İçeriğe atla

Sulu çözelti

Suda çözünmüş bir sodyum iyonunun ilk solvasyon kabuğu

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.[1] 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.[2]

Sulu olmayan bir çözelti, çözücünün sıvı olduğu ancak su olmadığı bir çözeltidir.[3]

Karakteristik

Hidrofobik ('sudan korkan') maddeler suda iyi çözünmezken, hidrofilik ('suyu seven') olanlar çözünmektedir. Hidrofilik bir maddeye örnek olarak sodyum klorür verilebilir. Sulu bir çözeltide hidrojen iyonları (H+) ve hidroksit iyonları (OH-) Arrhenius dengesindedir ([H+
][OH
]
= Kw = 298 K'de 1 x 10−14). Asitler ve bazlar, Arrhenius tanımlarının bir parçası olarak sulu çözeltilerdir.[1] Arrhenius asidinin bir örneği, suda çözündüğünde hidrojen iyonunu ayrıştırması nedeniyle hidrojen klorürdür (HCl). Sodyum hidroksit (NaOH) bir Arrhenius bazdır çünkü suda çözündüğünde hidroksit iyonunu ayrıştırır.[2]

Sulu çözeltiler, özellikle alkali bölgede veya radyolize maruz kaldığında, hidratlı atomik hidrojen ve hidratlı elektronlar içerebilir.

Elektrolitler

Elektrik akımını verimli bir şekilde ileten sulu çözeltiler güçlü elektrolitler içerirken, zayıf iletenlerin zayıf elektrolitlere sahip olduğu kabul edilir. Bu güçlü elektrolitler suda tamamen iyonize olan maddelerdir, zayıf elektrolitler ise suda sadece küçük bir iyonizasyon derecesi sergilerler.[1] İyonların çözücü içinde serbestçe hareket edebilmesi, sulu güçlü elektrolit çözeltisinin bir özelliğidir. Zayıf elektrolit çözeltisindeki çözünenler iyonlar halinde bulunur, ancak sadece az miktarda bulunurlar.[2]

Elektrolit olmayan maddeler suda çözünen ancak moleküler bütünlüklerini koruyan (iyonlara ayrılmayan) maddelerdir. Örnekler arasında şeker, üre, gliserol ve metilsülfonilmetan (MSM) bulunur.

Tepkimeler

Sulu çözeltilerdeki reaksiyonlar genellikle metatez reaksiyonlarıdır. Metatez reaksiyonları çift yer değiştirme için kullanılan başka bir terimdir; yani bir katyon diğer anyonla iyonik bir bağ oluşturmak için yer değiştirdiğinde. İkinci anyonla bağlanan katyon ayrışacak ve diğer anyonla bağ kuracaktır.[1]

Sulu çözeltilerdeki yaygın bir metatez reaksiyonu çökelme reaksiyonudur. Bu reaksiyon, iki sulu güçlü elektrolit çözeltisi karıştığında ve çökelti olarak da bilinen çözünmeyen bir katı ürettiğinde meydana gelir. Bir maddenin suda çözünme kabiliyeti, maddenin su moleküllerinin kendi aralarında oluşturduğu güçlü çekici kuvvetlerle eşleşip eşleşemeyeceğine göre belirlenir. Eğer madde suda çözünme yeteneğinden yoksunsa, moleküller bir çökelti oluşturur.[2]

Çökelme reaksiyonlarının denklemlerini yazarken, çökeltiyi belirlemek çok önemlidir. Çökeltiyi belirlemek için bir çözünürlük çizelgesine başvurulmalıdır. Çözünen bileşikler sulu, çözünmeyen bileşikler ise çökeltidir. Her zaman bir çökelti olmayabilir. Tam iyonik denklemler ve net iyonik denklemler, metatez reaksiyonlarında ayrışmış iyonları göstermek için kullanılır. Bir veya daha fazla sulu çözeltinin reaksiyona girmesiyle ilgili hesaplamalar yapılırken, genel olarak sulu çözeltilerin konsantrasyonu veya molaritesi bilinmelidir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ a b c d Zumdahl, Steven (1997). Chemistry (4th ed.). Boston, MA: Houghton Mifflin Company. ss. 133-145. ISBN 9780669417944. 
  2. ^ a b c d Atkins, Peter (19 Mart 2004). Chemical Principles: The Quest for Insight (3rd ed.). New York, NY: W.H. Freeman and Company. ss. F61-F64. ISBN 0-7167-5701-X. 
  3. ^ "Solutions". Washington University Chemistry Department. Washington University. 25 Nisan 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Nisan 2018. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Rubidyum</span> Atom numarası 37, kısaltması Rb olan element

Rubidyum, Rb sembolü ile gösterilen, 37 atom numarasına sahip alkali metaller grubundan bir kimyasal element. 1861 yılında Gustav Kirchhoff ve Robert Bunsen tarafından Almanya'da keşfedilmiştir. Kimyasal açıdan potasyum ve sezyumun özelliklerine benzer özellikler gösterir ama potasyuma oranla çok ender bulunur. Oda sıcaklığında gümüşi beyaz renkli, yumuşak ve parlak bir katıdır. Kuru havada bile çok çabuk yükseltgenir, bu yüzden açık havada saklanamaz. Suyu şiddetle ayrıştırır ve ortaya çıkan hidrojeni tutuşturur.

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

Elektroliz; elektrik akımı yardımıyla, bir sıvı içinde çözünmüş kimyasal bileşiklerin ayrıştırılması işlemi. Bu değişiklik, maddenin elektron vermesinden (yükseltgenme); ya da almasından (indirgenme) kaynaklanır. Elektroliz işlemi, elektroliz kabı ya da tankı denen bir aygıt içinde uygulanır. Bu aygıt, çözünerek artı ve eksi yüklü iyonlara ayrılmış bir bileşiğin (→Elektrolit) içine birbirine değmeyecek biçimde daldırılmış iki elektrottan oluşur. Elektrotlar bir akım kaynağına bağlandığında meydana gelen gerilim, iyonları karşıt yüklü elektroda (kutup) doğru hareket ettirir. Karşıt kutupta yükünü dengeleyen atom veya moleküller elektrotta çökelir veya elektrolit içindeki moleküllerle yeni reaksiyonlara girer. Yeni reaksiyona girme meyli daha fazladır. Örneğin sofra tuzu içeren elektrolitte anotta klor açığa çıkarken nötr sodyum atomları su moleküllerini etkileyerek katottan hidrojen açığa çıkmasına sebep olurlar ve elekrolitte sodyum hidroksit oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum</span> atom numarası 11 olan kimyasal element

Sodyum, periyodik cetvelde Na simgesi ile gösterilen ve atom numarası 11 olan element. Sodyum yumuşak ve kaygan bir metal olup alkali metaller grubuna aittir. Doğal bileşiklerin içinde bol miktarda bulunur. Yüksek oranda reaktiftir, sarı bir alevle yanar, su ile şiddetli reaksiyon verir ve havada hızla oksitlenir. Dolayısıyla, vazelin, gazyağı gibi hava ve su ile temasını kesecek bir ortamda saklanması gerekir.

<span class="mw-page-title-main">Potasyum</span> sembolü K ve atom numarası 19 olan kimyasal element

Potasyum, bir kimyasal elementtir. Simgesi K ve atom numarası 19 dur. Potasyum adını izole edildiği Potas olarak da bilinen potasyum karbonattan almıştır. Potasyum yumuşak, gümüş-beyaz renkli alkali bir metaldir. Doğada deniz suyunda ve pek çok mineralde diğer elementlere bağlı olarak bulunur. Havada hızla oksitlenir ve suya karşı da çok aktiftir. Potasyum, pek çok açıdan sodyuma kimyasal olarak benzese de yaşayan organizmalarda, özellikle de hayvan hücrelerinde, sodyumdan farklı muamele görür. Kandaki seviyesinin düşük olmasına hipokalemi, yüksek olmasına hiperkalemi denir.

Hidroliz işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerinin birbirinden ayrılması ile sonuçlanan bir işlemdir. Bazı kaynaklarda hidroliz, moleküllerin su ilavesiyle daha fazla sayıda parçacık oluşturması olarak da geçer. Hidroliz, su ile bir kimyasal bağın parçalanmasıdır yani bir kimyasal reaksiyondur. Hidroliz genel olarak suyun nükleofil olduğu ikame(yer değiştirme reaksiyonu), eliminasyon(organik reaksiyon türü) ve solvasyon (çözme) reaksiyonları için kullanılır.

<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.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum karbonat</span> inorganik bileşik

Sodyum karbonat, (çamaşır sodası, kristal soda ve soda külü olarak da bilinir) Na2CO3 formülüne sahip değişik hidratları olan bir inorganik bileşiktir. Bütün formları beyaz, suda çözünür tuzlardır. Tüm formları güçlü bir alkali tada sahiptir ve suda orta derecede alkali çözeltiler verir. Tarihsel olarak sodyum bakımından zengin göl sularından veya sodyum bakımından zengin topraklarda yetişen bitkilerin küllerinden çıkarıldı. Bu sodyum açısından zengin bitkilerin külleri, potas üretmek için kullanılan odun küllerinden belirgin şekilde farklı olduğundan, "soda külü" olarak anıldı. Günümüzde ise, Solvay işlemi ile sodyum klorür ve kireç taşından büyük miktarlarda üretilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Kral suyu</span> Asitlerin az etki ettiği ya da etki etmediği altın ve platin gibi metallerle tepkimeye girebilen kuvvetli bir asit çözeltisi

Kral suyu, asitlerin az etki ettiği ya da etki etmediği altın ve platin gibi metallerle tepkimeye girebilen kuvvetli bir asit çözeltisidir. Hidroklorik asit ve nitrik asitin 3:1 oranında karıştırılmasıyla oluşur. Ebu Musa Câbir bin Hayyan tarafından bulunduğu tahmin edilmektedir.

Baz, suda iyonlaştıklarında ortama OH (hidroksit) iyonu ve elektron çifti verebilen maddelerdir. Bazlar da, asitler gibi tehlikeli maddelerdir. Suda iyonlaştıklarında hidroksit (OH) iyonu derişimini arttıran maddelere baz denir. Bilinen en güçlü baz Sezyum hidroksittir (CsOH).

<span class="mw-page-title-main">İyonik bağ</span> doğrudur

İyonik bağ, zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik kuvvetlere dayanan bir kimyasal bağ türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Hidroksit</span> Bir oksijen ve bir hidrojen atomundan oluşan iyon

Hidroksit, kimya biliminde, oksijen ve hidrojen atomları içeren diatomik anyonun adıdır. Genellikle bir bazın parçalanması sonucu ortaya çıkar. Bilinen en basit diatomik iyonlardan biridir.

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.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum bisülfat</span> kimyasal madde

Sodyum bisülfat, diğer bir adı sodyum hidrojen sülfat (NaHSO4) olan bu kimyasal madde asit tuz karakterlidir. Kuru halde iken güvenli bir şekilde nakledilebilir ve depolanabilir. Susuz formu higroskopiktir. Sodyum bisülfat suda hidroliz olarak asidik çözelti verir. 1 Molarlık çözeltisinin pH değeri 1 den küçüktür. Sodyum bisülfat yavaşça ısıtılırsa suyunu kaybederek sodyum pirosülfata dönüşür.

2NaHSO4 → Na2S2O7 + H2O

Yer değiştirme reaksiyonu, reaksiyona giren iki kimyasal tür arasındaki bağların değişimi ile benzer ya da aynı bağlanma özelliğindeki ürünlerin oluşumuna yol açan kimyasal bir işlemdir. Bu reaksiyonun temsil edildiği genel şema şu şekildedir:

<span class="mw-page-title-main">Kalay(II) klorür</span> kimyasal bileşik

Kalay(II) klorür ya da stanit klorür, SnCl2 formülüne sahip, beyaz kristal halinde bir katıdır. Kararlı bir dihidrat oluşturur, ancak sulu çözeltileri, özellikle sıcaksa, hidrolize uğrama eğilimindedir. SnCl2 yaygın bir şekilde indirgeyici madde (bir asit çözeltisi içinde) olarak ve kalay kaplamada elektrolitik banyolarda kullanılır. Kalay (II) klorür, diğer kalay klorür (kalay(IV) klorür (SnCl4) ile karıştırılmamalıdır.

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

İyodik asit, HIO3, beyaz veya kirli beyaz bir katı madde olarak elde edilebilir. Suda çok iyi çözünür, ancak klorik asit veya bromik asidin aksine saf halde bulunur. İyodik asit +5 oksidasyon durumunda iyot içerir ve halojenlerin saf halde en stabil okso-asitlerinden biridir. İyot asidi dikkatle ısıtıldığında pentoksit iyice dehidre olur. Daha sonraki ısıtmada, iyot pentoksit ayrıca iyot, oksijen ve düşük iyot oksitleri karışımı vererek ayrışır.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen iyodür</span> kimyasal birleşik

Hidrojen iyodür (HI) iki atomlu bir molekül ve hidrojen halojenürdür. Sulu çözeltisi, güçlü bir asit olan hidroiyodik asit veya hidriyodik asit olarak bilinir. Bununla birlikte, hidrojen iyodür ve hidroiodik asit, birincisinin standart koşullar altında bir gaz olması, diğerinin ise söz konusu gazın sulu bir çözeltisi olması bakımından farklıdır. Birbirine dönüştürülebilir. HI, organik ve inorganik sentezlerde birincil iyot kaynaklarından biri ve bir indirgeyici madde olarak kullanılır.

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.

Demir (III) klorür FeCl
3
formüllü inorganik bir bileşiktir. Kristal bir katı olmasının yanı sıra görüş açısına bağlı olarak farklı renklerle gözlemlenebilir; koyu yeşil, mor-kırmızı. Sulu formu da katı formu da fiziksel görünüm olarak koyu kahverengi rengindedir.