Karışımlar homojen ve heterojen olmak üzere iki gruba ayrılır.

HOMOJEN KARIŞIMLAR (ÇÖZELTİLER)

Her yerinde aynı özelliği gösteren karışımlara homojen karışım denir. Homojen karışımlar bir maddenin başka bir madde içinde çözünmesi ile oluşur. Bu nedenle homojen karışımlara çözelti denir.

Çözeltiler çözücü ve çözünenden oluşur.
Çözücü: Genellikle miktarı fazla olan madde çözücüdür. Su her zaman çözücü sayılır.
Çözünen: Genellikle miktarı az olan madde çözünendir.

Çözelti örnekleri

Aşağıdaki tabloda çözücü ve çözünenin fiziksel haline göre sınıflandırılmış çözelti örneklerini inceleyiniz.

Çözünme Şekline Göre Çözelti Çeşitleri

Moleküllü Çözelti: Maddenin çözücü içinde molekül halinde homojen dağılması ile oluşan çözeltiler.
Kovalent bileşikler genellikle moleküler çözünme gösterir.
ÖR: C2H5OH (etil alkol), C12H22O11 (sofra şekeri)

Etil alkol suda iyonlarına ayrışmaz, moleküler biçimde çözünür. Bu nedenle etil alkol-su çözeltisi elektriği iletmez. Bu tür elektriği iletmeyen çözeltilere elektrolit olmayan çözelti denir.

İyonik Çözelti: Maddenin çözücü içinde iyonlarına ayrışarak homojen dağılması. İyonik bileşikler iyonik çözünme gösterir.
ÖR: NaCl, Ca(NO3)2…

NaCl tuzu suda çözündüğünde Na⁺ ve Cl^– iyonlarına ayrışır. Serbest halde hareket eden iyonlar çözeltinin elektriği iletmesini sağlar. Bu tür elektriği ileten çözeltilere elektrolit çözelti denir.

Çözünen Madde Miktarına Göre Çözelti Çeşitleri

Doymuş Çözelti: Belirli sıcaklıkta çözebileceği maksimum miktarda maddeyi çözmüş çözeltilerdir.
Doymamış Çözelti: Belirli sıcaklıkta çözebileceği maksimum miktardan daha az çözünen içeren çözeltilerdir.
Aşırı Doymuş Çözelti: Belirli sıcaklıkta çözebileceği maksimum miktardan daha fazla çözünen içeren çözeltilerdir. Aşırı doymuş çözeltiler kararsızdır. Bir dış etki ile çözünen fazla madde çöker.

Çözünen/Çözücü Oranına Göre Çözelti Çeşitleri

Derişik Çözelti: Çözünen miktarı görece fazla olan çözeltilerdir.
Seyreltik Çözelti: Çözünen miktarı görece az olan çözeltilerdir.

Seyreltik ve derişiklik terimleri görecelidir. Yani bir çözeltiye derişik ya da seyreltik denilebilmesi için bir başka çözelti ile karşılaştırılmalıdır. Yandaki üç çözelti incelendiğinde, aynı miktar (100 mL) suya üç farklı miktarda şeker ilave ediliyor. Bu üç çözeltiden 30 g şeker içeren çözelti diğer iki çözeltiye göre derişik, 10 g şeker içeren çözelti ise diğer iki çözeltiye göre seyreltiktir.

Bu üç çözeltiteki şeker oranları büyükten küçüğe, C>B>A şeklindedir.

*Doymuş çözeltiler daima derişiktir. 

ÇÖZÜNME OLAYI

Çözünme olayı iyonik ve moleküler olmasının yanı sıra, ısı alış verişi bakımından endotermik (ısı alan) ve ekzotermik (ısı veren) olabilir.
Çözünme olayı sırasında harcanan enerji, açığa çıkan enerjiden büyükse çözünme olayı ekzotermik, açığa çıkan enerjiden küçükse çözünme olayı endotermiktir.
Katı ve sıvıların çözünmesi genellikle endotermik, gazların çözünmesi ise genellikle ekzotermiktir.

Hidrasyon ve Solvasyon

Bir maddenin suda çözünmesi olayına hidrasyon (hidratasyon), sudan farklı bir çözücüde çözünmesi olayına solvasyon (solvatasyon) adı verilir.

Polarlığın Çözünmedeki Rolü

Bir çözelti hazırlanırken çözücü ve çözünenin bir biri içinde çözünüp çözünmeyeceğini, elde edilen karışımın homojen veya heterojen oluşuna moleküler düzeyde bir yaklaşım getirebiliriz. Moleküller arası etkileşimler ve bu etkileşimlerin benzerliği çözünmede önemli rol oynar.

Çözücü ve çözünen arasında oluşacak etkileşim, çözünenin kendi molekülleri arasındaki etkileşimden daha büyükse çözünme olayı gerçekleşir.Maddelerin birbiri içinde çözünmeleri “Benzer, benzeri çözer.” ilkesi ile açıklanır.

Benzer benzeri çözer ilkesi:

Bu ilkeye göre, polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde iyi çözünür.
Bir molekülün polarlığı arttıkça çözünme miktarı artar.
İyonik katılar polar çözücülerde iyi çözünür.
CCl4, CH4, C2H6, C6H6, CO2, I2 gibi maddeler apolar moleküllerdir. Bu maddelerin bir biri içinde iyi çözünmesi beklenir.
H2O (su), CHCl3 (kloroform), H2S, HF, C2H5OH (etil alkol), gibi maddeler polar moleküllerdir. Bu maddelerin birbiri içinde iyi çözünmesi beklenir.
NaCl, NaOH, Na2CO3 gibi maddeler iyonik katıdırlar ve polar çözücülerde iyi çözünürler.
CCl4 – H2O, C6H6 – CHCl3 gibi ikili karışımlarda moleküller birbirini iyi çözmez.

NaCl – H2O etkileşimi

Su molekülünde O-H bağları aynı doğrultuda olmadığından dipol momentleri sıfır değildir. Yani belli bir açıyla farklı doğrultularda bulunurlar. Bu da O-H bağlarının birbirinin etkisini yok edemeyeceği anlamına gelir. Dipol momentleri böylelikle sıfırdan farklı olur. Bundan dolayı da su molekülleri polar moleküllerdir. Su molekülündeki oksijen atomu, üzerinde bulunan elektron çiftlerinden dolayı kısmi negatif yüke sahiptir. Hidrojen atomu ise kısmi pozitif yüke sahiptir. İyonik bir bileşik olan tuz (NaCl), Na+ iyonları ile Cl– iyonlarından meydana gelir. Su moleküllerindeki kısmi negatif yüklü oksijen atomları, tuz kristalinin katyonlarını (Na+) sararak kristal örgüden koparır. Suyun kısmi pozitif yüklü hidrojen atomları ise tuz kristalinin anyonlarına (Cl-) çekim uygulayarak katyonlardan uzaklaşmasını sağlar. Polar bir madde olan suyun iyonlara uyguladığı bu çekim kuvveti iyon-dipol etkileşimi olarak tanımlanır. Oluşan iyon-dipol etkileşimi oldukça kuvvetli olduğu için iyonları kristalden kopararak tuzun çözünmesini sağlar.

Çözünen iyonlar su molekülleri ile sarılır ve hidratlaşmış olarak çözelti içerisinde hareket eder. Bütün iyonlar sulu çözeltilerinde hidratlaşmış hâlde bulunur.

CCl4 – H2O etkileşimi