5. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ



Benzer belgeler
Çözünürlük kuralları

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Kompleks İyon Dengeleri

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı

4. ÇÖZÜNÜRLÜK. Çözünürlük Çarpımı Kçç. NaCl Na+ + Cl- (%100 iyonlaşma) AgCl(k) Ag + (ç) + Cl - (ç) (Kimyasal dengeye göre iyonlaşma) K = [AgCl(k)]

ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ (Kçç)

ÇÖZÜNÜRLÜK (ORTAK İYON ETKİSİ ) (Çöktürme ile Ayırma)

Sulu Çözeltiler ve Kimyasal Denge

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

7-2. Aşağıdakileri kısaca tanımlayınız veya açıklayınız. a) Amfiprotik çözücü b) Farklandırıcı çözücü c) Seviyeleme çözücüsü d) Kütle etkisi

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

KİMYA II DERS NOTLARI

5.111 Ders Özeti #

TURUNCU RENGĐN DANSI NASIL OLUR?

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

ÇÖZELTILERDE DENGE. Asitler ve Bazlar

SULU DENGELERE KATILMA (İLAVE) DURUMLARI *BİR TAMPON ÇÖZELTİNİN NASIL FONKSİYON GÖSTERDİĞİNİ AÇIKLAMAK

Hidroklorik asit ve sodyum hidroksitin reaksiyonundan yemek tuzu ve su meydana gelir. Bu kimyasal olayın denklemi

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

00213 ANALİTİK KİMYA-I SINAV VE ÇALIŞMA SORULARI

ASİTLER- BAZLAR. Suyun kendi kendine iyonlaşmasına Suyun Otonizasyonu - Otoprotoliz adı verilir. Suda oluşan H + sadece protondur.

5.111 Ders Özeti # (suda) + OH. (suda)

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

ÇOKLU DENGELER -1. Prof.Dr.Mustafa DEMİR ÇOKLU DENGE PROBLEMİ ÇÖZÜMÜNDE SİSTEMATİK YAKLAŞIM M.DEMİR 08-ÇOKLU DENGELER-1 1

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

ASİT VE BAZ TEPKİMELERİ

İLK ANYONLAR , PO 4. Cl -, SO 4 , CO 3 , NO 3

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

Suda çözündüğünde hidrojen iyonu verebilen maddeler asit, hidroksil iyonu verebilenler baz olarak tanımlanmıştır.

ÇÖZELTİLERDE DENGE (Asit-Baz)

10-ÇÖKME VE ÇÖZÜNÜRLÜK ÇARPIMI

5.111 Ders Özeti #

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üiversitesi 2007 KLERİ DERS NOTLARI. Sıvı fazdan katı taneciklerin çökelmesi için çoğu reaksiyonlar

İYON TEPKİMELERİ. Prof. Dr. Mustafa DEMİR. (Kimyasal tepkimelerin eşitlenmesi) 03-İYON TEPKİMELERİ-KİMYASAL TEPKİMELERİN EŞİTLENMESİ 1 M.

ÇOKLU DENGELER-2. Prof.Dr.Mustafa DEMİR M.DEMİR 13-ÇOKLU DENGELER - 2 1

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

2. GRUP KATYONLARI. As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Cd +2, Bi +3

KĐMYA EĞĐTĐMĐ DERSĐ PROF.DR.ĐNCĐ MORGĐL

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

M-DEMİR K213 Soru bankası ANALİTİK KİMYA I DERSİ SORULARI

kimyasal değişimin sembol ve formüllerle ifade edilmesidir.

İÇERİK. Suyun Doğası Sulu Çözeltilerin Doğası

Bu tepkimelerde, iki ya da daha fazla element birleşmesi ile yeni bir bileşik oluşur. A + B AB CO2 + H2O H2CO3

As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Mehmet Gumustas. Cd +2, Bi +3

Serüveni 3.ÜNİTE:KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM FİZİKSEL VE KİMYASAL DEĞİŞİM KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ

BÖLÜM. Asitler Bazlar ve Tuzlar. Asitler ve Bazları Tanıyalım Test Asitler ve Bazları Tanıyalım Test

ÇÖZELTİLER VE ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI 3.1. Çözeltiler için kullanılan temel kavramlar

ELEKTROKİMYA II.

ASİT-BAZ DENGESİ ÖSS DE ÇIKMIŞ SORULAR

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

Çözelti iki veya daha fazla maddenin birbiri içerisinde homojen. olarak dağılmasından oluşan sistemlere denir.

LYS KİMYA DENEMESİ 1.SORU: 2.soru: I- 0,9 M Ca C sulu çözeltisi II- 0,6 M Ca ( N0 3 ) 2 sulu çözeltisi

TAMPON ÇÖZELTİLER. Prof.Dr.Mustafa DEMİR M.DEMİR 09-TAMPON ÇÖZELTİLER 1

Bileşikteki atomların cinsini ve oranını belirten formüldür. Kaba formül ile bileşiğin molekül ağırlığı hesaplanamaz.

ASİTLER VE BAZLAR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI M.DEMİR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI 1

YouTube:Kimyafull Gülçin Hoca Serüveni DERİŞİM BİRİMLERİ Ppm-ppb SORU ÇÖZÜMLERİ

Genel Kimya 101-Lab (4.Hafta) Asit Baz Teorisi Suyun İyonlaşması ve ph Asit Baz İndikatörleri Asit Baz Titrasyonu Deneysel Kısım

Sulu Çözeltilerde Asit - Baz Dengesi

4. Oksijen bileşiklerinde 2, 1, 1/2 veya +2 değerliklerini (N Metil: CH 3. Cevap C. Adı. 6. X bileşiği C x. Cevap E. n O2. C x.

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca H A 9.HAMLE SULU ÇÖZELTİLERDE DENGE ASİT VE BAZ DENGESİ 2.BÖLÜM. kimyaci_glcn_hoca

ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve BAZLA

(a) 1,60 (b) 0,80 (c) 0,10 (d) 0, Aşağıda gösterilen potansiyel enerji grafiğinde ileri tepkimenin aktifleşme enerjisi hangisidir?

ASİTLER VE BAZLAR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI

Gravimetrik Analiz & Volumetrik Analiz

Bu tepkimede; ile CO 2 konjuge asit baz çiftidir. O ile OH konjuge asit baz çiftidir. CO 3 ÖRNEK 1 HCN (suda)

ÇÖZELTİLERDE YÜZDELİK İFADELER. Ağırlıkça yüzde (% w/w)

AKTİVİTE KATSAYILARI Enstrümantal Analiz

6.4. Çözünürlük üzerine kompleks oluşumunun etkisi Çözünürlük üzerine hidrolizin etkisi

KİM-118 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

KİMYA II DERS NOTLARI

TOPRAK ALKALİ METALLER ve BİLEŞİKLERİ

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ANLATIMI. Hazırlayan: Hale Sümerkan. Dersin Sorumlusu: Prof. Dr.

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8

ÇÖZÜNME ve ÇÖZÜNÜRLÜK

SULU ÇÖZELTİLERDE DENGE

ASİTLER, BAZLAR ve TUZLAR

Araş. Gör. Can GÜNGÖREN

Burada a, b, c ve d katsayılar olup genelde birer tamsayıdır. Benzer şekilde 25 o C de hidrojen ve oksijen gazlarından suyun oluşumu; H 2 O (s)

ÇÖKTÜRME TİTRASYONLARI (Çöktürmeye Dayanan Volumetrik Analizler)

Kimyafull Gülçin Hoca

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

Asitler, Bazlar ve Tuzlar

ELEKTRO METALÜRJ BAHAR

KOMPLEKS ASİT BAZ SİSTEMLERİ ASİT KARIŞIMLARI

ASİT-BAZ VE ph. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla Evcin Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

Çözünürlük ve Çözünürlüğe Etki Eden Faktörler

Test-1. Asitler, Bazlar ve Tuzlar. 1. I. Deterjanlı su. 4. H 2 SO 4 ve HNO 3 ile ilgili; I. Akü yapımı. II. Sirkeli su. II. Yapay gübre üretimi

ÜN TE III ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELER

5. GRUP KATYONLAR (Alkali grubu)

BÖLÜM 6 GRAVİMETRİK ANALİZ YÖNTEMLERİ

HEDEF VE DAVRANIŞLAR:

6. Aşağıdaki tablodan yararlanarak X maddesinin ne olduğunu (A, B,C? ) ön görünüz.

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞĐŞĐM ÜNĐTE 3 : MADDENĐN YAPISI VE ÖZELLĐKLERĐ

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

Aeresol. Süspansiyon. Heterojen Emülsiyon. Karışım. Kolloidal. Çözelti < 10-9 m Süspansiyon > 10-6 m Kolloid 10-9 m m

11. SINIF KİMYA YAZ TATİLİ ÖDEV KİTAPÇIĞI

DENEY 6. CH 3 COO - + Na + + H 2 O ve

Transkript:

5. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ Birçok tuz suda çok az çözünür. Tuzların sudaki çözünürlüğünden faydalanarak çökelek oluşumu kontrol edilebilir ve çökme olayı karışımları ayırmak için kullanılabilir. Çözünürlük hesapları denge kralları ile ilgilidir ve problem çözümünde kimyasal denge kurallarından faydalanılır. Doygun tuz çözeltisinde tuz ve çözünmüş iyonlar her zaman dengededir. Gümüş klorür, AgCI, kimyasal tepkimelerde en çok bilinen bileşiklerden olup bir çökelektir. Ancak derişik amonyaklı ortamda çökelme olmaz ve çözeltide çözünen kompleks iyonlar oluşur. 5.1. çözünürlük çarpımı kavramı ve K çç Çözünürlük çarpımı sabiti, Kçç, katı çözünen ve bunun doymuş çözeltilerdeki iyonları arasındaki dengeler için yazılan denge sabitidir. Bu denge sabiti yazılırken saf katıların derişimi 1 alınır. CaSO 4 (k) <===> Ca 2+ (suda) + SO 4 2 (suda) tepkimesi için, K çç, = [Ca 2+ ][ SO 4 2 ] = 9.1*10 6, (25 o C de) Çözünürlük çarpımları, diğer denge sabitleri gibi oluşturulmakla beraber, yalnızca az çözünen maddeler için kullanılır, çözünürlük s olarak alınarak Kçç ifadesinde yazılır. Çok çözünen tuzların doygun çözeltileri derişik olduğu için iyon iyon etkileşimleri de dikkate alınmalıdır. Bir bileşiğin Kçç değerinden faydalanarak çözünürlüğü hesaplanabilir. Örnek. 25 o C de CaSO 4 ın çözünürlüğü 0.2 g CaSO 4 / 100 ml olduğuna göre CaSO 4 ın Kçç sini hesaplayınız. Çözüm. CaSO 4 (k) <===> Ca 2+ (suda) + SO 4 2 (suda) Reaksiyonuna göre Kçç nin hesaplanabilmesi için, verilen çözünürlük değerinin molar derişim cinsinden yazılması gerekir. Buna göre, Dönüşümü uygulanır. 100 ÇÇ çö 0.2 1 0.015 0.1 136 Reaksiyona göre, 1 mol CaSO 4 (k) 1 mol Ca 2+ 1 mol SO 4 2 olduğunda, [Ca 2+ ] = [ SO 4 2 ] = 0.015 M olur. Buna göre, Kçç = [Ca 2+ ] *[ SO 4 2 ] = (0.015)*(0.015)= 2.25*10 4 bulunur. 1

5.2. Çözünürlük Dengelerinde Ortak İyon Etkisi Çözeltide tuzdaki iyonların birinin derişimi arttırılınca, Kçç nin sabit kalması için, diğerinin derişimi düşer. Dolayısıyla söz konusu tuzun çözünürlüğü ortak iyon varlığında azalır. PbI 2(k) <===> Pb 2+ (suda) + 2I (suda) Tepkimesinde ortama ortak iyon eklenmesi, az çözünen iyonik bileşiğin dengesini çözünmenin olmadığı tarafa kaydıracağı için daha fazla çökelek oluşmasına yol açar. Suda az çözünen bir tuzun çözünürlüğünün ortak iyon içeren başka bir tuz yanında azalmasına ortak iyon etkisi denir. Örnek. PbI 2(k) ün 0.1 M KI (suda) çözeltisindeki çözünürlüğünü bulunuz. Kçç=7.1*10 9 Çözüm. PbI 2(k) ün saf su yerine 0.1 M KI deki çözünürlüğü için doygun çözelti hazırlandığı kabul edilir. Bu durumda önceden çözücüde 0.1 M I iyonu var demektir. PbI 2(k) <===> Pb 2+ (suda) + 2 I (suda) K çç = [Pb 2+ ][ I ] 2 Tepkimeye göre, [Pb 2+ ]= s, [I ]= 2s dir. PbI 2(k) <===> Pb 2+ (suda) + 2 I (suda) Başlangıç, M 0.1 PbI 2 den gelen, M s 2s Dengede, M s 2s + 0.1 K çç = [Pb 2+ ][ I ] 2 = s* (2s + 0.1) 2 s << 0.1 olduğundan ihmal edilebilir. (0.1) 2 *s = Kçç=7.1*10 9 s = 7.1*10 7 M bulunur. Bu ortamda PbI 2 ın çözünürlüğü saf suya göre yaklaşık 2000 kat daha azdır. Ortak iyon etkisi ile kantitatif hesaplamalar daha zordur. İyonlar arasındaki kuvvetli etkileşimler yüzünden basit denge hesapları çoğu zaman doğru sonuç vermez. Fakat, AgCI (k) <===>Ag + (suda) + CI (suda) tepkimesi için, çç Yazılır ve ortak iyon etkisi hakkında fikir edinilebilir. AgCI 0.1 M NaCI içinde çözüneceği zaman, AgCI ün molar çözünürlüğü dengedeki Ag + iyonlarının derişimine eşit olur. [CI ] = 0.1 M olacağı için, 1.6 0.1 1.6 10. 2

Bu değer saf sudaki değeri olan 1.3*10 5 M değerinden yaklaşık 10 5 kata daha düşüktür. Bir tuzun çözünürlüğü üzerine yabancı iyon etkisi, ortak iyon etkisi kadar etkili değildir. Yabancı iyonların etkisi, çözünürlüğü artan yönde etkiler. Az çözünen bir bileşiğin çözünürlüğü fazla yabancı iyon içeren çözücülerde artar. Bu yabancı iyon etkisine tuz etkisi denir. 5.3. Çökelme ve Tam Çökme Daha önce, kimyasal dengenin hangi yöne yürüdüğünü anlamak için kullandığımız ikinci bir denge sabitine (Q) benzer bir yöntem burada da kullanılarak çökelmenin olup olmayacağı tahmin edilebilir. Burada kullanılacak denge oranı (Q çç ), iyon çarpımı olarak adlandırılır. Örnek. 0.01 M AgNO 3 ve 0.015 M KI çözeltileri karıştırıldığında çözeltinin durumu ne olur? Çözüm. Q çç başlangıç derişimlerini içerir. AgNO 3 + KI AgI (k) + KNO 3 AgI nın çözünürlüğü düşüktür. İyonlaşma dengesi, AgI (k) <==> Ag + + I, K çç =[ Ag + ][ I ] = 8,5*10 17 Q çç =[ Ag + ] baş *[I ] baş = (0.01)(0.015)= 1.5*10 4 >> K çç Q çç >> K çç olması, Ag + ve I iyonları derişiminin denge konumundaki doygun çözeltiden fazla olduğunu gösterir. Bu durumda çözelti aşırı doygundur ve sola doğru net bir tepkime gerçekleşir ve aşırı doymuş çözeltide bulunan AgI çöker. Q çç << K çç olması durumunda çözelti doymamış olacak ve çözünme devam edeceğinden, sağa doğru yürüyen tepkime devam edecektir. Buna göre, Kçç değeri ile Qçç değeri karşılaştırıldığında üç durum olabilir; Q çç >> K çç Çözelti aşırı doymuştur, önceden var olan bir çökelti ise çözünmez, çökelme olur, Q çç << K çç Qçç < Kçç : Çözelti doymamıştır, oluşmuş bir çökelti varsa çözünür, çözünme devam eder, çökelme olmaz, Q çç = K çç Çözelti doymuştur. Bu denge karışımında bir çökelti oluşmaz ve önceden oluşmuş bir çökelti de çözünmez, çözelti tam doymuş ve dengededir. Bir çökelme tepkimesinin tam olması, çözünen maddenin çözelti içinde çok az kalmış olması anlamına gelir. Buradaki sınırlama veya ölçüt, belli bir iyonun % 99.9 veya daha fazlasının çökeleğe geçmesi, % 0.1 yada daha az bir kısmının çözeltide kalması anlamına gelir. Genellikle K çç değeri çok düşük ise, 3

Çöktürülecek iyonun başlangıç derişimi yüksek ise, Ortak iyonun derişimi, çöktürülecek iyonun derişiminden çok büyük ise, çökelmenin tamamlanma olasılığı artar. Örnek. Deniz suyunda Mg 2+ iyonları derişimi yaklaşık olarak 0.059 M dır. Bir deniz suyu örneğinde hidroksil iyonları derişimi, [OH ] = 0.002 M ise çökelme durduğu anda [Mg 2+ ] ne olur ve bu koşullarda Mg(OH) 2 çökelmesi için ne söylenebilir? K çç =1.8*10 11 Çözüm. Mg(OH) 2(k) <==> Mg 2+ (suda) + 2OH (suda), K çç =[ Mg 2+ ] [ OH ] 2 = 1.8*10 11 Q çç =[ Mg 2+ ] baş * [ OH ] 2 baş = (0.059)(0.002) 2 = 2.4*10 7 Q çç >> K çç olduğundan çökelme olacaktır. Çökelme olayı Q çç =K çç oluncaya kadar devam eder. Buna göre; [Mg 2+ ]*[ OH ] 2 =1.8*10 11 [Mg 2+ ] kalan *( 0.002) 2 =1.8*10 11 [Mg 2+ ] kalan = 4.5*10 6 M olur (ortamda kalan [Mg 2+ ]). Deniz suyundaki Mg 2+ derişimi çöktürme sonunda 0.059 M 4.5*10 6 M a düşmüştür. Kalan Mg 2+ yüzdesi, % 4.5 10 0.059 100 0.0076 Kalan Mg 2+ % 0.1 in altında olduğundan çökelme tam olmuştur. 5.4. Çökeleklerin Çözünmesi Bir çökeleği başka bir reaksiyonda kullanmak için, çözmek gerekebilir. Bu iş için iyonlardan biri ortamdan uzaklaştırılarak çözünmenin devamı sağlanabilir. Örneğin, Fe(OH) 3(k) <==> Fe 3+ (suda) + 3OH (suda) Tepkimesine göre katıyı daha fazla çözmek için, ortama asit ilave edilir. Bu durumda, H 3 O + (suda) + OH (suda) <==> 2H 2 O (s) Reaksiyonuna göre denge sağa yani, Fe 3+ iyonlarının oluşumu yönünde ilerler. Tepkimesine göre ortam asitlendirilirse, ZnCO 3(k) <==> Zn 2+ (suda) + CO 2 3(suda) H 3 O + (suda) + CO 2 3(suda) CO 2 + H 2 O (s) reaksiyonu gerçekleşir ve denge Zn 2+ (suda) oluşacak yönde ilerler. 4

Çözünme tepkimesinde bir iyonu uzaklaştırmanın diğer bir yolu da o iyonun yükseltgenme basamağını değiştirmektir. Ağır metallerin çok az çözünen sülfürlü tuzlarını, sülfür iyonunu elementel kükürde yükseltgeyerek çözmek mümkündür. CuS (k) <==> Cu 2+ + S 2 (çözünürlüğü çok düşük) Bu reaksiyonda ortama HNO 3 eklenirse, S 2 S e yükseltgenir. HNO 3 + 3 S 2 3S (k) + 2 NO (g) + 4 H 2 O (s) + 6 NO 3 (suda) Bu karmaşık reaksiyon sonucunda S 2 iyonları ortamdan uzaklaşır ve şeklinde çözünmeye devam eder. Bir katının çözünürlüğü; Cu 2+ + NO 3 (suda) Cu(NO 3 ) (suda) İyonlardan birisi ortamdan uzaklaştırılarak arttırılabilir. Hidroksit ve karbonatlı bileşikleri ortama asit eklenerek, sülfürler ise ortama HNO 3 eklenerek S 2 S (k) dönüşümü sağlanarak çözünürlüğü arttırılabilir. 5.5. Ayrımsal Çöktürme Çökeltide bulunan iki ya da daha fazla iyonun aynı çöktürücü iyonla çökelek verebildiği durumlarda, her bir iyonun, o çöktürücü iyonun uygun miktarda eklenmesi ile ayrı ayrı çöktürülmesini ve dolayısıyla birbirinden ayrılmasını sağlayan bir tekniktir. Bir iyon çökelti verirken, diğer iyon ya da iyonlar çözeltide kalır. Bunun için ayrılacak bileşiklerin çözünürlüklerinin çok farklı olması gerekir. Örnek. 0.01 M CrO 2 4 ve 0.01 M Br iyonları içeren bir çözeltiye, yavaşça AgNO 3 ekleniyor. AgBr ün Ag 2 CrO 4 den önce çökebileceğini gösteriniz. Ag 2 CrO 4 çökme başladığı anda çözeltiden Br derişimi ne olur, Br ve CrO 2 4 in ayrımsal çöktürme ile ayrıştırılabilir mi? Çözüm. Ag 2 CrO 4(k) <===> 2Ag + + CrO 2 4, Kçç =1.1*10 12 AgBr (k) <===> Ag + + Br Kçç = 5*10 13 Çökmenin başlaması için, gerekli olan Ag + değerleri hesaplanır. AgBr nin çökmesi için; Ag 2 CrO 4 ün çökmesi için, Q çç =[Ag + ]*[Br ] = [Ag + ]*(0.01)= 5*10 13 [Ag + ]= 5*10 11 M olur. 5

Q çç =[CrO 2 4] *[Ag + ] 2 = (0.01) *[Ag + ] 2 = 1.1*10 12 [Ag + ] = 1.0*10 5 M olur. AgBr ün çökmesi için, gereken Ag + derişimi, Ag 2 CrO 4(k) ün çökmesi için gereken Ag + derişiminden çok küçük olduğundan, (5*10 11 << 1.0*10 5 ) önce AgBr çöker. AgBr (k) çöktüğü sürece, Ag 2 CrO 4(k) için gereken Ag + derişimine ulaşılamaz. AgBr büyük oranda çöktükten sonra, [Br ] iyice azalır ve [Ag + ] artmaya başlar. [ Ag + ] = 1.0*10 5 M olunca Ag 2 CrO 4(k) çökmeye başlar. Bu anda çözeltide kalan [Br ] i bulmak için AgBr nin K çç değerinden faydalanılır. Kçç = =[Ag + ]*[Br ] = (1.0*10 5 )*[Br ]= 5*10 13 [Br ]= 5*10 8 M bulunur. Bu sonuca göre, Ag 2 CrO 4(k) çökmeden önce Br iyonu derişimi 0.02 M dan 5*10 8 M a düşmekte, yani Br ün tamamı AgBr şeklinde çökmekte ve CrO 2 4 çözeltide kalmaktadır. Bu durumda, Br ve CrO 2 4 iyonlarını ayrımsal çöktürme yöntemini kullanarak ayırmak mümkündür. Örnek. Ba(IO 3 ) 2 'ın 0,020M Ba(NO 3 ) 2 çözeltisindeki çözünürlüğünü hesaplayınız. Çözüm. Burada Ba(IO 3 ) 2 'ın doygun çözeltisi, saf su yerine 0,020 M Ba(NO 3 ) 2 çözeltisinde hazırlandığını düşünebiliriz. Bu durumda çözünürlük, S = [Ba +2 ] olmayacaktır. Çünkü ortamda iki Ba +2 kaynağı vardır; Ba(NO 3 ) 2 ve Ba(IO 3 ) 2. Bunlardan ilki çözücü içindeki Ba(NO 3 ) 2 tan gelen [Ba +2 ] = 0,020 M, ikincisi ise Ba(IO 3 ) 2 'ın çözünürlüğünden gelen [Ba +2 ] = s mol/l, [IO 3 ] = 2s mol/l dir. Bu bilgileri çözünürlük dengesi ifadesi ile toparlayalım; Bu değerler denge ifadesinde yerine konulduğunda, Kçç = [Ba +2 ] [IO 3] 2 = (0,020 + s) (2s)2 = 1,57 x 10 9 Denklemin çözümünü kolaylaştırmak için s «0,020 varsayımını yaparak (0,020 + 2s 0,020) basitleştirmesini kabul ederiz. Bu durumda görüldüğü gibi 0,020'nın yanında s = 1.40 x 10 4 çok küçüktür ve yapılan ihmal (0,020 + 2(1,40 x 10 4 ) 0,020) sonucu pek etkilemez. s = Ba (IO 3 ) 2 'ın molar çözünürlüğü = 1,40 x 10 4 M Ba (IO 3 ) 2 'ın 0,020 M Ba +2 içeren bir çözücüdeki çözünürlüğü (s = 1,40 x 10 4, saf sudaki çözünürlüğünden (s = 7,32 x 10 4 ) yaklaşık 5 kat daha az olduğu görülmektedir. 6

5.6. Çözünürlük ve ph Bir çözeltinin ph sı, az çözünen bir tuzun çözünürlüğünü büyük ölçüde etkiler. Tuzun anyonu zayıf bir asidin eşlenik bazı ise veya OH bazının kendisi ise ph nın çözünürlük üzerine etkisi daha fazladır. Buna örnek, bir anti asit olan ve suda çok az çözünen Mg(OH) 2(k) in süspansiyonudur. Çözünürlük dengesinde mevcut olan OH (suda) iyonları, H 3 O + (suda) iyonları ile tepkimeye girerek su oluştururlar. Mg(OH) 2(k) <==> Mg 2+ (suda) + 2OH (suda) H 3 O + (suda) + OH (suda) <==> 2 H 2 O (s) Ortama asit, H 3 O + (suda), iyonları eklendiğinde, OH (suda) azalacağı için, bir miktar daha Mg(OH) 2(k) çözünecektir. Net tepkime; Mg(OH) 2(k) <==> Mg 2+ (suda) + 2OH (suda), Kçç = 1.8*10 11 2H 3 O + (suda) + 2OH (suda) <==> 4H 2 O (s), 1 1 10 Net reaksiyon; Mg(OH) 2(k) + 2H 3 O + (suda) <==> Mg 2+ (suda) + 4H 2 O (s), çç 1 1.8 10 1 10 1.8 10 Buna göre net tepkime, asidik ortamda tek yönlüdür (K çok büyük) ve Mg(OH) 2(k) kolayca çözünür. Örnek. 0.01 M MgCI 2 ve 0.1 M NH 3 içeren bir çözeltiden, Mg(OH) 2(k) çöker mi? Çözüm. NH 3 + H2O <==> NH + 4 + OH, K b = 1.8*10 5, X = [NH + 4]=[OH ], dengede, [NH 3 ]= (0.1 x) olur ve x ihmal edilir. 0.1 1.8 10 1.3 10 Buna göre, [Mg 2+ ]= 0.01 M ve [OH ]= 1.3*10 3 M olduğunda, Mg(OH) 2(k) çöker? Q çç = [Mg 2+ ]*[OH ] 2 = (0.01)*(1.3*10 3 ) = 1.7*10 8 ve buradan Q çç >> K çç, (1.8*10 11 ) olduğundan Mg(OH) 2(k) çöker. 5.7. Kompleks İyonlar ve Çözünürlük Çözünme dengesindeki bir iyonun kompleks oluşturması da dengeyi etkiler ve çözünürlüğü arttırır. Daha önce, kompleks iyonların Lewis asit ve bazından oluştuğunu biliyoruz. Lewis asidi, Ag + olan bir sistem olarak AgCI tuzunun doygun çözeltisine amonyak eklenirse, 7

Ag + (suda) + 2 NH 3(suda) <===> Ag(NH 3 ) + 2(suda) Ortamda yeterli miktarda amonyak varsa Ag + iyonlarının tamamı çözünür. Ag + (suda) + 2 S 2 O 3 2 (suda) <===> Ag(S 2 O 3 ) 3 2(suda), fotoğraf filmi yıkamada AgCI ün çözünürlük dengesinde gümüş iyonları azaldığından Kçç nin sabit kalması için bir miktar daha AgCI ün çözünmesi gerekir. Sonuç olarak az çözünen bir tuzun kompleks oluşumu ile daha çok çözündüğü görülmektedir. Kompleks oluşumunu kantitatif olarak incelemek için hem çözünürlük ve hem de kompleks oluşum dengeleri birlikte yazılır. Kompleks oluşumuna ilişkin yazılan denge sabitine oluşum sabiti (K ol ) denir. AgCI (suda) <===> Ag + (suda) + CI (suda), (1) Ag + (suda) + 2 NH 3(suda) <===> Ag(NH 3 ) + 2(suda), (2), 1.6 10 Örnek. 0.1 mol AgNO 3 ve 0.01 mol NaCI içeren 1 L hacmindeki bir çözeltide AgCI nin çökmemesi için, NH 3 derişimi ne olmalıdır? Çözüm. Çözeltide mevcut olan [CI ] = 0.01 M dır. Çökelmenin olmaması için, [Ag + ][CI ] << K çç olmalıdır. Buna göre, [Ag + ](0.01 M)<< 1.8*10 10 [Ag + ] << 1.8*10 8 M olmalıdır. Bu durumda kompleksleşmemiş gümüş iyonları derişimi en fazla 1.8*10 8 M olabilir. Bunun anlamı, bütün Ag+ iyonlarının (0.1 mol/l) Ag(NH 3 ) + 2(suda) kompleksine dönüşmesi gerekir. Buna göre; 0.1 1.8 10 1.6 10 0.59 Bu değer kompleksleşmeye girmeyen NH 3 tür. 0.1 M Ag(NH 3 ) + 2(suda), kompleksinin oluşumundan 0.2 M NH 3 vardır. Buna göre toplam NH 3 miktarı = 0.2 + 0.59 = 0.79 M olur. Örnek. Bir çözelti 50 o C sıcaklıkta magnezyum palmitat (Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 ) ile doyuruluyor. Bu çözeltinin 965 ml sis 25 o C sıcaklığa soğutulduğunda kaç mg Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 çöker? 50 o C sıcaklıkta Kçç, Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 = 4.8* 10 12 25 o C sıcaklıkta Kçç, Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 = 3.3* 10 12 Çözüm. Sıcaklık düşmesi ile hacim değişimi ihmal edilebilir. Her bir çözeltide çözünen Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 miktarı bulunur. Çözeltideki tek çözünen palmitat, C 16 H 31 O 2 iyonlarıdır. Çözünme tepkimesi, 8

Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 <==> Mg 2+ + 2 C 16 H 31 O 2 s 2s Kçç = s*(2s) 2 = = 4.8* 10 12 s = 1.1*10 4 M (50 o C sıcaklıkta) Kçç = s*(2s) 2 = = 3.3* 10 12 s = 9.4*10 5 M (25 o C sıcaklıkta) 50 o C sıcaklıkta Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 miktarı için, 0.965 1.1 10 1.04 10, 25 o C sıcaklıkta Mg(C 16 H 31 O 2 ) 2 miktarı için, 0.965 9.4 10 9.07 10, Sıcaklık düşüşünden dolayı çökecek olan Mg palmitat miktarı; 1.04 10 9.07 10 535 Mg palmitat 1 10 8.18 1 Örnek. İçme sularında bulunan F iyonları, dişlerin yapısında bulunan Ca 5 (PO 4 ) 3 OH, hidroksi apatit, bileşiğini Ca 5 (PO 4 ) 3 F, florapatit, bileşiğine dönüştürür. Bu bileşiklerin çözünürlük çarpımları sırasıyla, 1*10 36 ve 1*10 60 dır. Aşağıda verilen denge tepkimelerini kullanarak her iki tuzun molar çözünürlüğünü hesaplayınız. Çözüm. Ca 5 (PO 4 ) 3 OH<==> 5 Ca 2+ + 3 PO 4 3 + OH, Kçç = 1*10 36, Ca 5 (PO 4 ) 3 F<==> 5 Ca 2+ + 3 PO 4 3 + F, Kçç = 1*10 60, Ca 5 (PO 4 ) 3 OH<==> 5 Ca 2+ + 3 PO 4 3 + OH, Kçç = 1*10 36, Derişim, M, Değişim, M, + 5 s 3 s s Dengede, M, 5 s 3 s s Kçç = (Ca 2+ ) 5 * (PO 4 3 ) 3 * (OH ) = (5 s) 5 * (3 s ) 3 * (s) = 1*10 36 s 5 *s 3 * s *5 5 * 3 3 = 1*10 36 s 9 * 5 5 * 3 3 = 1*10 36 s 9 = 1.18*10 41 s = 2.86*10 5 M olur. Bu değer Ca 5 (PO 4 ) 3 OH ın çözünürlüğüdür. Ca 5 (PO 4 ) 3 F bileşeni için de benzer şekilde hesaplama yapılabilir. 9

Ca 5 (PO 4 ) 3 F <==> 5 Ca 2+ + 3 3 PO 4 + F, Kçç = 1*10 60, Derişim, M, Değişim, M, + 5 s 3 s s Dengede, M, 5 s 3 s s Kçç = (Ca 2+ ) 5 * (PO 3 4 ) 3 * (OH ) = (5 s) 5 * (3 s ) 3 * (s) = 1*10 60 s 5 *s 3 * s *5 5 * 3 3 = 1*10 60 s 9 * 5 5 * 3 3 = 1*10 60 s 9 = 1.18*10 65 s = 6.2*10 8 M olur. Bu değer Ca 5 (PO 4 ) 3 F in çözünürlüğüdür. 10