Question

Difficulty: MediumBuhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası)

tCt^\circ\text{C} sıcaklıkta hazırlanan üç farklı sulu çözeltinin bileşenleri ve miktarları aşağıdaki tabloda verilmiştir:

ÇözeltiÇözücü MiktarıÇözünen Madde ve Miktarı
I144 g H2O144\text{ g } H_2O0,5 mol NaCl0,5\text{ mol } NaCl
II162 g H2O162\text{ g } H_2O1,0 mol C6H12O61,0\text{ mol } C_6H_{12}O_6
III108 g H2O108\text{ g } H_2O0,5 mol CaCl20,5\text{ mol } CaCl_2

Çözeltilerde kullanılan katıların suda tamamen çözündüğü varsayıldığına göre, bu çözeltilerin aynı sıcaklıktaki buhar basınçları (PIP_I, PIIP_{II}, PIIIP_{III}) arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
(Suda çözünen iyonik bileşiklerin tamamen iyonlarına ayrışarak çözündüğü, glikozun (C6H12O6C_6H_{12}O_6) ise moleküler olarak çözündüğü kabul edilecektir. H=1 g/molH = 1\text{ g/mol}, O=16 g/molO = 16\text{ g/mol})

  1. PII>PI>PIIIP_{II} > P_I > P_{III}Answer
  2. B
    PI>PIII>PIIP_I > P_{III} > P_{II}
  3. C
    PIII>PI>PIIP_{III} > P_I > P_{II}
  4. D
    PII>PIII>PIP_{II} > P_{III} > P_I
  5. E
    PIII>PII>PIP_{III} > P_{II} > P_I

Answer

Bileşenleri verilen çözeltilerin aynı sıcaklıktaki buhar basınçları arasındaki doğru sıralama II > I > III şeklindedir.
Raoult Yasası'na göre uçucu olmayan bir katı ile hazırlanan sulu çözeltinin buhar basıncı, suyun mol kesri ile saf suyun buhar basıncının çarpımına eşittir. Bu durumda suyun mol kesri büyük olan çözeltinin buhar basıncı daha yüksektir. I. çözeltide 8 mol8\text{ mol} suya 1,0 mol1,0\text{ mol} iyon düşer (Xsu0,889X_{\text{su}} \approx 0,889). II. çözeltide 9 mol9\text{ mol} suya 1,0 mol1,0\text{ mol} molekül düşer (Xsu=0,900X_{\text{su}} = 0,900). III. çözeltide ise 6 mol6\text{ mol} suya 1,5 mol1,5\text{ mol} iyon düşer (Xsu=0,800X_{\text{su}} = 0,800). Suyun mol kesri değerleri karşılaştırıldığında II > I > III sıralaması elde edilir ve buhar basınçları da bu sıralamayı takip eder.

Step-by-Step Solution

1
Her bir çözeltideki çözücü (su) miktarını mole çeviriniz.
I. çözeltide 144/18=8 mol H2O144 / 18 = 8\text{ mol } H_2O, II. çözeltide 162/18=9 mol H2O162 / 18 = 9\text{ mol } H_2O ve III. çözeltide 108/18=6 mol H2O108 / 18 = 6\text{ mol } H_2O bulunur.
Raoult Yasası'na göre buhar basıncını belirleyen temel faktör çözücünün mol kesridir. Bunun için çözücü mol sayılarının hesaplanması gerekir.
2
Çözünen maddelerin suda çözünme şekillerine göre ortama verdikleri toplam tanecik (iyon/molekül) mol sayılarını hesaplayınız.
I. çözeltideki NaClNaCl tamamen iyonlaşarak 0,5×2=1,0 mol0,5 \times 2 = 1,0\text{ mol} tanecik verir. II. çözeltideki C6H12O6C_6H_{12}O_6 moleküler çözünerek 1,0×1=1,0 mol1,0 \times 1 = 1,0\text{ mol} tanecik verir. III. çözeltideki CaCl2CaCl_2 tamamen iyonlaşarak 0,5×3=1,5 mol0,5 \times 3 = 1,5\text{ mol} tanecik verir.
Buhar basıncı düşmesi koligatif bir özelliktir ve çözeltideki toplam tanecik mol sayısına bağlı olarak değişir.
3
Çözeltilerdeki suyun mol kesrini (XsuX_{\text{su}}) hesaplayınız.
I. çözelti için Xsu=8/(8+1,0)=8/90,889X_{\text{su}} = 8 / (8 + 1,0) = 8/9 \approx 0,889. II. çözelti için Xsu=9/(9+1,0)=0,900X_{\text{su}} = 9 / (9 + 1,0) = 0,900. III. çözelti için Xsu=6/(6+1,5)=6/7,5=0,800X_{\text{su}} = 6 / (6 + 1,5) = 6/7,5 = 0,800.
Çözeltinin buhar basıncı, suyun mol kesri ile doğru orantılıdır (Pc¸o¨zelti=Psu×XsuP_{\text{çözelti}} = P^\circ_{\text{su}} \times X_{\text{su}}).
4
Hesaplanan suyun mol kesri değerlerini karşılaştırarak buhar basınçlarını sıralayınız.
Xsu(II)>Xsu(I)>Xsu(III)X_{\text{su}}(II) > X_{\text{su}}(I) > X_{\text{su}}(III) olduğundan, aynı sıcaklıktaki buhar basınçları sıralaması PII>PI>PIIIP_{II} > P_I > P_{III} şeklindedir.
Suyun mol kesri ne kadar büyükse, çözücü moleküllerinin buharlaşma eğilimi o kadar fazla kalır ve denge buhar basıncı o kadar yüksek olur.

Key Concept

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası) ve Koligatif Özellikler
Estimated Time:2m 0s
Rate this question