Question

Difficulty: MediumOzmotik Basınç

Yarı geçirgen bir zarla iki bölmeye ayrılmış bir U borusunun A koluna 25 C25\text{ }^{\circ}\text{C}'ta 0,1 M0,1\text{ M} Al(NO3)3\text{Al(NO}_3)_3 sulu çözeltisi, B koluna ise aynı sıcaklıkta 0,2 M0,2\text{ M} C12H22O11\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} (sakkaroz) sulu çözeltisi eşit hacimlerde konuluyor.

Buna göre, bu sistemde zamanla gerçekleşen değişimler ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
(Çözeltilerin ideal davrandığı varsayılacaktır.)

  1. B kolundan A koluna doğru net su geçişi olur.Answer
  2. B
    A kolundaki çözeltinin ozmotik basıncı, B kolundakinden daha düşüktür.
  3. C
    A koluna ozmotik basıncından daha düşük bir dış basınç uygulanırsa ters ozmoz gerçekleşir.
  4. D
    Dengeye ulaşıldığında B kolundaki sıvı seviyesi A kolundakinden daha yüksek olur.
  5. E
    A kolundaki çözeltinin hacmi su eklenerek iki katına çıkarılırsa çözeltinin ozmotik basıncı iki katına çıkar.

Answer

B kolundan A koluna doğru net su geçişi olur.
B kolundaki toplam tanecik derişimi (0,2 M0,2\text{ M}), A kolundaki toplam tanecik derişiminden (0,4 M0,4\text{ M}) daha küçük olduğundan, su molekülleri yarı geçirgen zardan geçerek B kolundan A koluna doğru hareket eder. Bu nedenle B kolundan A koluna doğru net su geçişi olur ifadesi doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Çözeltilerdeki toplam tanecik (iyon veya molekül) derişimlerini hesaplayınız.
A kolundaki Al(NO3)3\text{Al(NO}_3)_3 çözeltisi için: Al(NO3)3(katı)Al3+(suda)+3NO3(suda)\text{Al(NO}_3)_3(katı) \rightarrow \text{Al}^{3+}(suda) + 3\text{NO}_3^-(suda) tepkimesine göre tanecik sayısı (van 't Hoff faktörü, ii) 44'tür. Toplam tanecik derişimi: 0,1 M×4=0,4 M0,1\text{ M} \times 4 = 0,4\text{ M} olur.
B kolundaki C12H22O11\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} (sakkaroz) moleküler çözündüğü için tanecik sayısı 11'dir. Toplam tanecik derişimi: 0,2 M×1=0,2 M0,2\text{ M} \times 1 = 0,2\text{ M} olur.
Ozmotik basınç ve ozmoz yönü, çözeltilerin molar derişimlerine değil, çözeltideki toplam aktif tanecik derişimlerine bağlıdır.
2
Bölmeler arasındaki ozmoz yönünü belirleyiniz.
A kolundaki toplam tanecik derişimi (0,4 M0,4\text{ M}), B kolundaki toplam tanecik derişiminden (0,2 M0,2\text{ M}) daha büyüktür. Bu durumda A kolu hipertonik, B kolu ise hipotoniktir. Net su geçişi hipotonik ortamdan hipertonik ortama doğru, yani B kolundan A koluna doğru gerçekleşir.
Ozmoz olayında çözücü (su) molekülleri, yarı geçirgen zardan geçerek derişimi düşük olan bölmeden derişimi yüksek olan bölmeye doğru hareket eder.
3
Ozmotik basınç ve ters ozmoz ilişkisini değerlendiriniz.
A kolunun ozmotik basıncı, B kolunun ozmotik basıncından büyüktür (derişimle orantılı olarak iki katıdır). A koluna ozmotik basınçtan daha büyük bir dış basınç uygulanırsa, su molekülleri zorla A kolundan B koluna geçer ve ters ozmoz olayı gerçekleşir.
Ters ozmozun gerçekleşebilmesi için ozmotik basıncı yenecek büyüklükte bir dış basınç uygulanması şarttır.

Key Concept

Ozmoz olayında net su geçişi, yarı geçirgen zar üzerinden toplam tanecik derişimi düşük olan çözeltiden (hipotonik), toplam tanecik derişimi yüksek olan çözeltiye (hipertonik) doğru gerçekleşir.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question