Çözünürlük (kimya)
Çözünürlük, belli bir miktar çözünenin, belirli şartlar altında, spesifik bir çözücü içinde çözünmesidir. Çözücü akışkan (ki genellikle aşırı miktarda bulunur) solvent olarak adlandırılır ve birlikte çözeltiyi oluştururlar. Çözümlendirme işlemi solvasyon (çözücü su ise hidrasyon) olarak adlandırılır.
Denge haline gelmiş ve daha fazla çözünen (solut) alamayan çözeltiye, doymuş çözelti denir. Çözeltinin denge durumu sıcaklığa bağlıdır. Belirli miktardaki bir çözücü içinde çözünebilecek maksimum çözünen madde miktarına, o maddenin o çözücü içindeki çözünürlüğü denir ve genellikle doymuş çözeltinin maksimum konsantrasyonu olarak ifade edilir. Bir maddenin bir başka madde içindeki çözünürlüğü, çözücü ile çözünen arasındaki intermoleküler kuvvetler, sıcaklık, çözümlendirmeye eşlik eden entropi değişimi, diğer maddelerin varlığı ve miktarları, ve bazen de basınç veya çözücü gazın kısmi basıncından etkilenir.
Çözünürlük sabiti, nispeten düşük çözünürülükteki iyonik bileşiklerin doymuş çözeltilerini tanımlamada kullanılır (bkz. çözünürlük dengesi). Tuzlar için çözünürlük sabiti, sulu çözeltilerdeki çözünebilir maksimum miktarıdır. Çözünürlük sabiti, denge sabitinin özel bir halidir. Çözünmüş ve çözünmemiş tuz arasındaki dengeyi tanımlar. Çözünürlük sabitinin bilinmesi aynı zamanda çöktürme (çözünme reaksiyonunun tersi) işlemlerinde de çok faydalıdır. Sıcaklık, diğer denge sabitlerinin olduğu gibi çözünürlük sabitinin de nümerik değerini etkiler.
Çözeltilerin genel anlamda, katıların sıvılara karıştırılmasıyla elde edildiği düşünülürse de, herhangi iki madde karıştırılıp çözelti elde edilebilir. Karbonatlı su, gazın suda çözünmüş hali olup bir çözeltidir, hidrojen (gaz) paladyum metali (katı) içinde çözünebilir, ve paslanmaz çelik aslında bir katının bir başka katı içinde çözünmüş halidir (alaşım).
Çözünürlüğe etki eden faktörler
- Çözücünün ve çözünenin cinsine göre: Çözücü ve çözünen arasındaki molekül yapısı benzerliği ne kadar fazla ise çözünürlük o kadar fazladır. Her madde her maddede çözünmez. Organik bileşikler organik çözücüde inorganik bileşikler inorganik çözücüde çözünürler. Polar bileşikler polar çözücülerde, apolar bileşikler apolar çözücülerde çözünürler. Örneğin naftalin suda çözünmez fakat benzende çözünür. Benzer benzeri çözer.
- Basınç: Katı ve sıvıların çözünürlüğüne basıncın pek etkisi yoktur. Gazların çözünürlüğü ise basınçla doğru orantılıdır.
- Sıcaklık: Katıların ve sıvıların çözünürlüğü sıcaklıkla çoğunlukla artarken, gazların çözünürlüğü sıcaklık artışıyla azalır.
- Ortak iyon etkisi: Ortak iyon çözünürlüğü azaltır.
İyonik bileşiklerin sudaki çözünürlükleri
Bu tablo, tuzların sudaki çözünürlüklerine ait genel bir bakış içerir.
| Çözünür | Çözünmez |
|---|---|
| Grup I ve NH4+ bileşikleri | karbonatl (Grup I ve NH4+ bileşikleri hariç) |
| nitratlar | sülfürler (Grup I ve NH4+ bileşikleri hariç) |
| asetatlar (etanoatlar) | fosfatlar (Grup I ve NH4+ bileşikleri hariç) |
| klorürler, bromürler ve [[İyodür(Ag+, Pb2+, Cu+ ve Hg22+) | hidroksitler ve oksitler (Grup I, NH4+, Ba2+, Sr2+, Ca2+ ve Tl+ hariç) |
| sülfatlar (Ag+, Pb2+, Ba2+, Sr2+ ve Ca2+ hariç) | sülfürler (Grup I, Grup II ve NH4+ bileşikleri hariç) |