Aşağıdaki tabloda, belirtilen miktarlardaki saf su örneklerinde üzerlerinde yazılı olan ka… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Aşağıdaki tabloda, belirtilen miktarlardaki saf su örneklerinde üzerlerinde yazılı olan katı maddelerin tamamen çözünmesiyle hazırlanan dört farklı sulu çözelti verilmiştir:

Çözelti	Çözünen Madde	Çözünen Maddenin Mol Sayısı	Çözücü Su Kütlesi ( $g$ )
I	$\text{Al(NO}_3)_3$	$0,2$	$500$
II	$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$	$0,3$	$150$
III	$\text{MgCl}_2$	$0,4$	$800$
IV	$\text{Na}_2\text{SO}_4$	$0,15$	$200$

Buna göre, hazırlanan bu çözeltileri aynı dış basınç altında donmaya başlama sıcaklıklarına göre en yüksekten en düşüğe doğru sıralayınız.

1III. Çözelti (Magnezyum klorür çözeltisi)
2I. Çözelti (Alüminyum nitrat çözeltisi)
3II. Çözelti (Glukoz çözeltisi)
4IV. Çözelti (Sodyum sülfat çözeltisi)

Cevap

Çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıklarının en yüksekten en düşüğe doğru sıralaması III - I - II - IV şeklindedir.

Çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıkları, çözeltilerdeki toplam tanecik derişiminin büyüklüğü ile ters orantılıdır. Toplam tanecik derişimi en az olan III. çözelti (

1,5\text{ molal}

) donma noktasını en az düşürür ve donmaya başlama sıcaklığı en yüksek olur. Toplam tanecik derişimi en yüksek olan IV. çözelti (

2,25\text{ molal}

) ise donma noktasını en fazla düşürür ve donmaya başlama sıcaklığı en düşük olur. Bu doğrultuda yapılan doğru sıralama III - I - II - IV şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

Her bir çözeltideki çözünen maddelerin molalite (

m = \frac{n_{\text{çözünen}}}{m_{\text{çözücü (kg)}}}

) değerlerini hesaplayınız.

I. Çözelti:

m = \frac{0,2\text{ mol}}{0,5\text{ kg}} = 0,4\text{ molal}

II. Çözelti:

m = \frac{0,3\text{ mol}}{0,15\text{ kg}} = 2,0\text{ molal}

III. Çözelti:

m = \frac{0,4\text{ mol}}{0,8\text{ kg}} = 0,5\text{ molal}

IV. Çözelti:

m = \frac{0,15\text{ mol}}{0,2\text{ kg}} = 0,75\text{ molal}

olarak hesaplanır.

Koligatif özellik hesaplamalarında çözelti derişimi birimi olarak molalite kullanılır.

Çözünen maddelerin sudaki iyonlaşma (veya moleküler ��özünme) denklemlerini yazarak her bir çözeltinin toplam tanecik derişimini (

m_{\text{tanecik}} = m \times i

) hesaplayınız.

I. Çözelti:

\text{Al(NO}_3)_3 \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{NO}_3^-

(

i = 4

)

m_{\text{tanecik}} = 0,4\text{ molal} \times 4 = 1,6\text{ molal}

II. Çözelti:

\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6

moleküler çözünür (

i = 1

)

m_{\text{tanecik}} = 2,0\text{ molal} \times 1 = 2,0\text{ molal}

III. Çözelti:

\text{MgCl}_2 \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{Cl}^-

(

i = 3

)

m_{\text{tanecik}} = 0,5\text{ molal} \times 3 = 1,5\text{ molal}

IV. Çözelti:

\text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{SO}_4^{2-}

(

i = 3

)

m_{\text{tanecik}} = 0,75\text{ molal} \times 3 = 2,25\text{ molal}

olarak hesaplanır.

Donma noktası alçalması, çözeltideki toplam bağımsız tanecik (molekül veya iyon) derişimi ile doğru orantılıdır.

Toplam tanecik derişimleri ile donma noktası alçalması miktarı (kriyoskopi) arasındaki bağıntıyı kurarak donmaya başlama sıcaklıklarını karşılaştırınız.

Toplam tanecik derişimi arttıkça donma noktası daha fazla düşer. Yani, donma noktası daha negatif (daha düşük) olur. Tanecik derişimi sıralaması IV (

2,25\text{ m}

) > II (

2,0\text{ m}

) > I (

1,6\text{ m}

) > III (

1,5\text{ m}

) şeklindedir.

Donmaya başlama sıcaklıkları ise bu sıralamanın tam tersi olur:
III (

-1,5 K_d

) > I (

-1,6 K_d

) > II (

-2,0 K_d

) > IV (

-2,25 K_d

)

Donma noktası alçalması miktarı arttıkça elde edilen donma sıcaklığı değeri matematiksel olarak küçülür.

Anahtar Kavram

Donma noktası alçalması (kriyoskopi) koligatif bir özelliktir ve çözeltinin birim kütlesindeki toplam tanecik sayısıyla doğru orantılıdır. Sıralama yapılırken iyonlaşma katsayısı (van 't Hoff faktörü) ile molalitenin çarpımı olan toplam tanecik derişimi temel alınır. Toplam tanecik derişimi arttıkça donma noktası düşer.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru