ÇÖZELTİLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc.  Permission required for reproduction or display.

İki veya daha fazla maddenin homojen karışımına çözelti adı verilir. Az miktarda olan madde veya maddelere çözünen; çok miktarda olan maddeye ise çözücü adı verilir. 12.1

Suda NaCl çözeltisi NaCl(aq)=katı+sıvı Hava=gaz+gaz Pd içinde H2(g)=gaz+katı Etanol-su=sıvı+sıvı Gazlı içecekler=gaz+sıvı

Alaşım=katı+katı Lehim=Sn+Pb Pirinç=Zn+Cu

Sodyum asetatın aşırı doymuş çözeltisine bir çekirdek kristal Bir çözücünün belirli bir sıcaklıkta çözebildiği en yüksek miktarda çözünen içeren çözeltilere doymuş çözelti adı verilir. Çözücünün belirli bir sıcaklıkta çözebildiği max. miktardaki çözünenden daha azını içeren çözeltilere doymamış çözelti adı verilir. Bir çözelti belirli bir sıcaklıkta çözülebilen max. miktardan daha fazla çözünen içeriyorsa bu çözelti de aşırı doymuş çözelti olarak adlandırılır. Sodyum asetatın aşırı doymuş çözeltisine bir çekirdek kristal eklendiğinde bu çekirdek etrafında hızla kristallenme başlar. 12.1

Çözünme olayında üç tür etkileşim rol oynar: çözücü-çözücü çözünen-çözünen çözücü-çözünen DHçözünme = DH1 + DH2 + DH3 12.2

SIMILLIA SIMILIBUS SOLVUNTUR (Benzer benzeri çözer) Benzer moleküllerarası kuvvetlere sahip olan iki madde birbiri içinde kolayca çözünür. apolar moleküller apolar çözücülerde CCl4 , C6H6 de polar moleküller polar çözücülerde C2H5OH , H2O de İyonik bileşikler polar çözücülerde çözünürler NaCl , H2O veya NH3 de 12.2

Seyrelme M1V1 = M2V2

Çözünme artan sıcaklıkla artar, azalan sıcak ile azalır Sıcaklık ve Çözünme Sıcaklığın fonk. Olarak çözünme Çözünme artan sıcaklıkla artar, azalan sıcak ile azalır 12.4

Çözünme genellikle artan sıcaklıkla azalır. O2 gazının sıcaklığa bağlı çözünmesi Çözünme genellikle artan sıcaklıkla azalır. 12.4

KONSATRASYON BİRİMLERİ Bir çözeltinin konsantrasyonu çözücü yada çözeltide bulunan madde miktarıdır. Kütlece Yüzde x 100% çözünen kütlesi Çözünen kütlesi + çözücü kütlesi % Yüzde = = x 100% Çözünen kütlesi Çözeltinin kütlesi Örnek: %10 NaCl çözeltisi 100gr çözeltide 10 gr NaCl vardır. 12.3

Hacimce Yüzde x 100% çözünen hacmi çözelti hacmi % Yüzde = Örnek: %10 C2H5OH çözeltisi 100ml çözeltide 10 ml C2H5OH vardır. Kütle/ Hacim Yüzdesi x 100% Çözünen kütlesi çözelti hacmi % Yüzde = Örnek: %10 NaCl çözeltisi 100ml çözeltide 10 gr NaCl vardır.

Mol Fraksiyonu(kesri) (X) XA = A nın mol sayısı Tüm bileşenlerin mol sayılarının toplamı Mol fraksiyonunun birimi yoktur.

Molarite (M) Çözünenin mol sayısı M = Hacim (L) çözelti Molalite (m) Kütle (kg) çözücü 12.3

5,86 mol etanol = 270 g (5,86 x 46) dır. (çözünen madde) ÖRNEK: Yoğunluğu 0,927 g/mL olan 5,86 M etanol (C2H5OH, MA = 46 g/mol) çözeltisinin molalitesini hesaplayınız m = Çözünenin mol sayısı Çözücü kütlesi (kg) M = Çözünenin mol sayısı Çözelti Hacmi (l) 1 L çözelti için: 5,86 mol etanol = 270 g (5,86 x 46) dır. (çözünen madde) 927 g çözelti (1000 mL x 0.927 g/mL) Çözücü kütlesi = çözelti kütlesi – çözünen kütlesi = 927 g – 270 g = 657 g = 0.657 kg m = Çözünenin mol sayısı Çözücü kütlesi (kg) = 5.86 mol C2H5OH 0,657 kg çözücü = 8.92 m 12.3

Elektrolit Olmayan Çözeltilerin Koligatif (Sayısal) Özellikleri Koligatif Özellikler çözünen maddenin doğasından bağımsız olarak yalnızca çözeltideki madde miktarına dayanan özelliklerdir.Elektrolit olmayan çözeltilerin sayısal özelliklerini tartışmak için konsantrasyonu0.2M olan seyreltik çözeltiler ele alınır. Buhar-basıncı azalması Çözünen bir madde uçucu değil ise çözeltinin buhar basıncı her zaman için saf çözücününkinden daha düşük olur. Bu ilişki Raoult Kanunu ile ifade edilir. Raoult Kanunu: Bir çözeltiyi oluşturan çözücünün kısmi basıncı (P1), saf çözücünün buhar basıncı P01 ile çözücünün mol fraksiyonu çarpımına eşittir. 12.6

X1 = çözeltinin mol fraksiyonu P 1 = saf çözücünün buhar basıncı P1 = X1 P 1 X1 = çözeltinin mol fraksiyonu Raoult Kanunu Çözeltide yalnızca bir çözünen varsa: X1 = 1 – X2 P 1 - P1 = DP = X2 X2 = çözünenin mol fraksiyonu

Kaynama Noktası Yükselmesi DTb = Tb – T b T b saf çözücünün kaynama noktası T b çözeltinin kaynama noktası Tb > T b DTb > 0 DTb = Kb m m molalite Kb verilen bir çözücü için molal kaynama noktası yükselmesi sabiti (0C/m) 12.6

Donma Noktası Düşüşü DTf = T f – Tf T f > Tf DTf > 0 DTf = Kf m T f saf çözücünün donma noktası T f çözeltinin donma noktası T f > Tf DTf > 0 DTf = Kf m m çözeltinin molalitesi Kf verilen çözücü için molal donma noktası düşüşü sabiti (0C/m) 12.6

12.6

DTf = Kf m Kf su = 1.86 0C/m DTf = Kf m = 1.86 0C/m x 2.41 m = 4.48 0C ÖRNEK: 478 g etilen glikol (MA 62,01 g/mol) içeren 3202 g of suyun donma noktasını bulunuz. DTf = Kf m Kf su = 1.86 0C/m = 3,202 kg çözüsü (Su) 478 g x 1 mol 62,01 g m = Çözünenin mol sayısı Çözücü kütlesi (kg) = 2.41 m DTf = Kf m = 1.86 0C/m x 2.41 m = 4.48 0C DTf = T f – Tf Tf = T f – DTf = 0.00 0C – 4.48 0C = -4.48 0C 12.6

Osmotik Basınç (p) Ozmoz çözücü moleküllerinin gözenekli bir membrandan seyreltik çözeltiden derişik çözeltiye doğru seçimli olarak geçişidir. Yarı geçirgen membran çözücü moleküllerinin geçişine izin verirken çözünenin moleküllerini engeller. Ozmotik basınç (p) ozmozu durdurmak için gereken basınçtır. seyreltik derişik 12.6

Ozmotik Basınç (p) p = MRT M çözeltinin Molaritesi R gaz sabiti T sıcaklık (K) 12.6

Eğer iki çözelti, eşit konsantrasyona sahip ise, aynı ozmotik basınca sahiptirler. Bu çözeltilere izotonik denir. Eğer iki çözeltinin ozmotik basınçları eşit değilse, daha derişik olan çözeltiye hipertonik, daha seyreltik olana hipotonik adı verilir.

Bir Hücre İçin 12.6

KOLLOİDLER Kolloid bir maddenin yayıcı ortam olan diğer bir madde içerisinde partiküller halinde dağılmasıyla oluşur. Partiküller süspanse olacak kadar küçük, ışığı yayacak kadar büyük olmalıdır. (Tyndall etkisi). Kolloid vs. çözelti kollodial partikülleri çözünen moleküllerinden daha büyüktür. kollodial süspansiyon homojen bir çözelti değildir 12.8