Question

Difficulty: MediumSıvılarda Viskozite ve Viskoziteyi Etkileyen Faktörler

Sıvıların akmaya karşı gösterdiği dirence viskozite denir. Viskozite; sıvının cinsi, moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü ve sıcaklık gibi faktörlerden etkilenir.

Etil alkol (C2H5OH\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}) molekülünde bir adet hidroksil (OH-\text{OH}) grubu bulunurken, gliserin (C3H5(OH)3\text{C}_3\text{H}_5(\text{OH})_3) molekülünde üç adet hidroksil grubu bulunur.

Buna göre, aynı koşullarda bulunan etil alkol ve gliserin sıvıları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Sıcaklık artırıldığında her iki sıvının da moleküller arası çekim kuvvetleri zayıflayacağı için viskozite değerleri artar.
  2. B
    Gliserin molekülü içinde karbon ve hidrojen atomları arasında kurulan güçlü kovalent bağlar, gliserinin etil alkole göre daha yüksek viskoziteye sahip olmasının temel nedenidir.
  3. Aynı sıcaklıkta gliserin molekülleri arasındaki hidrojen bağları etil alkolünkinden daha etkin olduğu için gliserinin viskozitesi daha yüksek, akışkanlığı ise daha düşüktür.Answer
  4. D
    Sıcaklık düşürüldüğünde sıvı taneciklerinin kinetik enerjisi azalır ve bu durum sıvıların akışkanlığının artmasına yol açar.
  5. E
    Etil alkolün molekül kütlesi gliserinden daha küçük olduğu için, oda sıcaklığında etil alkolün akmaya karşı gösterdiği direnç gliserininkinden daha fazladır.

Answer

Aynı sıcaklıkta gliserin molekülleri arasındaki hidrojen bağları etil alkolünkinden daha etkin olduğu için gliserinin viskozitesi daha yüksek, akışkanlığı ise daha düşüktür.
Gliserin molekülü başına düşen hidroksil (-OH) grubu sayısının etil alkolünkinden fazla olması, gliserin moleküllerinin birbirini daha güçlü çekmesini (daha etkin hidrojen bağları kurmasını) sağlar. Moleküller arası çekim kuvvetleri güçlü olan sıvıların akmaya karşı gösterdiği direnç yani viskozitesi daha yüksek olur. Viskozite ile akışkanlık ters orantılı olduğu için, aynı sıcaklıkta gliserinin viskozitesi etil alkolünkünden daha yüksek, akışkanlığı ise daha düşüktür.

Step-by-Step Solution

1
Etil alkol ve gliserin moleküllerinin kimyasal yapıları incelenerek hidrojen bağı kurma kapasiteleri karşılaştırılır.
Gliserin molekülünde 3 adet, etil alkol molekülünde ise 1 adet -OH grubu bulunur. Bu durum aynı sıcaklıkta gliserin molekülleri arasında daha fazla sayıda ve daha etkin hidrojen bağı kurulmasını sağlar.
Moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü, sıvıların akmaya karşı gösterdiği direnci (viskoziteyi) doğrudan belirleyen en temel etkendir.
2
Moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücüne göre viskozite ve akışkanlık ilişkisi kurulur.
Gliserinin moleküller arası çekim kuvvetleri etil alkolünkinden daha güçlü olduğu için aynı sıcaklıkta viskozitesi daha yüksek, akışkanlığı ise daha düşüktür.
Viskozite ile akışkanlık birbiriyle ters orantılı kavramlardır; akmaya karşı direnç arttıkça akışkanlık azalır.
3
Sıcaklık ve diğer seçeneklerdeki iddialar viskozite prensipleri çerçevesinde değerlendirilir.
Sıcaklık artışının viskoziteyi azalttığı, azalışının ise artırdığı belirlenir. Ayrıca viskozitenin molekül içi kovalent bağlarla değil, moleküller arası zayıf etkileşimlerle belirlendiği teyit edilir.
Sıcaklık değişimi taneciklerin kinetik enerjisini ve dolayısıyla moleküller arası etkileşimlerin etkililiğini değiştirerek viskoziteyi etkiler.

Key Concept

Moleküller arası çekim kuvvetleri ve sıcaklığın sıvıların viskozitesi ve akışkanlığı üzerindeki etkisi.
Rate this question