Question

Difficulty: MediumBuhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası)

Belirli bir sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı 120 mmHg120\text{ mmHg}'dir. Buna göre, aşağıda verilen sulu çözeltileri aynı sıcaklıktaki buhar basınçları ile doğru olacak şekilde eşleştiriniz.

(H2O=18 g/molH_2O = 18\text{ g/mol}, NaCl=58,5 g/molNaCl = 58,5\text{ g/mol}, CO(NH2)2 (u¨re)=60 g/molCO(NH_2)_2 \text{ (üre)} = 60\text{ g/mol}, CaCl2=111 g/molCaCl_2 = 111\text{ g/mol}; katıların tamamının çözündüğü ve iyonik katıların suda tamamen iyonlaştığı varsayılacaktır.)

  • 162 g162\text{ g} saf suda 29,25 g29,25\text{ g} NaClNaCl katısının çözünmesiyle hazırlanan çözelti108 mmHg108\text{ mmHg}
  • 144 g144\text{ g} saf suda 120 g120\text{ g} üre katısının çözünmesiyle hazırlanan çözelti96 mmHg96\text{ mmHg}
  • 162 g162\text{ g} saf suda 111 g111\text{ g} CaCl2CaCl_2 katısının çözünmesiyle hazırlanan çözelti90 mmHg90\text{ mmHg}

Answer

Sodyum klorür çözeltisi 108 mmHg108\text{ mmHg} buhar basıncına sahip olan seçenekle, üre çözeltisi 96 mmHg96\text{ mmHg} buhar basıncına sahip olan seçenekle, kalsiyum klorür çözeltisi ise 90 mmHg90\text{ mmHg} buhar basıncına sahip olan seçenekle eşleşir.
Her bir çözeltideki toplam tanecik sayıları doğru belirlenip suyun mol kesirleri (0,900,90; 0,800,80 ve 0,750,75) hesaplandığında, çözeltilerin buhar basınçları sırasıyla 108 mmHg108\text{ mmHg}, 96 mmHg96\text{ mmHg} ve 90 mmHg90\text{ mmHg} olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Çözeltilerde bulunan çözücü (su) ve çözünen maddelerin mol sayılarını hesaplayınız.
n=ku¨tle/MAn = \text{kütle} / M_A formülünden; su için nsu=162/18=9 moln_{\text{su}} = 162 / 18 = 9\text{ mol} (sodyum klorür ve kalsiyum klorür çözeltilerinde) ve nsu=144/18=8 moln_{\text{su}} = 144 / 18 = 8\text{ mol} (üre çözeltisinde) bulunur. Çözünenler için nNaCl=29,25/58,5=0,5 moln_{NaCl} = 29,25 / 58,5 = 0,5\text{ mol}, nu¨re=120/60=2 moln_{\text{üre}} = 120 / 60 = 2\text{ mol} ve nCaCl2=111/111=1 moln_{CaCl_2} = 111 / 111 = 1\text{ mol} olarak bulunur.
Raoult Yasası uygulanırken çözücü ve çözünen taneciklerinin mol miktarlarının bilinmesi gerekir.
2
Çözünen maddelerin sulu ortamdaki tanecik mol sayılarını belirleyiniz.
Sodyum klorür NaClNa++ClNaCl \rightarrow Na^+ + Cl^- şeklinde 22 iyon verdiğinden toplam iyon molü 0,5×2=1,0 mol0,5 \times 2 = 1,0\text{ mol}'dür. Üre moleküler çözündüğü için tanecik molü 2 mol2\text{ mol}'dür. Kalsiyum klorür CaCl2Ca2++2ClCaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- şeklinde 33 iyon verdiğinden toplam iyon molü 1×3=3 mol1 \times 3 = 3\text{ mol}'dür.
Buhar basıncı düşmesi bir koligatif özelliktir ve çözünen tanecik sayısına bağlıdır.
3
Her bir çözelti için suyun mol kesrini (XsuX_{\text{su}}) ve çözeltilerin buhar basınçlarını (Pc¸o¨zelti=Psu×XsuP_{\text{çözelti}} = P^\circ_{\text{su}} \times X_{\text{su}}) hesaplayınız.
Sodyum klorür çözeltisi için: Xsu=9/(9+1,0)=0,90    P=120×0,90=108 mmHgX_{\text{su}} = 9 / (9 + 1,0) = 0,90 \implies P = 120 \times 0,90 = 108\text{ mmHg}. Üre çözeltisi için: Xsu=8/(8+2)=0,80    P=120×0,80=96 mmHgX_{\text{su}} = 8 / (8 + 2) = 0,80 \implies P = 120 \times 0,80 = 96\text{ mmHg}. Kalsiyum klorür çözeltisi için: Xsu=9/(9+3)=0,75    P=120×0,75=90 mmHgX_{\text{su}} = 9 / (9 + 3) = 0,75 \implies P = 120 \times 0,75 = 90\text{ mmHg} bulunur.
Raoult Yasası'na göre çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncı ile çözücünün mol kesrinin çarpımıdır.

Key Concept

Raoult Yasası kullanılarak çözeltilerin buhar basıncı hesaplanırken çözünen maddenin türüne (moleküler veya iyonik) ve sudaki tanecik (iyon) sayısına dikkat edilmelidir.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question