Soru

Zorluk: OrtaKaynama Noktası Yükselmesi ve Donma Noktası Alçalması

Aynı dış basınçta hazırlanan aşağıdaki sulu çözeltileri, donmaya başlama sıcaklıklarına göre en düşükten en yükseğe doğru sıralayınız.

  1. 1100 g100\text{ g} saf suda 0,05 mol0,05\text{ mol} CaCl2\text{CaCl}_2 katısının tamamen çözünmesiyle hazırlanan sulu çözelti
  2. 2200 g200\text{ g} saf suda 0,2 mol0,2\text{ mol} glikoz (C6H12O6\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) katısının tamamen çözünmesiyle hazırlanan sulu çözelti
  3. 3250 g250\text{ g} saf suda 0,1 mol0,1\text{ mol} KNO3\text{KNO}_3 katısının tamamen çözünmesiyle hazırlanan sulu çözelti

Cevap

Çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıklarına göre en düşükten en yükseğe doğru sıralaması sırasıyla; 100 g100\text{ g} suda 0,05 mol0,05\text{ mol} CaCl2\text{CaCl}_2 içeren çözelti, 200 g200\text{ g} suda 0,2 mol0,2\text{ mol} glikoz içeren çözelti ve 250 g250\text{ g} suda 0,1 mol0,1\text{ mol} KNO3\text{KNO}_3 içeren çözelti şeklindedir.
Toplam tanecik molalitesi en yüksek olan kalsiyum klorür çözeltisi en düşük donma sıcaklığına, tanecik molalitesi en düşük olan potasyum nitrat çözeltisi ise en yüksek donma sıcaklığına sahiptir. Bu nedenle doğru sıralama kalsiyum klorür, glikoz ve potasyum nitrat içeren çözeltiler şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Her bir çözeltideki çözünen maddelerin formül birimi veya molekül başına oluşturduğu tanecik sayısını (van 't Hoff faktörü) belirlemek.
KNO3\text{KNO}_3 için tanecik sayısı 2 (1 K+\text{K}^+ ve 1 NO3\text{NO}_3^-), glikoz (C6H12O6\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) için moleküler çözündüğünden 1, CaCl2\text{CaCl}_2 için tanecik sayısı 3 (1 Ca2+\text{Ca}^{2+} ve 2 Cl\text{Cl}^-) olarak bulunur.
Donma noktası alçalması çözeltideki toplam tanecik derişimi ile doğrudan ilişkilidir.
2
Her bir çözelti için toplam tanecik molalitesini (mtanecikm_{\text{tanecik}}) hesaplamak.
Birinci çözelti için: 0,1 mol×20,25 kg=0,8 m\frac{0,1\text{ mol} \times 2}{0,25\text{ kg}} = 0,8\text{ m}. İkinci çözelti için: 0,2 mol×10,2 kg=1,0 m\frac{0,2\text{ mol} \times 1}{0,2\text{ kg}} = 1,0\text{ m}. Üçüncü çözelti için: 0,05 mol×30,1 kg=1,5 m\frac{0,05\text{ mol} \times 3}{0,1\text{ kg}} = 1,5\text{ m} elde edilir.
Molalite, çözünen tanecik mol sayısının çözücü kütlesine (kg cinsinden) bölünmesiyle hesaplanır.
3
Toplam tanecik derişimleri ile donma noktası alçalması miktarını ilişkilendirerek donmaya başlama sıcaklıklarını sıralamak.
Tanecik derişimi en yüksek olan üçüncü çözeltinin (1,5 m1,5\text{ m}) donma noktası en fazla düşer (en düşük donma noktası). Tanecik derişimi en düşük olan birinci çözeltinin (0,8 m0,8\text{ m}) donma noktası ise en az düşer (en yüksek donma noktası). Bu durumda donmaya başlama sıcaklıkları en düşükten en yükseğe doğru üçüncü çözelti, ikinci çözelti ve birinci çözelti olarak sıralanır.
Toplam tanecik derişimi arttıkça çözeltinin donma noktası daha fazla düşer.

Anahtar Kavram

Donma Noktası Alçalması (Kriyoskopi)
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla