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.