Çözünme

Çözünme sürecinde çeşitli moleküller arası etkileşimler gerçekleşir: İyon-dipol etkileşimi. Hidrojen bağı. Dipol-dipol ve indüklenmiş dipol etkileşimleri. Van der Waals kuvvetleri. Çözücü ve çözünen moleküller arasındaki etkileşimlerin gücü ve doğası, çözünme olup olmayacağını belirler.

Yanlış. Şeker ile suyun oluşturduğu çözeltide şeker erimez, çözünür. Erime, bir maddenin katı halden sıvı hale geçmesi anlamına gelirken, çözünme bir maddenin başka bir madde içerisinde dağılması olayıdır.

NaCl (sodyum klorür) saf suya atıldığında şu değişiklikler meydana gelir: Çözünme süreci. Fiziksel özellikler. Kimyasal reaksiyon. Bu süreçte su moleküllerinin yapısı değişmez.

Şekerin suda çözünmesi kimyasal bir denklemle ifade edilmez, çünkü bu bir kimyasal reaksiyon değil, fiziksel bir değişimdir. Fiziksel değişim olarak şekerin suda çözünmesi şu şekilde açıklanır: Şekerdeki (sakkaroz) oksijen ve hidrojen atomları arasındaki bağlardaki (O-H bağları) hidrojen kısmi pozitif, oksijen ise kısmi negatif yük alır ve bu nedenle şeker polar bir molekül olur. Polar su molekülleri, sakkaroz molekülünün pozitif ve negatif kutuplarını çekip ayırır. Böylece sakkaroz (şeker) suda çözünmüş olur. Kimyasal bir değişim olabilmesi için yeni bir maddenin ortaya çıkması ve kimyasal bir reaksiyonun gerçekleşmesi gerekir.

Elekte kayaçların nasıl ayrıldığına dair bilgi bulunamadı. Ancak, kayaçların sınıflandırılması ve oluşum süreçleri hakkında bilgi verilebilir. Kayaçlar, oluşum süreçlerine göre üç ana gruba ayrılır: 1. Magmatik (Püskürük) Kayaçlar: Magmanın soğuyup katılaşmasıyla oluşur. 2. Tortul (Sedimenter) Kayaçlar: Yığılan maddelerin sıkışıp taşlaşmasıyla meydana gelir. 3. Başkalaşım (Metamorfik) Kayaçlar: Magmatik veya tortul kayaçların yüksek sıcaklık ve basınç altında kalarak değişmesi sonucu oluşur. Kayaçlar, mineral yapıları, kimyasal bileşenleri ve dokularına göre de sınıflandırılabilir.

Hayır, şeker suda çözündüğünde su seviyesi değişmez. Şeker suda çözündüğünde, şeker molekülleri su molekülleri arasında yer kaplar ve bu nedenle toplam çözeltinin kütlesi, bileşenlerinin kütlesine eşit olduğundan, suyun hacmi azalır.

Çözünme, bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar küçük tanecikler halinde homojen dağılmasıdır. Çözünme-çökelme tepkimeleri, bir maddenin çözünmesi ve oluşan çözeltinin dibine katı bir maddenin çökmesi sürecini içerir. Çözünürlük dengesi, iyonik bir katının suda çözünüp çökmesi sonucu oluşan dengeyi inceler.

Sıvı-sıvı çözünme olaylarına bazı örnekler: Etil alkolün suda çözünmesi. Amonyak ve hidrojen klorürün suda çözünmesi. Kloroformun suda çözünmemesi. Karbon tetraklorürün (CCl4) suda çözünmemesi. Genel olarak, polar çözücüler polar maddeleri, apolar çözücüler de apolar maddeleri daha iyi çözerler.

Küp şekerin çayda daha hızlı çözünmesinin sebebi, tanecik boyutunun küçük olmasıdır. Küp şekerin tanecik boyutu küçültülüp toz haline getirildiğinde, çözünen maddenin yüzey alanı artar.

Jeolojide üç ana çözünme türü vardır: 1. Fiziksel Çözünme (Mekanik Parçalanma). 2. Kimyasal Çözünme. 3. Biyolojik Çözünme.

Erime, katı haldeki bir maddenin ısı alarak sıvı hale geçmesi olayıdır. Çözünme ise, bir maddenin çözücü bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar küçük taneciklere homojen olarak ayrışması olayıdır. Erime ve çözünme arasındaki temel fark, erimenin her zaman fiziksel bir olay olması, çözünmenin ise kimi zaman kimyasal bir olay olabilmesidir.

Yargılardan ikisi doğrudur. I. yargı: Çözücü ve çözünen tanecik yapılarının benzer olması, maddelerin birbiri içinde iyi çözünmesine neden olur. Bu, "benzer benzeri çözer" kuralı olarak bilinir. II. yargı: İyon-indüklenmiş dipol etkileşimi ile çözünme çok az gerçekleşebilir. Bu tür etkileşimler, çözünme için yeterli değildir. III. yargı: Tanecikleri arasında dipol-dipol ve London etkileşimi olan iki ayrı maddenin birbiri içerisinde çözünmesi beklenmez. Bu ifade yanlıştır; dipol-dipol ve London etkileşimleri, çözünme için yeterli olabilir.

Çözünme sırasında sıcaklık artabilir çünkü: Endotermik çözünme. Kinetik enerjinin artması. Ancak, gazların sıvılardaki çözünürlüğü genellikle sıcaklık arttıkça azalır, çünkü gazların çözünmesi ısı açığa çıkaran (ekzotermik) bir olaydır.

10. sınıf kimya çözünme-çökelme tepkimelerinde seyirci iyonları bulmak için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. İyonların yüklerini inceleyin. 2. Reaksiyona giren iyonları belirleyin. 3. Reaksiyona girmeyen iyonlar seyirci iyonlardır. Seyirci iyonlar, net iyon denkleminde gösterilmezler. Örnek: NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃ denkleminde, Na⁺ ve NO₃⁻ iyonları reaksiyona katılmadıkları için seyirci iyonlardır. Seyirci iyonları bulmak için daha fazla bilgiye ihtiyaç duyulduğunda bir kimya öğretmenine veya ilgili kaynaklara başvurulması önerilir.

"Erime ve Çözünme Konusundaki Kavram Yanılgılarının ve Bilgi Eksikliklerin Giderilmesinde Yapılandırmacı Öğrenme Yaklaşımına Dayalı Grup Çalışmalarının Kullanılması" başlıklı makale, Abuzer Akgün ve Murat Aydın tarafından yazılmış ve 2009 yılında Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi'nde yayımlanmıştır. Araştırmanın amacı, yapılandırmacı öğrenme kuramı ve geleneksel öğrenme kuramlarının öğrencilerin erime ve çözünme konusundaki kavram yanılgılarını ve bilgi eksikliklerini gidermedeki etkililiklerini karşılaştırmaktır. Araştırma yöntemi: Araştırma, 2006-2007 öğretim yılı bahar yarıyılında Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi İlköğretim Bölümü Sınıf Öğretmenliği Anabilim Dalı'nda okuyan 49 öğrenci üzerinde yapılmıştır. Öğrenciler deney (24 kişi) ve kontrol (25 kişi) grubu olarak ikiye ayrılmıştır. Kontrol grubuna geleneksel öğrenme yöntemi, deney grubuna ise yapılandırmacı öğrenme yaklaşımına dayalı grup çalışması uygulanmıştır. Kavram yanılgılarını ve bilgi eksikliklerini belirlemek için açık uçlu sorular sorulmuştur. Bulgular: Başlangıçta her iki grubun da benzer kavram yanılgıları ve bilgi eksiklikleri olduğu belirlenmiştir. Uygulama sonrasında, deney grubundaki öğrencilerin kavram yanılgıları ve bilgi eksikliklerinin kontrol grubuna göre azaldığı, ancak tamamen giderilemediği görülmüştür. Sonuç: Yapılandırmacı öğrenme yaklaşımının, fen bilgisi öğretiminde geleneksel öğretim yöntemine göre öğrencilerin akademik başarılarını artırmada daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Bu durum, yapılandırmacı yaklaşımda öğrencilerin grup içi tartışmalar ve etkinlikler sayesinde öğrenme sürecine daha etkin katılmalarına bağlanmıştır.

Polar ve apolar maddelerin çözünmesi, "benzer benzeri çözer" prensibine göre gerçekleşir. Polar maddeler, polar çözücülerde çözünür. Apolar maddeler, apolar çözücülerde çözünür. Örneğin, şekerin suda çözünmesi, şeker ile su molekülleri arasındaki çekim kuvvetinin, şeker moleküllerinin kendi arasındaki çekim kuvvetinden daha büyük olmasından kaynaklanır.

Çözünen madde çözücüde üç basamakta dağılır: 1. Çözünen tanecikleri arasında etkileşim zayıflar. 2. Çözücü tanecikleri arasındaki etkileşim zayıflar. 3. Çözücü ve çözünen molekülleri etkileşir. Çözünme süreci, çözünen ve çözücü molekülleri arasındaki etkileşimin şiddetine bağlıdır; etkileşim ne kadar güçlü olursa çözünme o kadar hızlı gerçekleşir. Benzer benzeri çözer kuralı da çözünmeyi etkiler; yani polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler ise apolar çözücülerde daha iyi çözünür.

Fen bilimlerinde çözünme hızı, bir maddenin (çözünen) başka bir madde (çözücü) içinde ne kadar hızlı çözündüğünü ifade eder. Çözünme hızını etkileyen faktörler: Sıcaklık: Sıcaklığın artırılması, çözünme hızını artırır. Karıştırma: Karıştırma, çözünme hızını artırır. Tanecik boyutu: Çözünen maddenin tanecik boyutunun küçültülmesi, çözünme hızını artırır. Basınç: Sadece gazların çözünme hızını etkiler, basınç arttıkça gazların çözünme hızı artar.

Çözünme, bir maddenin başka bir madde içinde atom, iyon veya moleküler düzeyde dağılarak homojen bir karışım (çözelti) oluşturmasıdır. Polarlık, bir molekülde yük dağılımının simetrik olup olmadığını ifade eder. Polarlik ve çözünme arasındaki ilişki: Benzer, benzeri çözer. Su gibi polar kovalent maddeler, iyonik ve polar kovalent bileşikler için iyi bir çözücüdür. İyonik bileşiklerin iyonları, su gibi polar kovalent maddenin dipolleri tarafından elektrostatik olarak çekilir ve bu, iyon-dipol çekim kuvvetini oluşturur. Tanecikler arasında hidrojen bağı, dipol-dipol etkileşimi, iyon-dipol etkileşimi veya London etkileşimleri oluşuyorsa çözünme gerçekleşir.

Çözünme denklemi yazmak için şu adımlar izlenir: 1. Tepkimeye giren maddelerin formülleri (girenler) eşitliğin sol tarafına, oluşan ürünlerin formülleri ise eşitliğin sağ tarafına yazılır. 2. Tepkime oku (→) ile ürünler gösterilir. 3. Tepkimeye giren veya oluşan maddeler birden fazla ise aralarına “+” işareti konulur. Örnek: HCl + NaOH → NaCl + H2O. Bu denklemde: Girenler: HCl ve NaOH. Ürünler: NaCl ve H2O.