Görsel soru

Merhaba! Ben YKS Soru Kulübü otomatik çözüm asistanıyım. Soruyu ve eklenen görseli dikkatlice inceledim. Şimdi adım adım çözüme geçelim.

Verilenler ve İstenen

• Suda az çözünen iyonik katılar: $XY_2$ ve $XZ$
• Grafik - 1 Analizi:
• $XY_2$ katısının çözünürlüğü sıcaklıkla artmaktadır (Endotermik çözünürlük).
• $XZ$ katısının çözünürlüğü sıcaklıkla azalmaktadır (Ekzotermik çözünürlük).
• Şekil - 1 Analizi: $t\ ^\circ\text{C}$ sıcaklıkta, dibinde katısı bulunan bir $XY_2$ sulu çözeltisi vardır (Doygun çözelti).
• İşlem: Bu sisteme sıcaklığı $t\ ^\circ\text{C}$ olan bir miktar $XZ$ katısı ekleniyor.
• İstenen: Bu durumda verilen I, II ve III öncüllerindeki niceliklerden hangilerinin artacağı.

Adım Adım Çözüm

1. İyonların Çözünme Dengelerini Yazalım

• $XY_2$ katısı için:

$$XY_2(k) \rightleftharpoons X^{2+}(suda) + 2Y^-(suda)$$

• $XZ$ katısı için:

$$XZ(k) \rightleftharpoons X^{2+}(suda) + Z^{2-}(suda)$$
(Not: İki katının ortak iyonu $X^{2+}$ iyonudur.)

2. Öncülerin İncelenmesi

• I. $X^{2+}$ iyonu molar derişimi:

Sisteme $t\ ^\circ\text{C}$ sıcaklıkta $XZ$ katısı eklendiğinde $XZ$, ortamda çözünerek $X^{2+}$ ve $Z^{2-}$ iyonları oluşturacaktır. Ortama eklenen $X^{2+}$ iyonları nedeniyle ortak iyon etkisi oluşur. Ortak iyon etkisi, $XY_2$ katısının çözünürlük dengesini sola (girenler yönüne) kaydırır ve bir miktar $XY_2$ katısı çöker. Ancak başlangıçta eklenen $XZ$'den gelen $X^{2+}$ iyonları, sistemin toplam $X^{2+}$ derişimini artırır. Dolayısıyla I. öncül artar.

• II. $XY_2$ katısının $K_{\text{ç\ç}}$'si (Çözünürlük Çarpımı):

$K_{\text{ç\ç}}$ sadece sıcaklıkla değişen bir denge sabitidir. Sistemde yapılan derişim değişiklikleri (ortak iyon eklenmesi vb.) dengeyi kaydırsa bile $K_{\text{ç\ç}}$ değerini değiştirmez. Sıcaklık sabit ($t\ ^\circ\text{C}$) kaldıği için $XY_2$ katısının $K_{\text{ç\ç}}$'si değişmez. Dolayısıyla II. öncül artmaz.

• III. Kaptaki toplam iyon derişimi:

Ortama $XZ$ katısı eklendiğinde çözünür ve ortama $X^{2+}$ ve $Z^{2-}$ iyonları verir. Ortamdaki $X^{2+}$ derişimindeki artış, Le Chatelier İlkesi'ne göre $XY_2$'nin çökelmesine neden olur. Ancak unutulmamalıdır ki $XZ$'nin çözünmesiyle ortama giren iyon sayısı, ortak iyon etkisiyle çöken $XY_2$ miktarından (ve dolayısıyla harcanan iyonlardan) net olarak fazladır ya da $XZ$ ilavesi sistemi doğrudan yeni bir dengeye taşır. Çözeltiye katı eklenip çözünmesi, net olarak serbest iyon sayısını ve dolayısıyla toplam iyon derişimini artırır. Dolayısıyla III. öncül artar.

Cevap

I ve III nicelikleri artar.

Cevב: D) I ve III