Karışımlar

Karışım

En az iki farklı maddenin kendi kimyasal özelliklerini kaybetmeden fiziksel yollarla bir araya gelmesiyle oluşan saf olmayan maddelere karışım denir. Karışımları oluşturan maddeler her oranda birleşebilir, belirli bir sembol veya formülleri yoktur ve sabit erime veya kaynama noktalarına sahip değillerdir.

Heterojen Karışım

Maddelerin her yerine eşit dağılmadığı ve dışarıdan bakıldığında her yerinde aynı özelliğin görülmediği sistemlere heterojen karışım denir. Salata, çorba, ayran, kumlu su, zeytinyağı-su, süt ve kan bu tür karışımlara örnektir.

Homojen Karışım

Bileşenlerinin her yere eşit şekilde dağıldığı ve dışarıdan bakıldığında tek bir madde gibi görünen sistemlere homojen karışım adı verilir. Hava, kolonya, soda, tentürdiyot ve metal para homojen karışımlara örnek gösterilir.

Çözelti

Homojen karışımların diğer adı çözelti olarak bilinir. Çözeltiler çözücü ve çözünen adı verilen iki temel bileşenden oluşur.

Genellikle miktarı fazla olan madde çözücü, miktarı az olan madde ise çözünendir. Sulu çözeltilerde su miktarına bakılmaksızın daima çözücü kabul edilir.

Çözünme

Çözünen maddenin taneciklerinin çözücü madde tanecikleri arasında homojen olarak dağılmasına çözünme denir. Şeker suya atıldığında şeker tanecikleri en küçük birimlerine ayrılarak su taneciklerinin arasındaki boşluklara yayılır.

Alaşım

Katı maddelerin birbiri içinde homojen karışmasıyla oluşan sistemlere alaşım denir. Demir ve nikelden oluşan çelik, bakır ve kalaydan oluşan tunç ile kurşun ve kalaydan oluşan lehim alaşım örnekleridir.

Elektriksel İletkenlik

Tuz gibi suda iyonlarına ayrılarak çözünen maddelerin hazırlanan sulu çözeltileri elektrik akımını iletir. Şeker gibi moleküler yapıda çözünen maddelerin çözeltileri ise elektriği iletmez.

Çözünme Hızı

Bir maddenin birim zamanda çözücü içinde ne kadar çözündüğünü gösteren ölçüte çözünme hızı denir. Çözünme hızı temas yüzeyi, karıştırma ve sıcaklık olmak üzere üç temel faktöre bağlıdır.

Temas Yüzeyi

Çözünen maddenin tanecik büyüklüğü küçüldükçe temas yüzeyi artar. Temas yüzeyi arttıkça çözücü ile temas eden tanecik sayısı çoğaldığı için çözünme hızı da artar. Aynı sıcaklıktaki suya atılan toz şeker, küp şekere göre daha hızlı çözünür.

Karıştırma

Karışımın karıştırılması çözünen ve çözücü taneciklerin karşılaşma sıklığını artırır. Bu nedenle karıştırma işlemi çözünme sürecini hızlandırır.

Sıcaklık

Sıcaklık arttığında çözücü ve çözünen taneciklerinin hareket hızı yükselir. Sıcaklık artışı tanecikler arası etkileşimi hızlandırdığı için çözünme hızını artırır. Sıcak çayda şeker, soğuk çaya göre daha çabuk erir.

Kontrollü Deney Değişkenleri

Çözünme hızını belirlemeye yönelik deneylerde çözünme hızı bağımlı değişken konumundadır. Değiştirilen temas yüzeyi, sıcaklık veya karıştırma durumu bağımsız değişken, sabit tutulan diğer şartlar ise kontrol edilen değişken olur.

Ayrıştırma İlkeleri

Karışımları oluşturan maddeler tanecik boyutu, yoğunluk, çözünürlük, erime noktası ve kaynama noktası gibi fiziksel özellik farklarından yararlanılarak ayrıştırılır.

Buharlaştırma

Birbiri içinde çözünen katı-sıvı homojen karışımlardan sıvının buharlaştırılıp uzaklaştırılması yöntemine buharlaştırma denir. Deniz suyundan sofra tuzu elde edilmesinde bu teknik uygulanır.

Ayırma Hunisi

Birbiri içinde çözünmeyen ve yoğunlukları farklı olan sıvı-sıvı heterojen karışımları ayırmak için ayırma hunisi kullanılır. Zeytinyağı-su karışımında yoğunluğu büyük olan su altta toplanır ve musluk açılarak ayrı bir kaba alınır.

Damıtma

Kaynama noktaları farklı ve birbiri içinde çözünen sıvı-sıvı homojen karışımları ayırmada damıtma yöntemi kullanılır. Isıtılan karışımda kaynama noktası düşük olan sıvı önce buharlaşır ve soğutucuda yoğuşarak ayrı kapta toplanır. Alkol-su karışımının ayrılması ve ham petrolden benzin elde edilmesi bu yöntemle sağlanır.

Bilim Tarihindeki Yeri

Tarihte Câbir bin Hayyân damıtma imbiğini icat ederek kimya çalışmalarına öncülük etmiş ve Kral Suyu çözeltisini keşfetmiştir. Ebû Bekir er-Râzî ise damıtma ve kristalleştirme yöntemleriyle organik maddelerden yağ ve tuz elde etmiştir.