Saf madde ve karışım ayrımı

Kimyada maddeler iki ana grupta düşünülür: saf maddeler ve karışımlar. Saf madde tek cins tanecikten oluşur (element ya da bileşik). Karışım ise iki veya daha fazla maddenin kimyasal bağ kurmadan bir araya gelmesidir.

• Saf madde: Özellikleri sabittir; belirli erime–kaynama noktası vardır.
• Karışım: Bileşenler kimliklerini korur; oran değişebilir; erime–kaynama aralığı görülebilir.
• Karışımlarda ayrıştırma genellikle fiziksel yöntemlerle yapılır (süzme, damıtma vb.).

Karışımları neden öğreniyoruz?

Günlük hayatta içecekler, hava, alaşımlar, parfümler, toprak, deniz suyu… bunların çoğu karışımdır. Genel Sınav’de karışımlar; sınıflandırma, ayırma teknikleri ve derişim hesapları ile çok sorulur.

• Karışım türünü tanıma (homojen/heterojen; çözelti/kolloid/süspansiyon).
• Uygun ayırma yöntemi seçme (manyetik ayırma, filtrasyon, damıtma vb.).
• Derişim birimleriyle problem çözme (kütlece %, molarite…).

Mini örnekler

• Tuzlu su: Homojen karışım (çözelti).
• Kum + su: Heterojen karışım (süspansiyon).
• Hava: Gazların homojen karışımı.
• Bronz: Cu–Sn alaşımı; katı-katı homojen karışım.

Homojen karışım (çözelti) nedir?

Her noktasında aynı özellik gösteren, tek fazlı karışımlara homojen denir. Bileşenleri gözle ayırt edemeyiz.

• Çözücü: Miktarı fazla olan bileşen (genellikle ortam).
• Çözünen: Miktarı az olan bileşen.
• Tuzlu su, şekerli su, hava, alaşımlar tipik örneklerdir.

Heterojen karışım nedir?

Her noktasında aynı olmayan, birden fazla faz içeren karışımlara heterojen denir. Bileşenler ya da fazlar bazen gözle ayırt edilebilir.

• Kumlu su, çamurlu su, yağ–su karışımı, sis, duman (bazıları kolloiddir).
• Heterojen karışımlar ‘dağılmış faz + dağıtıcı ortam’ şeklinde de incelenebilir.

Homojen mi heterojen mi? Hızlı kıyas

Çözeltiyi oluşturan parçalar

Çözelti, homojen karışımın özel adıdır. Çözücü çoğu zaman karışımın fiziksel hâlini belirler (sıvı çözücü → sıvı çözelti gibi).

• Çözücü ve çözünen aynı hâlde olabilir: katı-katı (alaşımlar), gaz-gaz (hava).
• Suda çözeltilerde çözücü genellikle H₂O’dur (sulu çözelti).
• Çözelti ‘seyreltik–derişik’ diye nitelendirilebilir; bu, çözünen miktarıyla ilgilidir.

Derişim (konsantrasyon) ne demek?

Derişim; belli miktar çözelti içinde ne kadar çözünen olduğunu anlatır. Sınavlarda derişim genellikle oran fikriyle sorulur.

Oran düşüncesini sembolleştirmek için bazı birimler kullanırız. Birkaç sayfa sonra bu birimlerle işlem yapacağız.

Örnek: Aynı çözünen, farklı çözücü

10 g tuz ile hazırlanan iki çözeltiden biri 100 g suda, diğeri 200 g suda hazırlanırsa; 100 g sudaki çözeltinin derişimi daha büyüktür. Çünkü aynı çözünen daha az çözücü içinde dağılmıştır.

Süspansiyon

Katı taneciklerin sıvı içinde dağılmasıyla oluşan, zamanla çöken karışımlara süspansiyon denir.

• Kumlu su, tebeşirli su, çamur.
• Tanecikler büyük olduğu için süzme ile ayrılabilir.
• Dinlendirilince çökelti oluşur; üstte kalan sıvı ‘berrak kısım’ olabilir.

Emülsiyon

Bir sıvının başka bir sıvı içinde damlacıklar hâlinde dağılmasıyla oluşur. Yağ–su karışımı tipik örnektir.

• Emülsiyonlar karıştırınca geçici olarak daha ‘kararlı’ görünebilir ama zamanla faz ayrımı olabilir.
• Ayırma hunisi (yoğunluk farkı) sık kullanılan yöntemdir.

Aerosoller: Sis – Duman

Gaz ortamında dağılmış sıvı damlacıkları sis, gaz ortamında dağılmış katı tanecikler duman olarak düşünülebilir.

• Parfüm spreyi, deodorant gibi örnekler günlük hayattandır.
• Aerosoller genellikle kolloid özellik de gösterebilir (tanecik boyutu arada).

Kolloid nedir?

Kolloidler; tanecik boyutu çözelti ile süspansiyon arasında olan heterojen karışımlardır. Çoğu zaman gözle homojen gibi görünür.

• Süt, yoğurt, jöle, mayonez, boya, kan plazması örnek verilebilir.
• Kolloidlerde tanecikler çözelti gibi tamamen dağılır ama yine de iki faz vardır.
• Kolloid tanecikleri genellikle süzgeç kâğıdından geçebilir; bu yüzden filtrasyon her zaman işe yaramaz.

Tyndall olayı

Işık kolloidden geçerken saçılır ve ışık yolu görünür hâle gelir. Buna Tyndall olayı denir.

• Sisli havada far ışığının ‘çizgi’ gibi görünmesi Tyndall’a örnektir.
• Şekerli su genelde Tyndall göstermez (çözelti).

Kolloidlerin kararlılığı

Kolloid tanecikleri çoğu zaman yük taşıdığı için birbirini iter ve çökmeleri zorlaşır. Bu yüzden ‘uzun süre dağılmış’ kalabilirler.