KARIŞIMLARIN SINIFLANDIRILMASI

... konulu sunumlar: "KARIŞIMLARIN SINIFLANDIRILMASI"— Sunum transkripti:

1 KARIŞIMLARIN SINIFLANDIRILMASI
HAZIRLAYAN FEHMİ GÜR

2 KARIŞIMLARIN SINIFLANDIRILMASI
İçerik: Heterojen ve homojen karışımlar Sıcaklığın ve basıncın çözünürlüğe etkisi Farklı maddelerin çözünürlüklerinin karşılaştırılması Çözünürlük maddenin kimlik özelliği midir? Karışımların bileşimleri değiştikçe fiziksel özellikleri değişir mi? Karışımlar hangi özelliklerine göre sınıflandırılır? Karışımların sınıflandırılmasında belirleyici olan faktörler nelerdir? Farklı maddelerin çözünürlükleri aynı mıdır? Çözünürlüğü neler etkiler?

3 KARIŞIMLAR Doğadaki maddelerin çoğu saf halde bulunmaz. Çevremizde gördüğümüz maddeler genellikle karışım halindedir. Soluduğumuz hava, yediğimiz çikolata, kek, içtiğimiz meyve suyu, süt hatta kullandığımız maddeni para değişik türde maddelerin karışımıdır. Tüm karışımlar aynı özellikte midir? Meyve salatası ve tuzlu suyun farkı nedir? Süt bir karışımdır, homojenize edilmiş süt ne anlama gelir? Meyve salatası değişik meyvelerden oluşan bir karışımdır. Karışım iki ya da daha fazla maddenin kimyasal özelliklerini kaybetmeden oluşturdukları fiziksel sistemledir. Karışımı oluşturan maddelerin her birine bileşen denir. Saf su ve tuzlu su görünüş olarak birbirinden farksızdır.

4 KARIŞIMLAR Karışımı oluşturan maddeler karışım içinde dağılma şekillerine göre; homojen ve heterojen karışım olarak ikiye ayrılır. HETEROJEN KARIŞIM Tuzlu su, şekerli su, alkol – su, gazoz ve hava gibi birbiri içerisinde her bölümünde eşit şekilde dağılmış olan karışımlara homojen karışım denir. Homojen karışımlara aynı zamanda çözelti denir. Sis, meyve salatası, duman, köpük vb. karışımlar ise her bölümünde eşit dağılmadığı için heterojen karışım olarak adlandırılır. Heterojen karışımlar kendi aralarında süspansiyon, emülsiyon, aerosol ve koloit vb. olmak üzere gruplara ayrılır. HOMOJEN KARIŞIM

5 KARIŞIMLAR Bir katının sıvı içerisinde çözünmeyip dağılmasıyla oluşan karışımlara süspansiyon denir. Örneğin tebeşir tozu su karışımı bir süspansiyondur. Süt Çözünmeyen iki sıvının birbiri içerisinde heterojen dağılmasıyla oluşan karışımlara emülsiyon denir. Zeytinyağı – su karışımı emülsiyona örnektir. HETEROJEN KARIŞIMLAR Bir sıvının veya bir katının gaz içinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlara aerosol denir. Duman ve sis örnek verilebilir. Sis Bir maddenin sıvı içerinde “asılı” kalmasıyla oluşan heterojen karışımlara koloit karışımlar denir. Süt bir koloit karışımdır. Su + Zeytinyağı

6 KARIŞIMLAR Karışımı oluşturan bileşenler farklı fiziksel hallerde olabilir HOMOJEN KARIŞIMLAR Fiziksel Hal Karışım Bileşenler Katı – kat Alaşım Bakır – Çinko Katı – sıvı Tuzlu su Tuz – su Sıvı – sıvı Kolonya Su – Etilalkol Sıvı – gaz Gazoz Su – CO2 Gaz – gaz Hava H2 – N2 HETEROJEN KARIŞIMLAR Katı – katı Beton Kum – çimento Çamur Su – toprak Emülsiyon Su – zeytinyağı Aerosol Sis Bronz Beton

7 Çözünen + Çözücü = Çözelti
KARIŞIMLAR ÇÖZELTİ VE ÇÖZÜNÜRLÜK Bileşimi her yerde aynı olan karışımlara homojen karışım denir. Homojen karışımlara çözeltiler de denir. Bir çözelti çözücü ve çözünende oluşur. Çözünen daha az miktarda, çözücü ise çözünene göre daha fazla miktarda olan maddedir. Bir yemek kaşığı şeker suda çözündüğünde bileşimi her yerde aynı olan homojen karışım elde edilir. Bu homojen karışımda şeker çözünen su ise çözücüdür. Çözücüsü su olan çözeltilere sulu çözeltiler denir. Çözünen + Çözücü = Çözelti Şeker Su Şekerli su

8 FİZİKSEL HALLERİNE GÖRE ÇÖZELTİLER
KARIŞIMLAR FİZİKSEL HALLERİNE GÖRE ÇÖZELTİLER Çözeltilerin fiziksel durumunu genellikle çözücüler belirler. Çözeltiler fiziksel haline bağlı olarak katı, sıvı veya gaz halinde bulunabilirler. Katı çözeltiler, sıvı çözeltiler ve gaz çözeltiler olarak isimlendirilebilirler. ÇÖZELTİ TÜRLERİ Bileşen 1 Bileşen 2 Çözeltinin Durumu Örnek Gaz Sıvı Katı Hava Sodalı su (suda CO2) Paladyumda H2 Suda etil alkol Suda NaCl Prinç Cu/Zn),lehim (Sn/Pb)

9 SORU1:(ÖSS 1995) KARIŞIMLAR
Aşağıdakilerin hangisinde, verilen çözelti türünün karşısındaki örnek yanlıştır? Çözelti Çözücü çözünen örnek A-) Sıvı katı Deniz suyu B-) Sıvı Sıvı Kolonya C-) Gaz Sıvı Gazoz D-) Gaz Gaz Hava E-) Katı Katı Tunç Cevap

10 ÇÖZÜNENİN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE GÖRE
KARIŞIMLAR ÇÖZÜNENİN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE GÖRE Kimyacılar çözeltileri bir katıyı çözme gücüne bağlı olarak karakterize ederler. Bunlar doymuş çözelti, belirli bir sıcaklıkta, söz konusu bir çözücü ortamında bir katının çözünebilen maksimum miktarını içerir. Doymamış çözelti ise çözebilme gücünden daha az miktarda katı içerir. Bir üçüncü tür aşırı doymuş çözelti ise, doymuş çözeltide mevcut olandan daha fazla katı içerir.Aşırı doymuş çözeltiler çok kararlı çözeltiler değildirler. Zamanla çözünen maddenin bir kısmı kristal olarak, aşırı doymuş çözeltiden ayrılırlar. Kristalleşme, çözünen katının çözeltiden ayrılıp, kristaller oluşturma işlemidir. Örneğin; 20 oC ta 100 mL suda en fazla 36 gr. NaCl tuzu çözünebilir. Bu sıcaklıkta; 100 mL suya 36 gr. NaCl ekleyerek oluşturulan çözelti doymuş çözeltidir. 100 mL suya 36 gramdan daha az NaCl ekleyerek oluşturulan çözelti doymamış çözeltidir. Özel koşullarda 100 mL suya 36 gramdan daha fazla NaCl ekleyerek oluşturulan çözelti aşırı doymuş çözeltidir.

11 ÇÖZÜNENİN MİKTARINA GÖRE
KARIŞIMLAR ÇÖZÜNENİN MİKTARINA GÖRE Çözeltiler içerdikleri çözünen maddenin göreceli miktarlarına göre seyreltik ve derişik olmak üzere ikiye ayrılırlar. Verilen bir çözelti için belirli miktar çözücüde çözünmüş madde miktarına Derişim denir. Derişimin düşük olduğu çözeltilere seyreltik çözeltiler, derişimin yüksek olduğu çözeltilere ise derişik çözeltiler denir. Laboratuarlarda en çok asit çözeltilerinin kıyaslanmasında kullanılır. 0,5 M HCl çözeltisi 100 mL 1 M HCl çözeltisi 100 mL 1,5 M HCl çözeltisi 100 mL

12 ELEKTRİK İLETKENLİKLERİNE GÖRE
KARIŞIMLAR ELEKTRİK İLETKENLİKLERİNE GÖRE Suda çözünen tüm maddeler iki kategoriden birinde bulunurlar; elektrolit ve elektrolit olmayan. Bir elektrolit suda çözündüğünde elektriği iletebilen çözelti oluşturabilen maddedir ve oluşan çözelti elektrolit çözeltidir. Elektrolit olmayan ise suda çözündüğünde elektriği iletmeyen maddedir. Oluşan çözelti ise elektrolit olmayan çözeltidir. Örnek: NaCl (k) H2O  Na + (aq) + Cl- (aq) (elektrolit çözelti) C6H12O6 (k) + H2O  C6H12O6 (suda) (elektrolit olmayan çözelti) Elektriksel iletkenlik; İyonların derişimi ile doğru orantılıdır. Sıcaklıkla doğru orantılıdır. Çünkü iyonların hızını artırır.

13 KARIŞIMLAR ÇÖZÜNÜRLÜK = =
Belli sıcaklıkta, verilen miktardaki bir çözücüde çözünebilen maksimum madde miktarıdır. Çözünürlük verilen sıcaklıkta doymuş çözeltinin derişimi olarak ta tanımlanır. Kullanılan hacim 100 cm3 ya da 100 mililitredir. Genellikle kimyada çözücü sudur. Çözünürlüğü aşağıdaki formülle ifade edebiliriz Çözünürlük Çözünenin Kütlesi (gram) 100 gr. Su = Doygun bir çözeltideki çözünen maddenin oranı aşağıdaki formülle ifade edilebilir. Doygun çözeltideki çözünen maddenin oranı (%) Çözünen Maddenin Kütlesi Çözelti Kütlesi = X 100

14 KARIŞIMLAR MERAKLISINA…..
Bazı durumlarda çözeltideki çözünen madde miktarı yaşamsal öneme sahiptir. Örneğin hastaya verilen “serum” da % 0,05 NaCl çözeltisi vardır. Bu değer 100 gram çözelti içinde 0,05 gram NaCl çözündüğünü belirtir. Yani çözünenin kütlesinin çözeltiye oranı 0.05 /100 dür. Serumda tuz oranını fazla olmasının vücuda zararları neler olabilir? Serum bir çözeltidir.

15 KARIŞIMLAR Örnek 1: Sodyum klorunun 20 oC ta çözünürlüğü 36 gr/100 ml sudur. Buna göre Çözeltideki tuz yüzdesi nedir? Çözüm:

16 KARIŞIMLAR Örnek 2: 30 gr şekerin 120 gr suda çözünmesiyle oluşan çözeltide çözünen şekerin kütlece yüzdesi nedir? Çözüm:

17 KARIŞIMLAR Örnek 3: Kütlece % 20 lik 400 gr şeker çözeltisinde kaç gram şeker çözünmüştür? Çözüm:

18 KARIŞIMLAR Örnek 4: 192 gr su ve 48 gr tuz ile hazırlanan çözelti kütlece yüzde kaçlıktır? Çözüm:

19 KARIŞIMLAR Örnek 5: Potasyum sülfatın 50 oC’taki çözünürlüğü 16,5 gr/ 100 gr sudur. Bu sıcaklıkta 200 gr su ile hazırlanan doymuş çözeltinin kütlesi kaç gramdır? Çözüm:

20 ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER
KARIŞIMLAR ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Uzun süre buzdolabında bekletilen reçelin kristalleşmesinden halk arasında “reçel şekerlendi” diye söz ederiz. Reçel ısıtılırsa eski haline döner. Peki reçelin neden şekerlendiğini hiç düşündünüz mü? Isıtma nasıl bir etki yaparak reçeli eski haline getirir? Sıcaklık şekerin çözünürlüğünü nasıl etkiler? Çözücü ve çözünenin cinsi Sıcaklık Basınç Ortak iyon etkisi Çözücü ve çözünenin cinsi Sıcaklık Basınç Ortak iyon etkisi Polar maddeler genellikle polar çözücülerde, apolar maddeler genellikle apolar çözücülerde çözünürler. Şeker ve tuz gibi maddeler suda iyi çözünürken yağlı boya ise apolar çözücü olan benzende çözünürler. ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER ÇÖZÜCÜ VE ÇÖZÜNENİN CİNSİ

21 KATILARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE SICAKLIĞIN ETKİSİ
KARIŞIMLAR KATILARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE SICAKLIĞIN ETKİSİ Sıcaklık oC Çözünürlük gr/100 mL su Çözünürlüğü etkileyen en önemli faktörlerden biri sıcaklıktır. Sıcaklığın çözünürlüğe etkisi maddenin cinsine ve fiziksel hallerine göre değişir. Katıların çözünürlüğüne sıcaklığın etkisini yandaki grafiği inceleyerek görelim. Başlangıç sıcaklığında NaCl ve KNO3’ın çözünürlükleri arasındaki fark çok azken sıcaklık arttıkça bu fark artmaktadır. Sıcaklık arttıkça katıların sudaki çözünürlüğü genellikle artar. Sıcaklık arttıkça çözünürlüğü azalan çok az katı vardır. Potasyum nitrat, sodyum nitrat ve potasyum klorunun çözünürlüğü sıcaklıkla artarken seryum sülfatın (Ce2(SO4)3) çözünürlüğü sıcaklıkla azalır.

22 KARIŞIMLAR Sıcaklık (oC)
BAZI KATILARIN DEĞİŞİK SICAKLIKLARDAKİ ÇÖZÜNÜRLÜKLERİ ( gr/100 gr Su) Sıcaklık (oC) Madde 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Sodyum klorür 35,7 35,8 36,0 36,3 36,5 37,0 37,2 37,8 38,6 39,0 Sodyum nitrat 73,0 88,0 96,0 104 113 124 132 148 162 Sodyum sülfat - 50,4 48,8 46,7 45,3 44,1 43,7 43,1 Potasyum klorür 27,6 31,0 34,0 40,0 42,6 45,5 48,3 51,1 54,0 Potasyum nitrat 13,3 20,9 31,6 46,0 63,9 85,5 110 138 169 202 Potasyum sülfat 7,35 9,22 11,1 12,8 14,7 16,5 18,3 20,0 21,1 22,9

23 Örnek 6: 60 oC sıcaklıkta 200 gr suda kaç gr KNO3 çözülebilir. Çözüm:
KARIŞIMLAR Örnek 6: 60 oC sıcaklıkta 200 gr suda kaç gr KNO3 çözülebilir. Çözüm:

24 KARIŞIMLAR Örnek 7: 10 oC’ta 300 gr suya 270 gr NaNO3 eklendiğinde kaç gram NaNO3 çözünmeden kalır? Çözüm:

25 KARIŞIMLAR Örnek 8: 90 oC sıcaklıkta 462 gr doymuş KCl çözeltisi 40 oC’a kadar soğutulursa kaç gram KCl çöker. Çözüm:

26 KARIŞIMLAR Örnek 9: 30 oC sıcaklıkta 400 gr suya 150 gr KCl eklendiğinde, kaç gr KCl çözünmeden kalır. Çözüm:

27 KARIŞIMLAR Örnek 10: 60 oC’ta 200 gr suya 275 gr KNO3 atıldığında çöken KNO3’ı çözmek için kaç gram su gerekir? Çözüm:

28 GAZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE SICAKLIĞIN ETKİSİ
KARIŞIMLAR GAZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE SICAKLIĞIN ETKİSİ Gazların sudaki çözünürlüğü sıcaklık artıkça azalır. Aşağıdaki grafikte oksijenin sıcaklıkla değişimi grafiği verilmiştir. Gazlı içeceklerin üzerinde “soğuk içiniz” yazmasının nedenini araştırınız. Araştırınız…

29 KARIŞIMLAR Tablo: Bazı gazların 100 mL suda 1 atm basınçtaki çözünürlükleri gr/100 mL su 20 50 100 Azot 0,0029 0,0019 0,0012 0,003 Oksijen 0,0069 0,0043 0,0027 0,008 Karbondioksit 0,335 0,169 0,076 - Sıcaklık oC Madde

30 KARIŞIMLAR Meraklısına… Suda yaşayan canlılar yaşamlarını
sürdürebilmek için suda çözünmüş oksijen gazına ihtiyaç duyarlar. Yaz günlerinde, havanın azalması, derinliği az olan sularda daha az balık yaşamasına neden olur. Derinlere inildikçe sıcaklık azalacağından çözünmüş oksijen gazı miktarı da artar. Bu nedenle balıklar, sıcak havalarda derin sulara gider.

31 GAZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE BASINCIN ETKİSİ
KARIŞIMLAR GAZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE BASINCIN ETKİSİ Gaz çözünürlüğü ve basınç arasındaki ilişki nitel olarak Henry Kanunu ile ifade edilmiştir. Bu kanun; bir sıvı içerisinde bir gazın çözünürlüğünün çözeltinin üzerindeki basıncı ile doğru orantılıdır. Dolayısıyla basınç artıkça gazın çözünürlüğü artar. 25 oC ‘ta azot ve oksijen gazlarının çözünürlüğünün basınçla değişim grafiği yandaki şekilde olduğu gibidir. Basıncın çözünürlüğe etkisi katı ve sıvılarda yok denecek kadar azdır. Uyarı:

32 KARIŞIMLAR Çözünürlük maddenin kimlik özelliği midir?
Çözünürlük tabloları incelendiğinde hem katıların hem de gazların aynı sıcaklıkta farklı maddelerin çözünürlüklerinin de farklı olduğu görülür. O halde çözünürlük maddenin kimlik özelliklerindendir. Örneğin deneysel ölçümler sonucunda bir maddenin 20 oC’taki sudaki çözünürlüğü 11,1 gr/100 mL su olarak belirlemişsek bu maddenin Potasyum sülfat (K2SO4) olduğunu çözünürlük tablosuna bakarak söyleyebiliriz. Ancak bir maddenin yalnızca bir özelliğine bakarak hangi madde olduğunu söylemek doğru olmaz. Başka fiziksel özelliklerinin de bilinmesi gerekir.

33 KARIŞIMLARIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
Makarna için koyduğumuz su tencerede kaynarken tuz atıldığında kaynamanın durduğu ve bir müddet sonra tekrar kaynamanın başladığı görülür. Tuzlu su bir karışım olduğuna,karışımların bileşenleri değiştikçe kaynama noktası, yoğunluk gibi fiziksel özellikleri nasıl değişir? Deniz suyu çeşitli tuzların çözünmüş olarak bulunduğu bir karışımdır. Farklı denizlerde bu tuz oranı farklı değerlerdedir. Bu farklılığın çeşitli nedenlerinden biri sıcaklık diğeri de o bölgedeki denizi besleyen akarsuların fazlalığıdır. Dünyada en tuzlu deniz İsrail ile Ürdün sınırındaki ölü denizdir. Ülkemizde Akdeniz’in suyu, Karadeniz’e göre neden daha tuzludur? Ölü Deniz’de yüzmek diğer denizlere göre daha kolaydır. Neden?

34 KARIŞIMLARIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
Saf maddelerin onları tanımamızı sağlayan kimlik özellikleri vardır. Karışımların ise bu tür kimlik özellikleri yoktur. Karışımların yoğunluk, kaynama noktası gibi özellikleri karışımı meydana getiren bileşenlerin birleşme oranına göre değişir. Örneğin suyun kaynama noktası 1 atm basınçta 100 oC iken glikolun kaynama noktası 198 oC’tur. Glikol – su karışımın kaynama noktası ise suyun kaynama noktasından yüksek, glikolun kaynama noktasından düşüktür. Kaynama noktası suyun kaynama noktasından yüksek olan glikolun donma noktası da suyun donma noktasından düşüktür. Glikol, suyun donma noktasında alçalmaya, kaynama noktasında yükselmeye neden olur. Motorlu araçların radyatörlerindeki suya kış aylarında neden glikol karıştırılır?

35 KARIŞIMLARIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
Suda çözünen tuzlar da suyun kaynama noktası alçalmasına neden olur. Suyun donma noktası alçalması ve kaynama noktası yükselmesi çözünen tuzun miktarına bağlıdır. Kışın buzlanan yollara neden tuz atılır? Özet… Karışımı oluşturan maddeler her oranda karışır. Karışımı oluşturan maddeler kendi özelliklerini kaybetmez. Karışımın erime noktası ve kaynama noktası gibi özellikleri, karışımı oluşturan maddelerin karışma oranına göre değişir. Karışımlar fiziksel yöntemlerle bileşenlerine ayrılır. Karışımların belirli bir formülü yoktur. Karışımların oluşması ya da ayrılmasında bileşiklere göre daha az enerji değişimi olur.