Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorÇözünürlüğe Sıcaklık ve Basıncın Etkisi

Şekildeki sürtünmesiz hareketli pistonlu kapta 25∘C25^\circ\text{C}'de, suda ekzotermik olarak ç��zünen X(g)X(g) gazı ve suda endotermik olarak çözünen YY katısının doymuş sulu çözeltisi dengededir. Gaz fazında X(g)X(g) gazının yanı sıra suda çözünmeyen ideal He(g)He(g) gazı da bulunmaktadır. Çözeltinin dibinde katısı bulunmamaktadır.

Bu sisteme uygulanan bazı işlemler ve sonuçları şu şekildedir:
I. Sabit sıcaklıkta piston serbestken kaba bir miktar He(g)He(g) gazı eklenirse, X(g)X(g) gazının sudaki çözünürlüğü azalır.
II. Piston sabit tutularak sıcaklık artırılırsa, YY katısının çözünürlüğü artarken X(g)X(g) gazının çözünürlüğü azalır.
III. Sabit sıcaklıkta piston aşağı itilerek sıkıştırılıp sabitlenirse, hem X(g)X(g) gazının hem de YY katısının sudaki çözünürlüğü artar.

Buna göre, yukarıda verilen yargılardan hangileri doğrudur?
(Sıcaklık değişimlerinde suyun buharlaşması ve çözeltinin hacim değişimi ihmal edilecektir.)

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IICevap
  4. D
    I ve III
  5. E
    II ve III

Cevap

I ve II yargıları doğrudur.
Doğru yanıt 'I ve II' yargılarını içeren seçenektir. Sabit sıcaklıkta ve serbest pistonlu kapta kaba inert bir gaz olan Helyum (HeHe) eklenmesi kabın hacmini artırır. Hacim arttığı için XX gazının kısmi basıncı azalır ve Henry Yasası gereği sudaki çözünürlüğü düşer. Sıcaklık artırıldığında, çözünmesi endotermik olan YY katısının çözünürlüğü artarken, çözünmesi ekzotermik olan XX gazının çözünürlüğü azalır. Piston aşağı itilip sabitlendiğinde gazın kısmi basıncı artsa da katıların çözünürlüğü basınçtan etkilenmediği için YY katısının çözünürlüğü değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
I. yargının doğruluğunu incelemek için sabit sıcaklıkta serbest pistonlu kaba Helyum gazı eklenmesinin etkisini analiz edin.
Piston serbest olduğundan toplam basınç sabit kalır. Ancak kaba He(g)He(g) gazı eklenmesi kabın hacmini (VV) artırır. Hacim arttığı için gaz fazındaki X(g)X(g) gazının kısmi basıncı (PX=nX⋅R⋅TVP_X = \frac{n_X \cdot R \cdot T}{V}) azalır. Henry Yasası'na göre gazların çözünürlüğü kısmi basınçlarıyla doğru orantılı olduğundan, X(g)X(g) gazının çözün��rlüğü azalır. I. yargı doğrudur.
Serbest pistonlu kaplarda inert gaz ilavesi hacmi artırarak diğer gazların kısmi basınçlarını düşürür.
2
II. yargının doğruluğunu incelemek için sıcaklık artışının katı ve gaz çözünürlüğüne etkisini analiz edin.
Sıcaklık artırıldığında, endotermik olarak çözünen YY katısının çözünürlüğü artar. Gazların sudaki çözünmesi ise daima ekzotermik olduğundan, sıcaklık artışı X(g)X(g) gazının çözünürlüğünü azaltır. II. yargı doğrudur.
Sıcaklık artışı endotermik çözünmelerde çözünürlüğü artırırken, ekzotermik çözünmelerde çözünürlüğü azaltır.
3
III. yargının doğruluğunu incelemek için pistonu aşağı itip sıkıştırmanın etkisini analiz edin.
Piston aşağı itildiğinde gaz fazının hacmi küçülür ve X(g)X(g) gazının kısmi basıncı artar. Bu durum X(g)X(g) gazının sudaki çözünürlüğünü artırır. Ancak basınç değişimi katı ve sıvıların çözünürlüğünü etkilemediği için YY katısının çözünürlüğü değişmez. III. yargı yanlıştır.
Katıların sudaki çözünürlüğü basınç değişimlerinden bağımsızdır.

Anahtar Kavram

Gazların ve katıların çözünürlüğüne sıcaklık ve basıncın (kısmi basınç) etkisi.
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Çözünürlüğe Sıcaklık ve Basıncın Etkisi

Bu konudan daha fazla soru