Question

Difficulty: MediumSıvılarda Viskozite ve Viskoziteyi Etkileyen Faktörler

Aynı dış basınç altında bulunan aşağıdaki sıvı örneklerini, akışkanlıkları en fazla olandan en az olana doğru sıralayınız.

  1. 125C25^\circ\text{C} sıcaklıktaki saf etil alkol
  2. 270C70^\circ\text{C} sıcaklıktaki saf gliserin
  3. 325C25^\circ\text{C} sıcaklıktaki saf gliserin

Answer

Sıvı örneklerinin akışkanlıkları en fazla olandan en az olana doğru sıralanışı: 25C25^\circ\text{C}'deki saf etil alkol > 70C70^\circ\text{C}'deki saf gliserin > 25C25^\circ\text{C}'deki saf gliserin şeklindedir.
Doğru sıralama, moleküller arası çekim kuvvetleri en zayıf olan etil alkolün en akışkan olması, sıcaklık artışıyla gliserinin akışkanlığının artması ve oda sıcaklığındaki gliserinin en az akışkan olması esasına dayanır.

Step-by-Step Solution

1
Moleküller arası çekim kuvvetlerinin kıyaslanması
Gliserin (C3H8O3C_3H_8O_3) molekülünde 3 adet -OH grubu bulunurken, etil alkol (C2H5OHC_2H_5OH) molekülünde sadece 1 adet -OH grubu bulunur. Bu durum gliserin moleküllerinin daha fazla hidrojen bağı kurmasını ve moleküller arası çekim kuvvetlerinin etil alkole göre belirgin şekilde daha güçlü olmasını sağlar.
Moleküller arası çekim kuvveti ne kadar zayıfsa, sıvının akmaya karşı gösterdiği direnç (viskozite) o kadar az, akışkanlığı ise o kadar fazla olur.
2
Sıcaklık faktörünün akışkanlığa etkisinin belirlenmesi
Aynı tür sıvı olan gliserin örneklerinden sıcaklığı 70C70^\circ\text{C} olanın, moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi daha yüksektir. Bu durum tanecikler arası çekim kuvvetlerinin etkisini azaltır.
Sıcaklık arttıkça sıvıların viskozitesi azalır ve akışkanlığı artar. Bu nedenle 70C70^\circ\text{C}'deki gliserin, 25C25^\circ\text{C}'deki gliserinden daha akışkandır.
3
Tüm etkenler birleştirilerek akışkanlık sıralamasının oluşturulması
Etil alkolün moleküller arası çekim kuvvetleri çok zayıf olduğundan oda sıcaklığında (25C25^\circ\text{C}) bile gliserinin sıcak halinden (70C70^\circ\text{C}) çok daha akışkandır. Gliserin örnekleri arasında ise sıcak olan daha akışkandır. Sonuç olarak akışkanlık sıralaması etil alkol (25C25^\circ\text{C}) > gliserin (70C70^\circ\text{C}) > gliserin (25C25^\circ\text{C}) şeklindedir.
Hem kimyasal türün yapısı (hidrojen bağları) hem de sıcaklık faktörü birlikte değerlendirilerek nihai akışkanlık sıralamasına ulaşılır.

Key Concept

Sıvılarda viskozite ve akışkanlık özellikleri; moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü (hidrojen bağı sayısı) ve sıcaklık değişimi ile ters orantılı olarak değişir.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question