Question

Difficulty: Very hardKaynama, Kaynama Noktasını Etkileyen Faktörler ve Bağıl Nem

Aşağıda farklı koşullarda bulunan bazı sıvılar tanımlanmıştır:

I. Antalya kıyısında (1 atm1\text{ atm}) bulunan kütlece %10\%10'luk yemek tuzu (NaClNaCl) sulu çözeltisi
II. Erciyes Da��ı'nın zirvesinde (07 atm0{}7\text{ atm}) bulunan saf su
III. Antalya kıyısında (1 atm1\text{ atm}) bulunan saf etil alkol
IV. Antalya kıyısında (1 atm1\text{ atm}) bulunan saf su

Bu sıvıların kaynamaya başladıkları sıcaklıkları büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

  1. 1Antalya kıyısında (1 atm1\text{ atm}) bulunan kütlece %10\%10'luk yemek tuzu (NaClNaCl) sulu çözeltisi
  2. 2Antalya kıyısında (1 atm1\text{ atm}) bulunan saf su
  3. 3Erciyes Dağı'nın zirvesinde (07 atm0{}7\text{ atm}) bulunan saf su
  4. 4Antalya kıyısında (1 atm1\text{ atm}) bulunan saf etil alkol

Answer

Sıvıların kaynamaya başlama sıcaklıklarının büyükten küçüğe doğru doğru sıralaması I > IV > II > III şeklindedir.
Sıvıların kaynamaya başlama sıcaklıkları karşılaştırılırken saflık, moleküller arası çekim kuvvetleri ve dış basınç faktörleri birlikte incelenir. Antalya'da (1 atm1\text{ atm}) tuzlu su çözeltisi uçucu olmayan bir katı içerdiğinden kaynama noktası en yüksektir (>100C>100^\circ\text{C}). Aynı koşullardaki saf su 100C100^\circ\text{C}'de kaynar. Erciyes Dağı'nda (07 atm0{}7\text{ atm}) dış basınç düşük olduğundan saf suyun kaynama noktası düşer (90C\,\sim 90^\circ\text{C}). Ancak su molekülleri arasındaki hidrojen bağları etil alkole göre daha güçlü olduğu için bu sıcaklık etil alkolün deniz seviyesindeki kaynama noktasından (78C78^\circ\text{C}) daha büyüktür.

Step-by-Step Solution

1
Çözünen saflığının kaynama noktasına etkisini belirleme
Antalya deniz seviyesinde (1 atm1\text{ atm}) yer alır. Saf suya uçucu olmayan tuz gibi bir katı eklendiğinde oluşan çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı saf suyun kaynama noktasından (100C100^\circ\text{C}) yüksek olur. Dolayısıyla I numaralı çözeltinin kaynama noktası en büyüktür (>100C>100^\circ\text{C}).
Uçucu olmayan çözünen tanecikleri çözücünün buharlaşmasını zorlaştırır, buhar basıncını düşürür ve kaynama noktasını yükseltir.
2
Aynı dış basınçtaki farklı sıvıların moleküller arası etkileşimlerini karşılaştırma
Antalya kıyısında (1 atm1\text{ atm}) bulunan saf su (IV) 100C100^\circ\text{C}'de kaynarken, saf etil alkol (III) 78C78^\circ\text{C}'de kaynar.
Suyun moleküller arası hidrojen bağları etil alkole kıyasla daha güçlü ve etkindir; moleküller arası çekim gücü fazla olan sıvının kaynama noktası daha yüksektir.
3
Dış basınç değişiminin (yüksekliğin) kaynama noktasına etkisini analiz etme
Erciyes Dağı'nın zirvesinde dış basınç deniz seviyesine göre daha düşüktür (07 atm0{}7\text{ atm}). Bu ortamdaki saf suyun (II) kaynama sıcaklığı deniz seviyesindeki suya (IV) göre daha düşüktür (yaklaşık 90C90^\circ\text{C}). Ancak bu değer, moleküller arası bağları çok zayıf olan etil alkolün deniz seviyesindeki kaynama noktasından (78C78^\circ\text{C}) hâlâ büyüktür.
Kaynama olayı, sıvının denge buhar basıncının dış basınca eşitlendiği sıcaklıkta başlar. Dış basınç düştükçe kaynama sıcaklığı da düşer.
4
Elde edilen tüm sıcaklık değerlerini sıralama
Belirlenen değerler: I (>100C>100^\circ\text{C}) > IV (100C100^\circ\text{C}) > II (90C\,\sim 90^\circ\text{C}) > III (78C78^\circ\text{C}) şeklinde sıralanır.
Kaynama noktasına etki eden saflık, dış basınç ve moleküller arası etkileşim faktörlerinin tamamı sentezlenerek doğru sıralamaya ulaşılmıştır.

Key Concept

Kaynama noktası; dış basınca, moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücüne ve sıvının saflık derecesine bağlıdır.
Rate this question