Çözeltiler homojen karışımlardır. Karışım, iki veya daha fazla maddeden oluşan bir yapıdır. Hava, toprak, kan vb. Çeşitli karışım örnekleri. Bileşenlerin doğasına ve dağılımına göre, karışımlar homojen ve heterojen karışımlar olarak sınıflandırılır. Maddelerin dağılımı homojen değilse ve tüm kısımlarda eşit değilse, böyle bir karışıma heterojen karışım denir. Bileşenleri eşit olarak dağılmış bir karışım, tek bir madde olarak gözlenen homojen karışım olarak bilinir. Homojen karışımlar ayrıca aşağıdaki gibi iki kategoriye ayrılabilir:
1- Kolloidler: Bir kolloid, çapı 2 ila 500 nanometre (nm) arasında değişen parçacıklar içeren bir karışımdır. Kolloidler doğada tekdüze görünürler ve baştan sona aynı bileşime sahiptirler ancak bulanık veya opaktırlar. Süt, iyi bir kolloid örneğidir.
2-Çözeltiler: Çözeltiler, birbirinden bağımsız gözlenemeyen, iki veya daha fazla bileşenin (tane boyutu 0,1 nm-1 nm) homojen karışımlarıdır, renkli olabilseler de saydamdırlar. Çevremizdeki hava da bir çözümdür.
Göl, nehir veya okyanustaki su kütlesi saf bir H2O (su) molekülü değil, bir çözeltidir. Soda, maden suyu, şerbet, şekerli su, tuzlu su, bimetalik yani iki katı homojen solüsyonlu bakır kaplar gibi günlük hayatta birçok solüsyon çeşidiyle karşılaşılabilir. Çözeltiler katı, sıvı, katı-katı, katı-sıvı, gazlı, katı-sıvı, sıvı-sıvı, gazlı, katı-gazlı, sıvı-gazlı-gazlı olarak hazırlanabilir. Bir çözeltiyi diğer birçok karışım türünden ayıran en önemli faktör homojen olmasıdır. Homojenlik, karışımı oluşturan bileşenlerin tek bir faz oluşturması ve parçacıkların eşit olarak dağılması anlamına gelir. Bu nedenle, şeker veya tatlandırıcılar gibi kolayca tanınamayan tek tek bileşenlerle bir şişe gazozun tadı her yerdedir. Aynı şekilde tuz su ile karıştırıldıktan sonra tuz taneleri görülmez. Çözelti molekülleri içlerinden geçen bir ışık demetini dağıtmazlar, dolayısıyla ışık ışınının yolu çözeltilerde görülmez. Çözeltilerdeki çözünen parçacıklar veya çözücüler bozulmadan bırakıldığında çökelmez. Çözeltinin bileşenleri basit mekanik filtrasyon (filtrasyon) ile ayrılamaz ve çözeltiler belirli bir sıcaklıkta kararlıdır.
İçindekiler
Çözümlerin bileşenleri ve aşamaları
Çözeltiler, biri çözücü (çözünen) ve diğeri çözünen olmak üzere iki bileşenden oluşur. Bir çözeltinin ana bileşenine çözücü, küçük bileşenine de çözünen denir. Bir çözünen, bir çözücü içinde çözünmüş bir madde veya maddedir. Daha az çözücüye sahiptir. Her iki bileşen de çözeltide% 50 ise, o zaman çözünen terimi her iki bileşen için kullanılabilir. İki sıvı birbiri içinde çözündüğünde ana bileşene çözücü, ikincil bileşene ise çözünen denir. Tuzlu su örneğinde, çözünen bileşen tuzdur çünkü tuz suda çözünür ve miktar sudan azdır. Çözücü, diğer maddelerin çözündüğü ve karışımın daha büyük bir bölümünü oluşturduğu ortamdır. Örneğin, %70 etanol ve %30 sudan oluşan bir çözelti karıştırılırsa çözücü etanol, çözünen sudur. Bir miktar sofra tuzu bir bardak suda eritilirse, su çözücü görevi görürken tuz çözülür. Ortaya çıkan tuzlu su bir çözeltidir.
Çözünenler ve çözücüler, katı, sıvı ve gaz gibi herhangi bir madde halinde olabilir. Sıvı çözeltiler, sıvı bir çözücü içinde çözülmüş bir katı, sıvı veya gazdan oluşur. Çözeltiler sıvı faz ile sınırlı değildir, bunun yerine gaz fazında veya katı fazda bulunabilirler. Farklı fazlardaki maddeler bir çözelti oluşturmak için birleşebilse de, sonuç her zaman tek bir fazdır. Aynı fazda bileşenler içeren çözeltiler için, en düşük konsantrasyon çözünendir ve en yüksek bolluk çözücüdür. Örnek olarak hava verilirse, oksijen gazları (yaklaşık yüzde 21) ve karbondioksit (yüzde 0,0391 daha yüksek veya daha düşük) çözülürken, nitrojen gazı (havada yaklaşık yüzde 78) çözücüdür.
çözüm türleri
Herhangi bir madde hali (katı, sıvı veya gaz), bir çözeltinin oluşumu sırasında hem çözünen hem de çözücü olarak hareket edebilir. Bu nedenle, çözünenin ve çözücünün fiziksel durumlarına bağlı olarak birden fazla çözünen türü vardır. Aşağıda, farklı çözüm türleri ve her türün iyi bilinen bazı örnekleri verilmiştir.
Sıvı çözücülerle çözümler:
1-sıvı katı çözeltiler
Çözücü bir sıvıdır ve çözünen bir katıdır. Buna bir örnek, şeker ve tuz gibi maddelerin sudaki çözeltisidir. Günlük hayatta tuzlu su, şekerli su veya şerbet şeklinde karşımıza çıkar.
2-sıvı-sıvı çözeltiler
Hem çözücü hem de çözünen sıvıdır. Sirke, su ve asetik asit çözeltisidir. El dezenfektanları temel olarak su ile karıştırılmış etanolden oluşan solüsyonlardır. Kolonya, su ve alkolün homojen bir şekilde karıştırılmasıyla oluşur. Antifriz, su ve etilen glikolün karıştırılmasıyla oluşturulur.
3. Gaz-sıvı çözeltileri
Çözücü bir sıvıdır ve çözünen bir gazdır. Bu solüsyonlara örnek olarak deniz suyunda çözünmüş oksijen gazı ve soda, gazoz ve kola gibi alkolsüz içeceklerde suda çözünmüş karbondioksit gazı verilebilir.
Katı solvent çözeltileri:
1-katı sıvı çözeltiler
Çözücü bir katıdır ve çözünen bir sıvıdır. Örnekler arasında sulu tuzlar ve diş dolgularında kullanılan cıvada çözünen gümüşten oluşan amalgam yer alır. Sıvı cıva ayrıca çinko, bakır ve altın gibi metalleri de çözebilir.
2-katı gaz çözeltileri
Çözücü bir katıdır ve çözünen bir gazdır. Paladyumda (bir metal) çözünmüş hidrojen gazı bu tür çözeltilere bir örnektir.
3-katı çözümler
Hem çözücü hem de çözünen katıdır. Katı çözeltiler genellikle iki veya daha fazla katının yüksek sıcaklıklarda eritilmesini, karıştırılmasını ve ardından soğutma ve katılaştırmayı içerir.
Bakır ve bronz gibi metal alaşımları bu tür çözümlerin örnekleridir. Örneğin, bakır ve kalay (her ikisi de katı metaller) karıştırılarak bronz (bronz olarak da adlandırılır) adı verilen katı bir çözelti oluşturulur. Lehimleme bakır ve çinkodan, lehim ise kurşun ve kalaydan üretilir. Paslanmaz çelik ayrıca nikel, demir, krom ve karbonun karıştırılmasıyla elde edilir. Öte yandan, som gümüş, katı bir gümüş (% 92,5) ve bakır (% 7,5) çözeltisi olan bir alaşımdır. Som gümüş üretilirken bazen bakır yerine platin ve nikel gibi diğer metaller eklenir. Som gümüş, saf gümüşten daha dayanıklıdır ve takı ve takılar yapmak için kullanılır. Som gümüş ürünlerin farklı ayarları olabilir. Örneğin, 800 karatlık bir gümüş parçasında, gümüşün yüzde 80’i (1 kilogram saf gümüş içindeki saf gümüş oranı 800 gram ve alaşımın geri kalanı (200 gram farklı bir metal) ayardır. .
Gaz solvent çözümleri:
1- Katı gaz çözümleri
Çözücü gaz, çözünen katıdır. Bir örnek, iyot ve kafur gibi katıların havaya süblimleşmesidir. Süblimleşmede, ısıtılan katı sıvıya dönüşmeden doğrudan gaz haline gelir.
2- Gaz ve sıvı çözeltiler
Çözücü bir gazdır ve çözünen bir sıvıdır. Bir aerosol, havada bulunan su buharıdır.
3- Gaz çözümleri
Gaz bir çözücü ve bir çözünendir. Atmosferdeki hava, başta azot (nitrojen) ve oksijen olmak üzere çok sayıda gazın bir çözeltisidir. Metan, etan, bütan ve propan gibi çeşitli gaz halindeki organik bileşiklerin bir çözeltisi olan doğal gaz, aynı zamanda gazdan gaza bir çözeltidir.
çözelti konsantrasyonu
Belirli bir çözeltide çözünen madde miktarına çözeltinin derişimi denir. Bir çözeltinin konsantrasyonu nicel ve nitel olarak ifade edilebilir. Kantitatif olarak kütle oranı, hacim oranı, milyonda parça olarak ifade edilebilir. Niteliksel olarak, seyreltik bir çözelti (çok miktarda çözücü içinde çok az çözünen içeren) veya konsantre (konsantre) bir çözelti (çok miktarda çözünen içeren bir çözelti) olarak ifade edilebilir.
sıcaklık ve çözünürlük
Maddelerin birbirine karışmasına çözünme denir. Belirli bir hacimdeki çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarına çözünürlük denir. Genellikle sudaki çözünürlük gram/100 mL olarak ifade edilir. Çözenin doğası, çözücünün doğası, sıcaklık ve basınç bir maddenin çözünürlüğünü etkiler. Katılar göz önüne alındığında, sıcaklık ve çözünürlük arasındaki ilişki basit veya öngörülebilir değildir. Bir katının çözünürlüğü genellikle artan sıcaklıkla artmasına rağmen, bir maddenin yapısı ile çözünürlüğünün sıcaklığa bağımlılığı arasında basit bir ilişki yoktur. Pek çok bileşik (glikoz ve CH3CO2Na gibi), artan sıcaklıkla çözünürlükte önemli bir artış gösterir. Diğerleri (NaCl ve K2SO4 gibi) biraz değişir ve yine diğerleri (Li2SO4 gibi) artan sıcaklıkla daha az çözünür hale gelir.
Doymamış, doymuş ve aşırı doymuş çözeltiler
Maksimum çözünürlüğüne ulaşmamış bir çözeltiye doymamış bir çözelti denir. Bu, belirli bir sıcaklıkta çözücüye daha fazla çözünen eklenebileceği ve çözünmenin yine de gerçekleşeceği anlamına gelir.
Maksimum erime noktasına ulaşan çözeltiye doymuş çözelti denir. Belirli bir sıcaklıkta bu noktada daha fazla çözünen eklenirse, çözelti içinde çözünmez. Bunun yerine, çözeltinin dibinde bir katı olarak çökeltilmiş olarak kalır. Bu nedenle, fazla miktarda çözünen varsa (gaz, sıvı veya katı gibi başka bir faz olarak mevcut olabilir) bir çözeltinin doymuş olduğu söylenebilir. Doymuş bir çözeltide çözünen madde miktarında belirgin bir değişiklik yoktur, ancak sistem hiçbir şekilde statik değildir. Aslında, çözünen sürekli olarak çözünür ve eşit oranlarda çökelir. Bu fenomene homeostaz denir.
Özel durumlarda, çözelti aşırı doymuş olabilir. Aşırı doymuş çözeltiler, normal doyma noktalarının ötesinde çözünen çözeltilerdir. Sıcaklığını veya basıncını artırarak daha fazla çözünen eklenebilen doymuş bir çözeltiye aşırı doymuş çözelti denir. Bu çözeltilerde genellikle kristaller oluşmaya başlar. Örneğin, sodyum asetat 270 K’de (-3,15 °C) çok yüksek bir çözünürlüğe sahiptir. Soğutulduğunda, bu çözelti kararlı bir çözünen madde olarak kalır. Bununla birlikte, çözeltiye aşılayıcı bir kristal eklendiğinde, ilave çözünen hızla katılaşacaktır. Kristalleşme işlemi sırasında ısı açığa çıkar ve çözelti ısıtılır. Yaygın el ısıtıcıları, ısı üretmek için bu kimyasal işlemi kullanır.
Bir katının sıvı içinde çözünmesi
Polar çözünenler polar solventlerde çözünürken, polar olmayan çözünenler polar olmayan solventlerde çözünür. Bu, tüm katıların her tür sıvıda çözünmediği anlamına gelir. Polar katılar polar sıvı solventlerde çözünürken, polar olmayan katılar polar olmayan sıvı solventlerde çözünür.
Bir katının uygun bir sıvı içindeki çözünürlüğü, sıcaklıktaki değişikliklerden etkilenir. Bu tür çözümlerde dinamik denge Le Chateliers prensibini takip etmelidir.
* Neredeyse doymuş bir çözelti için çözünme işlemi endotermiktir. Bu durumda sıcaklık arttıkça çözünürlük artar.
* Ekzotermik bir işlem için, artan sıcaklıkla çözünürlük azalır.
Katılar ve sıvılar sıkıştırılamaz veya çok az sıkıştırılabilir, dolayısıyla basınçtaki bir değişiklikten neredeyse hiç etkilenmezler. Bu nedenle, bir katının bir sıvı içindeki çözünürlüğü basınçtan etkilenmez.
Bir gazın sıvı içinde çözünmesi
Bir gazın bir sıvı içindeki çözünürlüğü, basınç ve sıcaklıktan büyük ölçüde etkilenir. Henry yasası, bir gazın bir çözücü içindeki basıncı ve çözünürlüğü arasındaki nicel ilişkiyi ilk kez formüle eden İngiliz kimyager William Henry tarafından geliştirilmiştir. Kanun, sabit bir sıcaklıkta, bir gazın bir sıvı içindeki çözünürlüğünün, sıvının veya çözeltinin yüzeyi üzerindeki gazın kısmi basıncıyla doğru orantılı olduğunu belirtir. Dalton, bir gazın sıvı bir çözeltideki çözünürlüğünün, gazın kısmi basıncının bir fonksiyonu olduğunu kanıtladı. Çözeltideki gazın moleküler fraksiyonu, gazın çözelti üzerindeki kısmi basıncıyla orantılıdır. Başka bir Henry Yasası türü, bir gazın buhar fazındaki kısmi basıncının, çözeltideki gazın moleküler fraksiyonu ile doğru orantılı olduğunu belirtir. Henry Yasası şu durumlarda geçerlidir:
* İçeceklerdeki karbondioksitin çözünürlüğünü arttırmak için meşrubat üretiminde Henry kanunu uygulanır.
* Yüksek rakımlarda yaşayan insanların kanlarındaki oksijen konsantrasyonu düşüktür ve kendilerini uyuşuk ve halsiz hissederler. Bu duruma hipoksi denir. Yüksek irtifalara çıkan dağcılarda da görülür.
Dalgıçlar su altına girdiklerinde yüksek basınçlı hava solurlar. Artan basınç, gazların kandaki çözünürlüğünü arttırır. Yüksek nitrojen (nitrojen) ve diğer gaz konsantrasyonları ölümcül olabilir. Erime ekzotermik bir işlemdir, bu nedenle sıcaklık arttıkça çözünürlük azalır.
kaynak:
https://byjus.com/chemistry/solution-properties-concentration/
https://www.vedantu.com/chemistry/solutions
https://kimyaogren.wordpress.com/cozeltiler/cozelti-nedir/
http://kimya.fen.firat.edu.tr/sites/kimya.fen.firat.edu.tr/files/%C3%87%C3%B6zeltiler%20Ders%20Notu.pdf
yazar: Özdaş süpervizörü
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]