Karışımlar nelerdir?

Karışımların bölünmesi

1. Bir karışımdaki bileşenlerin dağılımı çıplak gözle görülemiyorsa karışım homojendir . Bu tür karışımlara örnek olarak maden suyu, parfümler ve kokulu sıvılar veya hava verilebilir.
2. Bir karışımın bileşenleri görsel olarak ayırt edilebiliyorsa bunlar heterojen karışımlardır. Bu tür karışımlar, uzun süre çalkalandıktan veya karıştırıldıktan sonra bile açıkça farklı katmanlara sahiptir.

Heterojen karışım örnekleri

Birincisi su ve yağ olabilir, bu durumda çalkalama sırasında bile karışmayan iki sıvının karışımıdır ve su yüzeyinde yüzen yağ damlacıkları rahatlıkla görülebilir. Bir diğer heterojen karışım türü ise su içinde toz haline getirilmiş tebeşirdir . İçinde çözünmeyen bir sıvıya verilen katıdır. Karıştırma, bir süre sonra tabakalaşan ve tebeşir parçacıklarının dibe çöktüğü bir bulamaçla sonuçlanır.

Çözüm

Birine çözücü , diğerlerine ise içinde çözünmüş maddeler adı verilen en az iki bileşenden oluşan özel bir karışım türüdür. İki sıvı veya iki gaz karıştırıldığında, dispersif faz olarak da bilinen çözücü genellikle çözeltide daha fazla bulunan maddedir. Miktarı az olan madde, içinde çözünmüş olan maddedir. Çözünmüş maddelere ayrıca dağılmış faz da denir ve bir çözeltide bunlardan birden fazlası bulunabilir. Böyle durumlarda çok bileşenli çözümlerden bahsediyoruz.

Yaygın olarak kullanılan çözümler

Günlük bazda, çeşitli maddelerin sudaki, muhtemelen organik çözücülerdeki çözeltilerini bulmak en yaygın olanıdır. Örneğin evlerde çözümler aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için kullanılır:

• sirke,%10’luk bir asetik asit çözeltisi,
• yaraları dezenfekte etmek için hidrojen peroksit kullanıyoruz, yani %3’lükhidrojen peroksit çözeltisi,
• başka bir çözüm – süt – genellikle kahveye veya kahvaltılık gevreklere eklenir.

Maddenin diğer hallerindeki çözeltilerin örnekleri arasında, esas olarak nitrojen, oksijen, su buharı ve karbondioksitten oluşan bir karışım olan hava ve bakır ve kalaydan oluşan katı hal çözeltisi olan bronz yer alır. Çözücüde çözünen madde miktarı, onun hangi türe gireceğini belirler; ister konsantre ister seyreltik olsun.

Çözüm türleri

Dikkate alınan parametrelere bağlı olarak birkaç çözüm bölümü vardır. Bunlardan en önemlisi şu bölümlere ayrılmıştır:

1. Doymuş bir çözelti, bir maddenin mümkün olan maksimum miktarının bir çözücü içinde çözülmesiyle elde edilen bir çözeltidir. Bu, verilen basınç ve sıcaklık koşulları altında daha fazla dağılmış fazın çözünmesinin mümkün olmadığı anlamına gelir.
2. Doymamış bir çözelti , belirli bir sıcaklık ve basınçta, daha büyük miktarlarda çözünen maddenin çözünmesinin hala mümkün olduğu 100 g’da bir çözeltidir. Mevcut madde miktarı konsantrasyonunu etkiler.

Çözümler arasında ayrıca şunları da ayırıyoruz:

1. Seyreltik çözelti, çözücü miktarının çözünen madde miktarından önemli ölçüde daha fazla olduğu bir çözeltidir. Bunlar genellikle yüzde birkaç konsantrasyona sahip çözeltilerdir.
2. Konsantre bir çözelti, dağılan fazın madde miktarının dağılan faza göre yüzde onlarca olduğu bir çözeltidir.
3. Aşırı doymuş bir çözelti, belirli basınç ve sıcaklık koşulları altında çözünemeyen ilave miktarda maddenin bulunduğu spesifik bir sistemdir. Bu tür bir çözelti, doymuş çözeltinin dikkatli bir şekilde soğutulmasıyla kolaylıkla elde edilebilir. Bu tür çözeltiler yüksek kararsızlıkla karakterize edilir ve sistem daha güçlü bir şekilde çalkalandığında veya maddeye ilave bir kristal atıldığında bile bozulabilir, bu da fazla maddenin tamamen kristalleşmesine ve çözeltinin doymuş duruma geçmesine neden olur.

Bir çözeltinin doygunluğunu arttırmak için çeşitli yöntemler kullanılabilir ; çözünen madde miktarını artırmak, bir miktar çözücüyü buharlaştırmak ve katılar söz konusu olduğunda, sıcaklığın düşürülmesiyle doygunluk da arttırılır. Tersi durumda, çözeltinin doygunluğunu azaltmanın en kolay yolu, sisteme daha fazla çözücü eklemek veya katılar söz konusu olduğunda çözeltinin sıcaklığını arttırmaktır. Sıcaklık manevraları, maddenin dispersiyon fazındaki çözünürlüğünü doğrudan etkilediğinden sıvı-katı sistemler için etkilidir.

çözünürlük

Bir çözeltinin yani optik olarak homojen bir karışımın oluşmasının temel koşulu, çözünme adı verilen bir sürecin gerçekleşmesidir . Bir maddenin moleküllerinin çözeltiye geçişini içerir. Bu sürecin tersi katı kristal fazın oluşması, yani maddenin kristalleşmesidir. Her maddenin kendine özgü çözünme hızı ve etkinliği vardır. Örneğin bir maddenin suda çok çözünür olduğunu, diğerinin ise suda çok az çözündüğünü söyleyebiliriz. Çözünürlük ise belirli basınç ve sıcaklık koşulları altında 100 gram çözücü kullanılarak doymuş bir çözelti elde etmek için bir maddenin çözülmesi gereken gram sayısıdır. Bir maddenin çözünme hızı yalnızca çözücünün türüne değil aynı zamanda aşağıdakilere de bağlıdır:

1. sıcaklık , sıcaklık ne kadar yüksek olursa parçacıkların enerjisi de o kadar büyük olur ve bu da onların giderek daha sık çarpışmasına neden olur;
2. parçacıkların karıştırılmasını kolaylaştıran mekanik karıştırma ;
3. çözünen maddenin inceliği , çünkü incelik ne kadar büyük olursa, çözücü parçacıklarının çözünen madde arasına nüfuz etmesi o kadar kolay olur.

Çözünürlük kavramlarına veya çözümlerin doygunluk düzeyine aşinalık, her kimyagerin günlük çalışmasını kolaylaştıran basit hesaplamaları çözmeyi mümkün kılar. Birçok maddenin çözünürlüğü kitaplarda bulunan ve bir maddenin gram sayısının sıcaklığa bağlılığını gösteren çözünürlük eğrilerinden okunabilir.

Çözünürlük kavramının kullanılması gereken kimyasal görev örnekleri

Görev 1.

X maddesinin belirli bir sıcaklıkta sudaki çözünürlüğü 45 g’dır. 600 g doymuş çözeltide kaç gram çözücü bulunduğunu hesaplayın. Çözünürlüğün 45 g olduğunu biliyoruz, bu da 45 g maddenin 100 g suda çözünerek doymuş bir çözelti elde ettiği anlamına gelir. Çözeltinin kütlesi, maddenin kütlesi ve mevcut çözücünün kütlesidir, yani: _çözelti = 45 g + 100 g = 145 g Bu bilgiyle şu oranı ayarlayabiliriz: 145 g çözelti – 100 g su 600 g çözelti – mg su

Görev 2.

Çözeltiyi hala doymuş kalacak şekilde 50 ^o C’den 80 ^o C’ye ısıtırsanız, 100 g suda ek olarak kaç gram amonyum klorürün çözülmesi gerektiğini hesaplayın. Amonyum klorürün suda çözünürlük eğrisinden aşağıdakiler okunabilir:

1. 50 ^o C’deki çözünürlüğü yaklaşık 48 g’dır.
2. 80 ^o C’deki çözünürlüğü yaklaşık 64 g’dır.

Çözünürlük kavramı 100 g suda çözünen madde miktarını ifade ettiğinden, doymuş bir çözeltiyi korumak için ilave çözünmenin gerekli olduğunu hesaplamak kolaydır: 64 g – 48 g = 16 g _NH4Cl

Görev 3.

60 ^o C’de 100 g su ve 50 g amonyum klorürden oluşan bir çözelti hazırlanırsa hangi çözelti oluşacaktır? Çözünürlük eğrisini kullanarak 60 ^o C’de amonyum klorürün çözünürlüğünün: R = 55 g olduğunu biliyoruz. Bu, bu sıcaklıkta 100 g suya 50 g amonyum klorür eklendiğinde ilave 5 g’ın çözünebileceği anlamına gelir. Bu nedenle hazırlanan çözelti doymamıştır.