Ünite. Karışımlar. Homojen Karışımlar 72 Heterojen Karışımlar 102 Karışımların Ayrılması 118

Transkript

1 Ünite 2 Karışımlar Homojen Karışımlar 72 Heterojen Karışımlar 102 Karışımların Ayrılması 118

2 KARIŞIMLAR Karışımlar Bir küp şekerin suda çözünmesi. Çözeltinin özellikleri, çözücüsünden oldukça farklıdır. Çözeltiler farklı fiziksel hâllerde bulunabilir. Sahile vuran dalgaların hava ve kum ile karışarak köpükler halinde sönmesi çok fazlı ve çok bileşenli heterojen karışımın en güzel örneklerinden birisidir. İki ya da daha fazla maddenin sabit bir miktar olmaksızın bir arada bulunmasından oluşan sisteme karışım adı verilir. Karışımı oluşturan maddeler bileşen olarak ifade edilir. Karışımların özellikleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir. Homojen ya da heterojen olabilirler. Genel olarak farklı tür atom ve farklı tür moleküllerden oluşurlar. Belirli bir sembol ya da formülleri yoktur. Bileşenleri kendi özelliklerini korurlar. Yani karışımlar bileşen maddelerin kimyasal özelliklerini taşır, ancak fiziksel özelliklerini taşımaz. Bileşenleri arasında belirli bir oran yoktur. Belirli ve sabit bir hal değiştirme sıcaklıkları yoktur. Yoğunlukları karışan maddelerin oranına göre değişir. Fiziksel yöntemlerle kendisini oluşturan maddelere ayrılabilirler. Saf değildirler. Karışımları oluşturan bileşenlerin birbirine göre dağılımları farklı olabilir. Bir karışımda basınç, yoğunluk vb. fiziksel özelliklerin aynı olduğu bölgelere faz adı verilir. Karışımlar bir fazlı veya çok fazlı olabilir. Bir fazlı karışımlara homojen karışım, çok fazlı karışımlara ise heterojen karışım denir. Bir kaşık şeker suyla karıştırıldığında oluşan karışım tek fazlı yani homojen, zeytinyağı su karışımı ise iki fazlı yani heterojendir. Karışımı oluşturan maddelerin birbiri içerisinde karışımın her noktasına eşit oranda dağılmasıyla oluşan karışımlara homojen karışım denir. Homojen karışımlar çözelti olarakta adlandırılır. Çözeltiler katı, sıvı veya gaz halinde bulunabilirler. Çözücü ve çözünen olmak üzere iki ana bileşenden meydana gelirler. Çözeltiyi oluşturan bu bileşenlerden genellikle miktarı çok olan maddeye çözücü, miktarı az olan bileşene ise çözünen denir. Çözeltisinde su bulunan karışımlarda su çözücü olarak kabul edilir. Çözeltilerin Özellikleri Çözeltiler gaz, sıvı veya katı olabilir. Yapısında en az iki farklı tür madde vardır. Homojen yapıya sahip olup saf değillerdir. Belirli formülleri yoktur. Karışımı oluşturan maddelerin boyutu 10 nanometreden (1 nm= 10-9 m) Homojen olan tuzlu su tek fazlıdır. Yağ ve su karışımı ise daha küçük olacak şekilde dağılmışsa, bu tür karışımlara çözelti denir. iki fazlıdır. Yani heterojendir. Bileşenleri arasında belirli bir oran yoktur. Çözelti kütlesi, çözücü ve çözünen kütleleri toplamına eşittir. Katı-sıvı çözeltilerde çözelti hacmi genellikle sıvı hacmine eşittir. Çünkü hacimde gözle görülür önemli bir değişiklik olmaz. Sıvı-sıvı çözeltilerde toplam hacim, çözeltiyi oluşturan sıvıların hacimleri toplamından küçüktür. Çözeltilerin belirli bir erime ve kaynama noktaları yoktur. Bu değerler bileşenlerin karışma miktarına bağlı olarak değişir. Çözelti oluşumunda bileşenlerin kimyasal özellikleri değişmez. Fiziksel yöntemlerle bileşenlerine ayrıştırılabilirler. İçerisinde iyon bulunduranları elektrik akımını iletir. İçerisinde sadece molekül bulunduranlar ise elektrik akımını iletmez. 72 Soru

3 Aşağıdaki tabloda çözücü ve çözünenlere örnek verilmiştir. Çözücü Çözünen Örnek Genel Görünüm Katı Katı Alaşım Katı Sıvı Katı Şekerli su Sıvı Sıvı Sıvı Kolonya Sıvı Sıvı Gaz Gazoz Sıvı Gaz Gaz Hava Gaz Katı Gaz Palladyumda çözünmüş hidrojen Katı Sıvı Amalgam Katı Gaz Sıvı Nemli hava Gaz Gaz Katı Kükürtlü hava Gaz Katı Hava bir gaz karışımıdır. SORU Aşağıdaki madde örneklerinden hangisi ana bileşenleri katı sıvı olan bir çözeltidir? A) Gümüş para B) Çeşme suyu C) Sirke D) Gazoz E) Hava SORU Aşağıdakilerden hangisi karışımların özelliklerinden değildir? A) Sabit bir bileşimleri yoktur. B) Bileşen maddelerin kimyasal özelliklerini taşır. C) Karışımları bileşenlerine ayırmak için fiziksel yöntemler kullanılır. D) Karışımlar formüllerle gösterilir. E) Homojen ya da heterojen olabilir. Gümüş para, bakırın (katı) gümüş (katı) içindeki katı çözeltisidir. Çeşme suyu, pek çok katının su içerisinde çözünmesiyle oluşan bir katı-sıvı çözeltidir. Sirke, asetik asit (sıvı) su (sıvı) çözeltisidir. Gazoz, karbondioksit gazı su çözeltisidir. Hava ise gaz gaz çözeltisidir. Yanıt B Karışımlar sembol ya da formüllerle gösterilemez. Yanıt D Madeni para bakır, nikel ve çinko metallerinden oluşmuş bir çözeltidir. SORU Aşağıdaki karışımlardan hangisi tek fazlıdır? A) Duman B) Bulanık su C) Toprak D) Çalkalanmış yumurta E) Doğal gaz Ayırt edici özelliklerin her noktasında aynı olduğu sistem bölgelerine faz denir. Duman, katı gaz; bulanık su, katı sıvı; toprak, katı katı; çalkalanmış yumurta sıvı gaz hallerde fazlar içeren heterojen sistemlerdir. Doğal gaz ise çeşitli gazlardan oluşan tek fazlı yani homojen bir sistemdir. Yanıt E Kola su içinde şeker vb. maddelerin çözündüğü bir içecektir. 73

4 - Pirinç - Yoğurt - Kolonya - Sis - Şekerli su Yukarıdaki maddelerden kaç tanesi en az bir bileşeni sıvı olan bir çözeltidir? Pirinç, bakır ve çinko katılarından oluşan bir çözeltidir. Yoğurt, katı sıvı heterojen bir karışımdır. Kolonya, etil alkol ve su sıvılarından oluşan bir çözeltidir. Sis, havada su damlacıklarının heterojen olarak dağılmasıyla oluşur; çözelti değildir. Şekerli su katı sıvı homojen karışımdır. A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Yanıt B Aşağıdakilerden hangisi çözelti değildir? A) Maden suyu B) Serum C) Amalgam D) Duman E) Kolonya Yanıt D Çözeltiler ile ilgili; I. Çözücüleri su, çözünenleri katı, sıvı ya da gazdır. II. Elektrik akımını iletirler. III. En az iki farklı madde içerirler. özelliklerinden hangileri her zaman doğrudur? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III Yanıt A Aşağıdakilerden hangisinde verilen çözelti türünün karşısındaki örnek yanlıştır? Çözücü Çözünen Örnek A) Sıvı Katı Tuzlu su B) Sıvı Sıvı Zeytinyağlı su C) Katı Katı Çelik D) Sıvı Gaz Gazoz E) Gaz Gaz Hava Yanıt B 74 Soru

5 ÇÖZÜNME OLAYI Çözeltiyi oluşturan çözücü ve çözünen tanecikleri karışırken çözücü tanecikleri, çözünen taneciklerinin etrafını kuşatır. Dolayısıyla, her iki tür tanecik arasında bir etkileşim oluşur. Bu olaya çözünme denir. Bir maddenin başka bir maddeyi çözebilmesi için, her iki maddenin moleküller arası çekim kuvvetlerinin birbirine yakın olması gerekir. Genellikle, benzer türdeki maddeler birbiri içerisinde çözünür. Yani, polar çözücüler polar yapılı maddeleri çözerken, apolar çözücüler de apolar yapılı maddeleri çözerler. CH 4, CO 2, I 2, CCI 4 ve C 2 H 6 gibi moleküller apolardır ve birbirinde çözünür. Bu tür moleküller arasındaki etkileşim London kuvvetleridir. H 2 O, CH 3 CI, HF, H 2 S gibi sıvılar ise polardır. Bu tür maddeler dipol dipol etkileşimi oluşturarak birbiri içerisinde çözünür. Güçlü dipol dipol etkileşimlere ilave olarak bazı moleküllerde hidrojen bağlarından dolayı moleküller arası güçlü çekim kuvvetleri görülebilir. Polar moleküllerin '+' ve '-' kutuplu uçları vardır. Farklı moleküllerin zıt yüklü uçları arasında moleküller arası uzaklığa bağlı olarak etkileşimler görülür. Suda çözünmeyen I 2 benzer yapıdaki yani apolar olan CCl 4 te iyi derecede çözünür. r r (a) (b) (a) Aynı, (b) paralel eksenli dipol moleküllerin etkileşimi Apolar molekül olan CCI 4 'ün polar molekül olan suda çözünmesi beklenmez. Bunun nedeni H 2 O(su)- H 2 O(su) arasındaki dipol-dipol etkileşimlerinin, CCI 4 H 2 O arasında oluşacak dipol-indüklenmiş dipol bağından daha kuvvetli olmasıdır. Apolar molekül olan I 2 katısı, apolar molekül olan CCI 4 sıvısında iyi çözünür. Çünkü I 2 CCI 4 arasındaki London kuvvetleri, I 2 I 2 moleküllerini ayıracak kadar kuvvetlidir. Elmas gibi ağ örgüsü sağlam kristaller ise hiçbir çözücüde çözünmez. Çünkü bu tür kristallerin yapısını bozacak nitelikte bir çözücü çözünen etkileşimi yoktur. Çoğu iyonik ve polar kovalent bileşikler için su ideal bir çözücüdür. Çözünme sırasında iyonik maddelerin (+) ve (-) iyonları, polar kovalent maddenin ise dipolleri, polar su molekülleri tarafından elektrostatik olarak çekilirler. KCI iyonik ve H 2 O polar yapılıdır. KCI nin iyonları su molekülleri tarafından sarılarak çözelti içerisinde tutulurlar. Burada, tuzun pozitif iyonunun (K + ) etrafını suyun negatif kısmı sararken, tuzun negatif iyonunun (CI - ) etrafını da suyun pozitif kısmı sarar. Bu etkileşime iyon dipol etkileşimi denir. Su molekülleri K + ve CI - iyonlarını taşıyarak suda dağıtır. Böylece çözelti meydana gelir. Suyun negatif iyon dipolü (oksijen) pozitif iyonları çeker. Suyun pozitif iyon dipolü negatif iyonu sarar Pozitif iyon su molekülleri tarafından sarılır. İyonik yapı İyonik kristallerin suda çözünmesi Negatif iyon su molekülleriyle sarılır. Madde taneciklerinin H 2 O molekülleri ile çevrilerek suda çözünmesi hidratasyondur. Çözünen iyonların su molekülleri ile çevrilmesi sonucunda oluşan çözünmeye hidratlaşma (hitratasyon) denir. 75

6 Çözünme sırasında su yerine başka bir çözücü kullanılırsa hidratlaşma yerine solvatasyon (solvatize olma) kelimesi kullanılır. δ + δ Yine polar molekül su etkileşiminde dipolün pozitif ucu, çözücü molekülünün negatif + H H ucu ile dipolün negatif ucu ise çözücü moleküllerinin O pozitif ucu ile etkileşir. Polar kovalent M + δ - kristallerin su içerisinde çözünmesi gerçekleşir. ÇÖZÜNME ENTALPİSİ Çözünme sırasında üç temel etkileşim Hidratlanmış bir metal katyonu gözlenmektedir. Çözücü-çözücü etkileşimi Çözünen-çözünen etkileşimi Çözücü-çözünen etkileşimi Çözücü-çözücü etkileşiminde çözücü molekülleri ayrılırken ( H 1 ), çözünen-çözünen etkileşiminde çözünen moleküller birbirinden ayrılırlar ( H 2 ). Bu ayrılmaların gerçekleşebilmesi için enerji gerekir. Bu nedenle ayrılmalar endotermiktir. Çözücü-çözünen etkileşiminde moleküller veya iyonlar karışırlar. Bu etkileşim endotermik veya ekzotermik olabilir ( H 3 ). Çözünme olayının tamamında meydana gelen ısı değişimi çözünme entalpisi ( H çözelti ) olarak adlandırılır. Çözünme entalpisi bu üç etkileşimin ısıları toplamına eşittir. H çözelti = H 1 + H 2 + H 3 Çözünme sırasında ısı alışverişi gözlenebilir. 1 mol maddenin çözünme esnasında ortamla gerçekleştirdiği ısı alışverişine çözünme entalpisi ( H çöz ) denir. Bütün sistemler kararlı hale gelmek için en düşük enerji seviyesinde bulunmak ve en düzensiz yapıya ulaşmak ister. Kendiliğinden olan (istemli) çözünmelerde genellikle enerji açığa çıkar. Yani enerji toplamı negatiftir. Genellikle iyonik katıların suda çözünmesi istemlidir. Çözünme olayı ekzotermik ya da endotermik olabilir. Eğer çözücü çözünen bağı oluşurken açığa çıkan enerji, çözücü ve çözünenin taneciklerini ayırmak için harcanan enerjiden büyükse çözünme ekzotermiktir. Ekzotermik çözünme olayları kendiliğinden gerçekleşir (istemlidir). Açığa çıkan enerji harcanandan az ise çözünme endotermiktir. İyonik bağlı bileşikler kristalli yapıdadır. Eğer AX iyonik katısı su içine atılırsa; AX(k) + Enerji A + (g) + X - (g) tepkimesindeki gibi iyonlaşır ve kristal enerjisi kadar enerji alması gerekir. Bir iyonik kristalin iyonlardan oluşması sırasında açığa çıkan enerjiye kristal enerjisi denir. Kristalin iyonlarının su tarafından çevrilmesi (hidratasyon) sırasında açığa çıkan enerjiye hidratlaşma entalpisi denir. Hidratlaşma enerjisinin büyüklüğü iyonik kristalde iyonları ayırmak için gerekli enerjiden daha büyükse iyonik katı suda çözünür. İyonik katının suda çözünmesi sırasındaki çözünme entalpisi ( H çöz ) H çöz = - Kristal enerjisi + Hidratlaşma ısısı bağıntısına göre hesaplanır. Çözünme sırasında kristal katılar ayrıştığından ısı değişiminin işareti zıt yönlü olur. Bunu da belirtmek için bağıntıda kristal enerjinin başına '-' işareti konulur. Bazı Çözünen Maddelerin Kristal Enerjisi, Hidratlaşma ve Çözünme Isıları 76 HCl gazı suda çözünürken enerji açığa çıkar. Açığa çıkan bu enerji HCl molekülünün iyonlaşma enerjisi ile H + ve Cl iyonlarının hidratlaşma entalpilerinin toplamına eşittir. Çözünen madde Kristal enerjisi (kj. mol -1 ) Hidratlaşma ısısı (kj. mol -1 ) Soru Çözünme ısısı (kj. mol -1 ) AgF -910,1-930,5-20,4 LiCl Gazların sudaki çözünürlükleri ekzotermiktir. Yani gaz moleküllerini birbirinden ayırmak için fazladan enerji gerekmez ve gaz moleküllerinin solvatasyon ısısı yeterli olmaktadır. Bunun sonucu olarak gazların sıvılardaki çözünürlüğü daima ısı verir.

7 NH 3 ve aşağıdaki maddelerden hangisi ile bir çözelti elde edilebilir? ( 1 H, 6 C, 7 N, 8 O, 16 S) A) H 2 S B) H 2 C) CO 2 NH 3 polar moleküldür. H 2 S bileşiği de polar moleküldür. Benzer benzeri daha iyi çözebildiğinden bir çözelti oluşturmaları beklenir. D) C 2 H 6 E) CH 4 Yanıt A - NaCl H 2 O - HCI H 2 O - I 2 CCI 4 - CH 3 OH CH 4 - C 2 H 5 OH H 2 O Aşağıdaki madde çiftlerinden kaç tanesinin karışması sonucu bir çözelti elde edilir? ( 1 H, 6 C, 8 O, 17 CI) A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 NaCl, iyonik bağlı bir bileşiktir. Suda, NaCl(k) Na + (suda) + Cl (suda) şeklinde çözünür. Oluşan madde bir çözeltidir. HCI (+) ve (-) dipol uçlara sahip polar moleküller içerir. Polar bir bileşik olan H 2 O da çözünür. Hem I 2 hem de CCI 4 molekülleri apolardır. Bu nedenle I 2 katısı CCI 4 çözücüsünde çözünür. CH 3 OH(metil alkol) polar, CH 4 (metan) apolar moleküller içeren bileşiklerdir. Bu nedenle aralarında çözünme gerçekleşmez. C 2 H 5 OH (etil alkol) polar moleküller içerir. Bu nedenle suda çözünür. Oluşan etil alkol su karışımı bir çözeltidir. Yanıt D Aşağıdaki çözünmelerden hangisi hidratasyona örnek değildir? A) Etil alkolün suda çözünmesi B) HCI asidinin suda çözünmesi C) İyot katısının karbon tetraklorürde çözünmesi D) Tuzun suda çözünmesi E) KCI nin suda çözünmesi Çözünen maddelerin su molekülleri ile çevrilmesi sonucunda oluşan çözünmeye hidratasyon denir. İyot katısının karbontetraklorürde çözünmesi solvatasyona örnektir. Yanıt C I. Amonyağın suda çözünmesi II. Ojenin asetonla çözünmesi III. Toluenin benzen sıvısında çözünmesi Yukarıda verilen çözünmelerden hangileri solvatasyona örnektir? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve III D) I ve II E) II ve III Yanıt E 77

8 KMnO 4 ile oluşturulan derişik ve seyreltik çözelti örnekleri ÇÖZELTİLERİN DERİŞİMLERİ Günlük hayatta kullandığımız gazoz, çayın demi, doğal gaz, hava ve lehim gibi maddeler çözeltilere örnek verilebilir. Çözeltilerde çözücü ile çözünenin birbirlerine miktarca (kütle, hacim vs.) oranı oldukça önemlidir. Örneğin hasta bir insana verilen serumda; içindeki maddelerin karışma oranı hayati önem taşır. Bu amaçla çözeltilerde maddelerin karışma oranlarını ya da doğrudan miktarlarını ifade etmek için derişim kavramı geliştirilmiştir. Derişim, belirli miktar çözücüde ya da çözeltide bulunan çözünen miktarının bir ölçüsüdür. Derişim, çözeltinin birim hacminde veya çözücünün birim kütlesinde çözünen madde miktarı olarak da tanımlanabilir. 10 g şeker 100 ml su 20 g şeker 30 g şeker 100 ml su 100 ml su A B C Bir başka çözeltiye göre aynı miktar çözücüde çözünen madde miktarı fazla olan çözeltiye derişik çözelti, az olan çözeltiye ise seyreltik çözelti denir. Çözeltilerin derişik seyreltik olma durumları ancak birbiriyle kıyaslandığında anlam kazanır. Bir çözeltinin tek başına seyreltik ya da derişik olduğuna karar verilemez. Yandaki A, B ve C kaplarında bulunan suların içine üzerlerinde miktarları belirtilen şekerler ilave edilip üç çözelti hazırlanıyor. Bu çözeltilerden en derişik çözelti C kabındaki çözeltidir. B kabındaki çözelti, A kabındaki çözeltiye göre daha derişiktir. En seyreltik çözelti ise A kabındaki çözeltidir. Derişim, değişik amaçlar veya kullanım alanları için değişik birimler ile ifade edilebilir. 10. sınıfta kullanacağımız derişim birimleri aşağıdaki gibidir. 5 g NaCl A. Kütlece % Derişim (% C) 100 gram çözeltide çözünmüş maddenin gram cinsinden değerine kütlece yüzde derişim denir. Örneğin 60 gram su içerisinde 40 gram şeker çözündüğünde oluşan 100 gram çözelti kütlece % 40 lıktır. Kütlece yüzde derişimi hesaplamak için % C = Çözünen madde kütlesi. 100 Çözeltinin kütlesi 10 g NaCl 100 ml su a bağıntısı kullanılır. SORU Kütlece % 20 lik 800 gram KOH sulu çözeltisinde kaç gram KOH katısı çözünmüştür? A) 40 B) 160 C) 240 D) 320 E) 640 mçöz ünen % =. 100 mçözelti mçöz ünen 20 = m çözünen = 160 gram Yanıt B 100 ml su (a) 5 gram NaCl çözünerek hazırlanan çözelti, (b) 10 gram NaCl çözünerek hazırlanan çözelti b SORU 40 gram şeker ve bir miktar su kullanılarak kütlece % 10 luk bir çözelti hazırlanıyor. Buna göre, bu çözeltide kullanılan su miktarı kaç gramdır? A) 40 B) 120 C) 280 D) 360 E) 420 mçöz ünen % =. 100 m çözelti 10 = x x= 360 gram su kullanılmıştır. Yanıt D 78 Soru

9 Belirli bir sıcaklıkta 360 gram suda 40 gram NaCI çözülerek oluşturulan tuzlu su çözeltisi kütlece % kaçlıktır? A) 10 B) 20 C) 40 D) 60 E) = 400 gram tuzlu su % = 40/ %10 Yanıt A Kullanılan Eklenen Su (gram) Tuz (gram) Su (gram) Tuz (gram) I II III IV İlk durumda her bir çözelti 100'er gram suya göre düşünülürse dördüncü çözeltide 1 gram çözünen bulunur. En seyreltik olur. Son durumda eklenen maddelerden sonra yine 100'er gram suya göre düşünülürse birinci çözeltide 2,5 gram çözünen bulunur. En derişik olur. Tablonun birinci kısmında hazırlanan çözeltiler, ikinci kısmında bu çözeltilere eklenen su ve tuz miktarları verilmiştir. Buna göre, ilk durumdaki en seyreltik ve son durumdaki en derişik çözeltiler sırasıyla hangisidir? A) IV ve I B) IV ve III C) III ve II D) III ve I E) II ve I Yanıt A Aynı sıcaklıkta bulunan üç kaptaki çözeltilerin kütlece yüzdelerinin eşit olabilmesi için ikinci ve üçüncü kaplara sırasıyla kaçar gram su eklenmelidir? A) B) C) D) E) Yanıt C Kütlece % 40 lık çözelti hazırlamak için 240 gram suda kaç gram şeker çözünmelidir? A) 240 B) 160 C) 150 D) 120 E) 100 Yanıt B 79

10 Çözeltinin Kütlece Yüzde Derişiminin Değişmesi Şeker ilavesi ile çözeltinin kütlece yüzdesi artar. Çözünen miktarı veya su miktarı değiştirilerek çözeltinin kütlece yüzde derişimi değiştirilebilir. Çözeltide bir miktar daha aynı maddeden çözüldüğünde kütlece yüzde derişimi artar. Çözeltiden bir miktar çözünen uzaklaştırılırsa (çökme ile) maddenin çözeltideki kütlece yüzde derişimi azalır. Çözeltiye sadece su eklenirse çözünenin kütlece yüzde derişimi azalır. Çözeltiden bir miktar su buharlaştırılırsa çözünenin kütlece yüzde derişimi artar. SORU Kütlece % 16 lık tuz çözeltisinin 250 gramına 150 gram su ekleniyor. Buna göre, oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaçtır? A) 10 B) 20 C) 25 D) 40 E) 50 İlk çözeltide bulunan tuz miktarı = 40 gramdı r % =. 100 = Yanıt A Su ilavesi ile çözeltinin kütlece yüzdesi azalır. SORU Kütlece % 40 lık 150 gram tuzlu su çözeltisine aynı sıcaklıkta 10 gram su ve 40 gram tuz ekleniyor. Buna göre, oluşan yeni çözelti kütlece yüzde kaçlıktır? A) 10 B) 25 C) 50 D) 60 E) 75 İlk çözeltide bulunan tuz miktarı = 6 0 gramdı r % =. 100 & Yanıt C Piston üzerine ağır cisim konulduğunda gaz daha fazla çözüneceğinden çözeltinin kütlece yüzdesi artar. SORU Kütlece % 25 lik 210 gram şeker çözeltisinin kütlece % 30 luk olması için kaç gram şeker eklenmelidir? A) 42 B) 28 C) 26 D) 15 E) 12 İlk çözeltide bulunan şeker miktarı = 52,5 gramdı r , 5 + x 30 = x x = 15 Yanıt D 80 Sabit sıcaklıkta buharlaşma sonucunda su kütlesi azalacağından çözeltinin kütlece yüzdesi artar. SORU Kütlece % 15 lik 300 gram şeker çözeltisinden bir miktar su buharlaştırılıyor. Çözelti son durumda kütlece % 25 lik olduğuna göre, çözeltiden kaç gram su buharlaştırılmıştır? A) 40 B) 120 C) 140 D) 180 E) 220 İlk çözeltide bulunan şeker miktarı = 45 gramdı r = 300 x.100 x = 120 Soru Yanıt B

11 X tuzunun kütlece % 10 luk 200 gram sulu çözeltisine bir miktar tuz eklenip çözeltideki suyun yarısı buharlaştırılıyor. Bir çökelme gözlenmediğine ve son çözeltinin kütlece % 40 oranında çözünen içerdiği bilindiğine göre, eklenen tuz kaç gramdır? A) 20 B) 30 C) 40 D) 70 E) 80 İlk çözeltide bulanan tuz miktarı = 20 gramdır = 180 gramı sudur. Suyun yarısı buharlaştırılırsa 90 gram su kalır. A kadar tuz eklensin 20 + A 40 = A. 100 A= 40 Yanıt C Kütlece % 20 lik 300 gram şekerli su çözeltisinden çökme olmaksızın 120 gram su buharlaştırılıp 20 gram şeker eklenirse yeni çözelti kütlece yüzde kaçlık olur? A) 80 B) 40 C) 30 D) 15 E) 5 İlk çözeltide bulunan tuz miktarı = 60 gramdır = 240 gramı sudur. 120 gram su buharlaştırılırsa 120 gram su kalır % = = 40 Yanıt B Kütlece % 30 luk 150 gram çözeltinin kütlesi çökelme olmadan yarıya inene kadar suyu buharlaştırıldığında elde edilen çözelti kütlece % kaçlık olur? A) 15 B) 20 C) 35 D) 45 E) 60 Yanıt E Kütlece % 20 lik 200 gram tuzlu su çözeltisine 30 gram tuz ve 170 gram su eklendiğinde son çözeltinin kütlece yüzdesi kaç olur? A) 17,5 B) 20 C) 35 D) 40 E) 42,5 Yanıt A Kütlece % 20 oranında şeker içeren bir çözeltinin 200 gramına 600 gram saf su ekleniyor. Buna göre, oluşan yeni çözeltinin kütlece % kaçı şekerdir? A) 16 B) 12 C) 10 D) 5 E) 3 Yanıt D 81

12 (a) a) İlk olarak glikozun molünü bulalım. Farklı Kütlece Yüzde Derişimlerdeki Çözeltilerin Karıştırılması m 36 n = = = 0,2 mol Farklı kütlece yüzde MAderişimine 180 sahip olan aynı tür çözeltiler karıştırıldığında önce her bir çözeltide çözünen Molarite madde formülünde miktarları değerleri bulunur. yerine Sonra koyalım. karışımın toplam kütlesine oranlanarak karışım çözeltinin kütlece yüzde derişimi hesaplanır. n 0,2 M = = = 0, 5 molar V 0,4 m % C = 1 + m b) Deriştirme seyreltme formülü Karışımın yardımıyla kütlesi soruyu çözelim. Ayrıca karışımın M yeni 1.V1kütlece = M 2.V2yüzde derişimi şu bağıntıyla da bulunabilir. 0, = % M 1 2,.1000 M 1 + % 2. M = % son. M son M Bağıntıdaki % 1 ve % 2 = 0, 2 molar 2 sırasıyla birinci ve ikinci çözeltilerde çözünen maddenin kütlece yüzdesini, M 1 ve M 2 ise sırasıyla birinci ve ikinci çözeltilerin kütlesini belirtir. ÜNİTE 5 Karışımlar (b) Yüksek derişimli bir çözeltinin (a) düşük Yüksek derişime derişimli seyreltilmesi bir çözeltinin (b) Çözünen (a) düşük taneciklerin (b) toplam Çözünen sayısı taneciklerin (18) seyrelme toplam ile sa- derişime seyreltilmesi yısı (18) seyrelme ile değişmez. SORU Kütlece % 40 lık 30 gram şekerli su çözeltisi Aynı ile Tür kütlece Çözeltilerin % 60 lık Karıştırılması 90 gram şe- % 1. M 1 + % 2. M 2 = % son. M son = % son.(30+90) kerli Bu su tür çözeltisi karışımlarda karıştırıldığında tepkime gerçekleşmez. elde Bu nedenle karışımı oluşturan maddelerin % son = 55 edilen toplam yeni mol çözelti sayılarında kütlece herhangi yüzde bir değişiklik kaçlık olmaz, yani toplam mol sayısı korunur. Böyle olur? soruların çözümünde aşağıdaki bağıntı kullanılmaktadır. A) 55 B) 58 C) 59 D) 62 E) 66 Yanıt A M.V + M.V + M.V + g = M.V son son t C 0,8 M 100 ml t C 0,5 M 600 ml KOH çözeltisi SORU Kütlece % 30 luk 100 gram şekerli su ile kütlece % 20 lik 150 gram şekerli su karıştırılıyor. Buna göre, oluşan çözeltiye kaç gram su eklenirse, kütlece şeker derişimi % 15 olur? KOH çözeltisi A) 800 B) 750 C) 450 D) 200 E) 150 % 1.M 1 + % 2.M 2 = % son. M son M su = 15. ( M su ) t C= 15.(250 + M su ) 300 ml saf su M su =150 gram Yanıt E SORU Kütlece % 10 luk ve % 70 lik iki ayrı şekerli su çözeltisi hangi oranda karıştırı- % 1. M 1 + % 2. M 2 = % son. M Yukarıdaki kaplarda bulunan maddeler sıcaklık değiştirilmeden son aynı kap içerisinde karıştırılmaktadır. Buna 10.M göre 1 son + 70.M karışımın 2 = 20.(M derişimi kaç molardır? 10M M 2 = 20M M M 2 ) lırsa, kütlece % 20 lik çözelti oluşur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 50M 2 = 10M 1 M 1 = 5 M Verilen değerler karışım formülünde yerine konulursa; 2 Yanıt E SORU M 1.V1 + M 2.V2 + M 3.V3 = M son.vson 300 gram kütlece 0, %20 lik şeker 0, çözeltisindeki suyun 1/4 ü buharlaştırıldıktan sonra = M ilk sonçözeltide.1000 bulunan tuz miktarı gram kütlece % 10 luk şeker 80 çözeltisi = M son = 60 gramdır = ile karıştırılıyor. Mson = 0,38 gram M su vardır = 60 gram su buharlaştırılır. 180 gram su kalır. Buharlaş- Buna göre, son çözeltinin kütlece yüzdesi kaçtır? tırıldıktan sonraki yeni çözeltinin kütlece 4 A) 19 B) 20 C) 25 D) 30 E) %'si %= = 25 olur % 1. M 1 + % 2.M 2 = % son.m son = % son. ( ) % son = 19 Yanıt A Soru

13 B. Hacimce Yüzde Derişim Sıvı sıvı çözeltiler hacim olarak ölçülebildiğinden bazı çözeltilerin derişimleri hacimce % derişim ile ifade edilir. Örneğin, % 40 lık etil alkol çözeltisi hazırlamak için 40 mililitre etil alkol ölçülüp, üzerine 60 mililitre su ilave edilir. Hacimce yüzde derişim, bir çözeltideki çözünen sıvı hacminin çözeltinin toplam hacmine oranının 100 ile çarpılması sonucunda bulunur. Hacimce % = SORU 100 mililitre alkol ve aynı sıcaklıkta 150 mililitre su kullanılarak hazırlanan kolonyanın derecesi (hacimce alkol yüzdesi) kaçtır? A) 40 B) 50 C) 60 D) 75 E) 80 Çözünenin hacmi Çözeltinin toplam hacmi. 100 Çözünen alkoldür. 100 % = % = 40 Yanıt A SORU Hacimce % 20 lik 400 mililitre alkollü su çözeltisinde kaç gram alkol çözünmüştür? (d alkol = 0,8 g/cm 3 ) A) 40 B) 50 C) 60 D) 64 E) 80 Öncelikle 400 mililitre çözeltinin kaç mililitresi alkol onu bulalım. V alkol 20= V = 80 ml alkol Alkolün kütlesi ise; m m d= V 1 20= alkol m alkol 1 0,8 = V alkol 80 m alkol = 64 gram Yanıt D SORU Hacimce % 20 lik 400 mililitre metil alkol su çözeltisine ayrı ayrı, I. 100 mililitre metil alkol II. 400 mililitre su ilave edildiğinde oluşan karışımların hacimce yüzdeleri aşağıdakilerin hangisindeki gibidir? I II A) B) C) D) E) Öncelikle 400 mililitre çözeltinin kaç mililitresi alkol onu bulalım. V alkol 20= V alkol = 80 ml I. 100 mililitre metil alkol ilave edildiğinde; % Hacim = % = 36 II. 400 mililitre su ilave edildiğinde; 80 %= % = 10 Yanıt E 83

14 C. Milyonda Bir Kısım (ppm) ve Milyarda Bir Kısım (ppb) Bazı çözeltilerde çözücü içerisine karışmış çözünen maddenin hacmi ya da kütlesi çok çok küçük olduğu durumlarda bunu kütlece yüzde ya da hacimde yüzde derişimler ile ifade etmek çok zor olacağından ppm ve ppb gibi birimler kullanılır. Herhangi bir karışımdaki toplam madde miktarının milyonda bir birimlik kısmına 1 ppm denir. Bir başka deyişle 1 kilogram (kg) çözeltide çözünmüş maddenin miligram (mg) olarak kütlesidir. Örneğin: 2 ppm Pb 2+ iyonu demek 1 kg suda 2 mg Pb 2+ var demektir. 1 ppm= 1 mg/l ppm= Çözünen madde kütlesi Çözelti kütlesi Herhangi bir karışımdaki toplam madde miktarının milyarda bir birimlik kısmına 1 ppb denir. Bir başka deyişle 1 kg çözeltide çözünmüş maddenin mikrogram (mg) olarak kütlesidir. Örneğin: 5 ppb Pb 2+ iyonu demek 1 kg suda 5 mg Pb 2+ var demektir. 1 ppb= 1 mg/l ppb = Çözünen madde kütlesi Çözelti kütlesi Not 1 g= 1000 mg= 10 6 mg 1 ppb= 1000 ppm Tüketim Maddelerinin Etiketlerindeki Derişim Temizlikte kullanılan sıvı deterjanlar, yumuşatıcılar, boyalar, ilaçlar, konsantre meyve suları derişik haldedir; seyreltilerek kullanılır. Meyve suları, serum, az şekerli çay, içilen su ve gazoz ise seyreltik çözeltilere örnek verilebilir. Yaygın tüketim maddelerinin etiketleri incelendiğinde derişimlerine ait bilgilere rastlanır. Madde Bileşimi Çamaşır suyu Diş macunu Sıvı çamaşır deterjanı Konsantre yumuşatıcı Kolonya Serum Lens sıvısı Tentürdiyot % 4,5 hipoklorit 1450 ppm F - iyonu % 5-15 anyonik aktif madde, noniyonik aktif madde, sabun % 5-15 katyon aktif madde % 80 etil alkol % 0,9 NaCI % 0,00013 poliamino propil % 0,0001 poliguaternium % 2 iyot % 2,5 NaCI Deniz suyu Bal % 3,5 NaCI % 34 Fruktoz, % 2 Sakkaroz, % 40 levuloz % 17 su Açık yaralarda mikrop öldürücü olarak kullandığımız tendürdiyot kütlece % 5'lik iyot-alkol çözeltisidir. % 7 Fe, Na, S, Mg, P, Mn, AI, N, Ag, polen, albumin, dekstril, protein, çeşitli asitler 84 Soru

15 Bir içme suyunun analizinde suyun 1 kilogramında 5,37 mg SO 4 2- iyonu içerdiği tespit ediliyor. Buna göre, içme suyu kaç ppm SO 4 2- iyonu içerir? A) 0,537 B) 5,37 C) 53,7 D) 537 E) 5370 Çözeltinin ve çözünenin kütleleri aynı birime çevrilir. m 2- SO4 = 5,37 mg m su = 1 kg = mg m çözünen 5,37 ppm= m çözelti ppm = 5,37 olur. Yanıt B Ca 2+ iyonu derişimi 2 ppb olan bir çözeltinin 500 kilogramında kaç gram Ca 2+ iyonu vardır? A) 1000 B) 100 C) 0,1 D) 0,01 E) 0,001 m çözelti = 500 kg = gram ppb = m çözünen m çözelti = m çözünen m çözünen = 0,001 gram Yanıt E Hg 2+ derişimi 7 ppm olan sulu çözelti ile ilgili; I. 1 kilogram su 7 miligram Hg 2+ içerir. II gram su gram Hg 2+ içerir. III gram su 7 gram Hg 2+ içerir. A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I, II ve III Yanıt E 50 ppm K + iyonu içeren 6 kilogram deniz suyunda kaç gram K + iyonu bulunur? A) 0,1 B) 0,2 C) 0,3 D) 0,4 E) 0,5 Yanıt C 4, gram deniz suyunda 8,8 gram Mg 2+ iyonu bulunduğuna göre, deniz suyu kaç ppm Mg 2+ iyonu içerir? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Yanıt B 85

16 ÇÖZELTİLERİN DERİŞİME BAĞLI (KOLİGATİF) ÖZELLİKLERİ Kışın yolların buz tutmasını önlemek için alınan önlemler nelerdir? Yine kışın arabalarda motoru soğutmak için kullanılan suyun donmasını önlemek için kullanılan sıvı, su ile nasıl bir etkileşim içinde oluyor da su donmuyor? Günlük yaşamda karşılaştığımız bu tür olayları açıklayabilmek için bir çözücüde çözünen taneciklerin kimyasal özelliklerine bakmaksızın sayılarına başka bir deyişle derişimlerine bakmalıyız. Bir çözeltide çözünen taneciklerin derişimlerine bağlı özelliklere koligatif özellikler denir. Çözeltilerde donma noktası düşmesi, kaynama noktası yükselmesi ve ozmotik basınç gibi özellikler koligatif özelliklerden bazılarıdır. Dondurmalara tuz-buz karışımları ilave edilerek erimeleri geciktirilir. A. Donma Noktası Düşmesi Saf sıvıların, sabit basınçta belli bir donma sıcaklıkları olmasına rağmen çözeltilerin belli bir donma sıcaklıkları yoktur. Katı sıvı çözeltiler, saf çözücülerinden daha düşük sıcaklıkta donmaya başlar. Saf çözücü molekülleri katı fazı oluştururken çözeltideki çözücü moleküllerine göre daha kolay istiflenir. Uçucu olmayan çözünen molekülleri çözücünün saf katısını oluşturmasını engellediğinden donmanın gerçekleşebilmesi için çözeltinin daha fazla soğutulması gerekir; böylece donma noktası düşer. Ayrıca çözeltinin donması sırasında sıcaklık, doymuş çözelti oluşuncaya kadar sürekli düşer. Sıcaklık ( C) Donmayı önlemek için yapılan tuzlama çalışması Aynı ortamlarda bulunan kaplardaki çözeltilerin donma Aynı noktaları ortamlarda karşılaştırıldığında bulunan kaplardaki kütlece çözeltilerin fazla donma olanın noktaları donmaya karşılaştırıldığında başlama sıcaklığı küt-en küçük lece olur. yüzdesi (I > III fazla > II) olanın donmaya başlama yüzdesi sıcaklığı en küçük olur. (I > III > II) 86 Kütlece % 20'lik fleker çözeltisi I Kütlece % 40'l k fleker çözeltisi II Kütlece % 30'luk fleker çözeltisi III çözücü (su) doymamış çözelti doymuş çözelti Zaman(dk) Kütlece %25ʼ lik 400 gram şeker çözeltisinin aynı sıcaklıkta hacminin %50ʼsi buharlaştırılıp 50 gram daha şeker ekleniyor. Bu iş- Saf çözücü ile çözeltinin soğuması ve donmasına ait sıcaklık zaman grafiği lemler sonucunda herhangi bir çökme gözlenmediğine göre oluşan yeni çözelti kütlece % kaçlık olur? Kış aylarında buzlanma olmaması için yollara tuz atılmasının nedeni donma noktasını düşürmesidir. Aynı şekilde motorlu araçların radyatörüne antifriz olarak bilinen etilen 100 glikolün gram çözeltide ilavesinin 25 nedeni gram şeker donma sıcaklığını 75 gram su varsa düşürüp 400 radyatördeki gram çözeltide suyun donmasını 100 gram şeker engellemektir. 300 gram su bulunur Kışın Çözeltideki göl ve nehirlerin çözücü miktarı donması 300 gram oldukça olduğuna olasıdır göre çözücü miktarının %50ʼ si buharlaştırıldığında 150 gram suyun buharlaşması ancak deniz suyunun donmadığını görmüşüzdür. Kutuplarda ise deniz suyu da donar. Deniz suyunun don- gerekir. % mamasının veya daha 1. m geç 1 % donmasının 2. m 2 + % sebebi 3. m 3 = % içinde son. m son çözünmüş olan madde - miktarının çok oluşudur. = %.] Soğuk bölgelerde kışın araba radyatörlerine suyun donmaması için antifiriz son g = %.300 konulur. son = % son.300 Soru % son = 50 ÜNİTE 4 Karışımlar

17 Doymamış NaCI çözeltisine aynı sıcaklıkta doymuş hale gelinceye kadar NaCI ilave ediliyor. Buna göre çözeltinin, I. Derişimi II. Donmaya başlama sıcaklığı III. Çözelti kütlesi niceliklerinden hangileri artar? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III Doymamış NaCI çözeltisine doymuş hale gelinceye kadar NaCI eklenmesi çözelti kütlesini arttırır. Derişim artar. Ancak donmaya başlama sıcaklığı azalır. Yanıt C Aynı ortamda bulunan Saf sıvının (çözücünün) donmaya başlama sıcaklığı en yüksektir. Çözücünün (suyun) içinde çözünen maddenin derişimi arttıkça çözeltinin donmaya başlama sıcaklığı düşer. Saf su Doymamış tuzlu su Doymuş tuzlu su Doygun çözeltinin derişimi doymamışa göre daha yüksektir. Dolayısıyla donmaya başlama sıcaklığı daha düşüktür. I. II. III. sıvılarının donmaya başlama sıcaklıkları arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir? A) I > II > III B) II > I > III C) II > III > I D) I > III > II E) III > II > I Yanıt A X tuzu suda çözündüğünde suyun donma sıcaklığı düşer. Donma sıcaklığındaki düşme, aynı miktardaki suda çözünen tuzun miktarı ile doğru orantılıdır. 80 gram su + 20 gram tuz 20 gram su + 4 gram tuz 30 gram su + 10 gram tuz 60 gram su + 15 gram tuz I II III IV Şekildeki kaplarda bulunan çözeltiler aynı ortamda iken soğutulduğunda hangi ikisi aynı sıcaklıkta donmaya başlar? A) I ve III B) II ve IV C) III ve IV D) I ve IV E) I ve II Yanıt D 87

18 Arabaların radyatörlerine antifriz konulması, yazın radyatördeki suyun daha yüksek sıcaklıkta kaynamasına sebep olur. Böylece araba hararet yapmamış olur. B. Kaynama Noktası Yükselmesi Bir çözeltinin kaynama noktası, buhar basıncının dış atmosfer basıncına eşit olduğu sıcaklıktır. Kaynama esnasında suyu veya çözeltiyi oluşturan çözücü taneciklerinin tamamı buharlaşmaya çalışır. Uçucu olmayan bileşen, çözeltinin buhar basıncını düşürdüğünden, çözelti; saf çözücünün kaynama sıcaklığına gelindiğinde kaynamaz. Çünkü uçucu olmayan bileşenin çözündüğü bir çözeltide çözücü tamamen buharlaşmaya çalışırken taneciklerinin buhar fazına geçişi, çözünen tanecikleri tarafından engellenir ve dönüşüm daha fazla enerji gerektirir. Böylece çözeltinin kaynama sıcaklığı saf çözücüden daha yüksek olur. Bu kaynama noktası yükselmesi çözeltinin derişimi ile doğru orantılı olarak artar. Çözeltilerin belirli bir kaynama noktaları yoktur. Kaynamaları süresince sıcaklıkları sürekli artar. Bu artış çözeltide çözünenin çökmeye başlaması yani çözeltinin doymuş olmasına kadar devam eder. Sıcaklık ( C) 103 Doymuş çözelti Doymamış çözelti Çözücü (su) Zaman(dk) Saf çözücü ile çözeltinin ısınmasına ve kaynamasına ait sıcaklık zaman grafiği Katı ve sıvıdan oluşan çözeltilerde kaynama noktası saf sıvının kaynama noktasından yüksektir. Örneğin; 1 atmosfer basınçta tuzlu suyun kaynama noktası 100 o C nin üzerindedir. Çözeltideki tuz oranının artması aynı zamanda kaynama noktasını biraz daha yükseltir. Yine birbiri içerisinde çözünebilen sıvı karışımlarının kaynama noktası, iki sıvının kaynama noktası değerlerinin arasında bir değere eşittir. Örneğin; suya glikol eklenip çözüldüğünde oluşan karışımın kaynama noktası suyun kaynama noktasından yüksek, glikolün kaynama noktasından düşüktür. (Glikolün kaynama noktası 198 o C tır.) 88 SORU X(suda) Yukarıdaki kapta X katısının doymuş sulu çözeltisi bulunmaktadır. Kaba aynı sıcaklıkta çözelti iki katına çıkıncaya kadar saf su eklendiğinde, I. Çözeltide daha fazla katı çözünebilir. II. Çözelti derişimi azalır. III. Çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı değişmez. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III Çözelti tam çözebileceği kadar maddeyi çözmüş durumdadır. Su eklendiğinde daha fazla katı çözünebilecek duruma gelir. Su eklendiğinde hacim artacağından çözelti derişimi azalır. Dolayısıyla çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı da azalır. Soru Yanıt C

19 Kütlece Kütlece Kütlece Aynı ortamda bulunan yukarıdaki maddelerle hazırlanmış tuz çözeltilerinin derişimleri farklıdır. Buna göre, bu çözeltiler ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? A) A, B'ye göre seyreltik, C'ye göre derişiktir. B) B kabındaki çözeltinin kaynamaya başladığı sıcaklık en yüksektir. C) C kabındaki çözeltinin donmaya başladığı sıcaklık en yüksektir. D) B kabındaki çözeltinin aynı sıcaklıktaki buhar basıncı en fazladır. E) Derişimi en fazla olan B'dir. Çözüneni en fazla olan B kabındaki çözelti en derişik, C kabındaki çözelti en seyreltiktir. B kabındaki çözeltinin çözüneni en fazla olduğundan kaynamaya başlama sıcaklığı en yüksektir. C kabındaki çözeltinin çözüneni en az olduğundan donmaya başlama sıcaklığı en yüksektir. B kabındaki çözeltinin çözüneni en fazla olduğundan kaynamaya başlama sıcaklığı en yüksek olup buhar basıncı en azdır. Yanıt D Belli bir sıcaklıkta bulunan saf suya bir miktar tuz eklendiğinde; I. Kaynama noktası yükselir. II. Donma noktası düşer. III. Fiziksel özellikleri değişir. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III Yanıt E Aynı koşullarda eşit miktarda su ile hazırlanan A, B, C kaplarındaki çözeltiler ile ilgili; I. C kabındaki çözeltide çözünen şeker miktarı en fazladır. II. Her üç kaba da su eklenirse çözünen şeker miktarı artar. III. B kabındaki çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı A kabındaki çözeltiden fazladır. yukarıdakilerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III Yanıt B 89

20 C. Ozmotik Basınç Suyun yarı geçirgen zar (membran) aracılığı ile derişimin düşük (az yoğun) olduğu ortamdan, yüksek (çok yoğun) olduğu ortama doğru geçişine ozmos denir. Saf su Tuzlu su h Saf su Tuzlu su Ozmotik basınç bitkilerde suyun köklerden yukarı doğru taşınmasını da sağlar. Yapraklar sürekli havaya doğru su kaybettiklerinden, yaprak sıvısındaki çözünen madde derişimi artar. Böylece su ağacın gövde, dal ve saplarından ozmotik basınç ile iletilir. Not Derişim köşeli parantez ile gösterilir. Örneğin [X], X çözeltisinin derişimini ifade eder. Membran Saf su ile tuzlu su yarı geçirgen bir zarla ayrılmış durumdadır. Membran Tuzlu su saf suya uyguladığı emme kuvveti ile suyu kendisine çekerek derişimini azaltma yoluna gider. Ozmosda, derişimi yüksek olan ortam derişimi düşük olan ortamdaki çözücüye bir emme kuvveti uygular. Bu emme kuvveti ozmotik basınç olarak adlandırılır. Çok yoğun ortamın derişimi ne kadar fazla ise oluşan emme kuvveti yani ozmotik basınç o kadar yüksek olur. Ozmos olayı sonucunda çok yoğun ortamda sıvı seviyesi yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi h kadar yükselir. İşte bu yükselen sıvının bir başka deyişle sulu çözelti ya da su dolu kolonun, kabın çeperlerine uygulayacağı basınca hidrostatik basınç denir. Çözücü geçişinin dengeye ulaştığı anda yükselen çözelti tarafının basıncı, kaba girecek su moleküllerinin zardan geçmesine engel olur. Bu durumda ozmotik basınç hidrostatik basınca eşit olur. Ozmosa en iyi örnekler yaşayan organizmalarda görülür. Hücre zarı yarı geçirgen bir zardır. Bu zar, hücre içindeki büyük moleküllerin hücre dışına çıkmasına izin vermez. Ancak küçük moleküllerin veya hidratlaşmış iyonların hücreye girişine veya hücreden çıkışına izin verir. Bu nedenle hücre içindeki ve dışındaki çözünen maddelerin derişim farklarından dolayı ozmotik basınç oluşur. Hücrenin içindeki çözelti dış ortama göre daha derişik olduğundan su bu ortama geçer. Böylelikle hücrede denge sağlanmış olur. Tuzdan arındırılmış su Tuzlu su Hücre içi Hücre Hücre içi dışı Hücre Hücre dışı içi Hücre Hücre içi dışı Hücre dışı X X Y Y X X Y Y Hücre içi Hücre dışı Hücre içi Hücre dışı X Y X Y [X] < [Y] [X] < [Y] [X] > [Y] [X] > [Y] hücre zarı hücre zarı [X] < [Y] hücre [X] zarı > [Y] hücre zarı Hücre dışı, hücre içinden hücre daha zarı yoğun ise Hücre içi, hücre hücre dışından zarı daha yoğun ise ozmos olayı hücre dışına olur. Bu durumda ozmos olayı hücre içine olur. Bu durumda hücre büzülür. Hücrenin büzülmesine plazmoliz hücre şişer. Böyle bir çözeltiye hipotonik denir. Bu durumda hücre dışı, hücre denir. içine göre hipertonik çözeltidir. Hücre içi Hücre Hücre içi dışı Hücre dışı X X Hücre içi Y Y Hücre dışı X Y Suyun yarı geçirgen bir membran yardımıyla daha yoğun bir ortamdan daha az yoğun olan bir ortama geçmesine ters ozmos denir. Ters ozmosda yüksek basınç kullanılır. Örneğin; deniz suyunun ozmotik basıncı 30 atmosferdir. Tuz çözeltisi üzerindeki basınç 30 atmosferin üzerine çıkarılacak olursa ozmotik akış tersine döner ve su zardan geçerek tuzdan arındırılmış olur. Böylece tuzlu deniz suyundan içme suyu elde edilmiş olur. 90 hücre zarı hücre zarı hücre zarı Hücre içi derişimi, hücre dışı derişimine eşit ise çözelti izotonik adını alır. Ozmos olayı gerçekleşmez. Ancak yoğunluk değişmeyecek şekilde madde giriş çıkışı olur. UYARI Hastalara verilen serumların izotonik çözeltiler olması hastanın sağlığı için önemlidir. Soru