Çözünürlük Dengesi ve Çözünürlük Çarpımı Nedir?
Az çözünen iyon yapılı bir katı madde su ile karıştırılınca çözünmeye başlar. Karışımın ilk anlarında çözünme hızlıdır. Ancak, iyonlar ortaya çıktıkça çözünme hızı zamanla azalır. Bu sırada oluşan iyonlar yeniden birleşerek çökmeye başlar. Bir süre sonra çözünme hızı ile çökme hızı birbirine eşitlenir. Bu durumda sistem dengeye ulaşmış olur. Denge halindeki böyle bir sistem doymuştur. Olay bir çözünme olduğundan bu dengeye çözünürlük dengesi adı verilir.
AxBy(katı) D xA+y(suda) + yB-x(suda)
Genel çözünme tepkimesinde; AxBy(katı) tuzu için denge bağıntısını yazalım:
Ancak, AxBy(katı) maddesinin bu ortamdaki derişiminin değişmediği kabul edildiğinden değeri sabittir. Bu nedenle, Kd ifadesi ile birleştirilebilir. Bu durumda Kçç= Kd * [AxBy(katı)] yazılabilir. O halde;
Kçç’ye çözünürlük denge sabiti ya da çözünürlük çarpımı denir. Kçç de Kp veya Kd gibi sıcaklığa bağlı olarak değişir. Bağıntıda mol katsayılarının üs olarak alındığına dikkat ediniz.
Aşağıda bazı çözünme tepkimeleri için denge bağıntıları verilmiştir.
| AgBr(k) | D | Ag+(suda) | + | Br–(suda) | Kçç = [Ag+][Br–] |
| FeCO3(k) | D | Fe+2(suda) | + | CO3-2(suda) | Kçç = [Fe+2][CO3-2] |
| CaF2(k) | D | Ca+2(suda) | + | 2F–(suda) | Kçç = [Ca+2][F–]2 |
| Ba3(PO4)2(k) | D | 3Ba+2(suda) | + | 2PO4-3(suda) | Kçç = [Ba+2]3[PO4-3]2 |
Bazı az çözünen iyonik katıların 25˚C’daki çözünürlük çarpımları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
| Bileşik | Kçç | Bileşik | Kçç |
| BaCO3 | 4,9×10-9 | CuS | 6,5×10-37 |
| PbCO3 | 7,9×10-14 | Ag2S | 8,0×10-51 |
| SrSO4 | 8,0×10-7 | CaF2 | 4,0×10-11 |
| Ag2SO4 | 1,4×10-5 | SrF2 | 8,0×10-10 |
| Ag3PO4 | 1,8×10-18 | AgCl | 1,8×10-10 |
| Ca3(PO4)2 | 1,5×10-32 | PbCl2 | 1,8×10-5 |
| Al(OH)3 | 4,8×10-33 | AgBr | 5,0×10-13 |
| Fe(OH)2 | 4,0×10-15 | PbBr2 | 5,0×10-6 |
Örnek Sorular:
1- 25˚C’da 1 litre suda 4×10-5 mol BaSO4 çözülerek doymuş çözeltisi hazırlanıyor. Buna göre, BaSO4’ ın çözünürlük çarpımı nedir?
Çözüm:
İlk önce denge denklemi yazılmalıdır. BaSO4(k) ←→ Ba+2(suda) + SO42-(suda) Denkleme göre 1 mol katı madde iyonlarına ayrıştığında ortama 1 mol Ba+2 iyonu ve 1 mol de SO42- iyonu vermektedir. Bu durumda çözünürlük bu değerlere bağlı olmalıdır. Çözelti hacmi 1 litre olduğundan çözünürlük miktarı aynı zamanda molar derişime karşılık gelir. O halde;
[SO42-] = [ Ba2+] = 4×10-5 M olur. Buna göre Kçç;
Kçç= [ Ba2+][SO42-] = (4×10-5) (4×10-5) = 16×10-10 = 1,6×10-9 olur.
ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ
Çözünürlük Dengesine Etki Eden Faktörler
Çözünürlük dengesi fiziksel bir denge olmasına rağmen kimyasal denge de olduğu gibi bazı faktörlerin etkisi ile değişebilir. Bu faktörler;
Çözücünün türü
Sıcaklık
Ortak iyon varlığı
Yabancı maddelerin varlığı
şeklinde sıralanabilir.
