1.13 : Çözünürlük

Çözüm, Çözünürlük ve Çözünürlük Dengesi

Çözelti, ana bileşen olan bir çözücü ve küçük bileşen olan bir çözünen maddeden oluşan homojen bir karışımdır. Bir çözeltinin fiziksel durumu (katı, sıvı veya gaz) genellikle çözücününkiyle aynıdır. Çözünen madde konsantrasyonları sıklıkla seyreltik (nispeten düşük konsantrasyonlu) ve konsantre (nispeten yüksek konsantrasyonlu) gibi niteliksel terimlerle tanımlanır.

Bir çözeltide, çözünen parçacıklar (moleküller, atomlar ve/veya iyonlar) çözücü türleri tarafından yakından çevrelenir ve çekici kuvvetler aracılığıyla etkileşime girer. Bu çözelti sürecine çözünme denir. Çözücü su olduğunda bu işleme hidrasyon adı verilir. Çözünme için çözünen-çözücü etkileşimleri, çözünen-çözünen ve çözücü-çözücü etkileşimlerinden daha güçlü olmalıdır. Yağış, çözünmenin tersidir ve güçlü çözünen-çözünen etkileşimleri nedeniyle oluşur.

Çözünürlük, belirli bir miktar çözücü içinde çözünebilen maksimum çözünen madde miktarının ölçüsüdür. Sıcaklık, basınç ve moleküler polarite, çözünürlüğü etkileyen önemli faktörlerden bazılarıdır. Çözünürlük dengesi, bir çözünen türün çözünmesi ve çökelmesi eşit oranlarda meydana geldiğinde tespit edilir.

Benzer Benzeri Çözer

Bir çözünenin belirli bir çözücü içinde çözünür olup olmayacağını tahmin etmek için temel kural "benzer benzeri çözer" kuralıdır. Polar veya iyonik çözünenler, solvent molekülleri ile ortaya çıkan iyon-dipol veya dipol-dipol etkileşimleri nedeniyle polar solventlerde çözünür. Polar olmayan bir çözücüyle böyle bir etkileşim mümkün olmayacaktır. Polar olmayan çözünenler, polar olmayan çözücülerde moleküller arası dağılım kuvvetleri yoluyla çözünür.

Hidrofilik, Hidrofobik ve Amfifilik Bileşikler

Su polar bir çözücüdür. Çözünen olup suda çözünen maddelere 'hidrofilik' veya 'suyu seven' madde denir. Örneğin suya katı KCl eklendiğinde, polar su moleküllerinin pozitif (hidrojen) ucu negatif klorür iyonlarına, suyun negatif (oksijen) uçları ise pozitif potasyum iyonlarına çekilir. Su molekülleri tek tek K⁺ ve Cl⁻ iyonlarını çevreleyerek iyonları birbirine bağlayan güçlü kuvvetleri azaltır ve bunların çözünmüş iyonlar halinde çözeltiye geçmesine izin verir.

Çözünen olup suda çözünmeyen maddeye 'hidrofobik' veya 'sudan korkan' madde denir. Yağ gibi bu tür çözünenler, daha güçlü çözünen-çözünen etkileşimleri nedeniyle çevredeki su molekülleri ile hidrojen bağları oluşturamazlar. Sonuç olarak, çözünen parçacıklar bir araya toplanır ve çözünmeden kalır.

Hem polar hem de polar olmayan gruplara sahip olan bileşiklere 'amfipatik' veya 'amfifilik' denir. Örneğin yağ asitlerinin tuzları olan sabunlar. Polar olmayan hidrokarbonlardan oluşan hidrofobik bir kuyrukları ve polar hidrofilik başları vardır. Sabun ve deterjanların temizleme etkisi, ilgili moleküllerin yapıları açısından açıklanabilir. Bir sabun veya deterjan molekülünün hidrokarbon (polar olmayan) ucu, yağ, gres veya kir parçacıkları gibi polar olmayan maddeler içinde çözünür veya bunlara çekilir. İyonik uç, su (polar) tarafından çekilir. Sonuç olarak, sabun veya deterjan molekülleri, kir parçacıkları ile su arasındaki arayüzde yönlendirilir ve böylece polar olmayan ve polar olmak üzere iki farklı madde türü arasında bir tür köprü görevi görür. Sonuç olarak, kir parçacıkları kolloidal parçacıklar halinde asılı kalır ve kolaylıkla yıkanarak uzaklaştırılır.

Bu metin ABC’den uyarlanmıştırOpenStax Chemistry 2e, Section 11.1: The Dissolution Process, Section 11.3: Solubility, and Section 11.5: Colloids.