GENEL KİMYA
ÇÖZELTİLER
Homojen karışımlara çözelti denir. Çözelti bileşiminin ve özelliklerinin çözeltinin her yerinde aynı olması sebebiyle çözelti, «homojen» olarak nitelendirilir. Çözeltinin değişen oranlarda iki ya da daha fazla bileşenden oluşmasından dolayı çözelti, «karışım» olarak nitelendirilir.
Çözeltinin miktarca fazla olan kısmına (katı, sıvı, gaz gibi fiziksel hali belirleyen) çözücü denir. Çözücü içinde çözünmüş olan diğer bileşene ise çözünen denir. Daha fazla miktarda çözünen madde içeren çözeltiye derişik çözelti denir. Çok düşük oranda çözünen madde içeren çözeltiye seyreltik çözelti denir. Bir metalin çözücü olduğu katı çözeltilere alaşım denir.
Çözelti Derişimi Bir çözücü ya da çözeltide bulunan çözünen madde miktarının ölçüsüne derişim denir. Çözünen ve çözeltinin kütle oranlarının yüzdesini belirten derişime kütle yüzdesi (%W/W) denir. a; gram madde, b; gram çözücüde çözünmüş ise, çözünenin yüzdesi X a, Çözünen ve çözeltinin hacim oranlarının yüzdesini belirten derişime hacim yüzdesi (%V/V) denir. a hacim birimi madde b hacim birimi çözücüde çözünmüş ise, çözünenin hacimce yüzdesi X a, Çözünenin kütlesinin ve çözeltinin hacim oranlarının yüzdesini belirten derişime kütle/hacim yüzdesi (%W/V) denir.
1 litre çözeltide 1 mg çözünen maddenin derişimine ppm denir. Milyonda bir kısım demektir. 1 litre çözeltide 1 μg çözünen maddenin derişimine ppb denir. Milyarda bir kısım demektir. 1 litre çözeltide 1 ng çözünen maddenin derişimine ppt denir. Trilyonda bir kısım demektir.
Mol kesrinin 100 ile çarpılmasına mol yüzdesi denir.
Çözeltinin 1 litresinde çözünen maddenin mol miktarına molarite denir. 1 kilogram çözücüde çözünen maddenin mol miktarına molalite denir. Molar birimler sıcaklığa bağlıyken, molal birimler sıcaklıktan bağımsızdır. * 1 litre çözeltide çözünmüş olan maddenin eşdeğer gram sayısına normalite denir. TD; maddenin tesir değerliğini, M A ; çözünen maddenin molekül ağırlığını, g; çözünen maddenin gram cinsinden miktarını ifade etmektedir.
Çözünme ve Çözelti Entalpisi Saf çözücü çözücü moleküllerinin ayrılması H a > 0 Saf çözünen çözünen moleküllerinin ayrılması H b > 0 Ayrılmış çözücü ve çözünen molekülleri çözelti H c < 0 Toplam: saf çözücü + saf çözünen çözelti H çöz. = H a + H b + H c
H çöz nin büyüklüğü H çöz. nin büyüklüğü ve işareti H a, H b ve H c nin değerlerine bağlıdır. Bunlar ise moleküller arasındaki üç tür çekim kuvvetinin büyüklüğüne bağlıdır. Bununla ilgili dört olasılık vardır. Moleküller arası çekim kuvvetleri aynı tür ve eşit büyüklükte iseler, çözelti oluşur ve bu çözeltinin özellikleri saf bileşenlerin özellikleri ile öngörülür. Böyle çözeltilere ideal çözeltiler denir. H çöz = 0 Farklı moleküller arasındaki çekim kuvvetleri aynı tür moleküller arasındaki çekim kuvvetlerinden fazla ise yine çözelti oluşur. Bu tür çözeltilerin özellikleri önceden öngörülemez. Böyle çözeltilere ideal olmayan çözeltiler denir. H çöz < 0
Çözünen ve çözücü molekülleri arasındaki çekim kuvvetleri aynı tür moleküller arasındaki çekim kuvvetlerinden biraz zayıfsa ideal olmayan çözelti oluşur. H çöz > 0 Farklı moleküller arasındaki çekim kuvvetleri aynı tür moleküller arasındaki çekim kuvvetlerinden çok küçükse heterojen karışım oluşur. Çözünme olmaz. Özetle; benzer benzeri çözer.
Çözelti Oluşumu ve Denge Sıvı haldeki bir çözücü ile katı haldeki bir çözünen karıştırıldığında, başlangıçta sadece çözünme olur, kısa sürede çözünmenin tersi olan çökelme belirginleşir. Yani çözünmüş olan bazı atom, iyon ve moleküller çözünmeden önceki hallerine geri dönerler. Çözünme ve çökelme aynı hızla gerçekleştiğinde dinamik denge oluşur ve çözeltideki çözünen miktarı sabit kalır. Bu çözeltilere doymuş çözeltiler denir. Doymuş çözeltinin derişimine çözünürlük denir.
Doymuş bir çözeltide bulunması gereken çözünenden daha az miktarda çözünen bulunursa bunun tamamı çözünür ve böyle çözeltilere doymamış çözeltiler denir. Doymuş bir çözelti hazırlandıktan sonra sıcaklığın artırılmasıyla çözeltide çözünmüş bulunan madde miktarı doymuş çözeltide bulunması gerekenden daha fazla olur ve böyle çözeltilere aşırı doymuş çözeltiler denir. Genel olarak iyonik bileşiklerin çözünürlüğü sıcaklıkla artar. SO 3-2, SO 4-2, AsO 4-3, PO 4-3 anyonlarını içeren bileşikler hariçtir.