Cozunurluk

Deneyin Adı
Çözünürlük ve Çözelti
Deneyin Yapıldığı Tarih
04.NİSAN.2001
Deneyin Amacı
KNO3 su içinde hangi sıcaklıkta erimeye ve kristalleşmeye başlar gözlemleme.
Deneyde Kullanılan Malzemeler
Su, KNO3, baget, beher, ısıtıcı

TEORİK BİLGİLER

ÇÖZELTİ
İki ya da daha fazla maddenin homojen karışımlarına çözelti denir.

Gaz çözeltileri
Sıvı çözeltileri
Katı çözeltileri
Gaz-gaz (hava)
Sıvı-sıvı (alkol-su)
Katı-gaz (paladyum içinde H2)
Havagazı, doğalgaz
Sıvı-katı (su-tuz)
Katı-sıvı (Zu içinde Hg)

Sıvı-gaz (su-CO2)
Katı-katı (Cu içinde Zn)
Çözeltinin bileşenleri: Çözeltinin bileşimini tayin eden maddelerdir. Çözücü, miktarca fazla olan ve çözünen, diğer bileşenlerdir.

Çözelti Çeşitleri

a) Doygun Çözelti
Çözünen maddenin çözünme hızı, çözünmüş maddenin çökelme hızına eşitse çözünmüş maddenin konsantrasyonu sabittir ve konsantrasyonu söz konusu olan maddenin çözünürlüğüne eşittir.
Çözebileceği maksimum maddeyi çözmüş olan çözeltidir. Doygun çözeltiye çözünen madde ilave edilirse eklenen maddeler çözünmez yani çöker.

b) Doymamış Çözelti
Doymuş çözeltiye göre daha düşük bir çözünen madde konsantrasyonuna sahiptir.
Çözebileceği maksimum maddeyi çözmemiş çözeltidir.

c) Aşırı Doymuş Çözelti
Böyle bir çözeltideki çözünmüş madde konsantrasyonu, doymuş çözeltininkinden daha yüksektir.
Çözebileceği maksimum maddeden fazla çözmüş çözeltidir. Kararsızdır.
Aşılama: İçine gayet küçük çözünen madde kristali atılırsa, çözeltideki çözünen maddenin aşırsı çökelir.
Çözeltinin Özellikleri
1) Çözeltinin kaynama noktası, saf maddenin kaynama noktasından yüksektir.
2) Çözeltinin donma noktası, saf maddenin donma noktasından düşüktür.
3) Çözeltinin buharlaşma noktası saf maddenin buharlaşma basıncından yüksektir.
4) Çözeltilerin yoğunlukları çözeltilerde çözünen madde miktarına göre değişir.

Emülsiyon: Birbiri içinde çözünmeyen sıvıların oluşturduğu heterojen karışımlardır. Zeytinyağı+su, benzin+su gibi.

Süspansiyon: Katı maddelerin sıvı içerisinde çözünmeden küçük tanecikler halinde dağılması ile oluşan heterojen karışımlar. Tebeşir tozu+su, naftalin+su gibi

Hidratasyon: Bileşiklerin su içinde iyonlarına ayrılması.

Sovatasyon: Çözücü su olmadığında iyonlarına ayrılma.







ÇÖZÜNÜRLÜK
Belirli bir sıcaklıkta 100 ml veya 100 gr çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarıdır.
Çözünürlük;
a) çözücü ve çözünenin cinsine
b) sıcaklığa
c) gazlar için basınca
d)ortak iyon etkisine
bağlıdır.
Çözücü ve çözünenin cinsine göre;
Benzer benzeri çözer, polar maddeler polar maddelerle, apolar maddeler apolar çözücülerde daha iyi çözünür.
Sıcaklığa göre;
Katıların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça genellikle artar.
Gazların çözünürlüğü sıcaklık artarsa azalır.
Basınca göre;
Basınç değişiminin katıların çözünürlüğüne etkisi yoktur.
Gazların çözünürlüğü ise basınç artıkça artar.
Ortak iyon etkisi; ortak iyonlar olması bir maddenin çözünürlüğünü azaltır. Tuzlu su içinde tuz çözmek daha zor olacaktır çünkü içinde zaten bir miktar tuz vardır.


ÇÖZÜNME OLAYI
Bir madde bir çözücüde çözünürken maddenin tanecikleri birbirinden ayrılmalıdır ve bu tanecikler çözücü molekülleri tarafından sarılmalıdır. Bu arada çözücü molekülleri arasında da boşluklar oluşmalıdır.
Çözünen taneciklerin birbirinden uzaklaşması enerji gerektirir. Çözücü içinde bunların dağılımına elverişli boşluklar açılması yine enerji ister. Bundan dolayı çözünme olayı ısı isteyen bir olaydır yani endotermiktir. Öte yandan çözücü tanecikleri ile çözünenler arasında kararlı bir çekim olursa enerji açığa çıkar yani çözünme ekzotermiktir.
Not: Çözünme hızı ile çözünürlük birbirinden farklıdır. Bir katı maddenin çözünürlüğü değiştirilmeden çözünme hızı arttırılabilir;
➢ Katının toz haline getirilmesi
➢ Karıştırarak çözmek
➢ Sıcaklığı artırmak hem çözünürlüğü hem de çözünme hızını arttırır.

DERİŞİM (KONSANTRASYON)
Verilen bir çözelti için belirli bir miktar çözücüde çözünmüş madde miktarına derişim denir.
Seyreltik çözeltiler: derişimin düşük olduğu çözeltiler
Derişik çözeltiler: derişimin yüksek olduğu çözeltiler

a) % Derişim
100 gr çözeltide çözünmüş olan madde miktarına % derişim denir. Örneğin; 60 gr su, 40 gr şekerle hazırlanan bir çözelti %40’lıktır.

b) Molar derişim (molarite)
1 lt çözeltide çözünmüş olan madde miktarına molarite denir. M=n/V

c)Mol kesri
Bir çözeltideki bileşenlerden birinin mol sayısının toplam mol sayısına oranına mol kesri denir. Her zaman mol kesirlerini toplamı 1’dır. (Mol: 6,02.1023 taneciğe bir mol diyoruz.)

d)Normalite
1 lt çözeltide çözünen maddenin eşdeğer gram sayısıdır.

Eşdeğer gram sayısı= molekül(atom) ağırlığı N=M. Etki değerliği
Etki değerliği

Etki değerliği: Asit ve bazlar için değerlik demektir. Tuzlarda ise pozitif yüklerin toplamıdır. Redoks tepkimelerinde tepkime yazıldığında alınan ya da verilen e sayısıdır.
Deneyin Yapılışı

Bir tüp içerisine 5ml. Saf su konur. 2gr. KNO3 ilave edilir, bir spora tutturulur. Su banyosu içinde katı madde tamamen çözününceye kadar bagetle karıştırılır. Çözelti kısa bir süre ısıtılır, sonra tüp su banyosundan çıkarılır. İçine yavaşça bir termometre yerleştirilir. Soğuma sırasında çözeltinin kristalleşmeye başladığı sıcaklık kaydedilir. Bu işlemler 4,6,8 gr KNO3 kullanılarak tekrarlanır.


Sonuçlar ve Hesaplamalar

Madde
Eridiği sıcaklık
Kristalleşmeye başladığı sıcaklık
2 gr/ 5 ml su
38 0C
29 0C
4 gr/ 5 ml su
48 0C
40 0C
6 gr/ 5 ml su
58 0C
50 0C
8 gr/ 5 ml su
68 0C
60 0C



*Yatay eksene sıcaklığı, düşey eksene 100ml. suda çözünen KNO3 miktarlarını kaydederek KNO3 sıcaklığa bağlı çözünürlük eğrisi ektedir.



1