Question

Difficulty: MediumKaynama Noktası ve Çözünürlük Farkı ile Ayırma Yöntemleri

Laboratuvarda potasyum nitrat (KNO3KNO_3) ve sodyum klorür (NaClNaCl) katılarından oluşan bir karışımı çözünürlük farkından yararlanarak bileşenlerine ayırmak isteyen bir öğrenci, ayrımsal kristallendirme yöntemini uygulayacaktır. Buna göre, öğrencinin bu maddeleri tamamen ayırmak için uygulayacağı aşağıdaki işlemlerin doğru sıralaması nasıl olmalıdır?

  1. 1Karışıma sıcak su eklenerek her iki katının da tamamen çözünmesinin sağlanması
  2. 2Hazırlanan sıcak çözeltinin soğutularak çözünürlüğü sıcaklıkla hızlı değişen KNO3KNO_3 katısının kristallenmesinin sağlanması
  3. 3Oluşan kristalleri sıvı fazdan uzaklaştırmak amacıyla karışımın süzülmesi
  4. 4Süzüntüde çözünmüş halde kalan NaClNaCl katısını elde etmek için suyun buharlaştırılması

Answer

İşlemler sırasıyla: Kar��şıma sıcak su eklenerek her iki katının da tamamen çözünmesinin sağlanması, hazırlanan sıcak çözeltinin soğutularak çözünürlüğü sıcaklıkla hızlı değişen potasyum nitrat katısının kristallenmesinin sağlanması, oluşan kristalleri sıvı fazdan uzaklaştırmak amacıyla karışımın süzülmesi ve son olarak süzüntüde çözünmüş halde kalan sodyum klorür katısını elde etmek için suyun buharlaştırılması şeklinde olmalıdır.
Karışımı oluşturan katıların çözünürlük farkından yararlanarak ayrılması için öncelikle tamamen çözündürülmeleri, ardından sıcaklık değişimi ile çözünürlüğü hızlı düşen bileşenin öncelikle kristallenmesi sağlanmalıdır. Oluşan kristaller süzülerek ayrıldıktan sonra, süzüntüde kalan diğer bileşen buharlaştırma ile elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Katıların çözünmesi
Sıcak bir sulu çözelti elde edilir.
Çözünürlük farkı ile ayırma yapabilmek için öncelikle her iki katının da uygun bir çözücüde (su) çözünerek iyonlarına ayrışması gerekir.
2
Çözeltinin soğutulması
Potasyum nitrat (KNO3KNO_3) katısı kristallenerek çöker.
Potasyum nitratın çözünürlüğü sıcaklıkla çok hızlı değişirken, sodyum klorürün çözünürlüğü sıcaklık değişiminden neredeyse etkilenmez. Sıcaklık düşürüldüğünde çözünürlüğü azalan potasyum nitrat çökmeye başlar.
3
Süzme işlemi
Katı potasyum nitrat ayrılır, süzüntüde sodyum klorür kalır.
Çöken kristal yapılı potasyum nitrat katısını çözünmüş halde kalan sodyum klorürlü sıvı fazdan ayırmak için süzme uygulanır.
4
Suyun buharlaştırılması
Katı sodyum klorür (NaClNaCl) elde edilir.
Süzüntüde kalan sodyum klorürü katı fazda geri kazanmak için çözücü olan suyun ısıtılarak uzaklaştırılması gerekir.

Key Concept

Çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişim oranları birbirinden farklı olan iki katı tuzun, sıcak çözeltinin soğutulmasıyla sırayla çöktürülüp süzülerek ayrılması işlemine ayrımsal kristallendirme denir.
Rate this question