Bu Yazıda Neler Var?
Çözeltiler, diğer bir maddenin içinde erimiş bir ya da daha fazla maddeden oluşur. En yaygın çözeltiler sıvıların içinde eriyen katılar ve gazlardır.
Bir bardak suya tuz döktüğünüzde, katı tuz kristalleri bir çözelti oluşturmak üzere erimeye başlar. Tüm çözeltilerde, eriyen maddeye çözünen adı verilir. Çözüneni eritene ise, çözücü denir. Farklı çözücüler, farklı çözünenleri eritir. Örneğin, tuz suda erir ancak saf alkol ya da petrolde erimez. Şeker farklı tepki verir ve üçünde de erir: Su, saf alkol ve petrol.
Çözelti türleri üç kısımda incelenebilir:
Çözücünün Durumuna Göre (Fiziksel haline göre; katı, sıvı, gaz)
Çözeltinin fiziksel halini belirleyen çözücüdür.
Elektrik Akımı İletmelerine Göre:
Elektrik akımını ileten çözeltiler: Çözünen madde çözünürken iyonlarına ayrılıyorsa böyle çözeltilere iyonik çözeltiler denir. İyonlu çözeltiler elektrik akımını iletir. Bu nedenle de elektrolit çözeltiler olarak da bilinirler. Örnek olarak; asit, baz çözeltileri, tuz çözeltileri verilebilir. Tuz su içerisinde çözünürken Na+ ve Cl- iyonlarına ayrışır.
Elektrik akımını iletmeyen çözeltiler: Kovalent bağlı bileşikler çözücü içerisinde çözünürken moleküller halinde dağılır. Bu tür çözeltiler elektrik akımını iletmez. Alkolün su içerisinde çözünmesi olayını örnek olarak verebiliriz.
Çözünen Madde Miktarına Göre:
Doymuş Çözeltiler: Çözücünün çözebileceği maksimum maddeyi çözdüğü durumdur.
Aşırı doymuş çözeltiler: Çözeltinin maksimum çözebileceği madde miktarından daha fazla madde çözünmüş çözeltilerdir. Kararsızdırlar. Bir miktar çözünen madde çökerek doymuş çözelti haline gelir.
Doymamış çözeltiler: Bir çözücünün çözebileceği maksimum maddeden daha azını çözdüğü durumdur. Bu tip çözeltilere belli bir miktar daha çözünen atıldığı takdirde çözücü, eklenen çözüneni de çözebilme kapasitesine sahiptir.
Seyreltik çözelti: Az miktarda çözünen içeren çözeltilere seyreltik çözelti denir. Birim hacme düşen çözünen madde miktarı ne kadar az ise, çözelti o kadar seyreltiktir.
Derişik çözelti: Çok miktarda çözünen içeren çözeltilere derişik çözelti denir. Birim hacme düşen çözünen madde miktarı ne kadar fazla ise, çözelti o kadar derişiktir.
Çözeltilerde Erime
Katı maddeler belirli bir kalıpta birbirine yakın duran atomlardan meydana gelmektedir. Atomlar arasında güçlü bir çekim vardır.
Sıvıdaki atomlar sürekli hareket halindedir. Katı sıvıyla temas ettiğinde, sıvıdaki atomlar katının yüzeyine çarpar. Bu çarpışmalarda, katı maddelerdeki bazı atomlar yerinden çıkar. Katı maddelerin kendi aralarındaki çekim gücünden fazla olduğunda çözelti meydana gelir. Katı madde erirken, çözücü atomları çözünen atomlarını çevreler.
Tuz tanecikleri, kristal ağ adı verilen bir oluşumda, birbirine kenetlenmiş sodyum ve klorid iyonlarından meydana gelir. Su, iyonları ağdan uzaklaştırarak tuzu eritir.
Çözünürlük ve Kristalizasyon
Bir litre çözücüde eriyebilen çözünenin kütlesine çözünenin çözünürlüğü adı verilir. Mümkün olan en fazla çözüneni içeren çözeltiye doymuş çözelti denir. Çoğu katı maddenin çözünürlüğü ısıyla artar. Çözelti açık bir kapta bırakılırsa, çözücü buharlaştıkça sıvının hacmi azalır. Çözünen buharlaşmaz. Bir süre sonra, tüm çözüneni eritmeye yetecek kadar çözücü kalmaz. Çözücü buharlaşmaya devam ettikçe, çözelti doymuş bir hal alır ve katı maddenin kristalleri oluşmaya başlar.
Deniz suyunun her litresinde, 32 gram civarında tuz bulunur. Yemek tuzu, deniz suyunun sığ havuzlarda toplanmasıyla üretilir. Güneş ısısı, suyu buharlaştırır. Tuz kristalize olur ve kurumak üzere yığınlar halinde toplanır.
Gazların Çözünmesi
Gazlar da, çözeltileri oluşturmak için sıvıların içinde eriyebilir. Isı arttıkça, gazların çözünürlüğü azalır. Kaynamaya başlamadan önce ısınmış suda ufak hava kabarcıkları oluşmasının nedeni budur. Gaz basıncını artırmak, sıvıda daha fazla gazın erimesini sağlar. Gaz çözünürlüğü, 0 derecede ve 1 atmosfer basıncında ölçülür. Örneğin bu koşullar altında oksijenin, bir litre sudaki çözünürlüğü 49 santimetreküptür.
Sıvılar da gazlar içinde erir. Örneğin, denizdeki su buharlaşır ve su buharı havaya karışır. Ilık, nemli hava yükselip soğuduğunda, içerdiği su buharının hepsini eritemez. Sonradan, ufak sıvı damlaları bulut, sis ve yağmur şeklinde ortaya çıkar.
İçecekler de, sıvıda yüksek basınçta karbondioksit gazı eritilerek gazlı hale getirilir. Şişeyi açınca basınç düşer. Sıvı, artık gazı eritemez.
Aerosol kutuları, deodorant, böceksavar ve boya gibi basınç altında tutulmuş maddelerin çözeltilerini içerir. Düğmeye basarak basınç serbest bırakıldığında, aerosoldaki çözücü kaynar ve çözeltiyi burundan dışarı iter. Aerosolün içerikleri düğmeye basıldığında dışarıya çıkar.
Katıların Çözünmesi
Katı çözeltiler, sıvı çözeltinin katılaşmasına izin vererek elde edilmektedir. Alaşımlar, katı çözeltinin önemli bir sınıfını oluşturur. Alaşımlar, çözeltinin büyük bölümünü oluşturan bir metaldeki bir ya da birden fazla metalin ya da metal olmayan maddelerin katı çözeltileridir. Orijinal metalle kıyaslandığında, alaşımların genelde çok farklı özellikleri vardır. Örneğin saf alüminyum çok yumuşaktır. Az miktarda bakır ve diğer elementler eritilerek, düralümin adı verilen sert ve hafif bir alaşım üretilir. Duralümin hafif, ancak çok güçlüdür. Bu nedenle, uçağın kanatlarının yapımında kullanılmaktadır.
Diğer çözeltilerde olduğu gibi, çözünenin katı bir çözeltide erime miktarının da bir sınırı vardır. Örneğin, saf demir yumuşak bir metaldir. Eriyik demirde az miktarda karbon eriterek çok daha sert bir madde olan çelik elde edilir. Karbon atomları, katı çözeltide eşit şekilde dağılır. Demir, karbonun yüzde 0.4’ünü eritebilir. Daha fazla karbon ekleyerek, çeliği daha kırılgan yapan ufak erimemiş demir karbit yığınları elde edilir.
Bronz, bakırın yüzde 30’u kalay olan bir alaşım ya da çözeltidir. ilk kez 6 bin yıl önce yapılan bronz, zırh, alet, silah, kask ve süs eşyaları yapımında kullanılırdı.
Kaynak: wikipedi
