Soru

Zorluk: OrtaKaynama Noktası ve Çözünürlük Farkı ile Ayırma Yöntemleri

Laboratuvarda kükürt tozu, etil alkol, saf su ve yemek tuzundan oluşan homojen ve heterojen kısımları bir arada bulunduran bir karışımı bileşenlerine ayırmak isteyen bir öğrenci sırasıyla aşağıdaki işlemleri gerçekleştiriyor:

1. Karışımı iyice karıştırıp süzgeç kağıdından süzüyor ve süzgeç kağıdında k��kürt tozunu elde ediyor.
2. Süzgeç kağıdından geçen sıvı karışımı ayrımsal damıtma düzeneğine alarak ısıtıyor ve toplama kabında ilk olarak etil alkolü topluyor.
3. Damıtma balonunda kalan tuzlu su çözeltisindeki suyu tamamen buharlaştırarak yemek tuzunu elde ediyor.

Buna göre, bu ayırma işlemleri ve karışımı oluşturan maddeler ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

  1. A
    Kükürt tozunun süzülerek ayrılması, tanecik boyutu farkından yararlanılarak gerçekleştirilen fiziksel bir işlemdir.
  2. Süzme işleminden sonra kalan sıvı karışım, etil alkol ve suyun yoğunlukları farklı olduğu için ayırma hunisi kullanılarak doğrudan ayrılabilir.Cevap
  3. C
    Ayrımsal damıtma basamağında etil alkolün kaynamaya başladığı sıcaklıkta, alkolün denge buhar basıncı bulunduğu ortamın dış basıncına eşittir.
  4. D
    Alkol ayrıldıktan sonra damıtma balonunda kalan tuzlu su çözeltisinin kaynama noktası, aynı koşullardaki saf suyun kaynama noktasından daha yüksektir.
  5. E
    Tuzlu su çözeltisindeki su buharlaştırıldıkça kalan çözeltinin kütlece yüzde derişimi, çözelti doygunluğa ulaşıncaya kadar artar.

Cevap

Süzme işleminden sonra kalan sıvı karışımın etil alkol ve suyun yoğunlukları farklı olduğu için ayırma hunisi kullanılarak doğrudan ayrılabileceğini belirten ifade yanlıştır.
Süzme işleminden sonra elde edilen süzüntü, etil alkol, su ve çözünmüş yemek tuzundan oluşan homojen bir karışımdır. Ayırma hunisi ise birbirinde çözünmeyen (heterojen) zeytinyağı-su gibi sıvı-sıvı karışımlarını yoğunluk farkına dayanarak ayırmak için kullanılır. Birbiri içinde tamamen çözünen etil alkol ve su karışımı ayırma hunisi ile ayrıştırılamaz. Bu nedenle bu ifade yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Karışımdaki maddelerin çözünürlük özelliklerini belirlemek.
Kükürt suda çözünmezken; yemek tuzu, etil alkol ve su birbiri içinde çözünerek homojen bir sıvı karışımı (çözelti) oluşturur.
Maddelerin çözünme özelliklerini bilmek, süzme ve damıtma gibi yöntemlerin hangi bileşenlere etki edeceğini anlamamızı sağlar.
2
Süzme işleminden sonra elde edilen süzüntünün (sıvı fazın) yapısını analiz etmek.
Süzüntü, etil alkol-su-tuz homojen karışımıdır.
Ayırma hunisi yönteminin uygulanabilirliğini denetlemek için karışımın homojen mi yoksa heterojen mi olduğunu belirlemek gerekir.
3
Ayırma hunisinin çalışma prensibi ile sıvı karışımın fiziksel durumunu karşılaştırmak.
Ayırma hunisi, birbirinde çözünmeyen ve yoğunlukları farklı olan sıvı-sıvı heterojen karışımları (örneğin zeytinyağı-su) ayırabilir. Alkol-su karışımı homojen olduğundan ayırma hunisiyle ayrılamaz.
Yoğunluk farkıyla ayırma yönteminin (ayırma hunisi) sınırlarını ve etil alkol-su gibi homojen sıvı çiftlerinde uygulanamayacağını doğrulamak.

Anahtar Kavram

Homojen sıvı-sıvı karışımlarının (çözeltilerin) yoğunluk farkıyla (ayırma hunisiyle) ayrılamayacağı, bu karışımlar için kaynama noktası farkına dayanan ayrımsal damıtma yönteminin kullanılması gerektiği.
Bu soruyu puanla