Dış basıncın 1\text{ atm} olduğu bir ortamda hazırlanan aşağıdaki sulu çözeltilerin donmay… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Dış basıncın $1\text{ atm}$ olduğu bir ortamda hazırlanan aşağıdaki sulu çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıklarına göre en yüksekten en d��şüğe doğru sıralaması nasıl olmalıdır?

1 $400\text{ g}$ saf suda $0,4\text{ mol}$ $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ katısının tamamen çözünmesiyle hazırlanan çözelti
2 $500\text{ g}$ saf suda $0,2\text{ mol}$ $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3$ katısının tamamen çöz��nmesiyle hazırlanan çözelti
3 $200\text{ g}$ saf suda $0,3\text{ mol}$ $\text{NaCl}$ katısının tamamen çözünmesiyle hazırlanan çözelti

Cevap

Çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıklarına göre en yüksekten en düşüğe doğru sıralaması: Glikoz çözeltisi > Alüminyum sülfat çözeltisi > Sodyum klorür çözeltisi şeklindedir.

Çözeltilerin donma noktası alçalması miktarı, ortamdaki toplam tanecik derişimi ile doğru orantılıdır. Çözünen maddelerin molaliteleri ve iyonlaşma sayıları çarpıldığında toplam tanecik derişimleri sırasıyla sodyum klorür çözeltisi için

3,0\text{ m}

, alüminyum sülfat çözeltisi için

2,0\text{ m}

ve glikoz çözeltisi için

1,0\text{ m}

olarak bulunur. Toplam tanecik derişimi en az olan glikoz çözeltisinin donma noktası en az düşeceğinden donmaya başlama sıcaklığı en yüksek olur. En fazla iyon içeren sodyum klorür çözeltisinde ise donma noktası en düşük değerine ulaşır.

Adım Adım Çözüm

Her bir çözeltinin molalitesini (

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

) hesaplamak.

Alüminyum sülfat çözeltisi için:

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

. Sodyum klorür çözeltisi için:

m = \frac{0,3\text{ mol}}{0,2\text{ kg}} = 1,5\text{ m}

. Glikoz çözeltisi için:

m = \frac{0,4\text{ mol}}{0,4\text{ kg}} = 1,0\text{ m}

Kriyoskopi hesaplamalarında derişim birimi olarak çözücü kilogramı başına çözünen mol sayısı anlamına gelen molalite kullanılır.

Çözünen maddelerin sudaki iyonlaşma durumuna göre toplam tanecik molalitesini bulmak.

\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + 3\text{SO}_4^{2-}

(5 tanecik):

0,4\text{ m} \times 5 = 2,0\text{ m}

tanecik.

\text{NaCl} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^-

(2 tanecik):

1,5\text{ m} \times 2 = 3,0\text{ m}

tanecik. Glikoz (moleküler çözünür, 1 tanecik):

1,0\text{ m} \times 1 = 1,0\text{ m}

tanecik.

Donma noktası alçalması gibi koligatif özellikler çözeltideki toplam tanecik derişimi ile doğrudan ilişkilidir.

Toplam tanecik derişimlerine göre donmaya başlama sıcaklıklarını karşılaştırmak.

Toplam tanecik derişimi arttıkça donma noktası daha fazla düşer. Derişim sıralaması Sodyum klorür (

3,0\text{ m}

) > Alüminyum sülfat (

2,0\text{ m}

) > Glikoz (

1,0\text{ m}

) şeklindedir. Dolayısıyla donmaya başlama sıcaklıkları Glikoz (

T_3

) > Alüminyum sülfat (

T_1

) > Sodyum klorür (

T_2

) şeklinde sıralanır.

Tanecik derişimi en az olan glikoz çözeltisinin donma noktası en az düşeceğinden, donmaya başlama sıcaklığı sıfıra en yakın (en yüksek) olur.

Anahtar Kavram

Donma Noktası Alçalması (Kriyoskopi)

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru