Soru

Zorluk: OrtaKaynama, Kaynama Noktasını Etkileyen Faktörler ve Bağıl Nem

Antalya kıyısında (deniz seviyesi, 1 atm1\text{ atm} dış basınç) ve Toros Dağları'nın yüksek bir yaylasında (08 atm0{}8\text{ atm} dış basınç) özdeş kaplarda bulunan sıvılarla ilgili aşağıdaki çalışma yapılmaktadır:

* Antalya kıyısında: 25 C25\text{ }^\circ\text{C}'de saf su (I) ve 25 C25\text{ }^\circ\text{C}'de saf dietil eter (II) kapları bulunmaktadır.
* Toros Dağları'nda: 25 C25\text{ }^\circ\text{C}'de saf su (III) kabı bulunmaktadır.

Aynı sıcaklıkta su molekülleri arasındaki çekim kuvveti, dietil eter molekülleri arasındaki çekim kuvvetinden büyüktür.

Buna göre, bu sıvı örnekleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. I ve III sıvılarının aynı sıcaklıktaki denge buhar basınçları birbirine eşittir.Cevap
  2. B
    Toros Dağları'nda dış basınç daha düşük olduğu için III sıvısının denge buhar basıncı, I sıvısınınkinden daha yüksektir.
  3. C
    I sıvısının molekül içi hidrojen bağları, II sıvısının molekül içi bağlarından daha zayıf olduğu için I sıvısının kaynamaya başlama sıcaklığı daha düşüktür.
  4. D
    Aynı sıcaklıkta denge buhar basıncı en büyük olan sıvı I'dir.
  5. E
    Sıvıların kaynamaya başlama sıcaklıkları arasındaki ilişki II > III > I şeklindedir.

Cevap

I ve III sıvılarının aynı sıcaklıktaki denge buhar basınçları birbirine eşittir.
I ve III sıvılarının her ikisi de 25 °C sıcaklıkta bulunan saf su örnekleridir. Denge buhar basıncı sıvının türüne, saflığına ve sıcaklığına bağlı olup dış basınçtan etkilenmez. Dolayısıyla, bulundukları ortamların dış basınçları farklı olsa bile I ve III sıvılarının denge buhar basınçları birbirine eşittir.

Adım Adım Çözüm

1
Denge buhar basıncını etkileyen faktörleri belirlemek.
Denge buhar basıncı sadece sıvının cinsine, saflığına ve sıcaklığına bağlıdır; dış basınca veya bulunulan yerin yüksekliğine bağlı değildir.
Dış basınç farkının buhar bas��ncına bir etkisi olmadığını saptamak için bu kural hatırlanmalıdır.
2
Aynı sıcaklıktaki sıvıların buhar basınçlarını karşılaştırmak.
I ve III sıvılarının her ikisi de 25 °C'deki saf sudur. Bu nedenle buhar basınçları eşittir (PI=PIIIP_{\text{I}} = P_{\text{III}}). Dietil eterin (II) çekim kuvveti sudan zayıf olduğu için buhar basıncı sudan daha büyüktür (PII>PI=PIIIP_{\text{II}} > P_{\text{I}} = P_{\text{III}}).
Sıvı türünün ve sıcaklığın buhar basıncına olan etkisini belirlemek için bu karşılaştırma yapılır.
3
Dış basınç ve moleküller arası çekim kuvvetinin kaynama noktasına etkisini analiz etmek.
Dış basınç arttıkça kaynama noktası yükselir. Antalya'da (1 atm) bulunan suyun (I) kaynama noktası, Toroslar'da (0,8 atm) bulunan suyun (III) kaynama noktasından yüksektir (TI>TIIIT_{\text{I}} > T_{\text{III}}). Çekim kuvveti zayıf olan dietil eterin (II) kaynama noktası en düşüktür (TI>TIII>TIIT_{\text{I}} > T_{\text{III}} > T_{\text{II}}).
Kaynamaya başlama sıcaklıklarının karşılaştırıldığı seçenekleri doğrulamak için bu analiz gereklidir.

Anahtar Kavram

Denge buhar basıncı dış basınca bağlı değildir; kaynama noktası ise dış basınç ve moleküller arası çekim kuvveti arttıkça artar.
Bu soruyu puanla