Karışımların Sınıflandırılması

Karışım, en az iki farklı maddenin kimyasal özelliklerini kaybetmeden bir araya gelmesiyle oluşur. Karışımları oluşturan her bir maddeye bileşen denir.

Karışımların Genel Özellikleri:

• Saf değildir
• Belirli sembol veya formülleri yoktur
• Homojen veya heterojen özellik gösterebilir
• Bileşenler kendi özelliklerini kaybetmez
• Hal değişim sıcaklıkları ve öz kütleleri sabit değildir
• Fiziksel yöntemlerle bileşenlere ayrılabilirler

Karışımların Sınıflandırılması:

1. Homojen karışımlar (çözeltiler):

   • Tuzlu su
   • Şekerli su
   • Alkol-su karışımı
   • Hava (gaz)

2. Heterojen karışımlar:

   • Süspansiyon: Bir katının sıvı içinde çözünmeyip dağılması (örn. tebeşir tozu-su)
   • Emülsiyon: Çözünmeyen iki sıvının birbirinin içinde dağılması (örn. zeytinyağı-su)
   • Aerosol: Bir sıvının veya katının gaz içinde dağılması (örn. duman, sis)
   • Adi karışım: En az iki katının dağılan ve dağıtan fazın belli olmadığı şekilde bir araya gelmesi (örn. tuz-şeker, çakıl-kum)

Önemli Kavram: Homojen karışımlar, tek bir fazdan oluşan ve her noktasında aynı özelliği gösteren karışımlardır. Heterojen karışımlar ise birden fazla fazdan oluşur ve farklı noktalarında farklı özellikler gösterir.

Derişim (Kütlece Yüzde):

Kütlece yüzde derişim, 100 gram çözeltide çözünen madde miktarıdır.

Kütlece yüzde = (çözünen madde (g) / çözelti (g)) × 100

Örnek:

• %10'luk şeker çözeltisi: 10 g şeker + 90 g su = 100 g çözelti
• %25'lik tuz çözeltisi: 25 g tuz + 75 g su = 100 g çözelti

Örnek Problem: 80 g NaOH 120 g suda çözünüyor. Oluşan çözeltinin kütlece yüzde derişimi nedir?

Çözüm: Çözelti kütlesi = 80 g + 120 g = 200 g Kütlece yüzde = (80 / 200) × 100 = %40

Örnek Problem: Kütlece %30'luk 600 g şeker çözeltisinde kaç gram şeker ve su vardır?

Çözüm: Şeker miktarı = 600 g × 0,30 = 180 g Su miktarı = 600 g - 180 g = 420 g

Çözeltilerin Karışımı ve Derişim Hesaplamaları

Çözeltilerin Karışım Formülü: m₁y₁ + m₂y₂ + ... = mson × yson

Burada:

• m: kütle
• y: yüzde derişim değeri

Örnek Problem: Kütlece %20'lik 300 g tuzlu su ile kütlece %30'luk 200 g tuzlu su karıştırılıyor. Oluşan çözeltinin kütlece yüzde derişimi nedir?

Çözüm: m₁y₁ + m₂y₂ = mson × yson 300 × 20 + 200 × 30 = 500 × yson 6000 + 6000 = 500 × yson 12000 = 500 × yson yson = 24

Cevap: %24

Hacimce Yüzde Derişim: Sıvı-sıvı karışımlarda hacimce yüzde derişim kullanılır.

Hacimce yüzde = (Maddenin hacmi / Çözeltinin toplam hacmi) × 100

Örnek: Hacimce %30 alkol içeren kolonya: 30 ml alkol + 70 ml su = 100 ml kolonya

Örnek Problem: 120 ml alkol ve 480 ml su karıştırıldığında oluşan çözeltide alkolün hacimce yüzdesi nedir?

Çözüm: Toplam hacim = 120 ml + 480 ml = 600 ml Hacimce yüzde = (120 ml / 600 ml) × 100 = %20

Bilgi Notu: Milyonda bir kısım (ppm), derişimi çok düşük olan çözeltilerde kullanılan bir birimdir. Örneğin hava kirlilik oranı, sudaki kireç miktarı ve ağır metal miktarları ppm ile ifade edilir.

Kolligatif Özellikler: Çözeltinin cinsine bağlı olmayıp, derişimine bağlı olan özelliklerdir:

• Kaynama noktası yükselir (> 100°C)
• Donma noktası düşer (< 0°C)
• Sudaki tuz miktarı arttıkça bu etkiler artar

Örnekler:

• Yollara tuz atılması (donma noktasını düşürür)
• Vücutların alkol ile silinmesi
• Göllerin donduğu sıcaklıkta denizlerin donmaması

Karışımları Ayırma Teknikleri:

1. Mıknatısla Ayırma:

   • Demir-alüminyum gibi karışımlar
   • Karışım heterojen olmalıdır (örn. demir tozu-un)

2. Erime Noktası Farkıyla Ayırma:

   • Farklı erime noktalarına sahip maddelerin karışımları

3. Tanecik Boyutu Farkıyla Ayırma:

   • Eleme yöntemi (un-kepek, kum-çakıl)

4. Süzme ile Ayırma:

   • Katı-sıvı karışımlar (talaş-su, makarna-su)
   • Katı-gaz karışımlar (fabrika bacalarına filtre takılması)

5. Diyaliz ile Ayırma:

   • Böbreklerde biriken ürenin diyalizle ayrılması

6. Kaynama Noktası Farkıyla Ayırma:

   • Sıvı-sıvı karışımlar

7. Yoğunluk Farkıyla Ayırma:

   • Sıvı-sıvı karışımlar (yağ-su, benzin-su)
   • Önce yoğunluğu büyük olan ayrılır

8. Yüzdürme ile Ayırma (Flotasyon):

   • Sıvıdan hafif ve askıda olan katı taneciklerin sıvı yüzeyine yükseltilerek ayrılması
   • Ispanak yeşerindeki taş ve toprağın su kullanılarak yüzdürme yöntemiyle ayrılması

Asitlerin ve Bazların Özellikleri

Asitlerin Suda Çözünme Denklemleri:

• HCl (s) + H₂O (s) → H₃O⁺(suda) + Cl⁻(suda)
• H₂SO₄ (s) + 2H₂O (s) → 2H₃O⁺(suda) + SO₄²⁻(suda)
• HCOOH (s) + H₂O (s) → H₃O⁺(suda) + HCOO⁻(suda)
• H₃PO₄ (s) + 3H₂O(s) → 3H₃O⁺(suda) + PO₄³⁻(suda)

Bazların Suda Çözünme Denklemleri:

• NH₃(g) + H₂O(s) ⇌ NH₄⁺(suda) + OH⁻(suda)
• CO₃²⁻(s) + H₂O(s) → HCO₃⁻(suda) + OH⁻(suda)
• NO₂⁻(s) + H₂O(l) → HNO₂(suda) + OH⁻(suda)
• MgO(k) + H₂O(s) → Mg²⁺(suda) + 2OH⁻(suda)

Bazı Önemli Asitler ve Kullanım Alanları:

• Hidroklorik Asit (HCl): Kireçtaşı temizliği
• Sülfürik Asit (H₂SO₄): Alüminyum endüstrisi
• Fosforik Asit (H₃PO₄): Kola yapımı
• Karbonik Asit (H₂CO₃): Gazlı içecekler
• Sitrik Asit: Limon

Bazı Önemli Bazlar ve Kullanım Alanları:

• Sodyum Hidroksit (NaOH): Sabun yapımı
• Potasyum Hidroksit (KOH): Arap sabunu
• Amonyak (NH₃): Çeşitli temizlik ürünleri
• Kalsiyum Hidroksit (Ca(OH)₂): Çeşitli endüstriyel uygulamalar

Karşılaştırma: Asitler ve bazlar, homojen karışımların önemli bir grubudur. Heterojen karışımlardan farklı olarak, tek bir fazdan oluşurlar ve suda çözündüklerinde elektrolit özellik gösterirler.

Asit ve Bazların Karşılaştırılması:

Asit-Baz Çözeltileri ve Homojen Karışımlar:

Asit ve baz çözeltileri homojen karışımlar sınıfına girer çünkü her noktalarında aynı özelliği gösterirler. Örneğin, tuzlu su bir homojen karışım olduğu gibi, hidroklorik asit çözeltisi de homojen bir karışımdır.