Examkin

Soru

Zorluk: OrtaKaynama Noktası Yükselmesi ve Donma Noktası Alçalması

Bir deneyde, 500 gram500\text{ gram} saf su içerisine 18 gram18\text{ gram} glikoz (C6H12O6\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) ve 11,7 gram11,7\text{ gram} sodyum klorür (NaCl\text{NaCl}) katıları eklenerek tamamen çözünmeleri sağlanıyor.

Buna göre, hazırlanan bu çözeltinin 1 atm1\text{ atm} dış basınçta donmaya başlama sıcaklığı kaç ∘C^\circ\text{C} olarak ölçülür?

(Kd=1,86 ∘C/mK_d = 1,86\ ^\circ\text{C/m}, C6H12O6=180 g/mol\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 = 180\text{ g/mol}, NaCl=58,5 g/mol\text{NaCl} = 58,5\text{ g/mol}, NaCl\text{NaCl}'nin suda tamamen iyonlaştığı varsayılacaktır.)

  1. A
    −0,52-0,52
  2. B
    −0,93-0,93
  3. C
    −1,116-1,116
  4. −1,86-1,86Cevap
  5. E
    −2,232-2,232

Cevap

−1,86-1,86
Çözeltideki toplam tanecik mol sayısı, glikozun moleküler çözünmesinden gelen 0,1 mol0,1\text{ mol} ve sodyum klorürün iyonik çözünmesinden gelen 0,4 mol0,4\text{ mol} (0,2 mol Na+0,2\text{ mol } \text{Na}^+ ve 0,2 mol Cl−0,2\text{ mol } \text{Cl}^-) taneciklerinin toplamıyla 0,5 mol0,5\text{ mol} olarak bulunur. Bu tanecikler 0,5 kg0,5\text{ kg} suda çözündüğünden, çözeltinin toplam tanecik molalitesi 1,0 molal1,0\text{ molal} olur. Donma noktası alçalması formülü uygulandığında donma noktasının 1,86 ∘C1,86\ ^\circ\text{C} düşeceği belirlenir ve çözeltinin donmaya başlama sıcaklığı −1,86 ∘C-1,86\ ^\circ\text{C} olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Çözünen maddelerin mol sayılarının hesaplanması.
nglikoz=18 g180 g/mol=0,1 moln_{\text{glikoz}} = \frac{18\text{ g}}{180\text{ g/mol}} = 0,1\text{ mol}

nNaCl=11,7 g58,5 g/mol=0,2 moln_{\text{NaCl}} = \frac{11,7\text{ g}}{58,5\text{ g/mol}} = 0,2\text{ mol}
Çözeltideki toplam tanecik derişimini bulabilmek için öncelikle çözünen maddelerin mol sayılarını belirlemeliyiz.
2
Maddelerin çözünme denklemlerinden gelen toplam tanecik mol sayısının belirlenmesi.
Glikoz moleküler çözünür: C6H12O6(k)→C6H12O6(suda)\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6(k) \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6(suda) (11 tanecik)
ntanecik, glikoz=0,1×1=0,1 moln_{\text{tanecik, glikoz}} = 0,1 \times 1 = 0,1\text{ mol}

NaCl iyonik çözünür: NaCl(k)→Na+(suda)+Cl−(suda)\text{NaCl}(k) \rightarrow \text{Na}^+(suda) + \text{Cl}^-(suda) (22 tanecik)
ntanecik, NaCl=0,2×2=0,4 moln_{\text{tanecik, NaCl}} = 0,2 \times 2 = 0,4\text{ mol}

Toplam tanecik mol sayısı = 0,1+0,4=0,5 mol0,1 + 0,4 = 0,5\text{ mol}
Koligatif özellikler çözeltideki toplam tanecik (iyon veya molekül) derişimine bağlıdır.
3
Toplam tanecik molalitesinin hesaplanması.
��özücü kütlesi = 500 g=0,5 kg500\text{ g} = 0,5\text{ kg}

Toplam tanecik molalitesi (mtoplamm_{\text{toplam}}) = 0,5 mol0,5 kg=1,0 m\frac{0,5\text{ mol}}{0,5\text{ kg}} = 1,0\text{ m}
Donma noktası alçalması hesaplanırken derişim birimi olarak molalite (çözünen mol sayısı / çözücü kg'ı) kullanılır.
4
Donma noktası alçalması ve donmaya başlama sıcaklığının hesaplanması.
ΔTd=Kd⋅mtoplam=1,86 ∘C/m×1,0 m=1,86 ∘C\Delta T_d = K_d \cdot m_{\text{toplam}} = 1,86\ ^\circ\text{C/m} \times 1,0\text{ m} = 1,86\ ^\circ\text{C}

Donmaya başlama sıcaklığı = 0−1,86=−1,86 ∘C0 - 1,86 = -1,86\ ^\circ\text{C}
Saf su 1 atm1\text{ atm} basınçta 0 ∘C0\ ^\circ\text{C}'de donar. Çözelti hazırlandığında donma noktası ΔTd\Delta T_d kadar düşer.

Anahtar Kavram

Donma Noktası Alçalması (Kriyoskopi) ve Van 't Hoff Faktörü
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Kaynama Noktası Yükselmesi ve Donma Noktası Alçalması

Bu konudan daha fazla soru