AYT ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ VE ÇÖZÜNÜRLÜK ÇARPIMI (Kçç)

Yazar
erdemhoca
-
0
3
AYT çözünürlük dengesi ve çözünürlük çarpımı kimya konu anlatımı kapak görseli

AYT çözünürlük dengesi ve çözünürlük çarpımı konu anlatımı kapsamında çözünme–çökelme tepkimeleri, dinamik denge, molar çözünürlük, Kçç bağıntıları, sıcaklık ve ortak iyon etkisi işlenecektir.
AYT kimya konularının tamamına AYT konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.

Çözünürlük dengesiÇözünme ve çökelme hızlarının eşit olduğu dinamik dengedir.
KççAz çözünen iyonik katının doymuş çözeltisine ait denge sabitidir.
Molar çözünürlük (s)Bir litre doymuş çözeltide çözünen maddenin mol sayısıdır.
Ortak iyonDengedeki iyonlardan birini dışarıdan sağlayarak çözünürlüğü azaltır.

Çözünme–Çökelme Tepkimeleri ve Dinamik Denge

Çökelti Oluşumu ve Net İyon Denklemi

Suya giren iyonik bileşikler, suda hareket edebilen iyonlara ayrılır. İki elektrolit çözeltisi karıştırıldığında karşılaşan iyonlardan bazıları suda çok az çözünen bir bileşik oluşturabilir. Çözeltiden ayrılan bu katıya çökelti, katının oluşmasına çökelme denir.

Örneğin AgNO3 ve NaCl çözeltileri karıştırıldığında Ag+ ile Cl− iyonları AgCl katısını oluşturur:

AgNO3(suda) + NaCl(suda) → AgCl(k) + NaNO3(suda)

Na+ ve NO3− iyonları tepkime öncesinde ve sonrasında çözeltide kaldığı için seyirci iyon adını alır. Gerçek kimyasal değişimi gösteren net iyon denklemi şöyledir:

Ag+(suda) + Cl−(suda) → AgCl(k)

Çökelti miktarı belirlenirken önce karışan iyonların mol sayıları bulunur. Bir mol Ag+ ile bir mol Cl− tepkimeye girdiğinden az mol bulunan iyon sınırlayıcıdır; artan iyon çözeltide kalır.

Örnek - 1
100 mL 0,020 M AgNO3 çözeltisi ile 100 mL 0,030 M NaCl çözeltisi karıştırılıyor. Hacimlerin toplandığı ve AgCl’nin çözünürlüğünün ihmal edildiği kabul ediliyor.

I. Net iyon denklemi Ag+(suda) + Cl−(suda) → AgCl(k) biçimindedir.
II. 2,0×10−3 mol AgCl çöker.
III. Son çözeltide Cl− derişimi 5,0×10−3 M olur.

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
Ag+ molü 0,100×0,020=0,0020; Cl− molü 0,100×0,030=0,0030’dur. Ag+ sınırlayıcı olduğundan 0,0020 mol AgCl çöker ve 0,0010 mol Cl− artar. Toplam hacim 0,200 L olduğuna göre [Cl−]=0,0010/0,200=0,0050 M bulunur.

Cevap: E

Doymuş Çözelti ve Çözünme–Çökelme Hızları

Az çözünen bir iyonik katı suya eklendiğinde katının yüzeyindeki iyonlar çözeltide dağılmaya başlar. Çözeltideki iyon sayısı arttıkça bazı iyonlar yeniden kristal yüzeyine tutunur. Katıdan çözeltiye geçiş çözünme, çözeltiden katıya dönüş çökelme yönüdür.

Başlangıçta çözünme hızı yüksektir; çözeltide henüz az iyon bulunduğu için çökelme hızı düşüktür. Zamanla çözünme hızı azalırken çökelme hızı artar. İki hız eşitlendiğinde çözeltinin gözle görülen bileşimi artık değişmez ve çözelti doymuş hâle gelir. Bu durumda iyon alışverişi durmaz; iki yön aynı hızla sürdüğü için denge dinamiktir.

AgCl katısı ile çözeltideki gümüş ve klorür iyonları arasındaki dinamik denge
AgCl(k) ⇌ Ag+(suda) + Cl−(suda) dengesinde çözünme ve çökelme okları iki yönlü tanecik alışverişini gösterir.
Örnek - 2
Sabit sıcaklıkta, dipte katısı bulunan doymuş MX çözeltisi için,

I. Çözünme ve çökelme hızları eşittir.
II. Çözeltideki M+ ve X− derişimleri zamanla sabit kalır.
III. Denge kurulduğunda katı ile çözelti arasındaki tanecik alışverişi durur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
Denge anında hızlar eşittir ve makroskobik derişimler sabit kalır. Buna karşılık iyonların çözünmesi ve kristale dönmesi mikroskobik düzeyde sürer; III yanlıştır.

Cevap: C

Heterojen Dengede Katının Rolü

Çözünürlük dengesi katı ve sulu çözelti olmak üzere iki farklı faz içerdiği için heterojen dengedir. Saf katının birim hacimdeki tanecik yoğunluğu sabittir. Bu nedenle denge bağıntısında katının derişimi yazılmaz; yalnız çözeltideki iyonların molar derişimleri kullanılır.

Katının bağıntıda bulunmaması, katının gereksiz olduğu anlamına gelmez. Doymuş çözeltinin katıyla dengede olduğunun söylenebilmesi için katı fazın bulunması gerekir. Sabit sıcaklıkta sisteme daha fazla katı eklemek iyon derişimlerini değiştirmez; yalnız dipteki katı miktarını artırır. Katının tamamı çözünürse çözeltinin doymuş olduğu artık kendiliğinden söylenemez.

Örnek - 3
Sabit sıcaklıkta dipte AgCl katısı bulunan doymuş çözeltiye bir miktar daha AgCl(k) ekleniyor. Hacim değişmediğine göre aşağıdakilerden hangisi değişir?

A) Ag+ derişimi
B) Cl− derişimi
C) Çözünürlük çarpımı
D) Molar çözünürlük
E) Dipteki katı kütlesi
Sıcaklık sabit ve çözelti doymuş olduğundan Kçç, iyon derişimleri ve molar çözünürlük değişmez. Eklenen AgCl dipteki katı kütlesini artırır.

Cevap: E

Çözünürlük Çarpımı (Kçç)

Kçç Bağıntısının Anlamı ve Yazılması

Çözünürlük çarpımı, belirli bir sıcaklıkta az çözünen iyonik katının doymuş çözeltisindeki iyon derişimlerini ilişkilendiren denge sabitidir ve Kçç ile gösterilir. Köşeli parantez, iyonun denge anındaki molar derişimini belirtir; örneğin [Ag+] ifadesi Ag+ iyonunun mol/L cinsinden derişimidir.

Genel çözünme denklemi XmYn(k) ⇌ mXn+(suda) + nYm−(suda) biçimindeyse denge bağıntısı şöyledir:

Kçç=[Xn+]m[Ym−]n

Denklemdeki iyon katsayıları bağıntıda üs olur. Saf katı XmYn bağıntıya alınmaz. Kçç yalnız sıcaklık değiştiğinde değişir; çözeltiye iyon, su veya katı eklenmesi sabit sıcaklıktaki Kçç değerini değiştirmez.

Örnek - 4
Al(OH)3(k) katısının çözünürlük çarpımı bağıntısı aşağıdakilerden hangisidir?

A) Kçç=[Al3+][OH−] B) Kçç=[Al3+]3[OH−] C) Kçç=[Al3+][OH−]3
D) Kçç=[Al3+]3[OH−]3
E) Kçç=[Al(OH)3]
Al(OH)3(k) ⇌ Al3+(suda) + 3OH−(suda) olduğundan Al3+ katsayısı 1, OH− katsayısı 3’tür. Katsayılar üs olarak yazılır.

Cevap: C

Örnek - 5
M2+ ve X3− iyonlarından oluşan bir katı için Kçç=[M2+]3[X3−]2 bağıntısı veriliyor. Katının formülü aşağıdakilerden hangisidir?

A) MX
B) MX2
C) M2X
D) M3X2
E) M2X3
Bağıntıdaki üsler çözünme denklemindeki iyon katsayılarını verir: M3X2(k) ⇌ 3M2+ + 2X3−. Yükler de 3×(+2)+2×(−3)=0 koşulunu sağlar.

Cevap: D

Molar Çözünürlük ve İyon Derişimleri

Molar çözünürlük, belirli bir sıcaklıkta bir litre doymuş çözeltide çözünen katının mol sayısıdır. s harfiyle gösterilir ve birimi mol/L ya da M’dir. s değeri, katının derişimi değil, çözünerek iyonlara ayrılan formül birimi miktarıdır.

Bir mol AB çözündüğünde bir mol A ve bir mol B oluştuğu için [A]=s ve [B]=s olur. Bir mol AB2 çözündüğünde bir mol A ve iki mol B oluşur; bu nedenle [A]=s, [B]=2s’dir. İyon derişimleri her zaman çözünme denklemindeki katsayılarla s’nin çarpılmasından bulunur.

AB[A]=s, [B]=s
AB2[A]=s, [B]=2s
A2B[A]=2s, [B]=s
A2B3[A]=2s, [B]=3s

AB, AB2 ve A2B Türlerinde Kçç–s İlişkisi

AB(k) ⇌ A+ + B− dengesinde [A+]=[B−]=s olduğundan Kçç=s2 olur.

AB2(k) ⇌ A2+ + 2B− dengesinde [A2+]=s ve [B−]=2s’dir. Bu değerler bağıntıya yazıldığında Kçç=s(2s)2=4s3 bulunur. A2B türünde de iyon sayıları yer değiştirse bile aynı katsayı oluşur: Kçç=(2s)2s=4s3.

Örnek - 6
PbCl2 katısının belirli bir sıcaklıktaki molar çözünürlüğü 2,0×10−4 M’dir. Buna göre aynı sıcaklıktaki Kçç değeri kaçtır?

A) 8,0×10−12
B) 1,6×10−11
C) 3,2×10−11
D) 4,0×10−8
E) 8,0×10−8
PbCl2(k) ⇌ Pb2+ + 2Cl− olduğundan Kçç=4s3 olur. Kçç=4(2,0×10−4)3=4×8,0×10−12=3,2×10−11 bulunur.

Cevap: C

AB3, A3B ve A2B3 Türlerinde Kçç–s İlişkisi

İyon katsayıları büyüdükçe s’nin üssü ve önündeki katsayı değişir. AB3 için Kçç=s(3s)3=27s4; A3B için Kçç=(3s)3s=27s4 olur.

A2B3(k) ⇌ 2A3+ + 3B2− dengesinde Kçç=(2s)2(3s)3=4s2×27s3=108s5 bulunur. Bu bağıntı ezberlenmek yerine her bileşiğin çözünme denklemi yazılarak kurulmalıdır.

Katı türü İyon derişimleri Kçç–s ilişkisi
AB s ve s s2
AB2 / A2B s ve 2s 4s3
AB3 / A3B s ve 3s 27s4
A2B3 2s ve 3s 108s5
Örnek - 7
Fe2S3 katısının belirli bir sıcaklıktaki molar çözünürlüğü 1,0×10−6 M’dir. Aynı sıcaklıkta Kçç değeri kaçtır?

A) 1,08×10−28
B) 1,08×10−24
C) 2,70×10−24
D) 1,08×10−18
E) 1,00×10−12
Fe2S3(k) ⇌ 2Fe3+ + 3S2−. Kçç=(2s)2(3s)3=108s5 olduğundan 108×(10−6)5=108×10−30=1,08×10−28 bulunur.

Cevap: A

Kçç Değerleriyle Çözünürlüğün Karşılaştırılması

Aynı sıcaklıkta ve aynı iyonlaşma katsayılarına sahip katılar karşılaştırılıyorsa Kçç değeri büyük olanın molar çözünürlüğü de büyüktür. Örneğin iki AB katısı için s=√Kçç olduğundan doğrudan karşılaştırma yapılabilir.

Katıların formülleri farklıysa yalnız Kçç büyüklüğüne bakmak yeterli değildir. AB için Kçç=s2, AB2 için Kçç=4s3 olduğundan daha küçük Kçç değerine sahip AB2 katısı daha büyük s değerine sahip olabilir. Önce her katı için molar çözünürlük hesaplanmalıdır.

Dikkat
Kçç değerinin küçük olması her durumda molar çözünürlüğün küçük olduğu anlamına gelmez. Doğrudan karşılaştırma yalnız iyon katsayıları aynı olan katılar arasında geçerlidir.
Örnek - 8
Aynı sıcaklıkta AgCl için Kçç=4,0×10−10, CaF2 için Kçç=4,0×10−12 olduğuna göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) AgCl’nin molar çözünürlüğü 4,0×10−10 M’dir.
B) CaF2‘nin molar çözünürlüğü 1,0×10−4 M’dir.
C) AgCl’nin molar çözünürlüğü CaF2‘ninkinden büyüktür.
D) Kçç değeri büyük olan katı her zaman daha çok çözünür.
E) İki katının molar çözünürlükleri eşittir.
AgCl için s=√(4,0×10−10)=2,0×10−5 M’dir. CaF2 için 4s3=4,0×10−12 olduğundan s3=10−12 ve s=1,0×10−4 M bulunur. Kçç daha küçük olmasına rağmen CaF2‘nin molar çözünürlüğü daha büyüktür.

Cevap: B

Çözünürlük Dengesi Hesapları

İyon Derişiminden Kçç Hesabı

Doymuş çözeltide bir iyonun derişimi verildiğinde bu değer doğrudan s olmayabilir. Önce çözünme denklemindeki katsayı kullanılarak s bulunur. MgF2 için [F−]=2s olduğundan F− derişiminin yarısı molar çözünürlüğe eşittir.

Örnek - 9
Doymuş MgF2 çözeltisinde [F−]=6,0×10−4 M’dir. Aynı sıcaklıkta MgF2‘nin Kçç değeri kaçtır?

A) 2,16×10−11
B) 5,40×10−11
C) 1,08×10−10
D) 2,16×10−10
E) 3,60×10−7
MgF2(k) ⇌ Mg2+ + 2F−. [F−]=2s=6,0×10−4 olduğundan s=[Mg2+]=3,0×10−4 M’dir. Kçç=(3,0×10−4)(6,0×10−4)2=1,08×10−10 olur.

Cevap: C

Kçç Değerinden Molar Çözünürlük

Kçç verildiğinde çözünme denklemi yazılır, iyon derişimleri s cinsinden ifade edilir ve elde edilen denklem çözülür. AB katısında karekök, AB2 ve A2B katılarında küpkök kullanılması bağıntının doğal sonucudur.

Örnek - 10
SrCO3 katısının belirli bir sıcaklıktaki Kçç değeri 2,5×10−9 olduğuna göre saf sudaki molar çözünürlüğü kaç M’dir?

A) 2,5×10−9
B) 5,0×10−5
C) 2,5×10−4
D) 5,0×10−4
E) 1,0×10−3
SrCO3(k) ⇌ Sr2+ + CO32− bir AB dengesidir. Kçç=s2 olduğundan s=√(2,5×10−9)=5,0×10−5 M bulunur.

Cevap: B

Örnek - 11
PbI2 katısının belirli bir sıcaklıktaki Kçç değeri 3,2×10−8 olduğuna göre saf sudaki molar çözünürlüğü kaç M’dir?

A) 2,0×10−5
B) 2,0×10−4
C) 1,0×10−3
D) 2,0×10−3
E) 4,0×10−3
PbI2(k) ⇌ Pb2+ + 2I− olduğundan Kçç=4s3 yazılır. 4s3=3,2×10−8 eşitliğinden s3=8,0×10−9 ve s=2,0×10−3 M bulunur.

Cevap: D

Hacim, Mol ve Kütle Dönüşümleri

Molar çözünürlük mol/L cinsindedir. V litre doymuş çözeltide çözünen katının molü n=sV bağıntısıyla bulunur. Burada n mol sayısı, s molar çözünürlük, V ise litre cinsinden çözelti hacmidir. Kütleye geçişte m=nM bağıntısı kullanılır; m gram cinsinden kütle, M ise g/mol cinsinden mol kütlesidir.

Verilen hacim mL ise litreye çevrilir. Doymuş çözeltideki iyon molü verilmişse önce iyon katsayısı dikkate alınarak çözünen tuz molü bulunur. Örneğin 0,002 mol F− içeren doymuş MgF2 çözeltisinde çözünmüş MgF2 miktarı 0,001 moldür.

Örnek - 12
BaSO4 katısının belirli bir sıcaklıktaki Kçç değeri 9,0×10−8‘dir. Aynı sıcaklıkta 500 mL doymuş çözeltide çözünen BaSO4 kütlesi kaç gramdır? (BaSO4: 233 g/mol)

A) 0,00350
B) 0,0175
C) 0,0350
D) 0,0699
E) 0,140
BaSO4 bir AB katısıdır; s=√(9,0×10−8)=3,0×10−4 M. Çözünen mol sayısı n=sV=(3,0×10−4)(0,500)=1,5×10−4 moldür. Kütle 1,5×10−4×233=0,03495≈0,0350 g olur.

Cevap: C

Grafik ve Tablo Verilerinin Yorumlanması

İyon molü–zaman veya iyon derişimi–zaman grafiğinde eğrilerin ulaştığı sabit değerler denge değerleridir. Eğrilerin son değerleri arasındaki oran, katının çözünme denklemindeki iyon katsayılarını verir. Grafik mol sayısını gösteriyorsa derişime geçmek için her iyonun molü çözelti hacmine bölünür.

Tabloda farklı formüllere sahip katılar bulunuyorsa Kçç, s ve toplam iyon derişimi birbirinden ayrılmalıdır. Bir mol AB çözündüğünde toplam 2s, bir mol AB2 çözündüğünde toplam 3s iyon derişimi oluşur. Aynı s değerine sahip iki katının toplam iyon derişimleri bu nedenle eşit olmayabilir.

Örnek - 13
İki litre doymuş çözeltide bir katının çözünmesiyle oluşan X ve Y iyonlarının mol sayısı–zaman grafiği verilmiştir.

X iyonu 4 çarpı 10 üzeri eksi 4 mol ve Y iyonu 2 çarpı 10 üzeri eksi 4 mol değerine ulaşan grafik

İyon yüklerinin X+ ve Y2− olduğu bilindiğine göre katının formülü ve Kçç değeri hangi seçenekte doğru verilmiştir?

A) XY — 2,0×10−8
B) X2Y — 4,0×10−12
C) X2Y — 8,0×10−12
D) XY2 — 4,0×10−12
E) XY2 — 8,0×10−12
X molü Y molünün iki katı ve yükler X+, Y2− olduğundan katı X2Y’dir. İki litrede n(X)=4×10−4 ve n(Y)=2×10−4 mol olduğuna göre [X]=2×10−4, [Y]=1×10−4 M’dir. Kçç=[X]2[Y]=(2×10−4)2(1×10−4)=4×10−12 bulunur.

Cevap: B

Örnek - 14
Aynı sıcaklıkta üç katının doymuş çözeltilerine ait bilgiler şöyledir:

Katı Verilen
AB Kçç=9,0×10−8
CD2 Kçç=1,08×10−10
E2F3 s=1,0×10−5 M

I. AB ve CD2‘nin molar çözünürlükleri eşittir.
II. CD2‘nin doymuş çözeltisindeki toplam iyon derişimi AB’ninkinden büyüktür.
III. E2F3 için Kçç=1,08×10−23‘tür.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
AB için s=√(9×10−8)=3×10−4 M. CD2 için 4s3=1,08×10−10 eşitliğinden s=3×10−4 M bulunur. Toplam iyon derişimleri AB’de 2s, CD2‘de 3s’dir. E2F3 için Kçç=108s5=108×10−25=1,08×10−23 olur.

Cevap: E

Çözünürlük Dengesine Etki Eden Faktörler

Sıcaklığın Çözünürlük ve Kçç Üzerindeki Etkisi

Sıcaklık, hem denge konumunu hem de denge sabiti Kçç‘yi değiştirebilir. Çözünme endotermikse ısı girenler tarafında yer alır. Sıcaklık arttığında denge çözünme yönüne kayar; molar çözünürlük, çözeltideki denge iyon derişimleri ve Kçç artar. Katı faz kalmaya devam ediyorsa dipteki katı kütlesi azalır.

Çözünme ekzotermikse ısı ürünler tarafındadır. Sıcaklığın artması dengeyi çökelme yönüne kaydırır; molar çözünürlük, denge iyon derişimleri ve Kçç azalırken dipteki katı kütlesi artar. Sıcaklık yalnız denge konumunu değil, ileri ve geri tepkime hızlarını da etkiler; denge yönü yalnız hız artışına bakılarak belirlenemez.

Isıtma sonrası endotermik çözünmede katının azalmasını, ekzotermik çözünmede katının artmasını gösteren iki kap
Isıtma, endotermik çözünmede çözünmüş iyon miktarını artırırken ekzotermik çözünmede çökelmeyi artırır.
Örnek - 15
XY(k) + ısı ⇌ X+(suda) + Y−(suda) dengesi sabit hacimli bir kapta kurulmuştur ve dipte katı bulunmaktadır. Sıcaklık artırıldığında,

I. XY’nin molar çözünürlüğü artar.
II. Kçç artar.
III. Yeni dengede dipteki katı kütlesi azalır.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
Isı girenlerde bulunduğu için çözünme endotermiktir. Sıcaklık artışı dengeyi iyonlar yönüne kaydırır; s ve Kçç artar, katının bir bölümü çözündüğü için katı kütlesi azalır.

Cevap: E

Örnek - 16
Katısıyla dengede bulunan doymuş Ag2CO3 çözeltisinin sıcaklığı artırıldığında Şekil II’deki durum oluşuyor. İki kapta da katı faz bulunmaktadır.

Isıtma sonrasında dipteki gümüş karbonat katısının azaldığını gösteren iki kap

I. Ag2CO3‘ün çözünmesi endotermiktir.
II. Şekil II’deki çözeltinin Kçç değeri daha küçüktür.
III. Şekil II’deki denge Ag+ ve CO32− iyonları yönünde daha ileridedir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III
Isıtıldığında katı miktarının azalması, daha fazla katının çözündüğünü gösterir; çözünme endotermiktir. Endotermik çözünmede sıcaklık artınca Kçç büyür ve denge iyonlar yönüne kayar. II yanlış, I ve III doğrudur.

Cevap: C

Ortak İyon Etkisinin Dengeye Etkisi

Bir çözünürlük dengesindeki iyonlardan birinin başka bir elektrolitle çözeltiye verilmesine ortak iyon etkisi denir. AgCl(k) ⇌ Ag+ + Cl− dengesine NaCl eklendiğinde NaCl tamamen iyonlaşarak Cl− derişimini artırır. Sistem artan Cl−‘yi tüketmek için çökelme yönüne kayar.

Yeni dengede AgCl’nin molar çözünürlüğü ve Ag+ derişimi azalır; dipteki AgCl kütlesi artar. Toplam Cl− derişimi, dışarıdan Cl− eklendiği için başlangıçtakinden büyük kalır. Sıcaklık değişmediğinden Kçç değişmez.

Sodyum klorür eklenince gümüş klorür katısının arttığı ortak iyon karşılaştırması
NaCl eklendiğinde Cl− ortak iyonu artar; AgCl dengesi çökelme yönüne kayar ve dipteki AgCl(k) miktarı büyür.
Örnek - 17
Katısıyla dengede bulunan Ag2CrO4 çözeltisine sabit sıcaklıkta AgNO3 ekleniyor. Yeni denge kurulduğunda başlangıca göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

A) Ag+ derişimi artmıştır.
B) CrO42− derişimi azalmıştır.
C) Ag2CrO4‘ün molar çözünürlüğü azalmıştır.
D) Dipteki katı kütlesi artmıştır.
E) Kçç değeri artmıştır.
AgNO3, Ag+ ortak iyonunu artırır ve dengeyi çökelme yönüne kaydırır. CrO42− ile molar çözünürlük azalır, katı kütlesi artar. Sabit sıcaklıkta Kçç değişmez; E yanlıştır.

Cevap: E

Ortak İyon Ortamında Nicel Çözünürlük

AgCl’nin c M NaCl çözeltisindeki molar çözünürlüğü s olsun. Dengedeki [Ag+]=s, toplam [Cl−]=c+s olur ve Kçç=s(c+s) yazılır. Az çözünen AgCl’den gelen s değeri c’nin yanında çok küçükse c+s≈c kabul edilir; böylece s≈Kçç/c elde edilir.

Bu yaklaşım yalnız katıdan gelen ortak iyon miktarı dışarıdan gelen derişimin yanında gerçekten küçükse kullanılabilir. Sonuç s değeri c ile karşılaştırılarak ihmalin tutarlı olup olmadığı denetlenir. AB2 gibi katılarda hangi iyonun ortak olduğuna göre toplam derişim ifadesi değişir.

Dikkat
Ortak iyon Kçç‘yi değil molar çözünürlüğü değiştirir. Dışarıdan gelen ortak iyon derişimi ile katıdan gelen miktar toplanır; küçük terim ancak sonuçla karşılaştırıldığında gerçekten ihmal edilebiliyorsa çıkarılır.
Örnek - 18
AgCl için belirli bir sıcaklıkta Kçç=1,8×10−10‘dur. AgCl’nin aynı sıcaklıkta 0,020 M NaCl çözeltisindeki molar çözünürlüğü yaklaşık kaç M’dir?

A) 9,0×10−12
B) 9,0×10−9
C) 1,8×10−8
D) 3,6×10−8
E) 1,0×10−5
AgCl(k) ⇌ Ag+ + Cl−. [Ag+]=s, [Cl−]=0,020+s≈0,020 M alınır. Kçç=s×0,020=1,8×10−10 olduğundan s=9,0×10−9 M bulunur. Bu değer 0,020 M yanında çok küçük olduğundan ihmal tutarlıdır.

Cevap: B

Örnek - 19
Katısıyla dengede bulunan doymuş AgCl çözeltisine t anında bir madde ekleniyor. Ag+ ve Cl− derişimlerinin zamanla değişimi grafikte gösterilmiştir.

t anında klorür derişiminin sıçradığı ve gümüş iyonu derişiminin azaldığı grafik

I. t anında NaCl eklenmiş olabilir.
II. Yeni dengede AgCl’nin molar çözünürlüğü azalmıştır.
III. Yeni dengede Kçç değeri büyümüştür.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
Cl− derişiminin t anında ani artması, Cl− sağlayan NaCl eklenmesiyle uyumludur. Denge çökelme yönüne kaydığı için Ag+ derişimi ve AgCl’nin molar çözünürlüğü azalır. Sıcaklık sabit olduğundan Kçç değişmez.

Cevap: C

Su, Katı ve Çözücü Miktarı Değişiklikleri

Sabit sıcaklıkta katısıyla dengede bulunan doymuş çözeltiye su eklenirse iyon derişimleri ilk anda azalır. İyon çarpımı Kçç‘nin altına düştüğü için katının bir bölümü çözünür ve doygunluk yeniden kurulur. Katı faz tükenmiyorsa son iyon derişimleri ve molar çözünürlük ilk değerlerine döner; daha büyük hacimde toplam çözünmüş mol sayısı artar.

Çözücü buharlaştırıldığında iyon derişimleri ilk anda artar, ardından bir miktar katı çöker. Katı fazın bulunduğu yeni dengede doymuş çözeltinin derişimi yine aynı değerdedir; çözelti hacmi ve çözünmüş mol sayısı azalır. Doymuş çözeltiye aynı katıdan eklemek ise denge derişimlerini değiştirmez.

Örnek - 20
AgI katısının suda çözünmesi endotermiktir. AgI’nin,

I. 25 °C’de saf sudaki,
II. 25 °C’de 0,010 M NaI çözeltisindeki,
III. 50 °C’de 0,010 M NaI çözeltisindeki

molar çözünürlükleri karşılaştırıldığında hangisinin en küçük olduğu kesin olarak söylenebilir?

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II eşit
E) II ve III eşit
Aynı sıcaklıkta ortak I− iyonu nedeniyle II’deki çözünürlük I’e göre daha küçüktür. II ve III aynı ortak iyon derişimine sahiptir; çözünme endotermik olduğundan sıcaklık artışı III’teki çözünürlüğü artırır. Bu nedenle en küçük çözünürlük kesin olarak II’dedir.

Cevap: B

Önceki Konu: Tampon Çözeltiler, Tuzlar ve Titrasyon
Sonraki Konu: Redoks Tepkimeleri ve Elektrokimyaya Giriş

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz