Skip Navigation

Bölüm 5, Ders 3:

Tuz neden suda çözünür?

Temel Kavramlar

  • Su moleküllerinin polaritesi çoğu iyonik bağlı maddelerin suda çözünmesine olanak sağlar.
  • Tuz (sodyum klorür) pozitif sodyum iyonlarının negatif klorür iyonlarına bağlanmasıyla oluşur.
  • Su tuzu çözebilir çünkü su moleküllerinin pozitif kısmı negatif klorür iyonlarını çekerken, su moleküllerinin negatif kısmı pozitif sodyum iyonlarını çeker.
  • Bir sıvı içerisinde bir miktar maddenin ayrılmasına (belirli bir sıcaklıkta) çözünürlük denir.
  • Çözünmüş haldeki maddeye “çözünen”, çözme işini yapan sıvılara ise “çözen” denir.
  • Çözen ve çözünenin bir arada olduğu ortama çözelti denir.

Özet

Öğrencilerin suyun tuzu nasıl çözdüğünü görmesi için 2 boyutlu tuz kristalleri ve su molekülleri modellerini oluşturacaklar. Sonra tuzun sudaki çözünürlüğünü bir animasyonda izleyip, alkolün mü yoksa suyun mu tuzu daha iyi çözdüğünü karşılaştıracaklar. Daha sonra moleküler düzeyde alkol, su ve tuzun yapısını gözlemleyip ilişki kuracaklar.

Amaç

Öğrenciler moleküler seviyede suyun neden tuzu çözdüğünü açıklayabilecek ve yapacakları deneylerle değişkenlerin ne olduğunu bulabilecekler. Ayrıca alkol gibi daha az polar sıvıların suyu daha az çözdüğünü açıklayabilecekler.

Değerlendirme

Etkinlik sayfası, her biri 5E kuramı ders planının “değerlendirme” bileşeni olarak hizmet verecektir. Etkinlik sayfaları öğrencinin anlamasını ve gelişmesini sağlayan biçimlendirici değerlendirmelerdir. Çok resmi olan özetleyici değerlendirme her bölümün sonunda yer almaktadır.

Güvenlik

Öğrencilerin gözlük taktığından emin olun. İzopropil alkol yanıcıdır. Alev veya kıvılcım oluşturacak kaynaklardan uzak tutun. Etiket üzerindeki tüm uyarılara uyun. İyi havalandırılmış bir oda da kullanın. Az miktarda veya belirtilen kurallara uygun şekilde kullanın.

Her grup için malzemeler

  • İnşaat kâğıdı, renk fark etmez
  • Makas
  • Bant veya yapıştırıcı
  • Su
  • İzopropil alkol (70% veya daha fazla)
  • Tuz
  • Terazi
  • 2 şeffaf plastik bardak
  • 2 küçük plastik bardak
  • Dereceli Silindir

Malzemeler hakkında

Etkinlik sayfasının son kısmında bulunan sodyum iyonları, su molekülleri ve klor iyonlarının tek tek keserek parçalar oluşturun. Bu parçaları gelecek yıl tekrar kullanabilirsiniz.

  1. GİRİŞ - ENGAGE

    Bir tuz kristali modeli oluşturma

    Görüntü yansıtma Sodyum klorür kristali

    Öğrencilere yeşil topların negatif klorür iyonlarını, gri topların pozitif sodyum iyonlarını temsil ettiğini açıklayın.

    Öğrencilere sorun:

    Suda çözünen tuzun iyon yükleri hakkında ne söyleyebilirsiniz?
    Su moleküllerinin polar ucundaki pozitif ve negatif kısımlar, tuzdaki pozitif sodyum iyonlarını ve negatif klor iyonlarını çeker.

    Her öğrenciye etkinlik kâğıdı verin

    Öğrenciler etkinlik sayfasında deney hakkındaki soruları cevaplayacak ve gözlemlerini kaydedecekler. Etkinlik sayfasının “atom ve molekülleriyle birlikte” ve “Daha Fazlası” gibi ek kısımlarını talimatınıza bağlı olarak, sınıfça, grupça veya tek tek cevaplayacaklar.

    Soruları ve cevapları bulmak için etkinlik sayfası öğretmen sürümüne bakın

    Araştırma sorusu

    Tuzun çözünmesi suda nasıldır?

    Malzemeler

    • Etkinlik sayfasındaki sodyum ve klorür iyonları ile su molekülleri
    • Renkli mukavva kâğıdı, renk fark etmez
    • Makas
    • Bant veya yapıştırıcı

    Uygulama

    1. Kristal tuz modelini oluşturma

      1. İyonları ve su moleküllerini kesin.
      2. Renkli mukavva üzerinde iyonları düzenleyin ve 2 boyutlu tuz kristalini oluşturun. Fakat Yapıştırmayın!

  2. Tuzun suda çözündüğünde ne olduğunun öğrencilere gösterilmesi

    Tuzun suda çözünme olayını göstermek için öğrencilere seri halinde resimler gösterin.

    Görüntü yansıtma (Sodyum klorürün suda çözünmesi)

    Öğrencilere resimleri göstererek açıklayın: Su molekülleri tuz molekülü etrafına dizilir. Su molekülündeki pozitif kutuplar negatif yüklü klorür iyonlarını çeker ve tuz kristalinden ayırır. Su molekülündeki negatif kutuplar ise pozitif yüklü sodyum iyonlarını çeker ve tuz kristalinden ayırır.

    1. Tuz suda nasıl çözünür

      1. Resimlerde su moleküllerinin tuzu nasıl çözdüğüne bakın. Daha sonra sodyum ve klorür iyonlarını kullanarak doğru şekilde tuz kristalini oluşturun.

        sodyum ve klorür iyonlarını kullanarak doğru şekilde tuz kristalini oluşturun.
      2. Su moleküllerindeki pozitif kutuplar negatif klorür iyonlarına yaklaştırın ve su molekülündeki negatif kutupları ise pozitif sodyum iyonlarına yaklaştırın.
      3. Su molekülleri sodyum ve klorür iyonlarıyla birlikte hareket ettirin ve bu iyonları birbirlerinden ayırın
      4. Tuzun sudaki çözünürlüğünü temsil eden su moleküllerini ve iyonları kâğıda yapıştırın.

    Animasyon yansıtma (Sodyum klorürün suda çözünmesi)

    Öğrencilere açıklayın: Su molekülleri tuz molekülü etrafına dizilir. Su molekülündeki pozitif kutuplar negatif yüklü klorür iyonlarını çeker ve tuz kristalinden ayırır. Su molekülündeki negatif kutuplar ise pozitif yüklü sodyum iyonlarını çeker ve tuz kristalinden ayırır. Etrafı sarılan sodyum ve klorür iyonları su içinde dağınık şekilde bulunur.

    Bir sıvı içerisinde bir miktar maddenin ayrılmasına (belirli bir sıcaklıkta) çözünürlük denir. Çözünmüş haldeki maddeye “çözünen”, çözme işini yapan sıvılara ise “çözen” denir. Çözen ve çözünenin bir arada olduğu ortama çözelti denir.

  3. KEŞFETME - EXPLORE

    Öğrencilerin İzopropil alkolün mü yoksa suyun mu tuzu daha iyi çözdüğünü test etmesi

    Öğrencilerden tahmin yapmalarını isteyin:

    Alkol ve su moleküllerinin polaritesini hatırlayın. Sizce alkol tuzu sudan daha iyi mi yoksa daha kötü mü çözer?

    Tuzu alkolün mü daha iyi yoksa suyun mu daha iyi çözdüğünü nasıl test edeceğinizi tartışın.

    Öğrencilerin değişkenleri belirlediğinden emin olun:

    • Kullanılan alkol ve su miktarı
    • Her bir sıvıya eklenecek tuz miktarı
    • Her bir sıvının sıcaklığı
    • Karıştırma miktarı

    Araştırma sorusu

    Alkol tuzu sudan daha iyi mi yoksa daha kötü mü çözer?

    Her grup için malzemeler

    • Su
    • İzopropil alkol (70% veya daha fazla)
    • Tuz
    • Terazi
    • 2 şeffaf plastik bardak
    • 2 küçük plastik bardak
    • Dereceli silindir

    Uygulama

    1. İki küçük plastik bardağa, 5 g tuz ölçüp yerleştirin.
    2. Büyük bardaklardan birine 15 mL alkol ve ötekisine 15 mL su dökün.

    3. Aynı anda, tuzları her iki bardağa boşaltın ve hafifçe bardakları çalkalayın.

      20 saniye boyunca her iki bardakta çözünen tuz miktarlarını karşılaştırın.
    4. 20 saniye boyunca her iki bardakta çözünen tuz miktarlarını karşılaştırın.
    5. Bardakları hafifçe tekrar çalkalayarak 20 saniye boyunca tuzları kontrol edin. Bu işlemi 3 defa deneyin.
    6. 1 dakika sonunda bardaklardaki su ve alkollü boşaltın ve geriye kalan tuz miktarlarını karşılaştırın.

    Beklenen Sonuçlar

    Su içindeki tuz alkol içindeki tuzdan daha az olacaktır. Bunun anlamı su tuzu alkolden daha fazla çözmüştür.

  4. AÇIKLAMA - EXPLAIN

    Polar olan alkol ve suyun neden tuzu farklı çözdüğünün tartışılması

    Bu dersin sonunda öğretmen arkaplan ekinde polarite hakkında daha fazla bilgi bulabilirsiniz

    Öğrencilere sorun:

    Alkol tuzu sudan daha mı iyi yoksa daha mı kötü çözer?
    Alkol su gibi iyi çözmez
    Bunu nasıl anladınız?
    Alkolün bulunduğu bardakta daha fazla tuz vardı.
    Su ve alkolün polaritesini düşünerek neden suyun tuzu alkolden daha fazla çözdüğünü açıklayın.
    Öğrenciler etkinlik sayfasındaki su ve alkolün molekül modeline bakmalıdır.

    Öğrenciler hatırlamalı: İzopropil alkol bir oksijen ile bir hidrojen atomunun birbiriyle bağ yapması sonucu polar özellik kazanmıştır ancak sudan daha az polardır. Su alkolden daha çok polar olduğu için, alkole göre negatif klor iyonlarına ve pozitif sodyum iyonlarını daha çok çeker. Bu nedenle su alkolden daha iyi çözücüdür. Başka şekilde söylersek ‘suyun çözünürlüğü alkolden daha büyüktür’ diye biliriz.

  5. DERİNLEŞTİRME- EXTEND

    Suda farklı iyonik maddelerin çözünürlüğünün karşılaştırılması

    İyonik kalsiyum karbonat (CaCO3) ve sodyum karbonat (Na2CO3) sudaki çözünürlüğünün karşılaştırılması

    Öğrencilere sorun:

    Sodyum karbonat ve kalsiyum karbonat çözeltisini nasıl karşılaştırırsınız?
    Öğrenciler her iki maddeyi de aynı sıcaklıktaki aynı miktar suya eklemeyi önermelidir.

    Araştırma sorusu

    Bütün iyonik maddeler suda çözünür mü?

    Her grup için malzemeler

    • Sodyum karbonat
    • Kalsiyum karbonat
    • Su
    • 2 şeffaf plastik bardak
    • 2 küçük plastik bardak
    • Terazi

    Uygulama

    1. İki şeffaf bardağı sodyum karbonat ve kalsiyum karbonat şeklinde işaretleyin. 2 küçük bardağı da aynı şekilde işaretleyin
    2. Küçük bardaklara 2 g sodyum karbonat ve 2 g kalsiyum karbonat tartın.
    3. Her iki büyük bardağa 15 mL su dökün.

    4. Aynı anda, her iki bardağa tarttığınız sodyum karbonat ve kalsiyum karbonatı dökün.

      Aynı anda, her iki bardağa tarttığınız sodyum karbonat ve kalsiyum karbonatı dökün.
    5. Hafifçe bardakları çalkalayın.

    Beklenen sonuçlar

    Sodyum karbonat çözünecek fakat sodyum karbonat çözünmeyecek. Bütün iyonik maddeler suda çözünmez.

  6. Öğrenci gözlemlerini tartışma

    Öğrencilere sorun:

    Bütün iyonik maddeler suda çözünür mü? Bunu nasıl anladınız?
    Bütün iyonik maddeler suda çözünmez. Çünkü yaptığımız deneyde iyonik kalsiyum karbonat suda çözünmemiştir.

    Moleküler düzeyde açıklayın: Kalsiyum karbonat iyonları birbirlerini çok kuvvetli çekerler, suyun kuvveti bu iyonları birbirinden ayırmaya yetmediği için, kalsiyum karbonat suda çözünmeden kalır. Kalsiyum karbonat kuş yumurtasını ve deniz kabuklarını oluşturur. Bir başka iyonik madde olan kalsiyum fosfatta suda çözünmez. Kalsiyum fosfat kemik ve diş yapısını oluşturur.

    Sodyum karbonat su içerisinde iyonlarına tamamen parçalanmıştır. Sodyum karbonat su içerisinde tamamen çözünüp dağıldığı için, su süzüldüğünde sodyum ve kalsiyum iyonları bardak dibinde görünmeyecektir.

    Fakat kalsiyum karbonat iyonlarına parçalanmaz. Su karıştırılmasına rağmen çözünmez. Eğer su bekletilirse kalsiyum karbonat su dibine çökecek ve süzüldüğünde bardak dibinde görünecektir. Sodyum karbonat suda çözündüğü için çözeltiye iyi bir örnektir ancak kalsiyum karbonat suda çözünmediği için çözelti değildir.

    Not: Karbonat iyonları şimdiye kadar gördüğümüz sodyum (Na+) ve klorür (Cl−) gibi tek atomlardan farklıdır. Karbonat iyonları (CO32−) birden fazla atomdan oluşmuştur. Buda bir iyon türüdür, “poliatomik iyonlar” olarak adlandırılır. Poliatomik iyonlar bir grup atomun kovalent olarak bağlanmasıyla oluşur ve genellikle bir grup halinde elektron alır veya verirler. Başka bir poliatomik iyon sülfat iyonudur (SO42−). Bu iyon magnezyumla birleşerek (MgSO4) Epsom tuzunu, potasyumla birleşerek (K2SO4) gübreleri oluşturur.