Çözünürlük

1. Yukarıda tanımı verilen niceliğin adı sorulmaktadır. Bu niceliğin adı nedir?

• A) Derişim
• B) Basınç
• C) Yoğunluk
• D) Mol kütlesi
• E) Çözünürlük

Doğru cevap: E — Belirli sıcaklıkta 100 g çözücüde çözünebilen en çok madde miktarına çözünürlük denir.

1. Tanımın üç anahtar sözcüğünü ayıralım: "belirli bir sıcaklıkta", "100 gram çözücüde", "en çok".
2. "En çok" bir sınırı gösterir: o sıcaklıkta bu miktardan fazlası çözünmez, dibe çöker.
3. Sınır 100 g çözücü başına verildiği için farklı maddeler aynı ölçekte karşılaştırılabilir; bu niceliğin adı çözünürlüktür.
4. Denetleyelim: "20 °C’de yemek tuzunun çözünürlüğü yaklaşık 36 g/100 g sudur" cümlesi tanımın üç parçasını da taşıyor ✓.

2. Bir bardak suya sürekli tuz eklenmekte ve bir noktadan sonra tuzun dipte birikmeye başladığı görülmektedir. Bu andaki çözelti için ne söylenir?

\text{doymuş: } v_{\text{çözünme}} = v_{\text{çökelme}}

• A) Doymuştur; o sıcaklıkta çözünebilecek en çok madde çözünmüştür
• B) Doymamıştır
• C) Aşırı doymuştur
• D) Çözelti değildir
• E) Derişimi sıfırdır

Doğru cevap: A — Tuz dipte birikmeye başladığında çözelti doymuştur: o sıcaklıkta çözünebilecek en çok madde çözünmüştür.

1. Başta eklenen tuz tamamen çözünüyordu; çözelti bu aşamada doymamıştı.
2. Bir noktadan sonra eklenen tuz dipte kalıyor: çözelti o sıcaklıktaki sınırına, yani çözünürlüğe ulaşmış.
3. Sınırdaki çözeltiye doymuş çözelti denir; burada çözünme ve çökelme eşit hızla sürer ($v_{\text{çözünme}} = v_{\text{çökelme}}$).
4. Denetleyelim: bu çözeltiye bir kaşık daha tuz eklersek dipteki katı artar, çözeltideki miktar değişmez ✓ — doymuşluğun belirtisi.

3. Katıların sudaki çözünürlüğünün sıcaklıkla genellikle arttığı gözlenmektedir. Bu gözlemin nedeni nedir?

• A) Suyun azalması
• B) Katının ağırlaşması
• C) Isınan çözücü taneciklerinin daha hızlı hareket edip katının yapısını daha kolay ayırması
• D) Basıncın artması
• E) Kabın büyümesi

Doğru cevap: C — Isınan çözücü tanecikleri daha hızlı hareket edip katının taneciklerini daha kolay ayırdığı için katıların çözünürlüğü genellikle sıcaklıkla artar.

1. Bir katının çözünmesi için katıdaki tanecikleri bir arada tutan çekimin yenilmesi ve taneciklerin çözücü arasına dağılması gerekir.
2. Sıcaklık artınca çözücü tanecikleri daha hızlı hareket eder, katının yüzeyine daha enerjik çarpar; taneciklerin kopması kolaylaşır.
3. Çözünme çoğu katı için ısı alan (endotermik) bir süreç olduğundan ısıtma, daha çok maddenin çözeltide kalmasını da sağlar.
4. Denetleyelim: #15738 grafiğindeki katı için 20 °C’de 32 g, 40 °C’de 48 g çözünüyor ✓ — sıcaklık arttıkça sınır yükseliyor.

4. Isıtılan suda çözünmüş gazın kabarcıklar hâlinde çıktığı gözlenmektedir. Gazların çözünürlüğünün sıcaklıkla nasıl değiştiği ve nedeni sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

T \uparrow \Rightarrow S_{\text{gaz}} \downarrow

• A) Artar; tanecikler hızlanır
• B) Önce artar sonra azalır
• C) Değişmez
• D) Azalır; hızlanan gaz tanecikleri çözücüden kolayca kurtulup ortamı terk eder
• E) Belirlenemez

Doğru cevap: D — Gazların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır: hızlanan gaz tanecikleri çözücüden kolayca kurtulup ortamı terk eder.

1. Gaz tanecikleri çözeltide zayıf çekimlerle tutulur ve zaten serbest hareket eğilimindedir.
2. Isıtınca tanecikler hızlanır; kinetik enerjileri, onları çözücüde tutan çekimi daha kolay yener.
3. Çözeltiden ayrılan gaz kabarcık olarak yüzeye çıkar; o sıcaklıkta çözeltide kalabilecek gaz miktarı düşmüştür.
4. Denetleyelim: suyu ısıtırken kaynama başlamadan önce kap çeperlerinde görülen küçük kabarcıklar çözünmüş havadır ✓ — sıcaklık arttı, gaz çözünürlüğü azaldı.

5. Kapağı açılan gazozdan kabarcık çıkmasının nedeni sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Sıcaklığın düşmesi
• B) Basıncın düşmesiyle gazın çözünürlüğünün azalması ve fazla gazın ortamı terk etmesi
• C) Gazozun bozulması
• D) Şişenin kirlenmesi
• E) Şekerin çökmesi

Doğru cevap: B — Kapak açılınca basınç düşer, gazın çözünürlüğü azalır ve fazla karbondioksit kabarcık hâlinde ortamı terk eder.

1. Gazoz, üretimde yüksek basınç altında karbondioksit çözülerek hazırlanır; kapalı şişede basınç atmosfer basıncından yüksektir.
2. Gazların çözünürlüğü basınçla doğru orantılıdır: yüksek basınçta çok gaz çözünür.
3. Kapak açılınca üstteki basınç atmosfer basıncına iner; bu basınçta çözünebilecek gaz miktarı azalır ve fazlası kabarcık olarak çıkar.
4. Denetleyelim: kapağı hemen kapatırsak üstte basınç yeniden birikir ve kabarcık çıkışı durur ✓ — belirleyici olan basınçtır.

6. Katı ve sıvıların çözünürlüğüne basıncın kayda değer bir etkisinin olmadığı belirtilmektedir. Bu durumun nedeni nedir?

• A) Katı ve sıvıların sıkıştırılamaması; basınç değişiminin tanecikler arası uzaklığı neredeyse değiştirmemesi
• B) Katıların ağır olması
• C) Basıncın ölçülememesi
• D) Katıların çözünmemesi
• E) Suyun basınç geçirmemesi

Doğru cevap: A — Gazlarda tanecikler arasındaki boşluk çok büyüktür ve basınç bu boşluğu doğrudan değiştirir. Katı ve sıvılarda tanecikler zaten temas hâlindedir; basınç onları anlamlı ölçüde yaklaştıramaz.

1. Basınç, tanecikler arası boşluğu değiştirerek etki eder.
2. Katı ve sıvılarda bu boşluk zaten çok küçüktür.
3. Basıncın etkisi ihmal edilir.

7. Tuz ve şekerin suda çözündüğü, yağın ise çözünmediği gözlenmektedir. Bu farkın nedeni sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Yağın hafif olması
• B) Yağın ağır olması
• C) Suyun soğuk olması
• D) Çözünmenin benzer yapıdaki maddeler arasında gerçekleşmesi; polar çözücünün polar maddeleri çözmesi
• E) Tuzun katı olması

Doğru cevap: D — Benzer benzeri çözer: polar su, polar ya da iyonik olan tuz ve şekeri çözer; apolar yağı çözemez.

1. Çözünme için çözücü ile çözünen tanecikleri arasında, her birinin kendi içindeki çekimle yarışabilecek bir çekim kurulmalıdır.
2. Su polardır. Tuz iyonlarından oluşur, şeker ise polar –OH grupları taşır; su bu taneciklerle güçlü etkileşim (iyon-dipol, hidrojen bağı) kurar.
3. Yağ apolardır; su molekülleri kendi aralarındaki hidrojen bağlarını bırakıp yağla daha zayıf bir etkileşime girmez, yağ ayrı faz oluşturur.
4. Denetleyelim: yağ, apolar bir çözücü olan benzinde çözünür ✓ — kural iki yönde de tutarlı.

8. Tabloda çözünürlüğe etki eden etkenler özetlenmiş, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan ifade hangisidir?

• A) Azalır
• B) Artar
• C) Etkisiz
• D) Önce artar sonra azalır
• E) Sıfırlanır

Doğru cevap: B — Basınç arttıkça gazların çözünürlüğü artar; tablodaki eksik ifade "Artar"dır.

1. Tablonun satırlarını okuyalım: sıcaklık artışı katı çözünürlüğünü genellikle artırır, gaz çözünürlüğünü azaltır; basınç artışı katılar için etkisizdir.
2. Eksik hücre, basıncın gazlara etkisi. Basınç artınca çözelti yüzeyine çarpan gaz taneciği sayısı artar ve daha çok tanecik çözeltiye geçer.
3. Sabit sıcaklıkta bir gazın çözünürlüğü, çözeltinin üstündeki gaz basıncıyla doğru orantılıdır.
4. Denetleyelim: gazoz üretiminde CO₂ yüksek basınçta çözülür, kapak açılınca basınç düşer ve gaz çıkar ✓ — iki yönde de basınç-çözünürlük aynı yönlü.

9. 60 gram suda en çok 24 gram tuz çözünebilmektedir. Bu maddenin bu sıcaklıktaki çözünürlüğü kaçtır?

\text{çözünürlük} = \frac{m_{\text{madde}}}{m_{\text{çözücü}}} \times 100

• A) 24
• B) 30
• C) 40
• D) 60
• E) 14,4

Doğru cevap: C — 60 g suda 24 g tuz çözünüyorsa 100 g suda $24 \cdot \frac{100}{60} = 40$ g çözünür; çözünürlük 40’tır.

1. Çözünürlük 100 g çözücü başına tanımlanır; verilen su 60 g olduğu için 100 g’a çevirmeliyiz.
2. Orantı kuralım: 60 g su → 24 g tuz; 100 g su → $x$ g tuz.
3. $x = \dfrac{24 \cdot 100}{60} = \dfrac{2400}{60} = 40$ g.
4. Denetleyelim: 1 g suda $24/60 = 0{,}4$ g çözünüyor; $0{,}4 \cdot 100 = 40$ ✓.

10. Çözünürlüğü 25 olan bir maddeden 200 gram suda en çok kaç gram çözünebilir?

100\,g\ su \rightarrow 25\,g\ madde

• A) 25
• B) 12,5
• C) 75
• D) 100
• E) 50

Doğru cevap: E — Çözünürlüğü 25 olan maddeden 100 g suda 25 g çözünür; 200 g su iki kat olduğu için en çok 50 g çözünür.

1. Çözünürlük 25 demek: 100 g suda en çok 25 g madde çözünür.
2. Su miktarı 200 g, yani 100 g’ın $200/100 = 2$ katı.
3. Çözünebilen madde de aynı oranda artar: $2 \cdot 25 = 50$ g.
4. Denetleyelim: 50 g madde 200 g suda; 100 g’a düşen $50/2 = 25$ g ✓ — çözünürlük değişmedi, yalnız miktar arttı.

11. Grafikte bir katının sudaki çözünürlüğünün sıcaklıkla değişimi verilmiştir. Grafiğe göre 40 °C’de 100 gram suda en çok kaç gram madde çözünür?

• A) 20
• B) 48
• C) 32
• D) 70
• E) 100

Doğru cevap: B — Grafikte 40 °C hizasında eğrinin değeri 48’dir: 40 °C’de 100 g suda en çok 48 g madde çözünür.

1. Eksenleri tanıyalım: yatayda sıcaklık (°C), düşeyde 100 g sudaki çözünürlük (g).
2. Eğri üzerindeki noktalar: 0 °C → 20, 20 °C → 32, 40 °C → 48, 60 °C → 70.
3. Yatay eksende 40 °C’den yukarı çıkıp eğriye değdiğimiz noktanın düşey karşılığı 40 ile 60 çizgileri arasındadır ve 48’e karşılık gelir.
4. Denetleyelim: 48, 20 °C’deki 32 ile 60 °C’deki 70 arasında ✓; sıcaklık arttıkça çözünürlük artan bu eğri için beklenen yerde.

12. 60 °C’de hazırlanan doymuş bir çözelti 20 °C’ye soğutulmaktadır. Çözünürlüğün 70’ten 32’ye düştüğü bilindiğine göre 100 gram sudan kaç gram katı çöker?

m_{\text{çöken}} = S_1 - S_2

• A) 32
• B) 20
• C) 70
• D) 102
• E) 38

Doğru cevap: E — 60 °C’de 100 g suda 70 g çözünmüştü; 20 °C’de en çok 32 g kalabilir, fark $70 - 32 = 38$ g katı çöker.

1. Başlangıç: 60 °C’de doymuş çözelti, 100 g suda 70 g madde taşıyor.
2. Soğutma sonrası: 20 °C’de 100 g su en çok 32 g madde tutabilir.
3. Su miktarı değişmediğine göre fazla kalan madde katı olarak ayrılır: $70 - 32 = 38$ g.
4. Denetleyelim: çözeltide kalan 32 g + çöken 38 g = 70 g ✓; başlangıçtaki madde miktarı korunuyor.

13. Toz hâldeki şekerin küp şekerden daha hızlı çözündüğü gözlenmektedir. Bu gözlemin çözünürlükle ilişkisi nasıl açıklanır?

• A) Çözünürlük ikisinde de aynıdır; değişen yalnız çözünme hızıdır, temas yüzeyi büyüdüğü için hız artar
• B) Küp şekerin çözünürlüğü daha küçüktür
• C) Toz şekerin çözünürlüğü daha büyüktür
• D) Toz şeker farklı bir maddedir
• E) Küp şeker çözünmez

Doğru cevap: A — Toz ve küp şekerin çözünürlüğü aynıdır; toz şekerde temas yüzeyi büyük olduğu için yalnız çözünme hızı artar.

1. Çözünürlük maddenin cinsine, çözücüye ve sıcaklığa bağlı bir sınırdır; iki durumda da madde şeker, çözücü su ve sıcaklık aynı.
2. Öyleyse iki şekilde de 100 g suda çözünebilecek en çok şeker miktarı aynıdır.
3. Toz şekerde tanecikler küçük olduğu için suyla temas eden toplam yüzey çok daha büyüktür; aynı anda daha çok tanecik çözünür, sınıra daha çabuk ulaşılır.
4. Denetleyelim: yeterince beklenirse küp şeker de tamamen çözünür ve iki bardakta aynı tatlılık oluşur ✓ — fark sonuçta değil süredeydi.

14. Çözünmeyi hızlandırmak için karıştırma yapılmaktadır. Karıştırmanın etkisi sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Çözünürlüğü artırır
• B) Çözünürlüğü azaltır
• C) Doymuş çözeltiyi doymamış yapar
• D) Çözünürlüğü değiştirmez; katı yüzeyindeki doymuş tabakayı dağıtarak çözünme hızını artırır
• E) Sıcaklığı düşürür

Doğru cevap: D — Karıştırma çözünürlüğü değiştirmez; katının yüzeyindeki doymuş tabakayı dağıtıp taze çözücü getirerek yalnız çözünme hızını artırır.

1. Karıştırılmayan kapta katının hemen çevresindeki sıvı çabuk doyar; o bölgede çözünme yavaşlar.
2. Karıştırma bu doymuş tabakayı uzaklaştırır, katının yüzeyine henüz doymamış çözücü getirir; çözünme hızlanır.
3. Ama çözünürlüğü belirleyen madde cinsi, çözücü ve sıcaklık değişmedi; sınır aynı kalır.
4. Denetleyelim: doymuş bir çözeltiyi, dipteki katıyla birlikte ne kadar karıştırsak da dipteki katı çözünmez ✓ — sınır aşılamıyor.

15. Aynı sıcaklıkta hazırlanmış iki doymuş çözeltiden biri 100 mL, diğeri 500 mL’dir. Çözünürlükleri karşılaştırılmaktadır. Doğru karşılaştırma hangisidir?

• A) Büyük olanınki büyüktür
• B) Küçük olanınki büyüktür
• C) Eşittir; çözünürlük ayırt edici bir özelliktir ve madde miktarına bağlı değildir
• D) Belirlenemez
• E) İkisi de sıfırdır

Doğru cevap: C — Aynı sıcaklıkta aynı maddenin doymuş çözeltilerinin çözünürlükleri eşittir; çözünürlük madde miktarına bağlı olmayan ayırt edici bir özelliktir.

1. Çözünürlük 100 g çözücü başına tanımlanır; çözeltinin toplam hacmi bu tanımda yer almaz.
2. İki çözelti aynı madde, aynı çözücü ve aynı sıcaklıkta hazırlanmış ve ikisi de doymuş: 100 g suya düşen madde miktarı ikisinde de aynı sınırdadır.
3. 500 mL’lik çözeltide toplam çözünmüş madde yaklaşık 5 kat fazladır ama su da 5 kat fazladır; oran değişmez.
4. Denetleyelim: çözünürlük 36 ise küçük çözeltideki her 100 g suda da büyük çözeltideki her 100 g suda da 36 g madde vardır ✓.

16. Doymuş bir çözeltide dipte katı bulunmasına karşın miktarının değişmediği gözlenmektedir. Bu durumun tanecik düzeyindeki açıklaması nedir?

• A) Çözünmenin tamamen durması
• B) Suyun bitmesi
• C) Katının bozulması
• D) Çözünme ve çökelmenin eşit hızda sürmesi; dengenin dinamik olması
• E) Sıcaklığın sıfırlanması

Doğru cevap: D — Doymuş çözeltide çözünme ve çökelme eşit hızda sürer; denge dinamik olduğu için dipteki katının miktarı değişmez.

1. Dipteki katının yüzeyinden tanecikler çözeltiye geçmeye devam eder: çözünme durmamıştır.
2. Aynı anda çözeltideki bazı tanecikler katının yüzeyine tutunarak geri çöker.
3. Doymuş durumda birim zamanda çözünen tanecik sayısı çöken tanecik sayısına eşittir; iki olay sürer ama toplam miktar sabit kalır. Buna dinamik denge denir.
4. Denetleyelim: dipteki düzensiz kristaller zamanla biçim değiştirip daha düzgün kristallere dönüşür ama kütleleri aynı kalır ✓ — tanecik alışverişi sürüyor.

17. Yaz aylarında sığ göllerde balık ölümlerinin arttığı gözlenmektedir. Bu olayın çözünürlükle açıklaması nedir?

• A) Suyun tuzlanması
• B) Basıncın artması
• C) Isınan suda oksijenin çözünürlüğünün azalması ve canlılara yetecek çözünmüş oksijenin kalmaması
• D) Suyun donması
• E) Balıkların çoğalması

Doğru cevap: C — Isınan göl suyunda oksijenin çözünürlüğü azalır; balıkların solunumuna yetecek çözünmüş oksijen kalmaz.

1. Balıklar suda çözünmüş oksijeni solungaçlarıyla alır; bu oksijen miktarı gaz çözünürlüğüne bağlıdır.
2. Gazların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır. Sığ göller yazın çabuk ve çok ısınır.
3. Aynı anda sıcaklıkla canlıların metabolizması hızlanır, oksijen ihtiyacı artar; azalan arz ile artan talep birleşince oksijen yetmez.
4. Denetleyelim: saf suda çözünen oksijen 10 °C’de yaklaşık 11 mg/L iken 30 °C’de yaklaşık 7,5 mg/L’dir ✓ — ısınma çözünürlüğü belirgin biçimde düşürüyor.

18. Bir öğrenci sıcaklığın çözünürlüğe etkisini incelemek istemektedir. Deneyi geçerli kılmak için sabit tutması gereken değişkenler hangileridir?

• A) Yalnız kabın rengi
• B) Çözücü miktarı, çözünen madde cinsi ve karıştırma biçimi; yalnız sıcaklık değiştirilmelidir
• C) Yalnız ölçüm saati
• D) Yalnız kabın şekli
• E) Hiçbiri

Doğru cevap: B — Sıcaklığın etkisini incelemek için yalnız sıcaklık değiştirilir; çözücü miktarı, çözünen madde cinsi ve karıştırma biçimi sabit tutulur.

1. Bağımsız değişken sıcaklık, bağımlı değişken çözünen en çok madde miktarıdır.
2. Çözünen miktar çözücü kütlesiyle doğru orantılıdır; su miktarı farklı olursa sonuç sıcaklıktan bağımsız olarak değişir, bu yüzden eşitlenmelidir.
3. Madde cinsi çözünürlüğü doğrudan belirler; karıştırma ise sınıra ulaşma süresini değiştirir. Biri farklıysa sonuç yanıltıcı olur.
4. Denetleyelim: her şey sabitken 20 °C ile 40 °C arasında çıkan fark yalnız sıcaklığa bağlanabilir ✓ — deney geçerli.

19. Sanayide saflaştırma amacıyla sıcak doymuş çözeltilerin yavaş soğutulduğu bilinmektedir. Bu yöntemin dayandığı ilke nedir?

• A) Basıncın artması
• B) Suyun buharlaşması
• C) Çözücünün değişmesi
• D) Maddenin bozunması
• E) Sıcaklık düştükçe çözünürlüğün azalması ve fazla maddenin saf kristaller hâlinde ayrılması

Doğru cevap: E — Yavaş soğutmada sıcaklık düştükçe çözünürlük azalır ve fazla madde saf kristaller hâlinde ayrılır (kristallendirme).

1. Katı maddenin sıcak çözücüdeki çözünürlüğü yüksektir; saflaştırılacak madde az miktarda safsızlıkla birlikte sıcakta çözülüp doymuş çözelti yapılır.
2. Soğutulunca çözünürlük düşer; çözünen maddenin sınırı aşan kısmı kristal olarak çöker.
3. Safsızlıklar az miktarda olduğu için soğukta da doymuş hâle gelmez, çözeltide kalır. Yavaş soğutma kristallerin düzenli büyümesini ve safsızlığı içine hapsetmemesini sağlar.
4. Denetleyelim: #15738 eğrisindeki madde 60 °C’den 20 °C’ye soğutulunca 100 g sudan $70 - 32 = 38$ g kristal ayrılır ✓.

20. Çözünürlük belirli sıcaklıkta 100 g çözücüde çözünen en çok madde miktarıdır; katılarda sıcaklıkla artar, gazlarda azalır ve basınç yalnız gazları etkiler. Bu bilgiye dayanarak aşağıdakilerden hangisi söylenemez?

• A) Karıştırmak çözünürlüğü artırır.
• B) Gazoz açılınca gaz çıkar.
• C) Toz şeker daha hızlı çözünür.
• D) Çözünürlük ayırt edici bir özelliktir.
• E) Doymuş çözeltide dinamik denge vardır.

Doğru cevap: A — Karıştırmak yalnız çözünme hızını artırır, çözünürlüğü artırmaz; "karıştırmak çözünürlüğü artırır" yargısı söylenemez.

1. Metnin tanımına göre çözünürlük belirli sıcaklıkta 100 g çözücüde çözünen EN ÇOK madde miktarıdır; madde, çözücü ve sıcaklığa (gazlarda basınca) bağlıdır.
2. Diğer yargıları sınayalım: gazoz açılınca basınç düşer, gaz çıkar ✓; toz şeker daha hızlı çözünür ✓ (hız); çözünürlük ayırt edici özelliktir ✓; doymuş çözeltide dinamik denge vardır ✓.
3. Karıştırma madde cinsini, çözücüyü ya da sıcaklığı değiştirmez; yalnız katının çevresindeki doymuş tabakayı dağıtarak sınıra daha çabuk ulaştırır.
4. Denetleyelim: doymuş çözeltiyi karıştırmak dipteki katıyı çözmez ✓ — sınır aynı, yargı yanlış.