Çözünürlük Dengesi ve Çözünürlük Çarpımı (Kçç) — AYT konu anlatımı ve örnek sorular

Çözünürlük Dengesi ve Çözünürlük Çarpımı (Kçç), az çözünen tuzların katı hâlleri ile çözeltideki iyonları arasındaki dengeyi, molar çözünürlüğü ve ortak iyon etkisini kapsar.

Öğrencinin çözünme denklemini kurabilmesi, iyon derişimlerini denklem katsayılarıyla ilişkilendirmesi ve çözünürlükten Kçç değerine ya da Kçç değerinden çözünürlüğe ulaşabilmesi gerekir. AYT Kimya sorularında belirli sıcaklıkta verilen denge üzerinden sayısal hesaplama yapılması veya farklı ortamlardaki çözünürlükleri karşılaştıran önermelerin değerlendirilmesi istenir.

Seçenekler sayısal sonuçlardan ya da doğru önermelerin birleşimlerinden oluşabilir. İyon derişimlerini molar çözünürlükle karıştırmak, katsayıların üs olarak kullanılmasını unutmak ve ortak iyonun etkisini gözden kaçırmak sık yapılan hatalardır.

Örnek sorular

Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.

1. soruKolay

Belirli bir sıcaklıkta $\mathrm{CaF_2}$ katısının sudaki molar çözünürlüğü $2 \times 10^{-4}\ \mathrm{M}$ olarak ölçülmüştür. Bu sıcaklıkta $\mathrm{CaF_2}$ için çözünürlük dengesi aşağıda verilmiştir.

\mathrm{CaF_2(k) \rightleftharpoons Ca^{2+}(suda) + 2F^-(suda)}

Buna göre $\mathrm{CaF_2}$ için çözünürlük çarpımı ( $K_{\mathrm{çç}}$ ) kaçtır?

4 \times 10^{-8}

✗ Bu değil

3{,}2 \times 10^{-11}

✓ Doğru

1{,}6 \times 10^{-11}

✗ Bu değil

8 \times 10^{-12}

✗ Bu değil

1{,}6 \times 10^{-7}

✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: B — $3{,}2 \times 10^{-11}$

Kısaca — $\mathrm{CaF_2}$ tuzunun çözünme dengesinde $K_{\text{çç}} = [\mathrm{Ca^{2+}}][\mathrm{F^-}]^2 = 4s^3$ bağıntısından çözünürlük çarpımı $3{,}2 \times 10^{-11}$ olarak hesaplanır.

Çözünürlük dengesi $\mathrm{CaF_2(k) \rightleftharpoons Ca^{2+}(suda) + 2F^-(suda)}$ şeklinde yazıldığında, çözünürlük $s = 2 \times 10^{-4}\ \mathrm{M}$ için iyon derişimleri $[\mathrm{Ca^{2+}}] = s$ ve $[\mathrm{F^-}] = 2s = 4 \times 10^{-4}\ \mathrm{M}$ olur. Çözünürlük çarpımı ifadesinde katsayılar üs olarak yazıldığından $K_{\text{çç}} = [\mathrm{Ca^{2+}}][\mathrm{F^-}]^2 = (s)(2s)^2 = 4s^3$ eşitliği elde edilir. Değerler yerine konulduğunda $K_{\text{çç}} = 4 \times (2 \times 10^{-4})^3 = 4 \times (8 \times 10^{-12}) = 3{,}2 \times 10^{-11}$ sonucuna ulaşılır. Florürün stokiyometrik katsayısı olan 2’yi unutup doğrudan $s^3$ hesaplamak $8 \times 10^{-12}$ çeldiricisine götüren en yaygın hatadır.

2. soruOrta

$\mathrm{BaF_2}$ katısının $25\ ^\circ\mathrm{C}$ ’deki çözünürlük dengesi ve bu dengeye ait çözünürlük çarpımı ( $K_{\text{çç}}$ ) aşağıda verilmiştir.

\mathrm{BaF_2(k) \rightleftharpoons Ba^{2+}(suda) + 2F^-(suda)} \qquad K_{\text{çç}} = 1{,}0 \times 10^{-6}

Buna göre $\mathrm{BaF_2}$ katısının aynı sıcaklıkta $0{,}10\ \mathrm{M}$ $\mathrm{NaF}$ sulu çözeltisindeki molar çözünürlüğü yaklaşık kaç mol/L’dir?

1{,}0 \times 10^{-4}

✓ Doğru

2{,}5 \times 10^{-5}

✗ Bu değil

6{,}3 \times 10^{-3}

✗ Bu değil

1{,}0 \times 10^{-5}

✗ Bu değil

1{,}0 \times 10^{-3}

✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: A — $1{,}0 \times 10^{-4}$

Kısaca — $\mathrm{NaF}$ çözeltisinden gelen $0{,}10\ \mathrm{M}$ ortak florür iyonu varlığında $\mathrm{BaF_2}$ katısının molar çözünürlüğü $1{,}0 \times 10^{-4}\ \mathrm{mol/L}$ olur.

Suda tamamen iyonlaşan $0{,}10\ \mathrm{M}\ \mathrm{NaF}$ çözeltisi ortama $0{,}10\ \mathrm{M}\ \mathrm{F^-}$ iyonu sağlar. $\mathrm{BaF_2}$ katısının çözünürlüğüne $s$ dersek dengede $[\mathrm{Ba^{2+}}] = s$ ve $[\mathrm{F^-}] = 0{,}10 + 2s$ olur; ancak $s$ çok küçük bir değer olduğundan $2s$ terimi 0,10’un yanında ihmal edilir. Denge bağıntısı $K_{\text{çç}} = [\mathrm{Ba^{2+}}][\mathrm{F^-}]^2$ olduğundan $s \cdot (0{,}10)^2 = 1{,}0 \times 10^{-6}$ eşitliği kurulur ve buradan $s = \dfrac{1{,}0 \times 10^{-6}}{1{,}0 \times 10^{-2}} = 1{,}0 \times 10^{-4}\ \mathrm{M}$ bulunur. Ortak iyon derişiminin karesini almayı unutup $s \cdot 0{,}10 = 10^{-6}$ işleminden $1{,}0 \times 10^{-5}$ değerini bulmak en sık yapılan dikkatsizliktir.

3. soruOrta

Belirli bir sıcaklıkta $\mathrm{BaSO_4}$ katısının çözünürlük dengesi aşağıda verilmiştir.

\mathrm{BaSO_4(k) \rightleftharpoons Ba^{2+}(suda) + SO_4^{2-}(suda)}

Buna göre $\mathrm{BaSO_4}$ tuzunun aynı sıcaklıktaki çözünürlüğüyle ilgili

I. $0{,}10\ \mathrm{M}$ $\mathrm{Na_2SO_4}$ çözeltisinde, saf sudakinden küçüktür.

II. $0{,}10\ \mathrm{M}$ $\mathrm{BaCl_2}$ çözeltisinde, $0{,}10\ \mathrm{M}$ $\mathrm{Na_2SO_4}$ çözeltisindekine eşittir.

III. Ortama katı $\mathrm{BaSO_4}$ eklenmesiyle artar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı göster

Cevap: C — I ve II

Aynı derişimdeki $\mathrm{Ba}^{2+}$ ve $\mathrm{SO_4}^{2-}$ ortak iyonları 1:1 tuzun çözünürlüğünü aynı ölçüde düşürür. Doymuş çözeltiye katı tuz eklemek ise çözünürlüğü değiştirmez.

Çözünürlük Dengesi ve Çözünürlük Çarpımı (Kçç) — AYT soruları

Konu özeti

Örnek sorular

Diğer AYT konuları

Kimya