Soru

Zorluk: OrtaÇözeltilerin Koligatif Özellikleri

Laboratuvarda hazırlanan üç farklı sulu çözeltinin içerdiği su ve çözünen madde miktarları aşağıdaki kaplarda belirtilmiştir.

Bu çözeltilerin aynı ortamda donmaya başlama sıcaklıkları (T1T_1, T2T_2 ve T3T_3) arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

  1. T1=T2>T3T_1 = T_2 > T_3Cevap
  2. B
    T3>T1=T2T_3 > T_1 = T_2
  3. C
    T2>T1=T3T_2 > T_1 = T_3
  4. D
    T1=T3>T2T_1 = T_3 > T_2
  5. E
    T1>T2>T3T_1 > T_2 > T_3

Cevap

Birinci ve ikinci kaplardaki çözeltilerin donma noktalarının eşit ve üçüncü kaptakinden yüksek olduğunu belirten T1=T2>T3T_1 = T_2 > T_3 ilişkisidir.
Doğru seçenekte belirtilen T1=T2>T3T_1 = T_2 > T_3 ilişkisi doğrudur. Çünkü koligatif özellikler çözeltideki toplam tanecik derişimine bağlıdır. I. kapta 100 g100\text{ g} suda moleküler olarak çözünen 0,1 mol0,1\text{ mol} glukoz (0,1 mol0,1\text{ mol} tanecik), II. kapta 200 g200\text{ g} suda iyonlaşarak çözünen 0,1 mol0,1\text{ mol} NaCl\text{NaCl} (0,2 mol0,2\text{ mol} iyon) ve III. kapta 100 g100\text{ g} suda iyonlaşarak çözünen 0,1 mol0,1\text{ mol} MgCl2\text{MgCl}_2 (0,3 mol0,3\text{ mol} iyon) bulunmaktadır. Tanecik derişimleri hesaplandığında I. kapta 1 m1\text{ m}, II. kapta 1 m1\text{ m} ve III. kapta 3 m3\text{ m} tanecik olduğu görülür. Tanecik derişimi arttıkça donma noktası daha fazla düşeceğinden, donmaya başlama sıcaklıkları arasındaki ilişki T1=T2>T3T_1 = T_2 > T_3 olur.

Adım Adım Çözüm

1
Her bir kaptaki çözünen maddelerin suda nasıl çözündüğü belirlenir ve suya verdikleri tanecik sayıları hesaplanır.
Glukoz moleküler çözünerek 1 tanecik verir. NaCl\text{NaCl} iyonik çözünerek 2 iyon (Na+\text{Na}^+ ve Cl\text{Cl}^-) verir. MgCl2\text{MgCl}_2 iyonik çözünerek 3 iyon (Mg2+\text{Mg}^{2+} ve 2Cl2\text{Cl}^-) verir.
Koligatif özellikler çözeltideki toplam tanecik (iyon veya molekül) derişimine bağlıdır.
2
Çözünen maddelerin mol sayıları ve suya verdikleri tanecik sayıları kullanılarak her bir kaptaki toplam tanecik mol sayıları hesaplanır.
I. kapta: 0,1 mol×1=0,1 mol0,1\text{ mol} \times 1 = 0,1\text{ mol} tanecik. II. kapta: 0,1 mol×2=0,2 mol0,1\text{ mol} \times 2 = 0,2\text{ mol} tanecik. III. kapta: 0,1 mol×3=0,3 mol0,1\text{ mol} \times 3 = 0,3\text{ mol} tanecik.
Çözeltideki toplam tanecik sayısını bulmak için madde miktarı ile tanecik sayısı çarpılmalıdır.
3
Toplam tanecik mol sayıları, çözücü (su) kütlelerine bölünerek kaplardaki toplam tanecik derişimleri karşılaştırılır.
I. kap için derişim: 0,1 mol/0,1 kg=1 m0,1\text{ mol} / 0,1\text{ kg} = 1\text{ m}. II. kap için derişim: 0,2 mol/0,2 kg=1 m0,2\text{ mol} / 0,2\text{ kg} = 1\text{ m}. III. kap için derişim: 0,3 mol/0,1 kg=3 m0,3\text{ mol} / 0,1\text{ kg} = 3\text{ m}. Derişim ilişkisi: III > I = II.
Donma noktası alçalması toplam tanecik derişimi ile doğru orantılıdır.
4
Toplam tanecik derişimi ile donma noktası alçalması arasındaki ilişki kullanılarak çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıkları kıyaslanır.
Toplam tanecik derişimi en fazla olan III. kabın donma noktası en çok düşer (en düşük olur). I ve II. kapların tanecik derişimleri eşit olduğundan donma noktaları eşittir. Donma sıcaklıkları ilişkisi: T1=T2>T3T_1 = T_2 > T_3 şeklindedir.
Tanecik derişimi arttıkça donma noktası daha fazla düşer.

Anahtar Kavram

Çözeltilerin Donma Noktası Alçalması ve Toplam Tanecik Derişimi İlişkisi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla