Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası) Alıştırma Soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Soru 1Soru →

Aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı $40\text{ mmHg}$ 'dir. Aşağıda verilen çözelti bileşimlerini, aynı sıcaklıktaki buhar basınçları ile doğru olacak şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Birinci çözelti

36\text{ mmHg}

buhar basıncına sahip olan seçenekle, ikinci çözelti

32\text{ mmHg}

buhar basıncına sahip olan seçenekle, üçüncü çözelti ise

28\text{ mmHg}

buhar basıncına sahip olan seçenekle eşleşir.

Raoult Yasası'na göre uçucu olmayan bir katı ile hazırlanan çözeltinin buhar basıncı, çözücünün mol kesri ile saf çözücünün buhar basıncının çarpımına eşittir. Çözünen maddelerin etki ettiği tanecik sayıları dikkate alındığında suyun mol kesirleri sırasıyla

0,9

,

0,8

ve

0,7

bulunur. Bu değerler saf suyun buhar basıncı olan

40\text{ mmHg}

ile çarpıldığında doğru buhar basıncı değerleri olan

36\text{ mmHg}

,

32\text{ mmHg}

ve

28\text{ mmHg}

ile eşleşir.

Adım Adım Çözüm

1

Her bir çözeltideki çözünen maddelerin suda çözünme denklemlerini yazarak tanecik sayılarını (van 't Hoff faktörü,

i

) belirlemek.

Glikoz moleküler çözünür (

i = 1

).

NaCl

suya

2

iyon verir (

i = 2

).

CaCl_2

suya

3

iyon verir (

i = 3

).

Buhar basıncı düşmesi çözeltideki toplam tanecik (molekül veya iyon) sayısına bağlı bir koligatif özelliktir.

2

Çözeltilerin her biri için toplam tanecik mol sayısını ve çözücü olan suyun mol kesrini (

X_{\text{su}}

) hesaplamak.

Birinci çözeltide toplam

1\text{ mol}

tanecik vardır; suyun mol kesri

X_{\text{su}} = \frac{9}{9+1} = 0,9

olur. İkinci çözeltide toplam

2\text{ mol}

iyon vardır; suyun mol kesri

X_{\text{su}} = \frac{8}{8+2} = 0,8

olur. Üçüncü çözeltide toplam

3\text{ mol}

iyon vardır; suyun mol kesri

X_{\text{su}} = \frac{7}{7+3} = 0,7

olur.

Raoult Yasası formülünde çözücü olan suyun mol kesri kullanılır.

3

Hesaplanan mol kesirlerini saf suyun buhar basıncı (

40\text{ mmHg}

) ile çarparak çözeltilerin buhar basınçlarını bulmak.

Birinci çözeltinin buhar basıncı

0,9 \times 40 = 36\text{ mmHg}

. İkinci çözeltinin buhar basıncı

0,8 \times 40 = 32\text{ mmHg}

. Üçüncü çözeltinin buhar basıncı

0,7 \times 40 = 28\text{ mmHg}

olarak hesaplanır.

Raoult Yasası formülü

P_{\text{çözelti}} = X_{\text{çözücü}} \times P^\circ_{\text{çözücü}}

şeklindedir.

Anahtar Kavram

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası)

Soru 2Soru →

$25^\circ\text{C}$ sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı $30\text{ mmHg}$ 'dir. Aynı sıcaklıkta $162\text{ g}$ saf su içeren bir kaba $m$ gram $XY_2$ iyonik katısı eklenip tamamen çözündüğünde oluşan çözeltinin buhar basıncı $27\text{ mmHg}$ olarak ölçülüyor.

Buna göre, çözeltide çözünen $XY_2$ katısının kütlesi ( $m$ ) kaç gramdır?

(Katının suda tamamen iyonlaşarak çözündüğü varsayılacaktır. $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $XY_2 = 111\text{ g/mol}$ )

33,3

37

55,5

99,9

111

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 37

Cevap

Çözeltide çözünen tuzun kütlesi 37 gramdır.

Çözeltinin buhar basıncı verisinden yararlanılarak çözücünün mol kesri

0,9

olarak bulunur. Toplam iyon mol kesri

0,1

olduğundan, suyun mol sayısı olan

9\text{ mol}

ile oranlandığında toplam iyon mol sayısının

1\text{ mol}

olduğu belirlenir.

XY_2

tuzu suda

3

iyon oluşturacak şekilde ayrıştığı için çözünen tuzun mol sayısı

1/3\text{ mol}

'dür. Bu mol sayısının mol kütlesi (

111\text{ g/mol}

) ile çarpılması sonucunda çözünen tuzun kütlesi

37\text{ g}

olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1

Çözücü olan suyun (

H_2O

) mol sayısını hesaplamak.

n_{\text{su}} = \frac{162\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 9\text{ mol}

Bileşenlerin mol kesirlerini belirlemek için çözücünün başlangıç mol sayısının bilinmesi gerekir.

2

Raoult Yasası yardımıyla suyun mol kesrini (

X_{\text{su}}

) ve çözünen iyonların toplam mol kesrini (

X_{\text{tanecik}}

) bulmak.

P_{\text{çözelti}} = P^0_{\text{su}} \times X_{\text{su}} \implies 27 = 30 \times X_{\text{su}} \implies X_{\text{su}} = 0,9

X_{\text{tanecik}} = 1 - X_{\text{su}} = 1 - 0,9 = 0,1

Çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncı ile çözücünün mol kesrinin çarpımına eşittir.

3

Çözeltideki toplam tanecik (iyon) mol sayısını (

n_{\text{tanecik}}

) hesaplamak.

X_{\text{tanecik}} = \frac{n_{\text{tanecik}}}{n_{\text{su}} + n_{\text{tanecik}}} \implies 0,1 = \frac{n_{\text{tanecik}}}{9 + n_{\text{tanecik}}} \implies 9 + n_{\text{tanecik}} = 10 \cdot n_{\text{tanecik}} \implies 9 \cdot n_{\text{tanecik}} = 9 \implies n_{\text{tanecik}} = 1\text{ mol}

Tanecik mol kesri, ortamdaki toplam iyon mol sayısının toplam çözelti mol sayısına oranlanmasıyla bulunur.

4

XY_2

tuzunun iyonlaşma denkleminden yararlanarak çözünen tuzun mol sayısını (

n_{\text{tuz}}

) bulmak.

XY_2(k) \rightarrow X^{2+}(\text{suda}) + 2Y^{-}(\text{suda})

denklemine göre

1\text{ mol}

tuz çözündüğünde

3\text{ mol}

iyon oluşur (

i = 3

).

n_{\text{tuz}} = \frac{n_{\text{tanecik}}}{3} = \frac{1}{3}\text{ mol}

Tuz iyonik yapıda olduğundan çözelti özelliklerini etkileyen tanecik sayısı toplam iyon sayısına bağlıdır.

5

Çözünen tuzun kütlesini (

m

) hesaplamak.

m = n_{\text{tuz}} \times M_{XY_2} = \frac{1}{3}\text{ mol} \times 111\text{ g/mol} = 37\text{ g}

Mol sayısı ile mol kütlesinin çarpımı çözünen maddenin kütlesini verir.

Anahtar Kavram

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası) ve İyonik Çözeltilerde Tanecik Sayısı Etkisi

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 3Soru →

Belirli bir sıcaklıkta $108\text{ g}$ saf su içeren bir kaba $55,5\text{ g}$ kalsiyum klorür ( $CaCl_2$ ) tuzu eklenip tamamen çözünmesi sağlanarak uçucu olmayan bileşeni bulunan sulu bir çözelti hazırlanıyor. Hazırlanan bu çözeltinin aynı sıcaklıktaki buhar basıncının, saf suyun buhar basıncına göre $9\text{ mmHg}$ daha düşük olduğu tespit ediliyor. Buna göre, aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı kaç $\text{mmHg}$ 'dir? (Suyun tamamen buharlaşmadığı ve kalsiyum klorürün suda tamamen iyonlarına ayrışarak çözündüğü varsayılacakt��r. $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $CaCl_2 = 111\text{ g/mol}$ )

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 45

Cevap

Aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı

45\text{ mmHg}

'dir.

Çözeltideki suyun mol sayısı

6\text{ mol}

, çözünen

CaCl_2

tuzunun iyonlaşması sonucu oluşan taneciklerin toplam mol sayısı ise

1,5\text{ mol}

'dür. Çözünen taneciklerin mol kesri

1,5 / 7,5 = 0,2

olarak hesaplanır. Raoult Yasası'na göre buhar basıncındaki düşüş miktarı

\Delta P = P_{\text{su}}^\circ \times X_{\text{tanecik}}

formülüyle hesaplanır. Buradan

9 = P_{\text{su}}^\circ \times 0,2

eşitliğinden saf suyun buhar basıncı

45\text{ mmHg}

bulunur.

Adım Adım Çözüm

1

Suyun mol sayısının belirlenmesi

n_{\text{su}} = 6\text{ mol}

Çözücünün mol sayısını bilmek, çözeltideki toplam mol sayısını ve mol kesrini hesaplamak için gereklidir.

2

Kalsiyum klorürün (

CaCl_2

) mol sayısının hesaplanması

n_{CaCl_2} = 0,5\text{ mol}

Çözünen maddenin miktarını mol cinsinden ifade etmek için kütle mol kütlesine bölünür.

3

Çözeltideki toplam tanecik (iyon) mol sayısının hesaplanması

n_{\text{tanecik}} = 1,5\text{ mol}

CaCl_2

tuzu suda

Ca^{2+}

ve

2Cl^-

iyonlarına ayrışır. Toplam iyon sayısı hesaplanırken mol sayısı etki faktörü olan

3

ile çarpılır.

4

Çözünen taneciklerin mol kesrinin (

X_{\text{tanecik}}

) hesaplanması

X_{\text{tanecik}} = 0,2

Buhar basıncındaki düşüş miktarı çözünen taneciklerin mol kesri ile doğru orantılıdır:

X_{\text{tanecik}} = n_{\text{tanecik}} / (n_{\text{su}} + n_{\text{tanecik}})

.

5

Raoult Yasası kullanılarak saf suyun buhar basıncının (

P_{\text{su}}^\circ

) hesaplanması

P_{\text{su}}^\circ = 45\text{ mmHg}

Buhar basıncı düşüşü formülü olan

\Delta P = P_{\text{su}}^\circ \times X_{\text{tanecik}}

denkleminde bilinen değerler yerine yazılarak saf suyun buhar basıncı çekilir.

Anahtar Kavram

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası)

Soru 4Soru →

Belirli bir sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı $80\text{ mmHg}$ 'dir. Aynı sıcaklıkta $126\text{ g}$ saf su içerisinde $95\text{ g}$ magnezyum klorür ( $MgCl_2$ ) katısı tamamen çözülerek bir sulu çözelti hazırlanıyor.

Buna göre, hazırlanan çözeltinin aynı sıcaklıktaki bu basınç altında denge buhar basıncı kaç $\text{mmHg}$ 'dir?

( $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $MgCl_2 = 95\text{ g/mol}$ ; $MgCl_2$ tuzunun suda tamamen iyonlaşarak çözündüğü varsayılacaktır.)

24

56

62

70

72

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 56

Cevap

Hazırlanan çözeltinin aynı sıcaklıktaki denge buhar basıncı 56 mmHg'dir.

Çözeltinin denge buhar basıncını bulmak için çözücünün mol kesri hesaplanmalıdır.

126\text{ g}

su

7\text{ mol}

'dür. Suda tamamen iyonlaşan

1\text{ mol}

MgCl_2

katısı ortama

3\text{ mol}

iyon verir ve toplam mol sayısı

10

olur. Çözücünün mol kesri buradan

0,7

olarak bulunur. Saf suyun buhar basıncı ile çarpıldığında (

80 \times 0,7

) çözeltinin buhar basıncının

56\text{ mmHg}

olduğu görülür. Bu nedenle doğru cevap bu değeri belirten seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1

Çözücü (su) ve çözünen (magnezyum klorür) maddelerin mol sayılarını hesaplayın.

n_{\text{su}} = \frac{126}{18} = 7\text{ mol}

ve

n_{MgCl_2} = \frac{95}{95} = 1\text{ mol}

Raoult Yasası hesaplamalarında bileşenlerin mol sayıları gereklidir.

2

Çözünen tuzun iyonlaşma denklemini yazarak çözeltiye verdiği toplam iyon (tanecik) mol sayısını belirleyin.

MgCl_2(k) \rightarrow Mg^{2+}(suda) + 2Cl^-(suda)

denklemine göre

1\text{ mol}

tuz çözündüğünde

3\text{ mol}

iyon oluşur. Toplam tanecik sayısı:

n_{\text{toplam}} = n_{\text{su}} + n_{\text{tanecik}} = 7 + 3 = 10\text{ mol}

olur.

Koligatif özellikler çözeltideki toplam tanecik deri��imine bağlıdır.

3

Çözücünün (suyun) mol kesrini hesaplayın.

X_{\text{su}} = \frac{n_{\text{su}}}{n_{\text{toplam}}} = \frac{7}{10} = 0,7

Çözeltinin buhar basıncı çözücünün mol kesriyle doğru orantılıdır.

4

Raoult Yasası'nı uygulayarak çözeltinin buhar basıncını hesaplayın.

P_{\text{çözelti}} = P^\circ_{\text{su}} \times X_{\text{su}} = 80 \times 0,7 = 56\text{ mmHg}

Çözeltinin son denge buhar basıncını bulmak için saf çözücünün buhar basıncı ile çözücünün mol kesri çarpılır.

Anahtar Kavram

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası) ve İyonik Çözeltilerde Tanecik Etkisi

Soru 5Soru →

Belirli bir sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı $120\text{ mmHg}$ 'dir. Buna göre, aşağıda verilen sulu çözeltileri aynı sıcaklıktaki buhar basınçları ile doğru olacak şekilde eşleştiriniz.

( $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $NaCl = 58,5\text{ g/mol}$ , $CO(NH_2)_2 \text{ (üre)} = 60\text{ g/mol}$ , $CaCl_2 = 111\text{ g/mol}$ ; katıların tamamının çözündüğü ve iyonik katıların suda tamamen iyonlaştığı varsayılacaktır.)

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Sodyum klorür çözeltisi

108\text{ mmHg}

buhar basıncına sahip olan seçenekle, üre çözeltisi

96\text{ mmHg}

buhar basıncına sahip olan seçenekle, kalsiyum klorür çözeltisi ise

90\text{ mmHg}

buhar basıncına sahip olan seçenekle eşleşir.

Her bir çözeltideki toplam tanecik sayıları doğru belirlenip suyun mol kesirleri (

0,90

;

0,80

ve

0,75

) hesaplandığında, çözeltilerin buhar basınçları sırasıyla

108\text{ mmHg}

,

96\text{ mmHg}

ve

90\text{ mmHg}

olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1

Çözeltilerde bulunan çözücü (su) ve çözünen maddelerin mol sayılarını hesaplayınız.

n = \text{kütle} / M_A

formülünden; su için

n_{\text{su}} = 162 / 18 = 9\text{ mol}

(sodyum klorür ve kalsiyum klorür çözeltilerinde) ve

n_{\text{su}} = 144 / 18 = 8\text{ mol}

(üre çözeltisinde) bulunur. Çözünenler için

n_{NaCl} = 29,25 / 58,5 = 0,5\text{ mol}

,

n_{\text{üre}} = 120 / 60 = 2\text{ mol}

ve

n_{CaCl_2} = 111 / 111 = 1\text{ mol}

olarak bulunur.

Raoult Yasası uygulanırken çözücü ve çözünen taneciklerinin mol miktarlarının bilinmesi gerekir.

2

Çözünen maddelerin sulu ortamdaki tanecik mol sayılarını belirleyiniz.

Sodyum klorür

NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-

şeklinde

2

iyon verdiğinden toplam iyon molü

0,5 \times 2 = 1,0\text{ mol}

'dür. Üre moleküler çözündüğü için tanecik molü

2\text{ mol}

'dür. Kalsiyum klorür

CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-

şeklinde

3

iyon verdiğinden toplam iyon molü

1 \times 3 = 3\text{ mol}

'dür.

Buhar basıncı düşmesi bir koligatif özelliktir ve çözünen tanecik sayısına bağlıdır.

3

Her bir çözelti için suyun mol kesrini (

X_{\text{su}}

) ve çözeltilerin buhar basınçlarını (

P_{\text{çözelti}} = P^\circ_{\text{su}} \times X_{\text{su}}

) hesaplayınız.

Sodyum klorür çözeltisi için:

X_{\text{su}} = 9 / (9 + 1,0) = 0,90 \implies P = 120 \times 0,90 = 108\text{ mmHg}

. Üre çözeltisi için:

X_{\text{su}} = 8 / (8 + 2) = 0,80 \implies P = 120 \times 0,80 = 96\text{ mmHg}

. Kalsiyum klorür çözeltisi için:

X_{\text{su}} = 9 / (9 + 3) = 0,75 \implies P = 120 \times 0,75 = 90\text{ mmHg}

bulunur.

Raoult Yasası'na göre çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncı ile çözücünün mol kesrinin çarpımıdır.

Anahtar Kavram

Raoult Yasası kullanılarak çözeltilerin buhar basıncı hesaplanırken çözünen maddenin türüne (moleküler veya iyonik) ve sudaki tanecik (iyon) sayısına dikkat edilmelidir.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 6Soru →

$t^\circ\text{C}$ sıcaklıkta hazırlanan üç farklı sulu çözeltinin bileşenleri ve miktarları aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Çözelti	Çözücü Miktarı	Çözünen Madde ve Miktarı
I	$144\text{ g } H_2O$	$0,5\text{ mol } NaCl$
II	$162\text{ g } H_2O$	$1,0\text{ mol } C_6H_{12}O_6$
III	$108\text{ g } H_2O$	$0,5\text{ mol } CaCl_2$

Çözeltilerde kullanılan katıların suda tamamen çözündüğü varsayıldığına göre, bu çözeltilerin aynı sıcaklıktaki buhar basınçları ( $P_I$ , $P_{II}$ , $P_{III}$ ) arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
(Suda çözünen iyonik bileşiklerin tamamen iyonlarına ayrışarak çözündüğü, glikozun ( $C_6H_{12}O_6$ ) ise moleküler olarak çözündüğü kabul edilecektir. $H = 1\text{ g/mol}$ , $O = 16\text{ g/mol}$ )

P_{II} > P_I > P_{III}

P_I > P_{III} > P_{II}

P_{III} > P_I > P_{II}

P_{II} > P_{III} > P_I

P_{III} > P_{II} > P_I

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: $P_{II} > P_I > P_{III}$

Cevap

Bileşenleri verilen çözeltilerin aynı sıcaklıktaki buhar basınçları arasındaki doğru sıralama II > I > III şeklindedir.

Raoult Yasası'na göre uçucu olmayan bir katı ile hazırlanan sulu çözeltinin buhar basıncı, suyun mol kesri ile saf suyun buhar basıncının çarpımına eşittir. Bu durumda suyun mol kesri büyük olan çözeltinin buhar basıncı daha yüksektir. I. çözeltide

8\text{ mol}

suya

1,0\text{ mol}

iyon düşer (

X_{\text{su}} \approx 0,889

). II. çözeltide

9\text{ mol}

suya

1,0\text{ mol}

molekül düşer (

X_{\text{su}} = 0,900

). III. çözeltide ise

6\text{ mol}

suya

1,5\text{ mol}

iyon düşer (

X_{\text{su}} = 0,800

). Suyun mol kesri değerleri karşılaştırıldığında II > I > III sıralaması elde edilir ve buhar basınçları da bu sıralamayı takip eder.

Adım Adım Çözüm

1

Her bir çözeltideki çözücü (su) miktarını mole çeviriniz.

I. çözeltide

144 / 18 = 8\text{ mol } H_2O

, II. çözeltide

162 / 18 = 9\text{ mol } H_2O

ve III. çözeltide

108 / 18 = 6\text{ mol } H_2O

bulunur.

Raoult Yasası'na göre buhar basıncını belirleyen temel faktör çözücünün mol kesridir. Bunun için çözücü mol sayılarının hesaplanması gerekir.

2

Çözünen maddelerin suda çözünme şekillerine göre ortama verdikleri toplam tanecik (iyon/molekül) mol sayılarını hesaplayınız.

I. çözeltideki

NaCl

tamamen iyonlaşarak

0,5 \times 2 = 1,0\text{ mol}

tanecik verir. II. çözeltideki

C_6H_{12}O_6

moleküler çözünerek

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

tanecik verir. III. çözeltideki

CaCl_2

tamamen iyonlaşarak

0,5 \times 3 = 1,5\text{ mol}

tanecik verir.

Buhar basıncı düşmesi koligatif bir özelliktir ve çözeltideki toplam tanecik mol sayısına bağlı olarak değişir.

3

Çözeltilerdeki suyun mol kesrini (

X_{\text{su}}

) hesaplayınız.

I. çözelti için

X_{\text{su}} = 8 / (8 + 1,0) = 8/9 \approx 0,889

. II. çözelti için

X_{\text{su}} = 9 / (9 + 1,0) = 0,900

. III. çözelti için

X_{\text{su}} = 6 / (6 + 1,5) = 6/7,5 = 0,800

.

Çözeltinin buhar basıncı, suyun mol kesri ile doğru orantılıdır (

P_{\text{çözelti}} = P^\circ_{\text{su}} \times X_{\text{su}}

).

4

Hesaplanan suyun mol kesri değerlerini karşılaştırarak buhar basınçlarını sıralayınız.

X_{\text{su}}(II) > X_{\text{su}}(I) > X_{\text{su}}(III)

olduğundan, aynı sıcaklıktaki buhar basınçları sıralaması

P_{II} > P_I > P_{III}

şeklindedir.

Suyun mol kesri ne kadar büyükse, çözücü moleküllerinin buharlaşma eğilimi o kadar fazla kalır ve denge buhar basıncı o kadar yüksek olur.

Anahtar Kavram

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası) ve Koligatif Özellikler

Tahmini Süre:2m 0s

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası)

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar