Çözeltiler

Homojen karışımlar çözelti olarak adlandırılır.

çözücü, çözünen

Kütlece fazla olan (veya çözme işlemini yapan) çözeltinin fazını belirleyen bileşen

Kütlece daha az olan (çözücü içinde dağılan) bileşen

Konsantre çözelti

Göreceli olarak yüksek oranda çözünen içeren çözelti

Seyreltik çözelti

Az oranda çözünen içeren çözelti

elektrolit non elektrolit

suda çözündüğü zaman iyonlarına ayrışan ve elektriği ileten maddelere elektrolit denir

Elektriği iletmeyen çözelti

çözünen

çözücü çözelti örnek

Gaz Gaz Gaz Hava

Gaz Sıvı Sıvı soda (CO2 in H2O)

Sıvı Sıvı Sıvı Etanol-su

Katı Sıvı Sıvı (NaCl –su)

Gaz Katı Katı H2 - Pd

Katı Katı Katı 14 ayar altın (Ag - Au)

çözünen kütlesiAğırlıkça Yüzde = ------------------------ x 100

çözelti kütlesi

çözünen hacmiHacimce yüzde = ------------------------- x

100

çözelti hacmi

çözünen kütlesiAğırlık/hacim yüzdesi = --------------------- x

100 (gr/100ml)

çözelti hacmi

Konsantrasyon birimleri

Konsantrasyon birimleri

çözünen in mol sayısıMolarite = ----------------------------------------------- çözeltinin hacmi Litre cinsinden

çözünen in mol sayısıMolalite = -------------------------------------------------- çözücü kütlesi kilogram cinsinden

herhangi bir bileşenin mol sayısıMol kesri =

--------------------------------------------------------- çözeltideki bileşenlerin mol sayıları

toplamı

Parts per million (ppm), Parts Per Billion(ppb)

mg çözünen g çözünen

1 ppm = -------------------- 1 ppb = --------------------------------

kg çözelti kg çözelti

• Soru

Yoğunluğu 1.235g/ml olan kütlece % 90.0 glycerol C3H8O3 ve %10 H2O içeren çözelti için

a- C3H8O3 molaritesini

b- H2O molaritesini

c- C3H8O3 ün mole kesrini

d- H2O un molalitesini hesaplayınız.

Çözünürlük Belli bir sıcaklıkta çözünenin çözücü içeisinde en çok (fazla) çözünebildiği orana (konsantrasyona) çözünürlük denir.

Doymuş çözelti

Çözebileceği en fazla oranda çözünen içeren çözeltidir.

Aşırı doymuş Çözebileceğinden daha çok çözünen içeren çözeltidir. Aşırı miktar kristallenerek çöker.

Doymamış çözelti

Doymuş çözeltiden daha az oranda (düşük konsantrasyonda) çözünen içeren çözelti

Çözeltiler

• Sıvı çözeltilerde; Katıların çözünürlüğü sıcaklıkla genelde artar.

• Sıvı çözeltilerde; Gazların çözünürlüğü sıcaklık artıkça azalır.

• Sıvı çözeltilerde; Gazların çözünürlüğü basınç artıkça artar.

• Çözücü ve çözünen moleküllerin özelikleri çözünme olayında önemlidir.

Benzer maddeler benzer maddelerde çözünürler. Apolar türler apolar çözeltilerde, polar türler polar çözücülerde çözünme eğilimindedirler.

Çözünürlük

Basınç Sıcaklık

Çözünme Olayı

-a- çözücü moleküllerinin birbirinden ayrılması (birbirleri

arasındaki çekim kuvvetlerini yenmeleri)

∆ H > 0

∆ H çözelti = ∆ H a + ∆ H b + ∆ Hc

b- çözünen türün moleküllerinin birbirinden ayrılması

∆ H > 0

c- çözücü ve çözünen moleküllerinin karışması

Ayrılmış çözücü molekülleri

+ ↔ çözelti ∆ H < 0

Ayrılmış çözünen molekülleri

∆ H çözelti = ∆ H a + ∆ H b + ∆ Hc

ideal çözelti

∆ H çözelti = ∆ H a + ∆ H b + ∆ Hc

Karışımlarda moleküller arası çekim kuvvetleri

** Benzer benzeri çözer **

Benzer moleküller arası çekim kuvvetlerine sahip

maddeler birbirleri içinde çözünme eğilimindedirler.

-Polar sıvılar polar polar çözücülerde çözünür.

- çözücü ve çözünen arasında Hidrojen bağları oluşumu çözünürlüğü arttırır. (alkol lerde karbon zinciri sayısı arttıkça suda çözünürlük azalır)

-iyonik bileşiklerin sudaki çözünürlüğü bileşiğe göre

farklılık gösterir. (katı tanecikler arasındaki çekim kuvvetine göre)

- Apolar bileşikler apolar çözücülerde çözünür.

Bazı Çözücüler

Polar çözücüler

Su

H2O

Aseton CH3COCH3

Metanol

CH3OH

Etanol

CH3CH2OH

Apolar çözücüler

Hekzan

C6H14

Toluen

C7H8

Karbontetraklorür

CCl4Dietileter

C2H5OC2H5

• Aşağıdaki bileşiklerin CCl4 veya H2O çözücülerden hangisinde çözüneceğini belirtiniz.

C7H16 NaHCO3 HCl I2

Aşağıdaki bileşiklerden;

ikisi suda çok iyi çözünürken, ikisi suda az çözünür.İkisi de hiç çözünmez.

suda iyi çözünen, az çözünen ve hiç çözünmeyen bileşikleri tahmin edin

Çözünürlük & sıcaklık

• Sıvı çözeltilerde; Katıların çözünürlüğü sıcaklıkla genelde artar.

• Sıvı çözeltilerde; Gazların çözünürlüğü sıcaklık artıkça azalır.

kristallenme Aşırı doymuş çözeltide, çözünenin aşırı olan kısmının çökmesi olayıdır.

Doymuş çözelti

Çözebileceği en fazla oranda çözünen içeren çözeltidir.

Aşırı doymuş Çözebileceğinden daha çok çözünen içeren çözeltidir. Aşırı miktar kristallenerek çöker.

Doymamış çözelti

Doymuş çözeltiden daha az oranda (düşük konsantrasyonda) çözünen içeren çözelti

• 60°C de 95g NH4Cl ün 200.0g H2O içinde çözünmesiyle oluşturulan çözelti 20°C ye soğutulduğunda kaç gram NH4Cl kristalleşir?

NH4Cl ün çözünürlüğü

20 °C de 37gNH4Cl/100gH2O

60 °C de 56gNH4Cl/100gH2O

çözünürlük & basınç

• Sıvı çözeltilerde; Gazların çözünürlüğü basınç artıkça artar

C = k Pgaz

Henry’s Law

C = gazın çözünürlüğü k = Henry kanunu sabitiPgas = çözelti üzerinde gazın kısmi basıncı

Bazı gazlar için henry kanunu sabitleri

Gaz kh (M/atm)

O2 1,3 x 10-3 N2 6,1 x 10-4

CO2 3,4 x 10-2

NH3 5,8 x 101

37°C ve 1 atm basınçtaki saf azot un kandaki çözünürlüğü 6.2x10-4M dır. Dış basıncın 2.5 atm e eşit olduğu bir derinliğe inen bir dalgıcın kanındaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu nedir. (XN2= 0.78)

25°C bir kutu gazoz içinde çözünmüş CO2 konsantrasyonunun 0,12 M olması için karbondioksitin basıncı ne olmalıdır? (CO2 için 3,4 x 10-2)

Kolligatif Özellikler

Buhar basıncı

azalması

(Rault kanunu)

Kaynama noktası

yükselmesi

Donma noktası

alçalması

Osmatik basınç

Çözeltilerin Buhar basıncı

• Roault, 1880– Çözücünün buhar basıncı içinde

çözünenler nedeniyle çözeltide daha düşük olur

– İdeal bir çözeltide çözücünün buhar basıncı çözücünün mol fraksiyonu ile saf çözücünün o sıcaklıktaki basıncının çarpımına eşittir.

PA = A P°

A = mol kesri

P° = saf çözücünün buhar basıncı

• 100g sukroz un (C12H22O11) 1000g su içinde çözünmesinden dolayı 25°C deki suyun buhar basıncında oluşan azalmayı hesaplayınız. (25°C de saf suyun buhar basıncı 23.8mmHg.)

• Saf benzen ve toluenin 25°C de buhar basınçları sırasıyla 95.1 and 28.4mmHg dir. 1 mol benzen ile 3 mol toulenin karışımından oluşan çözeltinin toplam buhar basıncını hesaplayınız.

0,102 mol Ca(NO3)2 ve 0,927 mol H2O içeren çözeltinin buhar basıncını 55°C de hesaplayınız.

(55°C de saf suyun buhar basıncı 118.1 torr)

Bir çözelti ve saf çözücü (veya farklı iki konsantrasyonda çözelti) birbirlerinden yarı geçirgen (çözücü moleküllerini geçiren ancak çözüneni geçirmeyen) zar ile ayrılırsa çözünen konsantrasyonu her iki tarafta eşitleninceye kadar çözücü zardan daha konsantre tarafa geçer. Bu olaya osmoz denir.

Osmatik basıç: osmoz (çözücünün seyreltik tarafa geçmesini) engellemek için uygulanması gereken dış basınçtır.

Osmatik Basınç

πV = nRT

π = RTnV

= M RT

Osmoz; Çözücünün yarı geçirgen bir zardan çözeltiye akışıdır.

π Osmatik basıç; ozmozu (çözücünün akışını) durdurmak için için uygulanması gereken dış basınçtır

Ters Osmoz

• 25°C 7.7atm ozmatik basınca sahip kan çözeltisi ile izotonik olan şeker çözeltisinin konsantrasyonu nedir?

• İsotonik çözeltiler; aynı ozmatik basınca sahip çözeltiler

izotonik olarak adlandırılır.

5,87mg bilinmeyen bir proten içeren 10,0ml çözeltinin ozmatik basıncı 25°C de 2,45 torr olduğuna göre proteinin molekül ağırlığını hesaplayınız.

Donma noktası alçalması & Kaynama noktası yükselmesi

ΔTd = -Kd i mΔTk = Kk i m

m= molalite i= van’t Hoff factor bileşikler suda çözüldüklerinde iyon

(molekül)sayısı

van’t Hoff

ΔTd = -i Kd m

ΔTk = i Kk m

π = i M RT

Aşağıdaki sulu çözeltileri beklenen donma noktalarına göre küçükten büyüğe göre sıralayınız.

0.050m CaCl2 0.150m NaCl 0.100m HCl 0.050m HC2H3O2 (asetik asit) 0.100m C12H22O11

• 100.0g ethyleneglikol (C2H6O2) ün 900.0g H2O da çözünmesiyle oluşan çözeltinin donma ve kaynama noktalarını hesaplayınız.

• Su için Kk=0.52°C/m Kd= 1.86 °C/m

• 5g/L hemoglobin çözeltisinin 25°C de ozmatik basıncı 0.0018atm olduğuna göre hemoglobininin molekül ağırlığını hesaplayınız.

• 10g üre 100g suda çözündüğünde oluşan çözeltinin kaynama noktasını hesaplayınız. Mw üre=59.0g/mol su için Kd= 1.86 Kk=0.51

• 0.2 iyonik olmayan bir bileşik 50g saf suda çözündüğünde suyun donma noktası -0.22 °C ye düşmektedir. Bu bileşiğin molekül ağırlığını bulunuz.

• Vasopressin in molekül ağırlığını belirlemek için 10.00g vasopressin 50.00g of Naphthalen (Kd=6.94°C/m) içinde çözülüyor ve karışımın donma noktası 79.01°C olarak bulunuyor, saf Naphthalenin donma noktası 80.29°C olduğuna göre Vasopressin in molekül ağırlığını bulunuz.

25.0g Naphthalenin (Mw=128.2g/mol) 0.750L S2 (d=1.263g/ml) ile karıştırılarak hazırlanan 0.750L çözelti için.

• Çözeltideki Naphthalenin ağırlıkça yüzdesini

• Naphthalen konsantrasyonunu ppm cinsinden

• Çözeltinin yoğunluğunu

• çözeltideki Naphthalen in molaritesini

• çözeltideki Naphthalen in molalitesini

• safCS2 nin 25°C de buhar basıncı 358mmHg ise Naphthalenden gelen buhar basıncını ihmal ederek,25°C çözeltinin toplam buhar basıncını

• Çözeltinin ozmatik basıncını

• CS2 normal kaynama noktası 46.13°C (Kk= 2.34°C/m) ise, çözeltinin normal kaynama noktasını hesaplayınız.