Çözünürlük dengesi fiziksel bir denge olmasına rağmen kimyasal denge de olduğu gibi bazı faktörlerin etkisi ile değişebilir. Bu faktörler;
Çözücünün türü
Sıcaklık
Ortak iyon varlığı
Yabancı maddelerin varlığı
şeklinde sıralanabilir.
a. Çözücünün Türünün Etkisi :
Daha önceden “Benzer benzeri çözer” ifadesini kullanmıştır. Çözücünün bir maddeyi çözüp çözemeyeceği deneyle bulunabilir. Böylece çözünme üzerinde etkisinin olup olmadığı anlaşılır. Örneğin iyot katısının çeşitli çözücülerdeki çözünürlüğü için yapılan deneyde aşağıdaki denkleme göre çözünme değerleri bulunmuştur.

Bu üç çözelti için de maksimum düzensizlik eğilimi çözünmenin lehine minimum enerji eğilimi çözünmenin aleyhinedir. Entalpi değerlerine bakarak iyot molekülü ile en iyi etkileşimde bulunan çözücünün etil alkol olduğu söylenebilir. İyot suda çözünmez karbontetraklorürde ise az çözünür. Bu durumda yandaki şekilde görüldüğü gibi iki farklı fazdan oluşan bir karışım oluşur.
İyodun çeşitli çözücülerdeki çözünürlükleri şu şeklide verilebilir.
Suda : S= 0001 M
CCl4’de : S= 0120 M
Alkolde : S= 0840 M
b. Sıcaklığın Etkisi :
İyonik bileşiklerin sudaki çözünürlüğü sıcaklığa bağlı olarak değişir. Çözünme olaylarında bir denge kurulduğuna göre denge de sıcaklıkla değişir. Le Chatelier ilkesine göre denge halindeki bir çözünürlük sistemi ekzotermik olduğunda sıcaklığının yükseltilmesi halinde sistem bu etki azaltabilmek için tekrar çökme yönünde hareket edecektir. Aynı şekilde endotermik bir dengede ise sıcaklığın yükseltilmesi çözünme yönünde etkili olacaktır. Örneğin CaCl2 katısının sudaki çözünürlüğü ekzotermiktir. Bu katının konulduğu bir çözeltinin sıcaklığı artırılacak olursa iyon haline geçen Ca2+ iyonları ile Cl- iyonları tekrar bu dışarıdan verilen enerjiyi absorbe ederek yeni bağların oluşumunda kullanarak CaCl2 katısını oluşturur ve böylece çökme gözlenir. Başka bir madde olarak NH4Cl katısının sudaki çözünürlüğü endotermiktir. Bu katı ile oluşturulan karışımın sıcaklığı artırılırsa çözünme artar ve verilen ısı ile katı iyonlarına daha çok ayrışır. Böylece sıcaklık çözünme yönünde harekete neden olur. Yandaki şekilde bazı maddelerin çözünürlüğünün sıcaklıkla değişlimi görülmektedir.
c. Ortak İyon Etkisi :
Saf suda az çözünen bir katı madde yapısındaki iyonlardan birini içeren bir başka çözelti içerisinde saf sudaki çözünme miktarından daha az çözünür. Bu duruma “Ortak iyon etkisi” denir.
Örneğin AgBr tuzu suda az çözünür. Çözündüğü miktara bağlı olarak da çözeltiye Ag+ ve Br- iyonlarını verir. Eğer KBr tuzu içeren bir çözelti içerisine AgBr tuzu atılır ve çözünmesi istenirse AgBr saf sudakinden daha az Ag+ ve Br- iyonlarını verecektir. Bunun başlıca nedeni çözücü moleküllerinin daha önceden doyurulmuş olması ve az çözünen tuzun kristal örgüsünü kırmaya yetecek serbest moleküllerin az olması ve enerjinin de azalmasıdır. Bu durumu bir örnek problem ile açıklamak daha kolaydır.
Örnek :
Pb(OH)2’in belli bir sıcaklıktaki çözünürlük çarpımı 4x10-15’dir. Buna göre Pb(OH)2’in;
a) Saf sudaki çözünürlüğünü hesaplayınız
b) 01 M’lık Pb)NO3)2 çözeltisindeki çözünürlüğünü hesaplayınız
c) 01 M’lık NaOH çözeltisindeki çözünürlüğü hesaplayınız.
c) Üç çözünürlüğü karşılaştırınız
Çözüm : Pb(OH)2’in çözünürlüğü “s” olsun.
a) Pb(OH)2(k) Pb2+(suda) + 2OH-(suda) olduğuna göre; [Pb2+]=s ve [OH-]=2s olur.
Çözünürlük çarpımı ifadesinden Kçç= [Pb2+][OH-]2 yazılır. Çözünürlükleri yerine yazılırsa;
Kçç=(s)(2s)2 = 4s3 = 4x10-15 olduğundan s= 1x10-5 bulunur.
b) 01 M Pb(NO3)2 çözeltisinde [Pb2+]=01 M olarak bulunur. Pb(OH)2’ in çözünmesiyle ortama bir miktar da buradan Pb2+ iyonu gelir. Buna göre ortamdaki [Pb2+]=01 + s kadar olacaktır. Kçç= [Pb2+][OH-]2 bağıntısından Kçç=(01+ s)(2s)2 yazılır. 01 M yanında az çözünen tuzdan gelen “s” miktarı çok az olduğundan ihmal edilirse; Kçç=(01)(2s)2 = 4x10-15 olur ve
M bulunur.
c) 01 M NaOH çözeltisinde [OH-]=01 M olarak bulunur. Pb(OH)2’ in çözünmesiyle ortama bir miktar da buradan OH- iyonu gelir. Buna göre ortamdaki [OH-]=01 + 2s kadar olacaktır. Kçç= [Pb2+][OH-]2 bağıntısından Kçç=(s)(01+ 2s)2 yazılır. 01 M yanında az çözünen tuzdan gelen “2s” miktarı çok az olduğundan ihmal edilirse; Kçç=(s)(01)2 = 4x10-15 olur ve
M olur.
d) Üç çözünürlük değeri karşılaştırıldığında sa > sb >sc olur. Buna göre 01 M Pb(NO3)2 çözeltisindeki çözünürlük saf suya göre 100 kat daha az 01 M NaOH çözeltisindeki çözünürlük saf suya göre 250 milyon kat daha azdır. Bunun nedeni mol katsayıları olduğu görülebilir.
d. Yabancı Maddelerin Etkisi :
Az çözünen bir bileşiğin çözeltisinde çözünen maddelerin iyonlarından başka iyonların varlığı da tuzun çözünürlük dengesine etki eder. Örneğin Ca(OH)2 az çözünen bir maddedir.
Ca(OH)2(k) Ca2+(suda) + 2OH-(suda)
Eğer Ca(OH)2’in doymuş çözeltisine HCl çözeltisi eklenirse Ca(OH)2’in çözünürlüğü artar. Çünkü HCl gazı aşağıdaki gibi iyonlaşır.
HCl(g) H+(suda) + Cl-(suda)
Ortamdaki H+ iyonları Ca(OH)2’den gelen OH- iyonlarıyla birleşerek H2O(s) moleküllerini oluşturur ve dolayısıyla Ca(OH)2’in çözünmesine destek oluşturur.
Çökelti Oluşumu ve Çözünürlük Tipleri
Az çözünen tuzların hepsinde bir denge vardır. Dengede çözünme ve çökme hızı eşittir. Çözünürlük dengesinin kurulması katının suda çözünmesiyle olabileceği gibi çökelek oluşturacak iyonları içeren iki ayrı çözeltinin karıştırılmasıyla da olabilir. Örneğin 02 M KCl ve 02 M AgNO3 çözeltilerini karıştırdığımızda;
KCl(suda) + AgNO3(suda) AgCl(k) + KNO3(suda)
Tepkimesi olur. Bu tepkimede meydana gelen olayın net denklemini yazalım:
Ag+(suda) + Cl-(suda) AgCl(k)
Dikkat edilirse denklemde dengeyi göstermek üzere çift yönlü ok kullandık. Çünkü oluşan AgCl çökeleğinin bir bölümü yeniden iyonlarına ayrışır.
Az çözünen bir tuzun iyonlarını ayrı ayrı içeren iki çözeltinin karıştırılması her zaman çökelek oluşturmayabilir. Çökeleğin oluşabilmesi iyonların molar derişimleri yeterince büyük olmalıdır. İyon derişimleri yeterince büyük değilse az çözünen tuzun doymamış çözeltisi oluşacağından çökme olmaz. Bir çözeltideki iyonların molar derişimlerinin mol katsayılarına bağlı olarak çarpımına iyonlar çarpımı denir ve Qçç ile gösterilir.
AxBy(katı) xA+y(suda) + yB-x(suda)
dengesinin her hangi bir anındaki iyonlar çarpımı;
olur.
Qçç ve Kçç arasındaki ilişkiye göre sistemin denge hali için yargıda bulunulabilir. Yani;
Qçç = Kçç ise; çözünürlük dengesi kurulmuş demektir. Çözelti doygunluğa ulaşmıştır.
Qçç < Kçç ise; çözelti doymamıştır ve çökme olmaz. Qçç = Kçç oluncaya kadar çözünme devam eder.
Qçç > Kçç ise; iyonların derişimleri çarpımı büyük olduğundan aşırı doygunluk vardır.
Qçç = Kçç oluncaya kadar çökme devam edecektir.