Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü"

Süleiman Başer
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Genel Kimya Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

2 ÇÖZELTİ VE TÜRLERİ Eğer bir madde diğer bir madde içinde molekül, atom veya iyonları halinde dağılmışsa böyle karışımlara çözelti adı verilir. Çözeltiler homojen karışımlardır ve tek bir fazdan ibarettirler. Su-Kum bir çözelti değildir! Bir çözeltide en az iki bileşen vardır. *Çözelti içinde miktarı çok olan bileşene "çözücü", *miktarı az olan bileşene ise "çözünen" denir.

3 Çözücü ve çözünen; katı, sıvı veya gaz olabilir. Buna göre çeşitli çözeltiler hazırlanabilir. Diğer bir ifadeyle, katı,sıvı ve gaz bir maddenin katı, sıvı ve gaz bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasıyla çözeltiler oluşur. Örneğin;

4 Örnekler Çözücü Çözünen Örnek Çözelti Sıvı Sıvı Alkollü su (suda alkolün çözünmesi) Sıvı Katı Tuzlu su (suda tuz çözünmesi) Sıvı Gaz Amonyaklı su (suda amonyağın çözünmesi) Katı Sıvı Amalgam (gümüşte civanın çözünmesi) Katı Katı Alaşımlar: Pirinç (bakırda çinkonun çözünmesi) Katı Gaz Palladyumda hidrojenin çözünmesi Gaz Gaz Hava: Azotta oksijenin çözünmesi Genellikle sıvı-sıvı, katı-sıvı ve gaz sıvı çözeltiler kullanılır.

5 Çözelti çeşitleri A.DERĠġĠME GÖRE ÇÖZELTĠLER: 1.Seyreltik Çözeltiler: Çözüneni çok az, çözücüsü fazla olan çözeltilere denir. 2.DeriĢik Çözeltiler: Çözüneni fazla, çözücüsü az olan çözeltilere denir.

6 2. çözelti 1. çözeltiye göre derişik, 3. çözeltiye göre seyreltik çözeltidir % 10 ' luk Tuzlu su % 15 ' lik Tuzlu su % 20 ' lik Tuzlu su 1. Çözelti 2. Çözelti 3. Çözelti

7 B-DOYGUNLUĞA GÖRE ÇÖZELTĠLER: 1.DoymuĢ Çözeltiler: Belli şartlarda, bir çözücüde, çözünebilen kadar madde çözünmüş ise bu tip çözeltilere DoymuĢ Çözeltiler denir. 2.DoymamıĢ Çözeltiler: Belli şartlarda, bir çözücüde, çözünebilenden daha az madde çözünmüş ise bu tip çözeltilere DoymamıĢ Çözeltiler denir. 3.AĢırı DoymuĢ Çözeltiler: Şartlar değiştirilerek, bir çözücüde çözüne bilenden daha fazla madde çözünmüş ise bu tip çözeltilere AĢırı DoymuĢ Çözeltiler denir. Aşırı doygunluk hali kararsız hal olup çözeltiyi aşırı doygun hale getiren faktörler ortadan kaldırılırsa, (fazla madde çöker yada uçar) çözelti tekrar doygun hale döner.

8 Örnek I II III IV 20 g. tuz 30 g. tuz 40 g. tuz 20 g. tuz 100 g. su 100 g. su 100 g. su 50 g. su 25 o C 25 o C 25 o C 25 o C I-DoymamıĢ II- DoymamıĢ III-DoymuĢ IV-DoymuĢ

9 C.ĠLETKENLĠĞĠNE GÖRE ÇÖZELTĠLER: 1.Elektrolit Çözeltiler: Elektrik akımını ileten çözeltilere Elektrolit Çözeltiler denir. Elektrik akımını iyi iletenlere; Kuvvetli Elektrolitler, kötü iletenlere Zayıf Elektrolitler denir.

10 2. Elektrolit olmayan Çözeltiler: Elektrik akımını iletmeyen çözeltilere Elektrolit Olmayan Çözeltiler denir. ÖRNEK: Şeker suda çözündüğünde moleküler olarak çözünür. Bu sebeple moleküler çözeltiler elektrik akımını iletmezler. Bu tür çözeltilere elektrolit olmayan çözeltiler denir.

11 DERİŞİM VE BİRİMLERİ DeriĢimi düģük olan çözeltiler seyreltik çözelti, deriģimi yüksek olan çözeltiler ise derişik çözelti olarak bilinir. Ancak bir çözeltide çözünen madde miktarının bilinmesi gerekir.

12 DERİŞİM Birim hacimde (1mL, 10mL, 100mL, 1000mL yada 1 Litre) çözünen madde miktarına DERĠġĠM (KONSATRASYON) denir. (C) ile sembolize edilir.

13 Çözünen madde miktarı(m) DeriĢim = (C) Çözeltinin Hacmi (V) C = m/v olur. Çözeltideki madde miktarı(m)= C.V ġeklinde hesaplanır.

14 Bir çözeltide çözünen madde miktarını nasıl ifade ederiz? Bir çözeltide çözünen madde miktarı, kütle, hacim, mol terimlerini içeren çeģitli deriģim birimleri ile belirtilir. En çok kullanılan deriģim birimleri, yüzde deriģim, mol kesri, molarite, normalite, molalite, ppm ve ppb'dir. ġimdi bu birimlerden bazılarını görelim.

15 YÜZDE DERİŞİM

16 Standart çözeltiler Derişimi bilinen çözeltilere denir. Bunlar; a)molar Çözeltiler (M) b)molal (m) c)normal (N) d)formal (F) şeklinde incelenir.

17 MOLARĠTE (M) Bir litre çözeltide çözünen maddenin mol sayısına molarite denir. M ile gösterilir. 1 molar çözelti, 1 litresinde 1 mol çözünen madde içermektedir. Çözünenin mol sayısı n Molarite (M)= = (mol/l) Çözelti hacmi (litre) v

18 Örnek: 250 ml sinde 5 gr NaOH bulunan çözeltinin molaritesi nedir? (NaOH= 40 gr/mol) Çözüm: 5 gr NaOH kaç mol? n = m/ma dan n=5/40= mol M=n / V =0.125 mol / 0.25 Lt= 0.5 M (mol/l)

Örnek 2 1 litre, 0.1 M CuSO 4 çözeltisini nasıl hazırlarsınız? (CuSO 4.5H 2 O= 249.6 gr/mol) Çözüm: Kaç mol CuSO 4 eder? M=n / V 0.1 =n/1 n=0.

19 Örnek 2 1 litre, 0.1 M CuSO 4 çözeltisini nasıl hazırlarsınız? (CuSO 4.5H 2 O= gr/mol) Çözüm: Kaç mol CuSO 4 eder? M=n / V 0.1 =n/1 n=0.1 mol CuSO 4 n=x/ma 0.1=X/159.6 X=15.96 gr Bakırsülfat alınır, 1L lik balon jojede az miktar su ile çözünür ve üzerine 1L yi tamamlayacak şekilde su ilave edilir.

20 Örnek ml 2M HNO 3 çözeltisi hazırlamak için, %70 lik ve yoğunluğu 1.42 g/ml olan derişik HNO 3 sıvısından kaç ml alınmalıdır? (HNO 3 = 63 g/mol) Çözüm: Kaç g HNO 3? m = 2 mol/l x 0,25 L x 63 g/mol =31,5 g Sıvı %70 lik alınması gereken m = 31,5 x 100/70 = 45g Kaç ml? d=m/v V = 45 g / 1.42 g/ml = 31.7 ml

21 MOLALİTE

22 Örnek

23 NORMALİTE 1L çözeltide çözünmüş maddenin eşdeğer gram sayısıdır. N=Eşdeğer gram sayısı / V (Litre) Eşdeğer gram sayısı: Çözünmüş madde (g) /Eşdeğer ağırlık Eşdeğer ağırlık= Molekül ağırlığı / Tesir değerliği Tesir Değerliği (TD): Asitlerin ortama verdiği H+ iyonu sayısı, bazların ortama verdiği OH-iyonu sayısı, tuzların ise ortama verdiği veya aldığı elektron sayısına tesir değerliği denir. Örneğin H 2 SO 4 için bu değer 2 dir. NaOH, HNO 3, HCl için bu değer 1 dir.fakat tesir değerliği hesaplanırken, tesir değerliği bulunacak maddenin reaksiyona girdiği madde ile verdiği tepkimeye göre tesir değerliğinin değişebileceği unutulmamalıdır. Molarite ve normalite arasında N = M x TD bağlantısı vardır.

24 Örnek Cevap: Sülfirik asitin tesir değerliği 2 ve molekül ağırlığı 98 g/mol dur. Bun Ağırlığı 98/2= 49 dur. Eşdeğer gram sayısı= (4,9)/ (49) = 0.1 N = 0.1/ 0.1 = 1N dir. Molarite 1.yol M= N / TD den M= 1/2 = 0.5 veya M = n/ V den M=

25 Çözeltilerin seyreltilmesi Bir çözeltiye çözücü ilave etmek suretiyle konsantrasyonunu düşürme işlemine seyreltme (dilüsyon) denir. Çözücü ilavesi çözeltinin hacmini değiştirir, çözünmüş madde miktarı değişmez.

26 ÇÖZELTİLERİN SEYRELTİLMESİ

27 Seyreltme işlemi nasıl yapılır? C 1 x V 1 = C 2 x V 2 eşitliğinden yararlanılır. C 1 : İlk konsantrasyon (seyrelmeden önceki) V 1 : İlk hacim C 2 : Seyrelmeden sonraki konsantrasyon V 2 : Seyrelmeden sonraki hacim (çözelti + çözücü) M 1 x V 1 = M 2 x V 2 N 1 x V 1 = N 2 x V 2

28 SORU:15 M lık stok HCl çözeltisinden 50 ml 0.1 M HCl çözeltisi nasıl hazırlanır ÇÖZÜM: M 1 x V 1 = M 2 x V 2 15 M x? = 0.1 M x 50 ml V 1 = 0.33 ml

29 SORU: 100 ml 0.5 N H 2 SO 4 çözeltisine 400 ml su ilave edildiğinde konsantrasyon ne olur? ÇÖZÜM: N 1 x V 1 = N 2 x V N x 100 =? N x 500 ml C 2 = 0.1 N

30 Çözünme Bir sıvı veya katının bir çözücü içersinde çözünmesinde iki olay gözlenir. Birincisi, katının önce moleküller arası çekim kuvvetlerini yenerek çözücü içersinde molekül veya iyonlarına ayrışması, ikinci ve sonraki olay da bu molekül veya iyonların çözücü molekülleri tarafından sarılarak çözünmenin tamamlanmasıdır. Çözücü moleküllerinin çözünen maddenin molekül veya iyonlarını sarması olayına genel olarak solvatasyon, eğer çözücü su ise hidratasyon adı verilir.

31 ÇÖZÜNME HIZINA ETKĠ EDEN FAKTÖRLER: 1.Çözücü Çözünenin Cinsi: Genel olarak benzer maddeler birbiri içinde daha iyi çözünürler. 2.Temas Yüzeyi: Temas yüzeyinin artırılması çözünme hızını artırır. 3.KarıĢtırmak: Çözeltinin karıştırılması çözünme hızını artırır. 4.Sıcaklık: Eğer çözünme endotermikse sıcaklık çözünme hızını artırır, ekzotermik ise azaltır. Genellikle katıların sıvı içerisinde çözünmesi endotermik olduğundan sıcaklıkla hız artar.bununla birlikte gazların sıvıdaki çözünürlüğü ekzotermik olduğundan çözünürlük sıcaklıkla azalır

32 PbCl 2 nin sudaki çözünürlüğünün incelenmesi

Benzer belgeler

Çözeltiler. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

Çözeltiler. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006 Çözeltiler Çözelti, iki veya daha fazla maddenin homojen bir karışımı olup, en az iki bileşenden oluşur. Bileşenlerden biri çözücü, diğeri ise çözünendir. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr.