İçeriğe atla

Çözünürlük (kimya)

Sıvı içinde çözülmüş bir katı çözünen örneği (sol)

Çözünürlük, belli bir miktar çözünenin, belirli şartlar altında, spesifik bir çözücü içinde çözünmesidir. Çözücü akışkan (ki genellikle aşırı miktarda bulunur) solvent olarak adlandırılır ve birlikte çözeltiyi oluştururlar. Çözümlendirme işlemi solvasyon (çözücü su ise hidrasyon) olarak adlandırılır.

Denge haline gelmiş ve daha fazla çözünen (solut) alamayan çözeltiye, doymuş çözelti denir. Çözeltinin denge durumu sıcaklığa bağlıdır. Belirli miktardaki bir çözücü içinde çözünebilecek maksimum çözünen madde miktarına, o maddenin o çözücü içindeki çözünürlüğü denir ve genellikle doymuş çözeltinin maksimum konsantrasyonu olarak ifade edilir. Bir maddenin bir başka madde içindeki çözünürlüğü, çözücü ile çözünen arasındaki intermoleküler kuvvetler, sıcaklık, çözümlendirmeye eşlik eden entropi değişimi, diğer maddelerin varlığı ve miktarları ve bazen de basınç veya çözücü gazın kısmi basıncından etkilenir.

Çözünürlük sabiti, nispeten düşük çözünürülükteki iyonik bileşiklerin doymuş çözeltilerini tanımlamada kullanılır (bkz. çözünürlük dengesi). Tuzlar için çözünürlük sabiti, sulu çözeltilerdeki çözünebilir maksimum miktarıdır. Çözünürlük sabiti, denge sabitinin özel bir halidir. Çözünmüş ve çözünmemiş tuz arasındaki dengeyi tanımlar. Çözünürlük sabitinin bilinmesi aynı zamanda çöktürme (çözünme reaksiyonunun tersi) işlemlerinde de çok faydalıdır. Sıcaklık, diğer denge sabitlerinin olduğu gibi çözünürlük sabitinin de nümerik değerini etkiler.

Çözeltilerin genel anlamda, katıların sıvılara karıştırılmasıyla elde edildiği düşünülürse de, herhangi iki madde karıştırılıp çözelti elde edilebilir. Karbonatlı su, gazın suda çözünmüş hali olup bir çözeltidir, hidrojen (gaz) paladyum metali (katı) içinde çözünebilir ve paslanmaz çelik aslında bir katının bir başka katı içinde çözünmüş halidir (alaşım).

Çözünürlüğe etki eden faktörler

  • Çözücünün ve çözünenin cinsine göre: Çözücü ve çözünen arasındaki molekül yapısı benzerliği ne kadar fazla ise çözünürlük o kadar fazladır. Her madde her maddede çözünmez. Organik bileşikler organik çözücüde inorganik bileşikler inorganik çözücüde çözünürler. Polar bileşikler polar çözücülerde, apolar bileşikler apolar çözücülerde çözünürler. Örneğin naftalin suda çözünmez fakat benzende çözünür. Benzer benzeri çözer.
  • Basınç: Katı ve sıvıların çözünürlüğüne basıncın pek etkisi yoktur. Gazların çözünürlüğü ise basınçla doğru orantılıdır.
  • Sıcaklık: Katıların ve sıvıların çözünürlüğü sıcaklıkla çoğunlukla artarken, gazların çözünürlüğü sıcaklık artışıyla azalır.
  • Ortak iyon etkisi: Ortak iyon çözünürlüğü azaltır.

İyonik bileşiklerin sudaki çözünürlükleri

Bu tablo, tuzların sudaki çözünürlüklerine ait genel bir bakış içerir.

ÇözünürÇözünmez
Grup I ve NH4+ bileşiklerikarbonatl (Grup I ve NH4+ bileşikleri hariç)
nitratlarsülfürler (Grup I ve NH4+ bileşikleri hariç)
asetatlar (etanoatlar)fosfatlar (Grup I ve NH4+ bileşikleri hariç)
klorürler, bromürler ve [[İyodür(Ag+, Pb2+, Cu+ ve Hg22+)hidroksitler ve oksitler (Grup I, NH4+, Ba2+, Sr2+, Ca2+ ve Tl+ hariç)
sülfatlar (Ag+, Pb2+, Ba2+, Sr2+ ve Ca2+ hariç)sülfürler (Grup I, Grup II ve NH4+ bileşikleri hariç)

Ayrıca bakınız

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Klor</span> 17 atomik numaralı kimyasal element

Klor, VIIA grubunda bulunan hafif, keskin kokulu, yeşilimsi sarı renkli, tahriş edici ve zehirleyici bir gaz. Havadan 2,5 kat ağır olan klor ilk zamanlar bir bileşik olarak kabul ediliyordu. Klor ilk olarak 1774 yılında Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedildi. 1810 yılında ise bugünkü ismi Humphry Davy tarafından verildi.

<span class="mw-page-title-main">Çözelti</span>

Çözelti ya da solüsyon, iki ya da daha fazla maddenin herhangi bir oranda bir araya gelerek oluşturdukları homojen karışımdır.

Kolloid, gerçek çözelti ile heterojen karışımlar arasında yer alan ara karışımların adıdır. Burada dağılan fazın tanecik boyutu, yaklaşık 1-1000 nm dolayındadır. 1861'de İskoçyalı bilim insanı Thomas Graham, değişik maddelerin parşömen zarından geçişlerini incelemiş ve bunlardan bazılarının hızlı, bazılarının yavaş hareket ettiklerini gözlemlemiştir. Örneğin albümin, jelatin, arap zamkı gibi maddeler yavaş hareket ederken, şeker, potasyum hidroksit, sodyum klorür gibi maddelerin zardan çok hızlı geçtiklerini tespit etmiştir. Buna göre Graham, çözünmüş maddeleri zardan geçişlerine göre kristaloidler ve kolloidler olarak ikiye ayırmıştır. Kolloidler, büyük moleküllü oldukları için zardan geçememiştir. Sonunda nişasta, jelatin gibi maddeler zamk ile aynı özellikleri gösterdiği için Yunancada zamk anlamına gelen kola kelimesinden türeyen kolloid sözcüğü ile adlandırılmıştır. Ancak bilimsel gelişmeler sonucunda Graham'ın kolloid olarak nitelendirdiği protein gibi maddeleri kristallendirmek ve kristaloid olarak nitelendirdiği kükürdün kolloidal çözeltisini hazırlamak mümkün olmuştur ve bu nedenle Graham'ın bu sınıflandırması önemini yitirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Kristalleştirme</span> katı bir maddenin uygun bir çözücü içinde çözünüp çöktürülmesiyle katı ve sıvı fazlarının birbirinden ayrılmasını sağlayan işlem

Kristalleştirme veya kristalizasyon, katı bir maddenin uygun bir çözücü içinde çözünmesi sonrasında çöktürülmesi yoluyla katı ve sıvı fazlarının birbirinden ayrılmasını sağlayan işlem.

Çözelti seviyesinin yükselmesiyle yükselen sıvının yaptığı hidrostatik basınçtan dolayı çözünenin tarafına geçiş hızı azalırken çözücünün tarafına geçiş hızı artar ve sonuçta her iki hız da birbirine eşit olduğunda dinamik bir denge kurulur. Dinamik dengenin kurulduğu anda sıvı seviyeleri sabit kalır ve yükselen çözeltinin yaptığı hidrostatik basınca osmotik basınç denir.

<span class="mw-page-title-main">Kuru temizleme</span> Su kullanılmadan yapılan bir tekstil yıkama yöntemi

Kuru temizleme, kumaşların üzerinde bulunan kir ve lekeleri çıkarmak için su içermeyen apolar bir çözücü kullanılarak yapılan yıkama işlemidir. Dünya çapında genel olarak kuru temizlemede tetrakloroetilen isimli toksisitesi düşük ve yanıcı olmayan bir sıvı kullanılır. Yapısı polar olan su kullanan ıslak temizlemeden farklıdır, yine de sıvı içerir, ancak giysiler bunun yerine su içermeyen bir sıvıyla yıkanır.

Çözücü veya solvent bir katıyı, sıvıyı ya da gaz çözünen maddeyi çözerek çözelti oluşturan sıvı ya da gaz maddedir. Günlük hayatta en yaygın çözücü sudur.

Elektrolit, iyonların hareketi sayesinde elektriksel olarak iletken olan, ancak elektronları iletmeyen ilenler içeren bir ortamdır. Su gibi polar çözücü içinde çözülmüş çoğu çözünür tuzları, asitleri ve bazları içermektedir. Çözünüm sonrasında; madde çözücü içinde eşit olarak dağıtılan katyonlara ve anyonlara ayrılmaktadır. Katı hal elektrolitleri de mevcuttur. Tıpta elektrolit terimi, çözünen maddeyi ifade etmektedir.

Doymuşluk bir çözeltideki çözünen madde oranıdır.

Makromolekül, küçük yapıtaşlarının yani monomerlerin polimerleşmesiyle oluşmuş çok büyük moleküler yapılardır.Örneğin amino asitlerin polimerleşmesiyle proteinler ; şeker, fosfat asidi ve azot içeren heterosiklik baz (purin/pirimidin) polimerleşmesiyle nükleik asitler oluşur.Makromolekül terimi biyokimyada üç büyük yapı olan nükleik asit, protein, karbonhidrat için kullanılır. Lipitler makromolekül sınıfına girmez, biyomolekül olarak tanımlanır. Makromolekül tanımı sentetik polimerler ve polimer olmayan büyük kütleli moleküller için de kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kimyasal madde</span> sabit bir kimyasal bileşimi ve karakteristik özelliklere sahip bir madde türü

Kimyasal madde, kimyevî madde veya kısaca kimyasal, sabit bir kimyasal bileşimi ve karakteristik özelliklere sahip bir madde türüdür. Bu kimyasal bağlar bozulmadan, fiziksel ayırma yöntemleri ile bileşenlerine ayrılmaz. Bu kimyasallar katı, sıvı veya gaz hâlinde olurlar.

Kristalleşme, bir eriyikten ya da nadiren direkt olarak bir gazdan, çökeltme yoluyla katı kristal yaratma sürecidir. Kristalleşme ayrıca, bir saf katı kristal fazının ortaya çıktığı büyük miktarda erimiş madde transferini içeren bir kimyasal katı-sıvı ayırma tekniğidir. Kimya mühendisliğinde kristalleşme bir kristalizör olarak ortaya çıkar. Kristalleşme bu nedenle kimyasal reaksiyon sonucu çökelme ile karşılaştırılınca, bir çözücü içindeki çözünen maddenin çözünebilirlik koşullarının değişmesiyle elde edilen bir çökelti görünüşündedir (durumundadır).

<span class="mw-page-title-main">Faz (madde)</span> Fiziksel bilimlerde, bir faz bir malzemenin fiziksel özelliklerini esas olarak eşit bir şekilde madde boyunca dağılan bir sistemdir. Fiziksel özelliklerinin örneklerinden üç tanesi, yoğunluk içermesi , mıknatıslanma ve kimyasal bileşimi inde

Fiziksel bilimlerde faz; bir malzemenin fiziksel özelliklerinin her noktasında aynı olduğu bölgedir/alandır. Fiziksel özelliklerinin örneklerinden üç tanesi, yoğunluk içermesi, mıknatıslanma ve kimyasal bileşimi indeksi. Basit bir açıklama ile bir faz fiziksel olarak ayrı, kimyasal olarak yeknesak ve (genellikle) mekanik ayrılabilir malzemeli bir bölge olmasıdır. Bir cam kavanoz buz ve sudan oluşan bir sistemde, buz küpleri birinci faz, su ikinci faz ve suyun üstünde bulunan nem ise üçüncü fazdır. Cam kavanoz ise başka bir ayrı aşamasıdır. Faz terimi bazen maddenin hali olarak eş anlamlı bir şekilde kullanılabilir. Ancak bir maddenin aynı halde çok sayıda karışmayan fazı olabilir. Ayrıca, faz terimi bazen bir faz diyagramı için üzerinde sınır ile basınç ve sıcaklık gibi durum değişkenler açısından sınırı çizilmiş denge durumunda bir dizi oluşturmak için kullanılır. Faz sınırları gibi katı veya başka bir kristal yapısından daha ince değişikliğine sıvıdan bir değişiklik olarak maddenin organizasyon değişiklikleriyle ilgili olduğundan bu son kullanım durumuna eş anlamlısı olarak "faz" kullanımına benzer. Ancak, madde ve faz diyagramı kullanımların hali yukarıda verilen ve amaçlanan anlam terim kullanıldığı bağlamdan kısmen tespit edilmelidir resmi tanımı ile orantılı değildir. Fazın çeşitleri Farklı fazlar, gaz, sıvı, katı, plazma veya Bose-Einstein yoğuşma ürünü olarak maddenin farklı durumlar olarak tarif edilebilir. Maddenin katı ve sıvı formda diğer haller arasındaki faydalı mezofazlar.

Kimyada, koligatif özellikler, çözünen parçacıkların sayısının, mevcut kimyasal türlerin doğasına değil, bir çözelti içindeki çözücü moleküllerinin sayısına oranına bağlı olan çözeltilerin özellikleridir. Sayı oranı, örneğin molarite, molalite, normallik (kimya) vb. çözeltilerin konsantrasyonu için çeşitli birimlerle ilişkili olabilir. Çözelti özelliklerinin çözünen parçacıkların doğasından bağımsız olduğu varsayımı sadece ideal çözeltiler için doğrudur ve seyreltik gerçek çözeltiler için yaklaşık değerlerdir. Başka bir deyişle, koligatif özellikler, çözümün ideal olduğunu varsayarak makul bir şekilde yaklaşılabilen bir çözüm özellikleri kümesidir.

<span class="mw-page-title-main">Yüksek performanslı sıvı kromatografisi</span>

Yüksek performanslı sıvı kromatografisi bir analitik kimya yöntemidir. Karışımlardaki bileşenlerin, ayrıştırılmasında, nitelik ve niceliklerinin belirlenmesinde kullanılan bir analiz tekniğidir. Bu teknikte pompalar ile pompalanan yüksek basincli sıvı faz aracılığıyla taşınan analitler, kromatografik kolona ulaşır. Kolona ulaşan analitler, kolon ile farklı şekillerde etkileşip, farklı zamanlarda detektöre ulaşırlar. Burada, kolon katı bir adsorbent maddeyle doludur ki bu maddenin özellikleri sayesinde kromatografik ayrışma gerçekleşir.

William Hume-Rothery'den sonra adlandırılan Hume-Rothery kuralları, bir elementin bir metal içinde çözünebileceği ve katı çözelti oluşturabileceği koşulları tanımlayan bir dizi kuraldır. İki kural kümesi vardır; biri yeralan katı çözeltilere karşılık gelir, diğeri arayer (interstisyel) katı çözeltilere karşılık gelir.

Kimya ve biyokimyada ayrışma, moleküllerin (veya tuzlar veya bileşikler gibi iyonik bileşiklerin) atomlar, iyonlar veya radikaller gibi daha küçük parçacıklara ayrıldığı genel bir süreçtir. Örneğin, bir asit suda çözündüğünde, bir elektronegatif atom ile bir hidrojen atomu arasındaki kovalent bir bağ, bir proton (H+) ve bir negatif iyon veren heterolitik fisyon tarafından kırılır. Ayrışma, birleşme veya rekombinasyonun tersidir.

Çözülme, çözücünün moleküller ile etkileşimini tanımlar. Hem iyonize hem de yüksüz moleküller, çözücü ile güçlü bir şekilde etkileşir ve bu etkileşimin gücü ve doğası, çözücünün viskozite ve yoğunluk gibi özelliklerini etkilemenin yanı sıra çözünürlük, reaktivite ve renk dahil olmak üzere çözülen maddenin birçok özelliğini etkiler. Çözülme sürecinde iyonlar eş merkezli bir çözücü kabuğu ile çevrelenir. Çözülme, çözücü ve çözünen moleküllerin çözünme kompleksleri halinde yeniden düzenlenmesi sürecidir.

<span class="mw-page-title-main">Koku çıkarma</span>

Koku çıkarma, damıtma, eleme gibi yöntemler kullanılarak hammaddelerden aromatik bileşiklerin ayırma işlemidir. Özütlerin sonuçları, özü çıkarılan üründeki mum miktarına bağlı olarak ya uçucu yağlar, konsantre ve kokulu uçucu yağlar ,yarı katı kütleler ya da bitkisel yağ'lardır. Bir dereceye kadar tüm bu teknikler hammaddelerin aromasından farklı aromalı öz üretme eğilimindedir. Özüt çıkarma işleminde ısı, kimyasal çözücüler veya oksijene maruz kalma, bazı aromatik bileşiklerin koku karakterini değiştirerek veya onları kokusuz hale getirerek yapay hale getirebilir ve özü alınan her aromatik bileşenin oranı farklı olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Sulu çözelti</span> çözücünün su olduğu çözelti

Sulu çözelti, çözücünün su olduğu bir çözeltidir. Çoğunlukla kimyasal denklemlerde ilgili kimyasal formüle (aq) eklenerek gösterilir. Örneğin, sodyum klorür (NaCl) olarak da bilinen sofra tuzunun sudaki çözeltisi Na+(aq) + Cl-(aq) şeklinde gösterilir. Aqueous kelimesi (aqua'dan gelir) suya ait, su ile ilgili, suya benzer veya suda çözünmüş anlamına gelir. Su mükemmel bir çözücü olduğundan ve aynı zamanda doğal olarak bol bulunduğundan, kimyada her yerde bulunan bir çözücüdür. Deneylerde çözücü olarak sıklıkla su kullanıldığından, çözücü belirtilmediği sürece çözelti kelimesi sulu bir çözeltiyi ifade eder.