Karışımlar

Karışımlar 10. sınıf içerisinde detaylarıyla karşımıza çıkan önemli bir kimya konusudur. 7. sınıf konularından itibaren karışımlar konusu fen bilimleri altında öğrendiğimiz önemli bir konudur. Bu yazıda karışımlar konusunu anlatacağız. Karışım nedir sorusu ile konuya başlayalım.

Çözeltiler

Bir maddenin başka bir maddede homojen olarak dağılmasına çözünme denir. Bu şekilde meydana gelen karışımlara ise çözelti denir. Buradan çözeltilerin homojen karışımlar olduğu sonucunu rahatlıkla çıkarabiliriz.

Çözeltilerde çözücü ve çözünen şeklinde en az iki farklı madde vardır. Örneğin tuzlu suda su çözücü, tuz da çözünendir. Çözeltilerde çözücü ve çözünen oranları birbirinden farklılık gösterebilir.

Karışımda ortak özelliklerin olduğu noktalara faz denir.

Çözeltilerde Çözücü ve Çözünen Arasındaki Etkileşim

Karışımları meydana getiren tanecikler arası çekim kuvvetleri maddelerin çözelti oluşturup oluşturmayacağını belirler. Apolar moleküller arasında bulunan çekim kuvveti sadece London kuvvetleridir. Dipol - dipol etkileşimi polar sıvılarda ve katılarda bulunan çekim kuvvetleridir ve dipol - dipol ve iyon - dipol olmak üzere iki şekilde ortaya çıkar.

Polar moleküllerdeki dipol - dipol etkileşimi apolar moleküllerdeki London etkileşiminden daha güçlüdür. Polar ve apolar maddeler çoğunlukla karışmazlar. Buradan da şu sonuç çıkar. Yapıları benzeyen maddeler birbirine karışır.

Bilinen en iyi polar çözücülerden biri sudur. İyonik ve polar kovalent bileşikler için su çok iyi bir çözücüdür.

Çözünme Türleri

Endotermik çözünme: Çözünme sırasında ortamdan ısı alınıyorsa bu tür çözünmelere endotermik çözünme denir.

NaCI_(k) + ısı + H₂O → NaCl_(suda)

Endotermik çözünmede eğer ısı yalıtımı varsa dışarıdan ısı alınamayacağı için ortamın sıcaklığı düşecektir. Endotermik çözeltilerde ortam sıcaklığını arttırırsanız çözünme daha kolay gerçekleşir.

Katıların çözünmesi genellikle endotermiktiktir ancak çözünmesi ekzotermik olan katılar da vardır.

Ekzotermik çözünme: Çözünme sırasında ısı açığa çıkıyorsa ekzotermik çözünme vardır demektir.

Ekzotermik çözünme gerçekleşirken ısı yalıtımı varsa ısı dışarı verilemez. Bu nedenle ortam sıcaklığı artacaktır.

KOH_(k) + H₂O → KOH_(suda) + ısı

Ekzotermik çözünmelerde ortam sıcaklığının düşürülmesi çözünmeyi daha kolay hale getirir.

Moleküler çözünme: Suda çözündüğünde iyonlaşmayan moleküllerin çözünmesidir. Moleküler çözünen maddeler kovelent bağlı bileşiklerdir.

Moleküller halinde çözünen bu bileşiklerin sulu çözeltileri elektrik akımını iletmez.

C₆H₁₂O_6(k) + H₂O → C₆H₁₂O_6(suda) (şekerin suda çözünmesi)

İyonik çözünme: İyonik bağlı bileşikler, asitler, bazlar ve tuzlar suda iyonlaşarak çözünür. Bu tür çözünmede suda iyonlar oluştuğu için elektrik akımı iletilir.

NaCI_(k) + H₂O → Na⁺_(suda) + CI^-_(suda) (tuzun suda çözünmesi iyonik çözünmedir)

Kimyasal çözünme: Çözünme olayı genellikle fiizksel bir değişimdir. Ancak bazı durumlarda çözünmeyle birlikte su ile tepkime de ortaya çıkar. Bu durumda moleküllerin yapısı değişir ve kimyasal değişim meydana gelir.

NaCI_(k) + ısı + H₂O → Na⁺_(suda) + CI^-_(suda)

Yukarıdaki tepkimede sodyum suda çözünürken su ile tepkime vererek bir baz oluşturmuştur. Bu örnekteki çözünme kimyasal çözünmedir.

Fiziksel çözünme: KBr_(suda) → K⁺_(suda) + Br^-_(suda)

Yukarıdaki örnekte K⁺ ve Br^- taneciklerinin çözünmesinde taneciklerin yapısı korunduğundan çözünme fizikseldir. Tuz, şeker ve alkol gibi maddelerin çözünmesi fiziksel çözünmedir. Kimyasal değişim olmaz.

Çözeltilerin Özellikleri

Karışımlardan homojen olanların yani çözeltilerin çeşitli özellikleri vardır. Bu özellikleri maddeler halinde şöyle sıralayabiliriz:

• Homojen karışımlardır.
• Karışım olduklarından saf değillerdir.
• Saf olmadığı için de erime noktası, donma noktası gibi ayırt edici özellikleri yoktur. Bu değerler karışımı oluşturan maddelerin oranlarına bağlıdır.
• İyon içerenleri elektrik akımını iletir. Sadece molekül içerenleri elektriği iletmez.
• İyonik çözeltiler elektrolittir.
• Uçucu olmayan bir maddenin sıvıda çözünmesiyle oluşan karışımların buhar basınçları saf maddelerin buhar basıncından daha düşüktür.

Çözünürlük

Belirli bir sıcaklık ve basınçta, belirli bir çözücüde (genellikle 100g suda) çözünen madde miktarına çözünürlük denir. Çözünürlük t° C'de X gr / 100 gr su olarak ifade edilir.

Bir çözeltinin çözünürlük değeri aynı zamanda çözeltinin doymuş hale gelmesi için gereken madde miktarını da gösterir. Çözünürlük değerinin altında madde varsa karışım doymamıştır.

Çözünürlüğün üstünde madde eklendiğinde ise aşırı doymuş çözelti oluşur.

Kimya dersinde karşımıza çözünürlükle ilgili çok fazla soru çıkabilmektedir. Karışımlarla ilgili hesaplamalar genellikle çözünürlük konusuyla ilgili olmaktadır.

---

Örnek: 25 °C derece bir A tuzunun sudaki çözünürlüğü 15 g/100g su olarak bilinmektedir. Buna göre bu tuzla hazırlanan 69 gram kütlelik doygun sulu karışımda kaç gram A tuzu bulunur?

A) 6

B) 9

C) 10

D) 12

E) 15

Çözüm: Verilen çözünürlüğe göre 100 g suda 15 gram A tuzu çözünmektedir. Öyleyse 115 gram karışım olduğunda 15 gram A tuzu çözünmektedir. Burada 69 gram toplam karışımın kütlesidir. Orantı kurarsak 115 gramda 15 varsa 69 gramda kaç gram vardır? Öyleyse cevap 69.15 / 115 eşitliğiyle bulunur. Bunu da sadeleştirirsek cevap 9 olarak elde edilir. Doğru yanıt B seçeneğidir.

---

Heterojen Karışımlar

Homojen karışımların aksine özellikleri her yerde aynı olmayan karışımlardır. Çözelti olmayan tüm karışımlar heterojen karışım sınıfına girmektedir.

Süspansiyon: Katı ve sıvı karışımlardır. Tebeşir tozu ile su karışımı süspansiyon örneğidir. Ya da kumlu su, talaşlı su gibi örnekler de verilebilir.

Emülsiyon: Sıvı - sıvı heterojen karışımlara denir. Zeytinyağlı su buna gösterilen en yaygın örnektir. Benzin su karışımı da başka bir örnek olarak verilebilir.

Aerosol: Katı gaz ya da sıvı gaz şeklinde olan ilginç karışımlardır. Sis ve deodorant örnek gösterilebilir.

Adi Karışım: Katı - katı karışımlara denir. Bunları ayırmak için çeşitli teknikler kullanılabilir. Kum ve demir tozu karışımı örnek gösterilebilir.