse hiçbir etkisi yoktur.
Bu test, çözünürlük kavramını ve çözünürlüğe etki eden faktörleri anlamanıza yardımcı olacaktır.
Çözümlü Örnek Test Soruları
Soru 1:
20 °C’de 100 g suda en fazla 36 g NaCl çözünebildiğine göre, aynı sıcaklıkta 50 g suda 18 g NaCl çözülerek hazırlanan çözelti için ne söylenebilir?
A) Doymuş ve dipte katısı olan bir çözeltidir.
B) Doymuş bir çözeltidir.
C) Doymamış bir çözeltidir.
D) Aşırı doymuş bir çözeltidir.
E) Çözünme gerçekleşmez.
Çözüm:
20 °C’de 100 g suda 36 g NaCl çözünüyorsa, 50 g suda çözünebilecek maksimum miktar $36 / 2 = 18$ g’dır. Soruya göre 50 g suda 18 g çözünmüş, bu da çözeltinin tam olarak doymuş olduğunu gösterir.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 2:
Aşağıdaki maddelerden hangisi, çözünürlük-sıcaklık ilişkisi açısından diğerlerinden farklı bir davranış gösterir?
A) Şeker (Katı)
B) Amonyum nitrat ($NH_4NO_3$) (Katı)
C) Kalsiyum sülfat ($CaSO_4$) (Katı)
D) Tuz (NaCl) (Katı)
E) Oksijen gazı ($O_2$) (Gaz)
Çözüm:
Katı maddelerin çözünürlüğü genellikle sıcaklık arttıkça artar. Ancak gazların (örneğin, oksijen gazı) çözünürlüğü, sıcaklık arttıkça her zaman azalır.
Doğru cevap E şıkkıdır.
Soru 3:
Bir gazın sıvıdaki çözünürlüğünü artırmak için aşağıdaki işlemlerden hangisi uygulanmalıdır?
A) Sıcaklığı artırmak
B) Basıncı düşürmek
C) Basıncı artırmak
D) Çözücü miktarını azaltmak
E) Çözeltiyi karıştırmak
Çözüm:
Henry Yasası’na göre, gazların çözünürlüğü, üzerlerindeki kısmi basınçla doğru orantılıdır. Bu nedenle, basıncı artırmak gazın çözünürlüğünü artırır. Sıcaklık artışı ise gaz çözünürlüğünü azaltır.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 4:
Aşağıdaki madde çiftlerinden hangisi “benzer benzeri çözer” kuralına uymaz?
A) Su ($H_2O$) ve tuz (NaCl)
B) Alkol ($C_2H_5OH$) ve su ($H_2O$)
C) Yağ ve benzin
D) Karbon tetraklorür ($CCl_4$) ve iyot ($I_2$)
E) Su ($H_2O$) ve benzin
Çözüm:
Su ($H_2O$) polar bir çözücüdür, benzin ise apolar bir çözücüdür. Polar ve apolar maddeler birbirleri içinde iyi çözünmezler, bu nedenle bu çift “benzer benzeri çözer” kuralına uymaz.
Doğru cevap E şıkkıdır.
Soru 6:
Bir miktar tuzun doymuş sulu çözeltisi, sıcaklığı artırılarak yeniden doyuruluyor. Bu durumda çözeltinin kütlece yüzde derişimi nasıl değişir?
A) Azalır.
B) Artar.
C) Değişmez.
D) Önce artar sonra azalır.
E) Önce azalır sonra artar.
Çözüm:
Çözünürlüğü sıcaklıkla artan bir katının doymuş çözeltisi ısıtıldığında doymamış hale gelir. Yeniden doyurmak için daha fazla çözünen eklenmelidir. Bu durumda çözünen miktarı arttığı için kütlece yüzde derişimi de artacaktır.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 7:
Aşağıdaki durumlardan hangisinde gazın sıvıdaki çözünürlüğü en fazladır?
A) Düşük sıcaklık, düşük basınç
B) Düşük sıcaklık, yüksek basınç
C) Yüksek sıcaklık, düşük basınç
D) Yüksek sıcaklık, yüksek basınç
E) Sıcaklık ve basınçtan bağımsızdır.
Çözüm:
Gazların çözünürlüğü, sıcaklıkla ters, basınçla doğru orantılıdır. Bu nedenle gaz çözünürlüğünün en yüksek olduğu durum, en düşük sıcaklıkta ve en yüksek basınçta gerçekleşir.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 8:
Aşağıdaki maddelerden hangisinin benzen ($C_6H_6$) içinde iyi çözünmesi beklenir?
A) Sodyum klorür (NaCl)
B) Su ($H_2O$)
C) İyot ($I_2$)
D) Hidroklorik asit (HCl)
E) Amonyak ($NH_3$)
Çözüm:
Benzen ($C_6H_6$), apolar bir çözücüdür. Bu nedenle, benzen içinde apolar bir maddenin iyi çözünmesi beklenir. İyot ($I_2$), apolar bir moleküldür.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 9:
Belirli bir sıcaklıkta, 50 g suda 15 g KNO_3 çözünerek doymuş çözelti elde ediliyor. Buna göre 100 g suda kaç gram KNO_3 çözünür?
A) 7.5 g
B) 15 g
C) 30 g
D) 60 g
E) 150 g
Çözüm:
50 g suda 15 g KNO_3 çözünüyorsa, 100 g suda çözünebilecek miktar iki katı olacaktır. $100$ g suda $2 \times 15$ g $= 30$ g KNO_3 çözünür.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 10:
Aşağıdaki çözünme olaylarından hangisinde basıncın etkisi en fazladır?
A) Tuzun suda çözünmesi
B) Şekerin suda çözünmesi
C) Oksijen gazının suda çözünmesi
D) Demir-karbon alaşımının oluşumu
E) Zeytinyağının alkolde çözünmesi
Çözüm:
Basıncın çözünürlük üzerindeki etkisi sadece gazlar için önemlidir. Oksijen gazı, suda çözündüğü için basınçtan en çok etkilenen örnektir.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 11:
Oda sıcaklığında doymuş bir KNO_3 çözeltisi soğutulduğunda ne gözlemlenir?
A) Çözeltinin hacmi artar.
B) KNO_3 çözünürlüğü artar.
C) Çözeltinin sıcaklığı değişmez.
D) Çözeltinin kütlece yüzde derişimi azalır.
E) Daha fazla KNO_3 çözünebilir.
Çözüm:
KNO_3’ün çözünürlüğü sıcaklıkla artar (endotermik). Dolayısıyla doymuş bir çözelti soğutulduğunda, çözünürlük azalır ve çözünenin bir kısmı çökelir. Bu da çözeltideki çözünen miktarını azalttığı için kütlece yüzde derişimi düşürür.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 12:
Aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Doymuş çözelti, maksimum miktarda çözünen içerir.
B) Doymamış çözelti, daha fazla çözünen çözebilir.
C) Aşırı doymuş çözelti, kararsızdır.
D) Çözünürlük birimi g/100 mL çözücüdür.
E) Çözünürlük, çözünen ve çözücü cinsine bağlıdır.
Çözüm:
Çözünürlük birimi genellikle g/100 g çözücü olarak verilir, g/100 mL çözücü değildir. mL, hacim birimi olup, sıcaklıkla değişir. Bu nedenle D şıkkı yanlıştır.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 13:
Tuzlu su çözeltisindeki tuzu tekrar katı halde elde etmek için aşağıdaki işlemlerden hangisi uygulanabilir?
A) Su eklemek
B) Çözeltiyi karıştırmak
C) Basıncı artırmak
D) Çözeltiyi ısıtıp suyu buharlaştırmak
E) Çözeltiyi soğutmak
Çözüm:
Bir çözeltideki çözüneni geri kazanmak için en etkili yöntem, çözücüyü buharlaştırmaktır. Isıtmak, suyun buharlaşmasını hızlandırır ve dipte katı tuzun kristalleşmesini sağlar.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 14:
Çözünürlük eğrisinin azalan bir eğimle sıcaklık arttıkça çözünürlüğün azaldığını gösteren maddeler için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Çözünme olayı endotermiktir.
B) Bu madde bir gazdır.
C) Bu madde bir katıdır ve çözünmesi ekzotermiktir.
D) Bu madde bir sıvıdır.
E) Çözeltinin kütlece yüzde derişimi sıcaklık arttıkça artar.
Çözüm:
Sıcaklık arttıkça çözünürlüğü azalan maddelerin çözünme tepkimesi ekzotermiktir. Bu maddeler katı veya gaz olabilir. Ancak B şıkkı, gazların çözünürlüğünün her zaman azaldığını belirtir. C şıkkı ise, sıcaklık arttıkça çözünürlüğü azalan katıların çözünme olayının ekzotermik olduğunu belirtir ve bu doğrudur.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 15:
20 °C’de 100 g suda maksimum 20 g X katısı çözünebilmektedir. Aynı sıcaklıkta 100 g suda 25 g X katısı çözülerek hazırlanan çözelti için ne söylenebilir?
A) Doymamış çözeltidir.
B) Doymuş çözeltidir ve 5 g katı dipte çökelir.
C) Aşırı doymuş bir çözeltidir.
D) Doymuş çözeltidir ve 5 g katı çözünür.
E) Çözeltinin hacmi artar.
Çözüm:
Çözünürlük değeri, 100 g suda çözünebilecek maksimum miktarı (20 g) verir. 25 g madde eklendiğinde, sadece 20 g’ı çözünür ve geriye kalan 5 g katı halde dipte çökelir. Çözelti bu noktada doymuş hale gelmiştir.
Doğru cevap B şıkkıdır.