Bu bölümde bazı önemli kavramların açıklamalarına ve çözümlü örneklere yer verilmiştir.
Katı-katı heterojen karışımlardır. Adi(basit) karışımlarda dağılan ve dağıtan faz ayrımı yapılamaz. Pirinç-bulgur, kuruyemiş, salata, tuz-şeker, kum-şeker adi karışımlara örnektir.
Dağıtan fazı gaz, dağılan fazların sıvı veya katı olduğu heterojen karışımlara aerosol denir. Gaz içinde sıvı madde dağılmışsa sıvı aerosol, katı madde dağılmışsa katı aerosol oluşur.
Bulut, deodorant sıvı aerosole, baca dumanı ise katı aerosole örnek verilebilir.
Birden çok maddenin birbiri içinde homojen dağılması ile oluşan karışımlara çözelti denir.
Genellikle miktarı fazla olan maddeye çözücü denir.
Genellikle miktarı az olan maddeye çözünen denir.
Çözücü içinde çözünenin homojen olarak dağılmaına denir.
Kaynama noktaları birbirinden farklı sıvı-sıvı homojen karışımların kaynama noktası farkından faydalanarak ayrılmasına denir. Kaynama noktası düşük olan sıvı önce kaynar ve gaz hale geçer. Gaz başka kaba aktarılırken soğutulur ve tekrar sıvı hale geçerek toplama kabında birikir.
Katı-sıvı homojen karışımlarda, karışımdaki sıvının buharlaştırılıp daha sonra soğutarak yoğunlaştırma işlemine damıtma (destilasyon) denir. Damıtma sonrasında toplama kabında biriken sıvıya destilat denir.
Belirli bir hacimde çözüneni çok, çözücüsü az olan çözeltilere derişik çözeltiler denir.
Birim hacimde çözüneni az, çözücüsü çok olan çözeltilere seyreltik çözelti denir.
Bir çözücü ya da çözeltide bulunan çözünen madde miktarına denir.
Molekül ve iyonların yarı geçirgen zar gözeneklerinden geçerek bulunduğu ortamdan ayrıştırılmasına denir. Küçük tanecikli koloitlerin geçmesi, büyük taneciklerin geçmemesi temeline dayanır.
Diyaliz makinesi ile kanın metabolik atıklardan temizlenmesi, proteinin geçemeyerek kanda kalması örnek olarak verilebilir.
İki sıvının birbiri içerisinde heterojen olarak dağılması ile oluşmuş karışımlardır. Bu karışımlar kararlı değildir ve bekletildiklerinde iki yada daha fazla sıvı faza ayrılırlar. Zeytinyağı-su, benzin-su, mayonez ve süt emülsiyon örnekleridir.
Bir çözeltide, çözünmüş maddenin kimyasl yapısına bağlı olmayıp çözeltinin birim hacimdeki toplam tanecik sayısına bağlı olarak değişen özelliklere koligatif özellikler( sayısal özellikler) denir. Kısacası çözeltinin derişimine bağlı özelliklerdir.
Bir maddenin başka bir madde içerisinde gözle görülemeyecek kadar küçük tanecikler halinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlardır. Genellikle homojen görünümlüdür fakat mikroskop veya ışık demeti yardımıyla görülebilir. Homojenize süt, duman, mürekkep, kan, boya, sis örnek olarak verilebilir ve genellikle süspansiyon, emülsiyon, aerosolların büyük çoğunluğu kolloiddir.
Katının çözünürlüğünü azaltıp sıvı içinde parçalar halinde çöktürülmesine kristallendirme denir.
Tuzlu su ve şekerli su karışımlarını bileşenlerine ayırmada kristallendirme kullanılır.
Osmos olayında suda çözünmüş maddelerin çok olduğu kısım (derişimin çok olan taraf), suda çözünmüş maddelerin az olduğu kısma (derişimi az olan kısıma) bir emme kuvveti uygular. Bu emme kuvvetine ozmotik basınç denir.
Bir karışımdaki bileşenlerden birini çözen uygun çözücüde çözdürüp karışımdan ayırma işlemine özütleme denir.
Milyonda bir olarak tanımlanır. Bir çözeltideki milyonda bir olan kısmına denir ve birimi yoktur.
€€ppm={{Çözünen kütlesi}\over{Çözelti kütlesi}}.10^6€€
Miyarda bir olarak tanımlanır. Bir çözeltideki milyarda bir olan kısmına denir ve birimi yoktur.
€€ppb={{Çözünen kütlesi}\over{Çözelti kütlesi}}.10^9€€
Bir katının başka bir sıvı içinde parçacıklar halinde asılı şekilde dağılmasıyla oluşan heterojen karılıma denir.
Tanecikler gözle görülür şekilde büyüktür.
Çamur, ayran, tebeşir tozu – su karışımları örnektir.
Kütlece %10’luk 250 g tuz çözeltisinde kaç g su, kaç g tuz vardır ?
%10’luk çözelti için:
Konu anlatımında yazdığımız formülden hesaplarsak:
Kütlece %30’luk 300 g şeker çözeltisi ile %20’lik 200 g şeker çözeltisi karıştırılır ise oluşan yeni çözelti yüzde kaçlık olur ?
%30’luk çözelti için:
%20’lik çözelti için:
Toplam şeker=90+40=130 g Toplam çözelti=300+200=500 g’dır ve yeni bir eşitlik yazılırsa
Konu anlatımında yazdığımız €€m_1C_1+m_2C_2+…..=m_sC_s€€ denklem kullanılarak hesapladığımızda aşağıdaki gibi olur.
300.30+200.20=500. €€C_s {\Rightarrow}C_s€€= %26
Kütlece %20’lik tuz çözeltisini kütlece %30’luk yapmak için 50 g su buharlaştırılıyor. Buna göre kütlece %20’lik tuz çözeltisi kaç gramdır?
Başlangıçtaki çözeltiye x gram dersek. 50 gram su buharlaşır ise geriye x-50 gram çözelti kalır. 2.soruda II.yöntemde uyguladığımız denklemi burada tekrar oluşturursak
x.20=(x-50).30 eşitliği çözülürse x=150 g başlangıçtaki çözelti miktarı bulunur.
300 g kütlece %16’lık ve 200 g kütlece %10’luk şeker çözeltisi karıştırıldıktan sonra çözeltiye 20g şeker ve 280 g su ekleniyor. Oluşan son çözeltinin kütlece % derişimi kaçtır ?
%16’lık çözelti için:
%10’luk çözelti için:
Toplam şeker=48+20+20(sonradan eklenen şeker)=88 g şeker
Eklenen su ve şeker ile birlikte toplam çözelti miktarı 300 + 200 + 280(su) + 20(şeker) = 800 g olur.
Önemli not!
Burada önemli nokta denkliğe şeker yazarken %100’lük karışım gibi yazılmalı veya su eklerken %0’lık karışım gibi eklenmelidir. Fakat su toplam karışım kütlesine etki ettiği için denkliğin sağ tarafına mutlaka eklenmelidir
Koyu yazılmış bölümde görüldüğü gibi şeker ilavesi 20 g olduğu için %100’lük çözelti gibi eklendi. Su ise derişimi %0 olduğundan sadece toplam kütleyi etkiler ve sağ tarafa yazılır.
Hacimce %30’luk alkol su çözeltisinde 75 mL alkol olduğuna göre çözeltinin hacmi kaçmL’dir ?
Konu anlatımı bölümünde yazdığımız formülü kullanırsak:
Hacimce %10’luk 300 mL ve %15’lik 200 mL etil alkol-su çözeltileri karıştırılıyor. Oluşan çözeltinin derişimi hacimce yüzde kaç olur ?
€€V_1C_1 + V_2C_2+…=V_s C_s€€ formülü kullanılarak hesaplama yapılırsa:
300.10 + 200.15=500.€€C_s \Rightarrow C_s€€=%9 olur.
Hacimce %25’lik 200 mL alkol-su çözeltisine kaç mL alkol eklenirse oluşan çözelti hacimce %40’lık olur ?
Eklenen alkol miktarına x dersek ve saf alkolün oranı %100 olduğu için denklem aşağıdaki gibi yazabiliriz.
200.25 + 100.x = 40.(200+x) ⇨ buradan x=50 mL bulunur.