4.7: İyonik Bileşiklerin Çözünürlüğü
Çözünürlük, belirli bir sıcaklık ve basınçta belirli bir çözücü miktarında çözülebilen maksimum çözünen miktarın ölçüsüdür. Çözünürlük genellikle molarite (M) veya litre başına mol (mol/L) cinsinden ölçülür. Bir bileşik, suda çözünüyorsa çözünür olarak adlandırılır.
Çözünür tuzlar suda çözündüğünde, katıdaki iyonlar ayrılır ve çözelti boyunca eşit olarak dağılır; bu işlem ayrışma olarak bilinen fiziksel bir değişimi temsil eder. Potasyum klorür (KCl) çözünür bir tuz örneğidir. Katı KCl suya eklendiğinde, polar su moleküllerinin pozitif (hidrojen) ucu negatif klorür iyonlarına çekilir ve suyun negatif (oksijen) uçları pozitif potasyum iyonlarına çekilir. Su molekülleri, tek tek K+ ve Cl− iyonlarını çevreler, iyonları birbirine bağlayan güçlü kuvvetleri azaltır ve çözülmüş iyonlar olarak çözeltide taşınmalarına izin verir.
Çözünür tuzların bir başka örneği, suda Ag+ ve NO3- iyonları şeklinde çözünen gümüş nitrat, AgNO3'tür. Nitrat, NO 3-, bir poliatomik iyondur ve çözeltide tek başına bütün bir birim olarak bozulmadan kalır. Sadece bir atom içeren monatomik iyonların (K+, Cl-, Ag+) aksine, poliatomik iyonlar bir yük taşıyan atom grubudur (NO3-, SO42-, NH4+). Çözelti içinde bütün olarak kalırlar ve tek tek atomlara ayrılmazlar.
Bir bileşik, suda çözünmüyorsa çözünmez olarak adlandırılır. Bununla birlikte gerçekte, "çözünmez" bileşikler bir dereceye kadar, yani 0,01 M'den daha az çözünürler.
Çözünmeyen tuzlar söz konusu olduğunda, iyonları katıya bağlayan güçlü iyonlar arası kuvvetler, bireysel iyonlar ve su molekülleri arasındaki iyon dipol kuvvetlerinden daha güçlüdür. Sonuç olarak, iyonlar bozulmadan kalır ve ayrılmazlar. Böylece bileşiğin çoğu suda çözünmeden kalır. Gümüş klorür (AgCl) çözünmeyen bir tuz örneğidir. Su molekülleri, Ag+ ve Cl- iyonlarını birbirine bağlayan güçlü iyonlar arası kuvvetlerin üstesinden gelemez; bu nedenle, katı madde çözünmemiş şekilde kalır.
Çözünürlük Kuralları
İyonik bileşiklerin sudaki çözünürlüğü, bileşikleri oluşturan iyonların türüne (katyon ve anyon) bağlıdır. Örneğin, AgNO 3 suda çözünür, ancak AgCl suda çözünmez. Bir tuzun çözünürlüğü, birçok iyonik bileşik üzerindeki gözlemlere dayanarak geliştirilen bir dizi ampirik kural (aşağıda listelenmiş) takip edilerek tahmin edilebilir.
i) Amonyum iyonları (NH4+) ve alkali metal katyonları içeren bileşikler çözünür
ii) Tüm nitratlar ve asetatlar her zaman çözünür.
iii) Klorür, bromür ve iyodür bileşikleri, gümüş, kurşun ve cıva(I) hariç olmak üzere çözünür
iv) Gümüş, kurşun, cıva(I), baryum, stronsiyum ve kalsiyum içeren tuzları hariç tüm sülfat tuzları çözünür
v) Tüm karbonatlar, sülfitler ve fosfatlar, amonyum ve alkali metal katyonları ile olan tuzları dışında çözünmezler.
vi) Tüm tuzların sülfitleri ve hidroksitleri, alkali metal katyonları, amonyum iyonu ve kalsiyum, stronsiyum ve baryum iyonları ile tuzları hariç, çözünmez.
vii) Tüm oksit içeren bileşikler, kalsiyum, baryum ve alkali metal katyonları ile olan bileşikleri dışında çözünmezler.
Bu metin bu kaynaktan uyurlanmıştır: OpenStax Chemistry 2e, Section 11.2: Electrolytes.