🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

Konunu yaz; MEB uyumlu test ve özetler saniyeler içinde hazırlansın. 🖨️ Ücretsiz PDF indir!

⚡ Hemen Hazırla

Suda Az Çözünen Tuzların Çözünürlüğüne Etki Eden Faktörler

Suda az çözünen katıların dipteki katısıyla kurduğu dinamik çözünme-çökelme dengesi, kimyasal dengenin bir türüdür. Bu nedenle sisteme yapılan dış müdahaleler Le Chatelier İlkesi doğrultusunda çözünürlük dengesini sağa (çözünme) veya sola (çökelme) kaydırır.

1. Sıcaklığın Etkisi

Sıcaklık, çözünürlük çarpımı sabitini ($K_{\text{çç}}$) değiştiren tek faktördür. Katıların çözünmesi endotermik veya ekzotermik olabilir:

A) Endotermik Çözünme ($\Delta H > 0$)

Katıların büyük bir kısmı çözünürken ortamdan ısı alır:

• Sıcaklık Artırılırsa:

  • Sistem ısıyı harcamak için ürünler (çözünme) yönüne kayar.

  • Dipteki katı kütlesi azalır, çözeltideki $[\text{Ag}^+]$ ve $[\text{Cl}^-]$ derişimleri artar.

  • Molar çözünürlük ($s$) artar.

  • Denge ürünlere kaydığı için $K_{\text{çç}}$ değeri büyür.

• Sıcaklık Azaltılırsa: Sistem girenler yönüne kayar; bir miktar tuz çöker, çözünürlük azalır ve $K_{\text{çç}}$ küçülür.

B) Ekzotermik Çözünme ($\Delta H < 0$)

Bazı tuzlar ($\text{Ce}_2(\text{SO}_4)_3$ vb.) çözünürken dışarıya ısı verir:

• Sıcaklık Artırılırsa:

  • Sistem fazla ısıyı azaltmak için girenler (çökelme) yönüne kayar.

  • Bir miktar katı çöker; dipteki katı kütlesi artar.

  • Molar çözünürlük ($s$) azalır.

  • $K_{\text{çç}}$ değeri küçülür.

• Sıcaklık Azaltılırsa: Sistem ürünler yönüne kayar; katı çözünür, çözünürlük artar ve $K_{\text{çç}}$ büyür.

2. Ortak İyon Etkisi

Doygun bir tuz çözeltisine, yapısında bu tuzun iyonlarından birini bulunduran başka bir çözelti (ortak iyon) eklendiğinde sistem dengesi bozulur.

• Le Chatelier İlkesine Göre Davranış:

  $$\text{AgCl}_{(k)} \rightleftharpoons \text{Ag}^+_{(suda)} + \text{Cl}^-_{(suda)}$$

  Bu çözeltiye katı $\text{NaCl}$ tuzu eklenirse:

  1. Ortamdaki $[\text{Cl}^-]$ iyonu derişimi aniden artar.

  2. Sistem fazla $\text{Cl}^-$ iyonunu tüketmek için girenler yönüne (çökelme yönüne) kayar.

  3. Ortamdaki $\text{Ag}^+$ iyonları klor ile birleşerek dipte $\text{AgCl}$ katısı oluşturur.

  4. Dipteki katı kütlesi artar, $[\text{Ag}^+]$ derişimi başlangıca göre azalır.

• Genel Kural: Ortak iyon derişimi arttıkça tuzun çözünürlüğü azalır.

• Denge Sabiti ($K_{\text{çç}}$): Sıcaklık sabit kaldığı sürece ortak iyon ilavesi $K_{\text{çç}}$ değerini kesinlikle değiştirmez.

3. pH Değişiminin Etkisi (Asitlik / Bazlık)

Eğer suda az çözünen tuzun anyonu zayıf bir asitten geliyorsa (bazik anyon ise) veya tuz bir metal hidroksit ise ortamın pH’ı çözünürlüğü doğrudan etkiler:

A) Metal Hidroksitlerin Çözünürlüğü

• Asit Eklenirse ($\text{H}^+$ ilavesi, pH düşerse): Eklenen $\text{H}^+$, ortamdaki $\text{OH}^-$ iyonlarıyla birleşerek $\text{H}_2\text{O}$ oluşturur. $[\text{OH}^-]$ azaldığı için sistem ürünler yönüne kayar; $\text{Mg(OH)}_2$‘nin çözünürlüğü artar.

• Baz Eklenirse ($\text{OH}^-$ ilavesi, pH artarsa): Ortak iyon etkisi oluşturur; denge girenlere kayar ve çözünürlük azalır.

B) Zayıf Asit Kökü İçeren Tuzlar

• Çözeltiye asit eklendiğinde $\text{H}^+$ iyonları $\text{CO}_3^{2-}$ ile tepkimeye girerek bikarbonat ($\text{HCO}_3^-$) ve karbonik aside ($\text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$) dönüşür.

• Karbonat derişimi ortamdan çekildiği için denge sağa kayar ve kireç taşının ($\text{CaCO}_3$) asidik ortamda çözünürlüğü artar (Çaydanlıklardaki kirecin asitle temizlenme mantığı).

4. Yabancı İyon Etkisi ve Çözücü Cinsi

• Çözücü Cinsi: İyonik bileşikler “benzer benzeri çözer” ilkesine göre polar çözücülerde (su vb.) çözünür. Suya alkol gibi polaritesi daha düşük apolar/organik çözücüler eklendiğinde iyonik katının çözünürlüğü düşer.

• Yabancı İyon (Tuz Etkisi): Ortamda ortak iyon olmayan yüksek derişimli yabancı tuzların ($\text{KNO}_3$ vb.) bulunması, iyonik atmosfer oluşturarak iyonların bir araya gelip çökmesini zorlaştırır; çözünürlüğü çok az miktarda artırabilir (11. sınıf müfredatında genellikle ihmal edilir).

Çözünürlük Etkenleri Karşılaştırma Tablosu

Yapılan İşlem	Denge Kayma Yönü	Molar Çözünürlük (s)	Kc¸​c¸​​ Değeri
Sıcaklık artışı (Endotermik)	Ürünlere (Sağa)	Artar	Büyür
Sıcaklık artışı (Ekzotermik)	Girenlere (Sola)	Azalır	Küçülür
Ortak iyon ekleme	Girenlere (Sola)	Azalır	Değişmez
Saf su ekleme	Kayma olmaz	Değişmez	Değişmez
Katalizör ekleme	Kayma olmaz	Değişmez	Değişmez

Çözümlü Sorular

Soru 1: Ortak İyonda Molar Çözünürlük Hesabı

$25\text{ }^\circ\text{C}$‘de $\text{AgCl}$ tuzunun çözünürlük çarpımı $K_{\text{çç}} = 1 \times 10^{-10}$‘dur.

Buna göre $\text{AgCl}$ katısının:

a) Saf sudaki molar çözünürlüğü kaç $\text{M}$‘dir?

b) $0{,}01\text{ M } \text{NaCl}$ sulu çözeltisindeki molar çözünürlüğü kaç $\text{M}$‘dir?

Çözüm:

• a) Saf Sudaki Çözünürlük ($s_1$):

  $$\text{AgCl}_{(k)} \rightleftharpoons \text{Ag}^+_{(suda)} + \text{Cl}^-_{(suda)}$$
  $$K_{\text{çç}} = s_1^2 \implies 1 \times 10^{-10} = s_1^2 \implies \mathbf{s_1 = 1 \times 10^{-5}\text{ M}}$$

• b) $0{,}01\text{ M } \text{NaCl}$ Çözeltisindeki Çözünürlük ($s_2$):

  $\text{NaCl}$ suda tam çözünen bir tuzdur:

  $$\text{NaCl}_{(suda)} \longrightarrow \text{Na}^+_{(suda)} + \text{Cl}^-_{(suda)}$$
  $$0{,}01\text{ M} \longrightarrow 0{,}01\text{ M } \text{Na}^+ + 0{,}01\text{ M } \text{Cl}^-$$

  $\text{AgCl}$ dengesinde ortak iyonları yerine yazalım:

  $$\text{AgCl}_{(k)} \rightleftharpoons \text{Ag}^+_{(suda)} + \text{Cl}^-_{(suda)}$$

  • $[\text{Ag}^+] = s_2$

  • $[\text{Cl}^-] = 0{,}01 + s_2 \approx 0{,}01\text{ M}$ (Çözünürlük çok küçük olduğundan ortak iyonun yanındaki $s_2$ ihmal edilir).

  $$K_{\text{çç}} = [\text{Ag}^+] \cdot [\text{Cl}^-]$$
  $$1 \times 10^{-10} = s_2 \cdot (0{,}01)$$
  $$s_2 = \frac{1 \times 10^{-10}}{10^{-2}} = \mathbf{1 \times 10^{-8}\text{ M}}$$

  (Ortak iyon çözünürlüğü $10^{-5}$‘ten $10^{-8}$‘e düşürmüştür).

Soru 2: Çözünürlük ve Sıcaklık İlişkisi

Doymuş $\text{PbF}_2$ çözeltisi ısıtıldığında dipteki katı kütlesinin azaldığı gözleniyor.

Buna göre bu çözelti ile ilgili;

I. $\text{PbF}_2$ katısının çözünmesi endotermiktir.

II. Isıtılan çözeltide $K_{\text{çç}}$ değeri büyür.

III. Çözeltiye bir miktar $\text{NaF}$ katısı eklenirse $\text{PbF}_2$‘nin çözünürlüğü artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I

B) I ve II

C) I ve III

D) II ve III

E) I, II ve III

Çözüm:

• Sıcaklık arttığında dipteki katı kütlesi azalıyorsa sistem daha fazla çözünme yönüne (sağa) kaymıştır. Dolayısıyla çözünme endotermiktir ($\text{Isı} + \text{PbF}_{2(k)} \rightleftharpoons \text{Pb}^{2+} + 2\text{F}^-$) (I doğru).

• Endotermik tepkimelerde sıcaklık arttıkça denge ürünler lehine kaydığı için $K_{\text{çç}}$ değeri büyür (II doğru).

• $\text{NaF}$ eklenmesi ortama $\text{F}^-$ (ortak iyon) verir. Ortak iyon Le Chatelier ilkesine göre çözünürlüğü azaltır, artırmaz (III yanlış).

Doğru Cevap: B (I ve II)