TYT Kimya — Çözünme ve Derişim

Çözünme, bir maddenin başka bir madde içinde atom, iyon veya molekül düzeyinde homojen biçimde dağılmasıdır. Sonuçta oluşan homojen karışıma çözelti denir. Günlük dilde "çözünme" kelimesi çok yalın algılansa da, kimya açısından moleküller arasındaki etkileşimlerin yeniden düzenlenmesini içeren nazik bir süreçtir.

Çözünmenin Üç Aşaması

Çözünme, üç birbirini izleyen olayın toplamı olarak düşünülebilir:

1. Çözünen tanecikleri arasındaki etkileşimler zayıflar. Tuz kristalinde Na⁺ ve Cl⁻ iyonları arasındaki iyonik bağlar gevşer; şekerde moleküller arasındaki hidrojen bağları kopar.
2. Çözücü molekülleri birbirinden uzaklaşarak çözünen taneciğine yer açar. Su molekülleri arasındaki hidrojen bağları geçici olarak kırılır ve çözünen için boşluk oluşur.
3. Çözücü ve çözünen tanecikleri arasında yeni bir çekim kuvveti oluşur. Bu çekim, çözünme için gerekli enerjiyi dengeler ve tanecikler çözücü içine dağılır.

Bu üç adım eş zamanlı olarak ilerler. Net enerji salınımı ekzotermik ise çözelti sıcaklığı artar (NaOH'ın suda çözünmesi gibi); net enerji soğurumu endotermik ise çözelti sıcaklığı düşer (NH₄NO₃'ün suda çözünmesi gibi, soğuk paketlerde bu ilke kullanılır).

Hidratasyon ve Solvatasyon Ayrımı

Çözücünün türüne göre çözünmenin iki özel adı vardır:

• Hidratasyon: Çözücü sudur. Su molekülleri çözünen taneciklerini sarar. Örneğin NaCl'nin suda iyonlarına ayrışıp her iyonun etrafını su moleküllerinin sarması hidratasyondur.
• Solvatasyon: Çözücü su dışında bir maddedir (etanol, aseton, heksan, benzen, vb.). Örneğin iyot'un karbon tetraklorürde çözünmesi solvatasyondur.

İkisi de aynı mantıkta çalışır; ad farkı yalnızca çözücünün kimliğinden gelir. Hidratasyon, solvatasyonun özel bir türü olarak da düşünülebilir.

İyonik vs Moleküler Çözünme

Çözünen maddenin bağ türüne göre iki temel çözünme biçimi vardır:

• İyonik çözünme: İyonik bağlı bileşikler (tuzlar, güçlü asitler, güçlü bazlar) polar çözücüde iyonlarına ayrışır. NaCl → Na⁺ + Cl⁻. Böyle çözeltilerde serbest iyonlar bulunduğu için çözelti elektrolittir, elektrik akımını iletir.
• Moleküler çözünme: Kovalent bağlı moleküller (şeker, alkol, glikoz) çözücüde bütün olarak dağılır; iyonlaşmaz. Şeker çözeltisi elektrik iletmez, çünkü iyon yoktur.

Elektrolit Çözeltilerde İyon Sayısı

Bir elektrolit çözeltisinin elektrik iletkenliği, çözeltide serbest kalan iyon sayısına bağlıdır. İki temel parametre vardır:

• Formül başına iyon sayısı: NaCl 2 iyon (Na⁺ + Cl⁻), MgBr₂ 3 iyon (Mg²⁺ + 2 Br⁻), AlCl₃ 4 iyon (Al³⁺ + 3 Cl⁻).
• Çözünen mol sayısı: Aynı bileşiğin daha çok molü, daha çok iyon üretir.

Sınavda 1 mol MgBr₂ ile 2 mol NaCl karşılaştırılırsa, NaCl tarafı toplam 4 mol iyon (2×2), MgBr₂ tarafı 3 mol iyon (1×3) üretir. İletkenlik sıralamasında NaCl öne geçer. Yani yalnız bileşiğe değil, miktara bakmak şarttır.

"Benzer Benzeri Çözer" İlkesi

Çözünmenin en temel kuralı kısa bir cümle ile özetlenir: benzer benzeri çözer. Polarlığa göre bu ilke şu şekilde somutlaşır:

• Polar çözücü + polar çözünen: Çok iyi çözünür. Su + şeker, su + amonyak, su + etanol gibi.
• Polar çözücü + iyonik çözünen: Çok iyi çözünür. Su + NaCl, su + KNO₃, su + CaCl₂ gibi.
• Apolar çözücü + apolar çözünen: İyi çözünür. Heksan + iyot (I₂), CCl₄ + benzen, aseton + asfalt gibi.
• Polar çözücü + apolar çözünen: Çok zor çözünür, neredeyse çözünmez. Su + iyot, su + yağ, su + benzen gibi.
• Apolar çözücü + iyonik çözünen: Çözünmez. Heksan + NaCl gibi; iyonik kristaller apolar ortamda parçalanamaz.

Çözücü-Çözünen Etkileşim Türü

Çözünmenin gerçekleştiği etkileşim türü, çözücü ve çözünenin bağ/polarite durumuna göre belirlenir:

Çözücü	Çözünen	Etkileşim Türü	Örnek
Polar (su)	İyonik (NaCl)	İyon–dipol	Tuzlu su
Polar (su) + F/O/N–H içeren	Polar + F/O/N–H içeren (etanol, amonyak)	Hidrojen bağı	Su–etanol, su–NH3
Polar (HCl)	Polar	Dipol–dipol	Hidrojen bağı yoksa dipol–dipol
Apolar (CCl4, heksan)	Apolar (I2, benzen)	London (Van der Waals)	İyot–karbontetraklorür

Hidrojen bağının kritik koşulu: çözücünün ya da çözünenin yapısında F–H, O–H veya N–H bağı bulunmalıdır. Yalnız CH₃F gibi F atomu olmasına rağmen F hidrojene bağlı değilse, hidrojen bağı oluşmaz; yalnızca dipol–dipol söz konusudur. Sınav bu ince ayrımı sürekli test eder.

Bir maddenin ne kadar çözüneceği (çözünürlük) ile ne kadar hızlı çözüneceği (çözünme hızı) birbirinden farklı kavramlardır. Çözünürlük doyma noktasındaki miktarı belirtir; çözünme hızı ise o noktaya ulaşmak için geçen süre ile ilgilidir. Aşağıdaki faktörler çözünme hızını etkiler:

1. Sıcaklık

Genellikle katıların sıvılardaki çözünme hızı sıcaklıkla artar. Sıcak çayda şekerin karıştırmaya gerek kalmadan çözüldüğünü, soğuk suda ise biraz durması gerektiğini düşünün. Molekül hareketleri artar, çözücü-çözünen çarpışma sayısı artar, çözünme hızlanır. Gazların sıvılardaki çözünmesi ise ters davranır: sıcaklık arttıkça gaz çözünürlüğü azalır (açık kola şişesinin ısınınca gaz kaçırması).

2. Parçacık (Tanecik) Boyutu

Çözünenin yüzey alanı arttıkça çözücü ile temas eden nokta sayısı artar ve çözünme hızlanır. Toz şeker, kesme şekerden daha hızlı çözünür; çünkü toz şekerin toplam yüzey alanı çok daha büyüktür. Aynı mantıkla toz halindeki aspirin, tablet haldeki aspirinden daha hızlı çözünür.

3. Karıştırma

Karıştırma, çözücü moleküllerini sürekli olarak yenileyerek çözünen tanecikleri ile temas yüzeyini değiştirir. Böylece lokal olarak doyan bölge hızla uzaklaştırılır, çözünme tüm kapta devam eder. Kahvede şekeri kaşıkla karıştırmanın nedeni budur.

4. Çözücü Miktarı

Daha çok çözücü, belirli bir miktar çözünenin daha hızlı dağılmasını sağlar; çünkü çözücü başına düşen çözünen miktarı azalır, doyma bölgesi uzar. Ancak çözücü miktarı, çözünme hızını doğrudan değil, daha çok çözünürlüğü ve derişimi etkiler.

5. Basınç (Yalnızca Gazlar İçin)

Gazların sıvılardaki çözünürlüğü basınçla orantılı olarak artar. Bu, Henry Yasası olarak bilinir: Bir gazın bir sıvıdaki çözünürlüğü, gazın kısmi basıncı ile doğru orantılıdır. Gazoz, kola ve soda bu prensibe göre üretilir: yüksek basınç altında CO₂ gazı sıvıya çözdürülür; şişe açıldığında basınç düşer ve gaz çıkış yapar ("fiss" sesi).

Doymamış, Doymuş ve Aşırı Doymuş Çözelti

Bir çözeltinin doygunluk durumu, çözücüde çözünmüş madde miktarının o sıcaklıktaki çözünürlüğe göre konumuna göre üç sınıfa ayrılır:

• Doymamış çözelti: O sıcaklıkta daha fazla çözünen madde eritme kapasitesi vardır. Yeni çözünen eklendiğinde tamamı çözünür.
• Doymuş çözelti: Tam o sıcaklıkta eritebileceği maksimum miktarda çözünen vardır. Yeni çözünen eklenirse dibe çöker.
• Aşırı doymuş çözelti: Çözünürlük sınırının üzerinde çözünen içerir; kararsız bir durumdur. Hafif bir titreşim veya tanecik eklemek kristallenmeyi başlatır.

Çözünürlük eğrileri (çözünen miktarı–sıcaklık grafikleri) bu üç durumu ayırt eder: eğri üzerinde doymuş, altında doymamış, üstünde aşırı doymuş çözelti yer alır.

Bir çözeltinin "ne kadar koyu" ya da "ne kadar seyreltik" olduğunu sayısal olarak ifade etmek için derişim (konsantrasyon) kullanılır. Derişim, birim çözücü ya da birim çözeltide bulunan çözünen miktarının ölçüsüdür. Farklı birimler farklı uygulamalarda pratiktir.

1. Kütlece Yüzde Derişim (% m/m)

Tanım: 100 gram çözeltide çözünen maddenin gram cinsinden miktarı.

% (m/m) = (m_çözünen / m_çözelti) × 100

Burada çok kritik bir nokta vardır: payda çözelti kütlesidir, çözücü kütlesi değil! Çözelti kütlesi = çözünen kütlesi + çözücü kütlesi.

2. Hacimce Yüzde Derişim (% V/V)

Tanım: 100 mL çözeltide çözünen maddenin mL cinsinden hacmi.

% (V/V) = (V_çözünen / V_çözelti) × 100

Sıvı-sıvı çözeltilerde (kolonya, sirke, antifriz) sıkça kullanılır. "80° kolonya" ifadesi hacimce %80 etanol içerdiğini söyler.

3. Molarite (M, mol/L)

Tanım: 1 litre çözeltide çözünen maddenin mol sayısı.

M = n_çözünen / V_{çözelti (L)}

Kimyanın en çok kullanılan derişim birimidir. Mol kavramı üzerine kurulu olduğu için nicel hesaplamalarda (titrasyon, tepkime stokiyometrisi) vazgeçilmezdir. TYT'de molarite daha çok AYT konusu olsa da, M hesabı soruları zaman zaman çıkar.

4. Molalite (m, mol/kg)

Tanım: 1 kilogram çözücüde çözünen maddenin mol sayısı.

m = n_çözünen / m_{çözücü (kg)}

Molaritenin aksine molalitede payda çözücüdür, çözelti değil. Sıcaklık değişiminden etkilenmez (kütle sıcaklıkla değişmez, hacim ise genleşir), bu yüzden koligatif özelliklerde tercih edilir.

5. ppm (Parts Per Million, Milyonda Bir)

Eser miktardaki çözünenler (içme suyunda klor, kalsiyum, civa; atmosferde SO₂, NO_x) için kullanılır. Milyonda bir kavramı küçük sayılarla uğraşmayı engeller.

ppm = (m_çözünen / m_çözelti) × 10⁶

Pratik biçim: 1 ppm = 1 mg çözünen / 1 kg çözelti (ya da sulu çözeltilerde, suyun 1 g/mL yoğunluğundan hareketle: 1 mg/L).

Derişim Birimleri Karşılaştırma Tablosu

Birim	Formül	Paydadaki Şey	Tipik Kullanım
Kütlece %	(m/m)·100	Çözelti	Katı–sıvı çözeltiler
Hacimce %	(V/V)·100	Çözelti	Sıvı–sıvı çözeltiler
Molarite (M)	n/V(L)	Çözelti	Titrasyon, tepkimeler
Molalite (m)	n/m(kg)	Çözücü	Koligatif özellikler
ppm	(m/m)·106	Çözelti	Eser miktarlar

Çözelti Kütlesi = Çözücü + Çözünen Kuralı

Derişim hesabının en basit ama sık unutulan kuralı: çözelti kütlesi çözücü ile çözünenin kütlelerinin toplamıdır.

m_çözelti = m_çözücü + m_çözünen

Ancak bu eşitlik yalnızca kütle için geçerlidir. Hacimler için aynı şey uygulanmaz; moleküller arası boşluk büzülmesi nedeniyle hacim toplamsal değildir. Soru "hacim değişimi ihmal edilsin" demediği sürece hacimleri doğrudan toplamak yanlıştır.

Derişim sorularının kalbinde basit bir formül vardır:

Yüzde = (Çözünen / Çözelti) × 100

Soru bu formülü farklı biçimlerde kılık değiştirerek sorar: bazen yüzde ister, bazen çözünen kütlesi, bazen de çözelti kütlesi. Temelde aynı denklemi farklı yönden çözersiniz.

Örnek 1: Basit Yüzde Hesabı

150 gram suya 50 gram tuz ekleniyor ve tamamen çözünüyor. Oluşan çözeltinin kütlece yüzde derişimi nedir?

Çözelti kütlesi = 150 + 50 = 200 gram. Çözünen (tuz) = 50 gram.

% = (50 / 200) × 100 = %25

Örnek 2: Çözünen Miktarını Bulma

Kütlece %20'lik 250 gram şekerli su çözeltisinde kaç gram şeker vardır?

Şeker kütlesi = 250 × (20/100) = 50 gram. Geri kalan 200 gram sudur.

Örnek 3: Çözünen Ekleme

Kütlece %20'lik 400 gram şekerli su çözeltisine 100 gram daha şeker ekleniyor. Yeni çözelti kütlece yüzde kaçlık olur?

Başlangıçtaki şeker = 400 × 0,20 = 80 gram. Yeni şeker = 80 + 100 = 180 gram.

Yeni çözelti kütlesi = 400 + 100 = 500 gram.

% = (180 / 500) × 100 = %36

Örnek 4: Belirli Derişimde Çözelti Hazırlamak

40 gram saf suya kaç gram şeker çözersek oluşan çözelti kütlece %20'lik olur?

Şeker = x gram. Çözelti = 40 + x gram.

20 = (x / (40+x)) × 100 → 20·(40+x) = 100·x → 800 + 20x = 100x → 80x = 800 → x = 10 gram

Yoğunluk–Hacim–Kütle Dönüşümü

Hacimce derişim verildiğinde ve gram cinsinden bir büyüklük sorulduğunda, yoğunluk (d = m/V) aracılığıyla dönüşüm yapılır.

Örnek: Yoğunluğu 1,2 g/cm³ olan, kütlece %5'lik MgSO₄ içeren 300 cm³ çözeltide kaç gram MgSO₄ vardır?

1. Çözelti kütlesi: m = d·V = 1,2 × 300 = 360 gram.
2. MgSO₄ kütlesi = 360 × 0,05 = 18 gram.

Hacimce Derişim Örnekleri

Üzerinde 80° yazan 500 mL'lik bir kolonya için kaç mL alkol kullanılmalıdır?

"80°" ifadesi "hacimce %80" anlamındadır. Alkol hacmi = 500 × 0,80 = 400 mL. Üzerine hacim 500 mL olana kadar saf su eklenir (toplam hacim kuralına dikkat; 100 mL su eklenir demek yanlış olur).

320 g etil alkol ile saf su kullanılarak hazırlanan 500 mL çözeltide etil alkolün hacimce yüzdesi nedir? (d_etanol = 0,8 g/mL)

1. Alkolün hacmi: V = m/d = 320/0,8 = 400 mL.
2. Hacimce % = (400/500) × 100 = %80.

Su Buharlaştırma ve Çözünen Ekleme Farkı

İki işlem tipi çok karıştırılır. Aradaki fark:

İşlem	Çözünen	Çözücü	Çözelti	Derişim
Çözünen ekle	Artar	Sabit	Artar	Artar
Su ekle (seyrelt)	Sabit	Artar	Artar	Azalır
Su buharlaştır	Sabit	Azalır	Azalır	Artar
Çözünenin bir kısmı çök	Azalır	Sabit	Azalır	Azalır

İki veya daha fazla çözeltinin karıştırılması, su eklenmesi veya buharlaştırılması gibi işlemler aynı kütle korunumu temelinde tek bir formülle çözülür:

m₁·%₁ + m₂·%₂ + ... = m_son·%_son

Bu formülün mantığı basittir: her bir çözeltideki çözünen miktarlarının toplamı, son çözeltideki çözünen miktarına eşittir. Çünkü karıştırma fiziksel bir işlemdir; çözünen ne eklenir ne de yok olur.

Saf Çözücü ve Saf Çözünen Ekleme

Formülü kullanırken ek maddenin saf olup olmadığına göre iki özel durum vardır:

• Saf çözücü (örneğin saf su) eklendiğinde: Çözücünün içinde çözünen yoktur, dolayısıyla yüzdesi %0 alınır. O terim sıfırlanır.
• Saf çözünen (örneğin kristal tuz, şeker) eklendiğinde: Tamamı çözünendir, yüzdesi %100 alınır.

Örnek 1: İki Çözeltiyi Karıştırma

Kütlece %10'luk 250 g şekerli su çözeltisine 50 g şeker ekleniyor. Oluşan yeni çözelti kütlece yüzde kaçlıktır?

250·10 + 50·100 = m_son·%_son

2500 + 5000 = 300·%_son → 7500 = 300·%_son → %_son = %25

Örnek 2: Su Ekleyerek Seyreltme

Kütlece %18'lik 240 g tuzlu su çözeltisine 120 g daha su ekleniyor. Yeni çözelti kütlece yüzde kaçlıktır?

240·18 + 120·0 = 360·%_son → 4320 = 360·%_son → %_son = %12

Örnek 3: Su Buharlaştırarak Koyulaştırma

Kütlece %20'lik 1000 g şerbetten 200 g su buharlaştırılıyor. Çökme olmadığına göre son çözelti kütlece yüzde kaçlık olur?

Buharlaştırma işaretle eksi girilir:

1000·20 − 200·0 = 800·%_son → 20000 = 800·%_son → %_son = %25

Örnek 4: Üç Kaynaktan Birleştirme

Kütlece %20'lik 210 g tuzlu su + 32 g saf su + 8 g saf tuz karıştırılıyor. Son çözelti kütlece yüzde kaçlıktır?

210·20 + 32·0 + 8·100 = 250·%_son

4200 + 0 + 800 = 250·%_son → 5000 = 250·%_son → %_son = %20

Oran Sorularında Çapraz (Kısa) Yöntem

İki farklı derişimdeki çözeltinin kütleleri bilinmeden oranları soruluyorsa kestirme bir yol vardır. Örnek:

Kütlece %10'luk çözelti ile kütlece %20'lik çözelti karıştırıldığında kütlece %16'lık çözelti oluyor. m₁/m₂ oranı kaçtır?

Çapraz fark yöntemi:

• |20 − 16| = 4
• |10 − 16| = 6
• m₁ / m₂ = 4 / 6 = 2 / 3

Mantık: son derişimden uzak olan çözelti, az miktarda eklenirken; yakın olan çözelti, daha çok eklenmiştir. İki farkın oranı kütle oranını verir.

Seyreltme (Molarite) Formülü: V₁·M₁ = V₂·M₂

Molaritede seyreltme yapılırken çözünen mol sayısı sabittir (su eklenir, çözünen değişmez). Bu da şuna yol açar:

V_başlangıç · M_başlangıç = V_son · M_son

Örnek: 2 M 100 mL HCl çözeltisine 300 mL su ekleniyor. Son çözeltinin molaritesi nedir?

100·2 = 400·M_son → M_son = 200/400 = 0,5 M

Eser miktarda çözünen içeren sistemler için ppm birimi daha anlamlıdır. İçme suyu kalite analizleri, atmosferik kirletici ölçümleri, tarımda gübre-toprak ilişkisi gibi alanlarda ppm standarttır.

ppm Hesabı

Pratik form: 1 ppm = 1 mg / 1 kg

Sulu çözeltilerde suyun yoğunluğu (≈1 g/mL) nedeniyle 1 kg su ≈ 1 L su olarak düşünülür. Yani 1 mg/L = 1 ppm (sulu sistemler için).

Örnek 1: ppm Hesaplama

1 litre çeşme suyunda 0,5 mg kalsiyum iyonu bulunmaktadır. Çeşme suyundaki kalsiyum derişimi kaç ppm'dir?

1 L su ≈ 1 kg çözelti. ppm = 0,5 mg / 1 kg = 0,5 ppm

Örnek 2: Belirli ppm'e Ulaşma

400 cm³ su dolu bir havuza kaç mg klor iyonu çözersek derişim 2,5 ppm olur?

400 cm³ = 400 mL = 0,4 L = 0,4 kg su.

ppm = mg / kg → 2,5 = mg / 0,4 → mg = 1 mg

Örnek 3: ppm – Kütlece % Dönüşümü

Kütlece %2 Mg²⁺ içeren 5 kg çözeltinin derişimini 100 ppm'e düşürmek için kaç kg su eklenmelidir?

1. Başlangıçtaki Mg²⁺: 5000 g × 0,02 = 100 g = 100.000 mg.
2. Hedef: 100 ppm. Yani 100 mg/kg olmalı.
3. Gereken çözelti kütlesi: 100.000 mg / 100 ppm = 1000 kg.
4. Eklenmesi gereken su: 1000 − 5 = 995 kg (soruda kısaltılmış çözüm 95 kg verebilir; burada hesaplama mantığı gösterilmiştir).

Çözelti Hazırlamanın Altın Kuralı (Altın Kural)

Laboratuvar ortamında belirli derişimde çözelti hazırlarken izlenen kesin sıra:

1. Gerekli miktarda çözüneni tartın. (m = M·V·Mol Kütlesi formülünden hesaplanır.)
2. Bir balon joje alın. Balon jojenin boyuna göre hacmi (100 mL, 250 mL, 500 mL, 1000 mL) belirlidir.
3. Çözüneni balon jojeye koyun ve bir miktar çözücü ekleyerek tamamen çözün. Çözüneni iyice çözmeden hacim tamamlamak yanlıştır.
4. Çözücüyü, balon jojenin üzerindeki işaret çizgisine kadar yavaş yavaş ekleyin. Son birkaç mL'yi damlalıkla tamamlayın.
5. Tıpayı kapatıp ters-düz ederek karıştırın.

Bu adım adım yöntem, hacimlerin toplamsal olmaması nedeniyle zorunludur. Eğer "X mL çözücü eklenir" diyerek hesaplarsanız, son hacim istediğiniz değerden sapar.

Serum Fizyolojik Örneği

Serum fizyolojik = 100 mL'sinde 0,9 gram NaCl içeren çözelti. Suyun yoğunluğu 1 g/mL kabul edilirse 100 mL su ≈ 100 g çözelti. Bu durumda:

• Kütlece % = (0,9/100) × 100 = %0,9 (bu yüzden serum fizyolojik "binde dokuz tuz" da denir, %0,9 = 9'0/1000).
• Serum fizyolojiğin iyon derişimi insan kanınınkine yakındır; hücre şoku yaratmadan damara verilebilir (bir sonraki konu olan koligatif özellikler ve ozmotik basınç ile bağlantılıdır).

Derişim Sıralaması Örneği

Farklı birimlerle verilen çözeltileri kıyaslamak için hepsini aynı birime çevirmek şart:

Örnek: (1) Kütlece %50 şekerli su, (2) 500 ppm siyanür iyonu içeren çözelti, (3) 50 g KNO₃ + 500 g su ile hazırlanan çözelti. Derişim sıralaması nedir?

1. (1) kütlece %50 = doğrudan %50.
2. (2) 500 ppm = 500 mg/kg = 0,05 g/100 g = kütlece %0,05.
3. (3) Çözelti = 50 + 500 = 550 g. Kütlece % = (50/550)×100 ≈ %9,09.

Sıralama: (1) > (3) > (2). Bu örnek, farklı birimlerin kıyaslanması için ortak birime çevirmenin önemini gösterir.

Sağlama (Koruma) İlişkileri

• Su ekleyince çözünen miktarı sabit → kütle·% çarpımı sabit → m₁·%₁ = m₂·%₂.
• Su buharlaştırınca aynı ilke → m₁·%₁ = m₂·%₂.
• Molarite için: V₁·M₁ = V₂·M₂.
• Karıştırmada: m₁·%₁ + m₂·%₂ = (m₁+m₂)·%_son.

Bu bölüm, çözünme ve derişim konusundan TYT sınavında karşınıza çıkabilecek tipik soru kalıplarını özetler ve bir sonraki alt başlık olan koligatif özelliklere zemin hazırlar.

Sınav Kalıbı Checklist'i

1. Polarite ve çözünme türü: Verilen iki maddeden biri polar, biri apolar; birbiri içinde çözünür mü? Çözünürse hangi etkileşim türü (iyon-dipol, dipol-dipol, hidrojen bağı, London)?
2. İyonlaşma derecesi ve elektrik iletkenliği: Tek yönlü ok (→) tam iyonlaşma, çift yönlü ok (⇌) kısmi iyonlaşma gösterir. Tam iyonlaşanların elektrik iletkenliği daha yüksektir (aynı molarite için).
3. İyon sayısı karşılaştırması: NaCl → 2 iyon, CaCl₂ → 3 iyon, AlCl₃ → 4 iyon. Mol başına iyon sayısı önemlidir.
4. "Çözünür" ve "çözünme hızı" ayrımı: İyot suda çözünmez (benzerlik yok), istediğiniz kadar karıştırın veya ısıtın. Oysa şekerin kahvede hızlı çözünmesi sıcaklık/karıştırma ile ilgili.
5. Kütlece % tuzak: "100 g suya 6 g X" ifadesi %6 DEĞİLDİR (çözelti 106 g olduğu için). Dikkat edilmesi şarttır.
6. Karıştırma formülü: m·% çarpımlarının korunumu her durumda uygulanabilir. Saf çözücü için yüzde 0, saf çözünen için yüzde 100 alınır.
7. Hacim toplam değildir: Hacimce derişimde "50 mL + 450 mL su" denirse şüphe edin; doğru ifade "50 mL alınır, hacim 500 mL oluncaya kadar tamamlanır".
8. ppm çevirme: 1 ppm = 1 mg/kg; sulu çözeltide 1 mg/L.
9. Farklı çözünen karışım tuzağı: Tuzlu su + şekerli su karıştırılınca, NaCl derişimi sadece A kabı kaynaklıdır; B kabının içindeki şeker sayılmaz.

Çözünürlük Eğrisi Yorumlama (Ek Beceri)

Bazı sorularda sıcaklık–çözünürlük grafiği verilir (X ekseni °C, Y ekseni g çözünen/100 g su). Bu grafiklerden şu bilgiler okunur:

• Belirli sıcaklıkta doymuş çözelti: eğri üzerindeki nokta (o sıcaklıktaki maksimum çözünürlük).
• Eğrinin altındaki bölge: doymamış çözelti (daha çok madde eritebilir).
• Eğrinin üstündeki bölge: aşırı doymuş / çökme olur.
• Sıcaklık arttıkça eğri genellikle yukarı çıkar (endotermik çözünme); bazı tuzlarda (Ce₂(SO₄)₃) aşağı iner (ekzotermik çözünme).

Gazların Çözünürlüğü ve Henry Yasası

Gazların sıvılardaki çözünürlüğü iki temel faktöre bağlıdır:

• Basınç: Basınç artınca gaz çözünürlüğü artar (Henry yasası). Gazozun kapaklıyken CO₂ içermesi, açıldığında gaz salması bunun kanıtıdır.
• Sıcaklık: Sıcaklık artınca gaz çözünürlüğü azalır. Sıcak kola az gazlı görünür; balıklar sıcak sularda daha az oksijen bulur.

Çözünme ve Derişim Sürecinin Zihinsel Haritası

Konuyu özümsemek için şu mantık zinciri kurun:

1. Çözünme moleküler bir olay. Etkileşim türü çözücü+çözünen polaritesine bağlı.
2. Çözünen iyonlaşırsa elektrolittir, iyonlaşmazsa değildir. Elektrik iletkenliği iyon sayısına bağlıdır.
3. Derişim, "ne kadar çok çözünen, ne kadar çok çözelti" sorusunun sayısal cevabıdır.
4. Karıştırma, su ekleme, su buharlaştırma, çözünen ekleme — hepsi kütle korunumu ile m·% çarpımlarının korunumu mantığına dayanır.
5. Derişim, bir sonraki konu olan koligatif özelliklerin girdisidir. Derişim arttıkça kaynama noktası yükselir, donma noktası alçalır, buhar basıncı düşer, ozmotik basınç artar.

Koligatif Özelliklere Köprü

Bir sonraki konu olan koligatif özellikler, çözeltinin dört önemli fiziksel özelliğinin sadece çözünen tanecik sayısına bağlı olduğunu söyler:

• Buhar basıncı düşmesi (Raoult kanunu)
• Kaynama noktası yükselmesi
• Donma noktası alçalması
• Ozmotik basınç

Bu dört özellik, derişim arttıkça daha belirgin hale gelir. Dolayısıyla bu bölümde öğrendiğiniz kütlece %, molalite, molarite gibi derişim birimleri, koligatif özelliklerin sayısal ifadelerinde doğrudan kullanılır. İyonlaşan çözeltilerde (elektrolit) ise van't Hoff faktörü (i) ile tanecik sayısı ayrıca hesaba katılır. Örneğin 1 mol NaCl, 1 mol glikoz'a kıyasla iki kat daha fazla etki eder (i = 2); çünkü iki iyona ayrışır.