Examkin

Soru

Zorluk: ZorKaynama Noktası ve Çözünürlük Farkı ile Ayırma Yöntemleri

Laboratuvarda bir kimya öğretmeni; etil alkol (kaynama noktası: 78∘C78^\circ\text{C}), saf su (kaynama noktası: 100∘C100^\circ\text{C}) ve oda sıcaklı��ında suda yüksek oranda çözünen potasyum nitrat (KNO3KNO_3) katısından oluşan homojen bir karışım hazırlamıştır. Öğrencilerinden bu karışımın bileşenlerini sırasıyla ve saf olarak elde etmelerini istemiştir.

Buna göre, karışımın ayrılması süreci ve uygulanan yöntemlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Etil alkol ve su sıvıları farklı yoğunluklara sahip olduğundan, bu karışım bir ayırma hunisine konularak yoğunluk farkı yöntemiyle ayrılabilir.
  2. B
    Ayrımsal damıtma düzeneğinde ısıt��lan karışımın üzerindeki dış basınç artırılırsa, etil alkolün kaynama noktası yükselirken aynı sıcaklıktaki denge buhar basıncı da artar.
  3. C
    Etil alkol ve su sıvıları arasında oluşan güçlü çekim kuvveti, molekül içi polar kovalent O-H bağlarının hidrojen bağı olarak davranmasından kaynaklandığı için bu bileşenler fiziksel yöntemlerle ayrılamaz.
  4. Ayrımsal damıtma kolonu, yükselen etil alkol ve su buharlarının kolon yüzeyinde ardışık yoğuşma ve buharlaşma döngülerine girmesini sağlayarak toplama kabına ulaşan buharın etil alkolce zenginleşmesini sağlar.Cevap
  5. E
    Karışımdan potasyum nitrat (KNO3KNO_3) tuzunu kristallendirmek amacıyla so��utma yapıldığında çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı düşer; bu durum çözeltideki toplam iyon derişiminden bağımsız olup sadece potasyum nitratın kütlece derişimine bağlıdır.

Cevap

Ayrımsal damıtma kolonunun kullanılması, yükselen etil alkol ve su buharlarının kolon yüzeyinde ardışık yoğuşma ve buharlaşma döngülerine girmesini sağlayarak toplama kabına ulaşan buharın etil alkolce zenginleşmesini sağlar.
Ayrımsal damıtma kolonunun kullanılması, kaynama noktaları farklı olan etil alkol ve su buharlarının kolon boyunca ardışık yoğuşma ve buharlaşma döngülerine girmesini sağlayarak toplama kabına ulaşan buharın etil alkolce zenginleşmesini sağlar ifadesi doğrudur. Çünkü kolon boyunca gerçekleşen bu döngüler, kaynama noktası düşük (uçuculuğu yüksek) olan sıvının buhar fazına daha saf bir şekilde geçmesini sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
Karışımın bileşenlerinin türünü ve fiziksel özelliklerini analiz etme.
Etil alkol ve su sıvı-sıvı homojen karışımı oluştururken, potasyum nitrat (KNO3KNO_3) bu sıvı karışımında çözünmüş katı-sıvı homojen karışımı (çözelti) oluşturur.
Uygulanacak ayırma yöntemlerinin hangi fiziksel özellik farklarına dayanacağını belirlemek için karışımın homojenliği ve bileşenlerin fiziksel halleri belirlenmelidir.
2
Etil alkol ve suyun kaynama noktası farkını kullanarak ayrılma yöntemini belirleme.
Etil alkol (78∘C78^\circ\text{C}) ve suyun (100∘C100^\circ\text{C}) kaynama noktaları farklı olduğundan, bu homojen sıvı karışımını ayırmak için ayrımsal damıtma yöntemi kullanılır. Ayrımsal damıtma kolonu sayesinde daha uçucu olan etil alkol buhar fazında zenginleşerek toplama kabında (destilat) safa yakın elde edilir.
Kaynama noktaları birbirine yakın homojen sıvı karışımlarını ayırmak için basit damıtma yerine fraksiyon kolonu içeren ayrımsal damıtma tercih edilir.
3
Kalan çözeltiden katı bileşenin (KNO3KNO_3) ayrılmasını değerlendirme.
Alkol ayrıldıktan sonra geriye kalan potasyum nitrat-su çözeltisindeki su basit damıtma ile buharlaştırılıp yoğunlaştırılarak ayrılabilir veya soğutma yapılarak potasyum nitratın çözünürlük farkı yardımıyla kristallendirilmesi sağlanır.
Katı-sıvı homojen karışımlardan katıyı elde etmek için kristallendirme veya basit damıtma yöntemleri kullanılır.

Anahtar Kavram

Homojen karışımların kaynama noktası farkı (ayrımsal damıtma) ve çözünürlük farkı (kristallendirme) ile bileşenlerine ayrılması.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Kaynama Noktası ve Çözünürlük Farkı ile Ayırma Yöntemleri

Bu konudan daha fazla soru