Karışımlar

50 soru

Soru 1Soru

Bir şef, hazırlayacağı tatlı için başlangıçta kütlece %12\%12'lik 250 g250\text{ g} şekerli su çözeltisi hazırlamıştır. Şerbetin kıvamını artırmak amacıyla çözeltiden sıcaklık değiştirilmeden 60 g60\text{ g} su buharlaştırılmış ve ardından kaba 10 g10\text{ g} şeker katısı eklenerek tamamen çözünmesi sağlanmıştır.

Buna göre, son durumda elde edilen şerbetin kütlece yüzde derişimi kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 20

Cevap

Son durumda elde edilen şerbetin kütlece yüzde derişimi %20'dir.
Son şerbet karışımının kütlece yüzde derişimi hesaplanırken, çözünen şeker kütlesi (40 g) toplam çözelti kütlesine (200 g) bölünür. Bu oranlama sonucunda kütlece yüzde derişim %20 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıç çözeltisindeki şeker ve su kütlelerini hesaplamak.
Çözünen şeker kütlesi 30 g30\text{ g}, su kütlesi ise 220 g220\text{ g} olarak bulunur.
Kütlece %12\%12'lik 250 g250\text{ g} şekerli su çözeltisinde çözünmüş şeker kütlesi 250×012=30 g250 \times 0{}12 = 30\text{ g}'dır. Çözücü (su) kütlesi ise toplam kütleden şeker kütlesi çıkarılarak 25030=220 g250 - 30 = 220\text{ g} bulunur.
2
Su buharlaştırma işleminden sonra kalan su kütlesini bulmak.
Kalan su kütlesi 160 g160\text{ g}'dır.
Sıcaklık değiştirilmeden 60 g60\text{ g} su buharlaştırıldığı için çözücü kütlesi 22060=160 g220 - 60 = 160\text{ g} değerine düşer. Buharlaşan su çözünen şeker miktarını etkilemez.
3
Şeker eklendikten sonraki son şeker ve toplam çözelti kütlelerini hesaplamak.
Son şeker kütlesi 40 g40\text{ g}, toplam çözelti kütlesi ise 200 g200\text{ g}'dır.
Çözeltiye 10 g10\text{ g} şeker eklendiğinde şeker kütlesi 30+10=40 g30 + 10 = 40\text{ g} olur. Son durumdaki toplam çözelti kütlesi ise kalan su ve şeker kütlelerinin toplamından 160 g+40 g=200 g160\text{ g} + 40\text{ g} = 200\text{ g} (veya başlangıç kütlesi üzerinden 25060+10=200 g250 - 60 + 10 = 200\text{ g}) olarak bulunur.
4
Son çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplamak.
Kütlece yüzde derişim %20\%20 olarak bulunur.
Kütlece yüzde derişim formülü Ku¨tlece % Deris¸im=mc¸o¨zu¨nenmc¸o¨zelti×100\text{Kütlece \% Derişim} = \frac{m_{\text{çözünen}}}{m_{\text{çözelti}}} \times 100 şeklindedir. Değerler yerine yazıldığında 40200×100=%20\frac{40}{200} \times 100 = \%20 elde edilir.

Anahtar Kavram

Kütlece yüzde derişim hesaplamalarında çözünen eklenmesi veya su buharlaştırılması işlemlerinin çözünen ve toplam çözelti kütlelerine etkisinin doğru analiz edilmesi.
Soru 2Soru

Aynı sıcaklıkta kütlece %10\%10’luk 100 g100\text{ g} tuzlu su çözeltisi ile kütlece %30\%30’luk 300 g300\text{ g} tuzlu su ��özeltisi karıştırıldığında, oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi, karıştırılan çözeltilerin yüzde derişimlerinin aritmetik ortalaması olan %20\%20’ye eşit olur.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: False

Cevap

Çözeltilerin kütleleri eşit olmadığından, oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi aritmetik ortalamaya (kütlece %20) eşit olamaz. Kütlesi büyük olan ��özeltinin derişimine daha yakın (%25) olur. Bu nedenle verilen ifade yanlıştır.
İki çözelti karıştırıldığında oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi, karıştırılan çözeltilerin kütlece yüzde derişimlerinin ağırlıklı ortalamasıdır. Çözelti kütleleri eşit olmadığından, son derişim kütlesi büyük olan çözeltinin derişimine daha yakın olur. Kütlesi büyük olan çözelti kütlece %30\%30’luk çözelti olduğundan son derişim %20\%20’den büyük çıkmalıdır. Hesaplamalar sonucunda da derişim %25\%25 olarak bulunduğundan ifade yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Karıştırılan çözeltilerdeki çözünmüş tuz kütleleri ayrı ayrı hesaplanır.
Birinci çözeltide 100×010=10 g100 \times 0{}10 = 10\text{ g} tuz, ikinci çözeltide 300×030=90 g300 \times 0{}30 = 90\text{ g} tuz olmak üzere toplam 10 g+90 g=100 g10\text{ g} + 90\text{ g} = 100\text{ g} çözünmüş tuz vardır.
Kütlece yüzde derişim formülünü uygulamak için karışımdaki toplam çözünen kütlesinin bulunması gerekir.
2
Karışımın toplam kütlesi hesaplanır.
Toplam çözelti kütlesi 100 g+300 g=400 g100\text{ g} + 300\text{ g} = 400\text{ g} olur.
Kütlenin korunumu kanunu gereği, karışımdaki bileşenlerin kütleleri toplamı son çözeltinin kütlesine eşittir.
3
Oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi hesaplanır.
Yeni Deris¸im=100 g (tuz)400 g (c¸o¨zelti)×100=%25\text{Yeni Derişim} = \frac{100\text{ g (tuz)}}{400\text{ g (çözelti)}} \times 100 = \%25 olarak bulunur.
Toplam çözünen kütlesinin toplam çözelti kütlesine oranının 100 ile çarpımı son çözeltinin kütlece yüzde derişimini verir.

Anahtar Kavram

Farklı derişimlerdeki çözeltiler karıştırıldığında son çözeltinin kütlece yüzde derişiminin kütlece ağırlıklı ortalama yöntemiyle hesaplanması.
Soru 3Soru

Karışımlar ve karışımların sınıflandırılması ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Çözeltiler homojen karışımlardır ve içlerinden gönderilen ışık demetini saçmadıkları için Tyndall etkisi göstermezler.

Cevap

Çözeltilerin homojen karışım olması ve Tyndall etkisi göstermemesi
Çözeltilerde dağılan tanecik boyutu 1 nm1\text{ nm}'den küçük olduğundan, bu karışımlar içinden geçen görünür ışık demetini saçamazlar ve Tyndall etkisi göstermezler. Bu özellik çözeltileri kolloitlerden ve süspansiyonlardan ayıran temel optik özelliktir.

Adım Adım Çözüm

1
Çözeltilerin tanecik boyutu ve optik özellikleri (Tyndall etkisi) arasındaki ilişkiyi analiz etmek.
Çözeltilerde dağılan tanecik boyutu 1 nm1\text{ nm}'den küçük olduğundan, içlerinden geçen ışık demeti saçılmaz ve Tyndall etkisi gözlenmez. Bu ifade doğrudur.
Seçeneklerdeki doğru ifadeyi tespit etmek.
2
Etil alkol-su karışımının özelliğini ve ayırma yöntemini değerlendirmek.
Etil alkol ve su birbirinde tamamen çözünerek homojen bir karışım (çözelti) oluşturur. Ayırma hunisi ise birbiri içinde çözünmeyen heterojen sıvı-sıvı karışımları (emülsiyonları) ayırmak için kullanılır.
Etil alkol ve suyun ayırma hunisiyle ayrıştırılabileceği iddiasının neden yanlış olduğunu açıklamak.
3
Su ve karbon tetraklorür karışımının homojenliğini ve molek��ller arası etkileşimlerini incelemek.
Su polar, karbon tetraklorür (CCl4CCl_4) apolardır. Polar ve apolar maddeler birbiri içinde çözünmez, dolayısıyla heterojen bir karışım oluştururlar. Homojen çözelti oluşturdukları iddiası yanlıştır.
Polar ve apolar maddelerin karışma eğilimini açıklamak.
4
Çözelti hacminin denge buhar basıncına etkisini incelemek.
Denge buhar basıncı sıvının cinsine, sıcaklığına ve saflığına bağlıdır; çözelti hacmine veya miktarına bağlı değildir. Hacim iki katına çıktığında buhar basıncı değişmez.
Buhar basıncının hacimle değişeceği iddiasının neden yanlış olduğunu açıklamak.
5
Sodyum klorür ve şeker çözeltilerinin donma noktalarını toplam tanecik derişimi üzerinden karşılaştırmak.
1 M NaCl1\text{ M } NaCl çözeltisi suya 2 iyon verdiğinden toplam tanecik derişimi 2 M2\text{ M} olurken, 1 M1\text{ M} şeker moleküler çözündüğü için tanecik derişimi 1 M1\text{ M} olur. Bu nedenle NaClNaCl çözeltisinin donmaya başlama sıcaklığı daha düşüktür.
Eşit molar derişimdeki iyonik ve moleküler çözeltilerin donma noktalarının neden eşit olamayacağını açıklamak.

Anahtar Kavram

Karışımların sınıflandırılması, çözeltilerin genel özellikleri ve kolloidlerden ayırt edilmesi.
Soru 4Soru

Aşağıda verilen günlük hayattan karışım örneklerini, karşılarında bulunan en uygun karışım sınıflandırmasıyla eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

Tuzlu su
Zeytinyağı-su karışımı
Tebeşir tozu-su karışımı

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Tuzlu su çözeltiyle, zeytinyağı-su emülsiyonla, tebeşir tozu-su ise süspansiyonla eşleşir.
Tuzlu su homojen bir karışım olup çözeltidir. Zeytinyağı-su birbiri içinde çözünmeyen sıvı-sıvı heterojen karışımı (emülsiyon), tebeşir tozu-su ise katı-sıvı heterojen karışımıdır (süspansiyon).

Adım Adım Çözüm

1
Tuzlu suyun bileşenlerini incelemek.
Tuz su içinde tamamen çözünür ve tek bir faz oluşturur.
Çözeltiler homojen karışımlardır ve çözünme olayı sonucunda oluşurlar.
2
Zeytinyağı-su karışımının faz durumunu incelemek.
Birbiri içinde çözünmeyen iki sıvı fazı gözlenir.
Sıvı-sıvı heterojen karışımlar emülsiyon olarak sınıflandırılır.
3
Tebeşir tozu-su karışımını incelemek.
Katı tebeşir tozu tanecikleri su içerisinde çözünmeden dağılır.
Katı-sıvı heterojen karışımlar süspansiyon olarak sınıflandırılır.

Anahtar Kavram

Karışımların homojen ve heterojen olarak sınıflandırılması ve bu karışımların günlük hayattaki karşılıkları.
Tahmini Süre:1m 0s
Soru 5Soru

Bir araştırmacı; NH3NH_3, BF3BF_3 ve CH3OHCH_3OH bileşiklerinin oda koşullarında su (H2OH_2O) içerisindeki çözünme davranışlarını ve bu süreçteki tanecikler arası etkileşimleri incelemektedir.

Araştırmacı bu süreçlerle ilgili aşağıdaki değerlendirmeleri yapmıştır:

I. NH3NH_3 sıvısı suda çözünürken su molekülleri ile arasında hidrojen bağları kurulur; bu bağlar NH3NH_3 molekülünün kendi içindeki polar kovalent NHN-H bağlarından daha güçlüdür.
II. BF3BF_3 molekülündeki BFB-F bağları polar kovalent karakterde olduğundan, BF3BF_3 katısı polar bir çözücü olan su içerisinde dipol-dipol etkileşimleri kurarak iyi çözünür.
III. CH3OHCH_3OH sıvısının suda çözünmesi bir hidratasyon olayıdır ve bu süreçte su ile metanol molekülleri arasında etkin etkileşim türü hidrojen bağıdır.

Buna göre, araştırmacının yaptığı değerlendirmelerden hangileri yanlıştır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II ifadelerinin yanlış olduğunu belirten seçenek
I ve II ifadelerinin yanlış olduğunu belirten seçenek doğrudur. Çünkü I. ifadede belirtilen hidrojen bağı, moleküller arası fiziksel bir etkileşim olup molekülün kendi içindeki kimyasal polar kovalent NHN-H bağlarından çok daha zayıftır. II. ifadede belirtilen BF3BF_3 molekülü ise, polar bağlar içermesine rağmen simetrik yapısından dolayı apolardır ve polar su molekülleriyle dipol-dipol etkileşimi kuramaz, suda iyi çözünmez. III. ifade ise doğrudur; suyun çözücü olduğu bu olay hidratasyondur ve etkin etkileşim hidrojen bağıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci ifadeyi incelemek: Amonyak (NH3NH_3) molekülleri ile su molekülleri arasında hidrojen bağı kurulur. Ancak hidrojen bağı fiziksel (zayıf) bir etkileşimdir. Molekülün kendi içindeki NHN-H bağları ise kimyasal (güçlü) polar kovalent bağlardır. Kimyasal bağlar, fiziksel bağlardan her zaman çok daha güçlüdür.
I. ifade yanlıştır.
Hidrojen bağının kovalent bağdan daha güçlü olduğu iddiası kimya prensiplerine aykırıdır.
2
İkinci ifadeyi incelemek: Bor triflorür (BF3BF_3) molekülünde merkez atom olan Bor (BB) üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz ve molekül geometrisi düzlem üçgendir. Bu nedenle, BFB-F bağları polar olsa bile dipol momentleri birbirini sıfırlar ve molekül apolar olur. Su ise polar bir çözücüdür. 'Benzer benzeri çözer' ilkesine göre apolar olan BF3BF_3, polar olan suda iyi çözünmez ve aralarında dipol-dipol değil, dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi oluşur.
II. ifade yanlıştır.
Bağ polarlığı ile molekül polarlığı farklı kavramlardır. Molekülün apolar olması su ile dipol-dipol etkileşimi kurmasını engeller.
3
Üçüncü ifadeyi incelemek: Metanol (CH3OHCH_3OH) polar bir moleküldür ve yapısında OO atomuna doğrudan bağlı HH atomu içerir. Su (H2OH_2O) da polar olup yapısında OO atomuna bağlı HH atomları bulundurur. Bu iki madde karıştığında aralarında hidrojen bağı kurulur ve bu en etkin zayıf etkileşimdir. Çözücünün su olduğu çözünme olayları hidratasyon (su ile sarılma) olarak adlandırılır.
III. ifade doğrudur.
Metanolün suda çözünmesi hidratasyon tanımına ve zayıf etkileşim kurallarına tamamen uygundur.
4
Genel değerlendirme ve sonuç seçimi: Araştırmacının yaptığı değerlendirmelerden hangilerinin yanlış olduğunu belirlemek.
I ve II ifadeleri yanlıştır.
Soru kökünde yanlış olan ifadeler sorulduğu için I ve II ifadelerini içeren seçenek doğru cevaptır.

Anahtar Kavram

Çözünme sürecinde tanecikler arası etkileşimlerin gücü, molekül polarlığı (ve polar bağ kavramı farkı) ile hidratasyon/solvatasyon kavramları.
Soru 6Soru

Sıvı-sıvı heterojen karışımlara emülsiyon adı verilir.

Buna göre, aşağıdaki karışımlardan hangisi emülsiyon sınıfına örnek olarak gösterilebilir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Zeytinyağı - su karışımı

Cevap

Zeytinyağı - su karışımı, birbiri içinde çözünmeyen iki sıvının oluşturduğu sıvı-sıvı heterojen bir karışım olduğundan emülsiyon sınıfına girer.
Zeytinyağı polar olmayan (apolar), su ise polar yapıda olan iki sıvıdır. Bu iki sıvı birbiri içerisinde çözünmeyerek heterojen bir sıvı-sıvı karışımı oluşturur. Bu tür karışımlar kimyada emülsiyon olarak tanımlanır.

Adım Adım Çözüm

1
Emülsiyon teriminin tanımını analiz edin.
Emülsiyon; sıvı bir fazın, kendisiyle karışmayan başka bir sıvı faz içinde heterojen olarak dağılmasıyla oluşan sistemlerdir (sıvı-sıvı heterojen karışım).
Karışımları doğru sınıflandırmak için öncelikle hedef karışım türünün tanımını netleştirmek gerekir.
2
Seçeneklerde verilen maddelerin fiziksel hallerini ve birbirleri içindeki çözünürlüklerini değerlendirin.
Zeytinyağı ve suyun her ikisi de sıvı fazdadır. Polar-apolar yapı farkından dolayı birbiri içinde çözünmezler ve heterojen bir karışım oluştururlar. Dolayısıyla bu karışım bir emülsiyondur. Diğer seçeneklerdeki etil alkol-su ve aseton-su karışımları homojen çözeltilerdir. Sert su-sabun karışımı ise çökelme sonucu süspansiyon (katı-sıvı) oluşturur.
Tanıma uyan tek seçeneği belirleyerek doğru cevaba ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Birbiri içinde çözünmeyen sıvı-sıvı heterojen karışımlar emülsiyon olarak adlandırılır.
Soru 7Soru

Aşağıdaki maddelerin birbiri içerisinde çözünmesi sırasında tanecikler arasında oluşan etkin zayıf etkileşim türlerini doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

H2OH_2O (su) ve CH3OHCH_3OH (metanol) molekülleri arası
H2OH_2O (su) ve NaClNaCl (yemek tuzu) tanecikleri arası
CCl4CCl_4 (karbon tetraklorür) ve I2I_2 (iyot) molekülleri arası

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Su ve metanol molekülleri arasında hidrojen bağı; su ve yemek tuzu tanecikleri arasında iyon-dipol etkileşimi; karbon tetraklorür ve iyot molekülleri arasında London kuvvetleri etkindir.
Su ile metanol arasındaki etkin etkileşim hidrojen bağıdır çünkü her iki polar molekül de oksijene bağlı hidrojen içerir. Su ile yemek tuzu arasındaki etkileşim iyon-dipol etkileşimidir çünkü yemek tuzu iyonlarına ayrışırken su polar moleküllerden oluşur. Karbon tetraklorür ile iyot arasındaki etkileşim ise London kuvvetleridir çünkü her iki madde de apolardır.

Adım Adım Çözüm

1
H2OH_2O ve CH3OHCH_3OH tanecikleri arasındaki etkileşim türü belirlenir.
H2OH_2O polar bir moleküldür ve OHO-H bağı içerir. CH3OHCH_3OH da polar bir moleküldür ve OHO-H bağı içerir. Her ikisinde de HH atomu doğrudan OO atomuna bağlı olduğu için aralarında kurulan etkin etkileşim hidrojen bağıdır.
Flor, oksijen ve azot (F,O,NF, O, N) atomlarına bağlı hidrojen atomu içeren polar molek��ller kendi aralarında ve birbirleriyle hidrojen bağı oluştururlar.
2
H2OH_2O ve NaClNaCl tanecikleri arasındaki etkileşim türü belirlenir.
H2OH_2O polar yapısından dolayı dipol oluşturur. NaClNaCl ise iyonik bir bileşiktir ve çözündüğünde Na+Na^+ ve ClCl^- iyonlarını verir. Bu tanecikler arasında iyon-dipol etkileşimi oluşur.
İyonik bileşiklerin polar çözücülerde çözünmesi sırasında iyonlar ile polar moleküllerin kısmi yükleri arasında iyon-dipol bağları kurulur.
3
CCl4CCl_4 ve I2I_2 tanecikleri arasındaki etkileşim türü belirlenir.
CCl4CCl_4 simetrik yapısından dolayı apolardır ve indüklenmiş dipol oluşturur. I2I_2 de apolar bir moleküldür ve indüklenmiş dipol oluşturur. İki apolar tanecik arasındaki tek ve etkin zayıf etkileşim London kuvvetleridir.
Apolar moleküllerin kalıcı kutupları yoktur, bu nedenle aralarındaki etkileşim anlık dipollenmeler sonucu oluşan London kuvvetleridir.

Anahtar Kavram

Çözünme sürecinde 'benzer benzeri çözer' ilkesi gereği, çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki zayıf etkileşimlerin türü ve gücü çözünme olayını belirler.
Soru 8Soru

Kimya laboratuvarında çözünme sürecini inceleyen bir öğrenci, seçtiği çözücü ve çözünen maddeleri karıştırarak bir çözelti hazırlamak istiyor.

Buna göre, aşağıda verilen madde çiftlerinden hangisinin birbiri içerisinde iyi çözünmesi ve çözünme sürecinde tanecikler arasında iyon-dipol etkileşimlerinin etkin olması beklenir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: KClKCl ve H2OH_2O

Cevap

Potasyum klorür (KClKCl) ve su (H2OH_2O) çiftinin birbiri içerisinde iyi çözünmesi ve aralarında iyon-dipol etkileşimi kurması beklenir.
Potasyum klorür (KClKCl) iyonik yapıda bir tuzdur. Su (H2OH_2O) ise polar bir çözücüdür. Bu iki madde karıştırıldığında KClKCl kristalindeki K+K^+ ve ClCl^- iyonları ile polar su moleküllerinin kısmi yükleri (dipolleri) arasında iyon-dipol etkileşimleri oluşur. Bu etkileşimler sayesinde tuz suda yüksek oranda çözünür.

Adım Adım Çözüm

1
Karıştırılan maddelerin kimyasal türlerini ve bağ yapılarını (iyonik veya kovalent) belirlemek.
KClKCl bileşiği iyonik bağlı bir katıdır. H2OH_2O, C2H5OHC_2H_5OH ve HClHCl polar kovalent yapılı moleküllerdir. I2I_2, C6H6C_6H_6 ve CCl4CCl_4 ise apolar kovalent yapılı moleküllerdir.
Çözünme sürecindeki etkileşimleri doğru yorumlayabilmek için öncelikle maddelerin iyonik veya polar/apolar kovalent yapıda olup olmadığını belirlemek gerekir.
2
Maddelerin birbiri içindeki çözünürlüklerini ve aralarındaki baskın etkileşim türlerini analiz etmek.
İyonik bir bileşik olan KClKCl, polar bir çözücü olan H2OH_2O içinde çözündüğünde, tuzun iyonları ile su moleküllerinin kutupları (dipolleri) arasında iyon-dipol etkileşimleri kurulur ve iyi bir çözünme gerçekleşir.
Benzer benzeri çözer ilkesine göre polar çözücüler iyonik bileşikleri iyi çözer ve bu süreçteki en etkin zayıf etkileşim iyon-dipol etkileşimidir.

Anahtar Kavram

Çözünme sürecinde tanecikler arası etkileşimler ve benzer benzeri çözer ilkesi
Tahmini Süre:1m 0s
Soru 9Soru

Bir öğrenci, süzgeç kâğıdından geçebilen ve bekletildiğinde faz ayrışması (çökelme) gerçekleşmeyen berrak sıvı bir karışımın homojen bir çözelti mi yoksa heterojen bir kolloid mi olduğunu belirlemek istemektedir. Buna göre, öğrencinin karışıma bir ışık demeti göndererek Tyndall etkisi gözlemi yapmasının bu ayrımı sağlamak için tek başına yeterli bir yöntem olduğu iddiası doğru mudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: True

Cevap

İddia doğrudur. Tyndall etkisi (ışık saçılması), süzgeç kâğıdından geçen ve çökelme yapmayan çözelti ile kolloid karışımlarını birbirinden ayırt etmek için kullanılan tek başına yeterli ve kesin bir yöntemdir.
İddia doğrudur çünkü çözeltiler ile kolloidleri ayırt etmede Tyndall etkisi tek başına yeterli bir yöntemdir. Çözeltiler ışık demetini saçmazken kolloidler saçar.

Adım Adım Çözüm

1
Karışım türlerinin fiziksel özelliklerini karşılaştırın.
Hem çözeltiler hem de kolloidler süzgeç kâğıdından geçebilir ve bekletildiğinde yer çekimi etkisiyle faz ayrışması (çökelme) göstermezler. Bu özellikler iki karışım türünü ayırt etmek için kullanılamaz.
Her iki karışımın da filtre edilme ve çökelme davranışları benzerdir.
2
Karışımların tanecik boyutlarını inceleyin.
Çözeltilerde dağılan tanecik boyutu 1 nm1\text{ nm}'den küçükken, kolloidlerde 1 nm1\text{ nm} ile 1000 nm1000\text{ nm} arasındadır.
Tanecik boyutu farkı, karışımların ışıkla etkileşimini doğrudan belirler.
3
Tyndall etkisinin (ışık saçılması) ayırt ediciliğini değerlendirin.
Çözeltiler ışığı saçmazken, kolloidler ışığı saçarak ışık demetinin yolunu görünür kılar. Bu durum iki karışımı kesin olarak ayırır.
Tyndall etkisi, tanecik boyutu sınırlarına dayalı optik bir fark oluşturur.

Anahtar Kavram

Çözelti ve kolloidlerin tanecik boyutu farkına dayalı olarak Tyndall etkisi yardımıyla ayırt edilmesi.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 10Soru

Aşağıda verilen çözünme süreci ile ilgili olay veya tanımlamaları, bu olaylara karşılık gelen en uygun kimyasal terim veya etkileşim türleriyle eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

NaClNaCl katısının suda çözünmesi sürecinde oluşan çözeltide, iyonların su molekülleri tarafından çevrelenmesi olayı
I2I_2 katısının polar bir sıvı olan CH3OHCH_3OH içerisinde az miktarda da olsa çözünmesi sırasında oluşan etkin zayıf etkileşim türü
NH3NH_3 gazı ile H2OH_2O sıvısı karıştırıldığında çözücü ve çözünen molekülleri arasında kurulan en etkin etkileşim türü
NaClNaCl katısının apolar bir sıvı olan C6H6C_6H_6 (benzen) içerisinde çözünmemesinin nedeni olan ve iyonlar ile benzen molekülleri arasında oluşan zayıf etkileşim türü

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Çözünme sürecinde NaClNaCl'nin su molekülleriyle sarılması 'hidratasyon' ile; I2I_2 ve CH3OHCH_3OH arasındaki etkileşim 'dipol - indüklenmiş dipol etkileşimi' ile; NH3NH_3 ve H2OH_2O arasındaki en etkin etkileşim 'hidrojen bağı' ile; NaClNaCl'nin C6H6C_6H_6 içerisinde çözünmemesine neden olan etkileşim ise 'iyon - indüklenmiş dipol etkileşimi' ile eşleşir.
Verilen tanımlamalarda; suyla sarılma hidratasyonla, iyot ile metanol arasındaki etkileşim dipol-indüklenmiş dipolle, amonyak ile su arasındaki bağ hidrojen bağıyla ve sodyum klorürün benzenle çözünmeme nedeni olan etkileşim iyon-indüklenmiş dipolle eşleşir.

Adım Adım Çözüm

1
NaClNaCl tuzunun suda çözünme sürecindeki terimi belirleyin.
Sodyum klorür tuzu suda çözündüğünde, Na+Na^+ ve ClCl^- iyonlarının su (H2OH_2O) molekülleri (polar çözücü) tarafından sarılması olayı 'hidratasyon' olarak tanımlanır. Eğer çözücü su dışında bir sıvı olsaydı bu olay 'solvatasyon' adını alırdı.
Çözücünün su olduğu durumlarda iyonların etrafının sarılmasını tanımlayan özel terimi doğru belirlemek.
2
I2I_2 katısı ile CH3OHCH_3OH sıvısı arasındaki etkin etkileşimi analiz edin.
İyot (I2I_2) aynı ametal atomlarından oluştuğu için apolar bir moleküldür ve tanecikleri geçici kutuplanmaya (indüklenmiş dipol) sahiptir. Metanol (CH3OHCH_3OH) ise asimetrik yapıda olduğundan polar bir moleküldür ve kalıcı kutuplara (dipol) sahiptir. Bu iki madde arasındaki etkileşim 'dipol - indüklenmiş dipol etkileşimi'dir.
Maddelerin polarlık durumlarını inceleyerek aralarındaki baskın etkileşimi saptamak.
3
NH3NH_3 gazı ile H2OH_2O sıvısı arasındaki en etkin etkileşimi tespit edin.
Hem amonyak (NH3NH_3) hem de su (H2OH_2O) molekülleri polar yapıdadır. Ayrıca her ikisinde de F, O, N atomlarına doğrudan bağlı hidrojen (H) atomu bulunur. Dolayısıyla, bu iki molekül arasında kurulabilecek en güçlü ve en etkin fiziksel bağ 'hidrojen bağı'dır.
Moleküller arası en güçlü zayıf etkileşimi belirlemek için hidrojen bağı kriterlerini sorgulamak.
4
NaClNaCl'nin benzen (C6H6C_6H_6) içerisinde çözünmeme nedenini ve oluşan etkileşimi inceleyin.
NaClNaCl iyonik bağlı bir bileşiktir ve çözündüğünde ortama iyon verir. Benzen (C6H6C_6H_6) ise sadece karbon ve hidrojenden oluşan apolar bir hidrokarbondur (indüklenmiş dipol oluşturur). Bu ikisi arasında oluşan etkileşim 'iyon - indüklenmiş dipol etkileşimi'dir. Bu etkileşim oldukça zayıf olduğundan NaClNaCl benzen içerisinde çözünmez.
Çözünmeme durumunda oluşan etkileşimin türünü ve çözünmeye katkısını açıklamak.

Anahtar Kavram

Çözünme sürecinde benzer benzeri çözer ilkesi uyarınca, çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki zayıf etkileşim türlerinin belirlenmesi ile hidratasyon ve solvatasyon kavramlarının ayrımı.
Soru 11Soru

Ev yapımı bir meyve şurubu hazırlamak için kütlece %20\%20'lik şeker çözeltisi kullanılması planlanmaktadır. Bu amaçla 80 g80\text{ g} şeker kullanılarak hazırlanan şeker çözeltisinde şurubun istenen derişimde olması için kaç gram saf su kullanılmalıdır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 320320

Cevap

İstenen derişimde şurup hazırlamak için kullanılması gereken saf su miktarı 320 g320\text{ g} olmalıdır.
Kütlece %20\%20'lik çözelti hazırlamak için 80 g80\text{ g} çözünen şeker kullanıldığında, bu şekerin toplam çözelti kütlesinin beşte birini oluşturması gerekir. Dolayısıyla toplam çözelti kütlesi 400 g400\text{ g} olmalıdır. Çözelti kütlesi çözünen ve çözücü kütlelerinin toplamı olduğundan (80 g+msu=400 g80\text{ g} + m_{\text{su}} = 400\text{ g}), gereken su miktarı 320 g320\text{ g} olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Kütlece yüzde derişim formülü yazılır.
Ku¨tlece % Deris¸im=mc¸o¨zu¨nenmc¸o¨zelti×100\text{Kütlece \% Derişim} = \frac{m_{\text{çözünen}}}{m_{\text{çözelti}}} \times 100
Kütlece yüzde derişim, çözünen kütlesinin toplam çözelti kütlesine oranının 100 ile çarpılmasıyla bulunur.
2
Verilen değerler formülde yerine konur.
20=8080+msu×10020 = \frac{80}{80 + m_{\text{su}}} \times 100
Şeker kütlesi (80 g80\text{ g}) ve hedef yüzde derişim (\%20) kullanılarak toplam çözelti kütlesi (80+msu80 + m_{\text{su}}) belirlenir.
3
Denklem çözülerek su kütlesi (msum_{\text{su}}) hesaplanır.
80+msu=400msu=320 g80 + m_{\text{su}} = 400 \Rightarrow m_{\text{su}} = 320\text{ g}
Matematiksel işlemler tamamlanarak çözeltide bulunması gereken saf su kütlesine ulaşılır.

Anahtar Kavram

Kütlece yüzde derişim formülü kullanılarak çözünen ve çözücü kütlelerinin hesaplanması.

Alternatif Yöntem

Oran-orantı yöntemiyle çözüm yapılabilir: %20\%20'lik çözeltide 20 g20\text{ g} şeker için 80 g80\text{ g} su kullanılıyorsa, 80 g80\text{ g} şeker için kaç gram su kullanılmalıdır orantısından (4 katı) su kütlesi 320 g320\text{ g} olarak hesaplanır.
Tahmini Süre:1m 0s
Soru 12Soru

Kütlece %20\%20’lik tuzlu su çözeltisi hazırlamak isteyen bir öğrenci, 40 g40\text{ g} yemek tuzu (NaCl\text{NaCl}) kullanacaktır. Buna göre, bu öğrencinin hazırlayacağı çözeltide kaç gram su kullanması gerekir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 160

Cevap

Hazırlanacak çözeltide kullanılması gereken su kütlesi 160 g160\text{ g}'dır.
Kütlece yüzde derişim formülünden toplam çözelti kütlesi 200 g200\text{ g} olarak bulunur. Toplam kütleden 40 g40\text{ g} tuz kütlesi çıkarıldığında kullanılması gereken su kütlesi 160 g160\text{ g} olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Kütlece yüzde derişim formülünü yazarak toplam ��özelti kütlesini hesaplamak.
Toplam çözelti kütlesi 200 g200\text{ g} olarak bulunur.
Çözeltideki çözünen kütlesi ve yüzde derişim bilindiğinden, toplam çözelti kütlesine ulaşılabilir.
2
Toplam çözelti kütlesinden çözünen tuz kütlesini çıkararak gereken su kütlesini hesaplamak.
Gereken su kütlesi 160 g160\text{ g} olarak bulunur.
Çözelti kütlesi, çözünen (tuz) ve çözücü (su) kütlelerinin toplamına eşittir.

Anahtar Kavram

Kütlece yüzde derişim, çözünen kütlesinin toplam çözelti kütlesine oranının 100 ile çarpılmasıyla hesaplanır.
Soru 13Soru

Bir kimya öğretmeni, laboratuvarda öğrencilerine heterojen karışım türlerini ve bu karışımların özelliklerini açıklamak amacıyla özdeş kaplarda bulunan üç farklı karışım hazırlamıştır. Bu karışımlar üzerinde yapılan testlerin sonuçları aşağıda belirtilmiştir:

* I. karışım: Gönderilen ışık demeti saçılmaya uğramadan kar��şımın içinden geçmekte, süzgeç kağıdıyla süzüldüğünde ise kağıtta herhangi bir katı kalıntı kalmamaktadır.
* II. karışım: Gönderilen ışık demetinin yolu karışımın içinde net bir şekilde görülmekte (ışık saçılmakta), karışım uzun süre bekletildiğinde herhangi bir çökelme olmamakta ve sıradan süzgeç kağıtlarından geçebilmektedir.
* III. karışım: Karışım bekletildiğinde dipte katı bir faz birikmekte ve karışım süzme yöntemiyle bileşenlerine ayrılabilmektedir.

Buna göre, hazırlanan bu karışımlar ve özellikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: II. karışım heterojen bir kolloit olup, dağılan fazın tanecik boyutu 109 m10^{-9}\text{ m} ile 106 m10^{-6}\text{ m} arasındadır ve süzme yöntemiyle bileşenlerine ayrışmazken santrifüjleme yöntemiyle ayrıştırılabilir.

Cevap

II. karışım heterojen bir kolloit olup, dağılan fazın tanecik boyutu 109 m10^{-9}\text{ m} ile 106 m10^{-6}\text{ m} arasındadır ve süzme yöntemiyle bileşenlerine ayrışmazken santrifüjleme yöntemiyle ayrıştırılabilir.
Işığın saçıldığı (Tyndall etkisi), bekletildiğinde çökmediği ve süzgeç kağıdından geçebildiği belirtilen ikinci karışım kolloit sınıfına girer. Kolloitler heterojen karışımlardır ve dağılan fazın tanecik boyutu 109 m10^{-9}\text{ m} ile 106 m10^{-6}\text{ m} (1 nm1000 nm1\text{ nm} - 1000\text{ nm}) arasındadır. Bu tanecikler sıradan süzgeç kağıdındaki gözeneklerden geçebildiği için süzme ile ayrılmazlar; ancak santrifüjleme (yüksek hızda döndürme) yöntemiyle dibe çöktürülerek ayrıştırılabilirler. Bu nedenle bu ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Deneysel gözlemlere dayanarak karışım türlerini belirlemek.
I. karışım homojen (çözelti), II. karışım kolloit (heterojen), III. karışım süspansiyon (heterojen) olarak sınıflandırılır.
Çözeltiler ışığı saçmaz ve süzgeçten geçer; kolloitler Tyndall etkisiyle ışığı saçar, çökelmez ve süzgeçten geçer; süspansiyonlar ise yer çekimiyle çökelir ve süzgeçle süzülebilir.
2
Kolloit karışımların tanecik boyutu sınırlarını ve ayırma yöntemlerini analiz etmek.
Kolloitlerde dağılan fazın tanecik boyutu 109 m10^{-9}\text{ m} ile 106 m10^{-6}\text{ m} arasındadır. Bu tanecikler süzgeç kağıdından geçer fakat santrifüjleme ile çöktürülebilir.
Kolloitlerin fiziksel özellikleri ve ayırt edilme yöntemleri tanecik boyutuyla doğrudan ilişkilidir.
3
Diğer karışımların (çözelti ve süspansiyon) özelliklerine dair iddiaları kimyasal kavramlarla çürütmek.
Emülsiyonların ayırma hunisiyle doğrudan ayrılamayacağı, ışık saçılmasının fiziksel boyuta bağlı olduğu, kaynama noktası yükselmesinin toplam tanecik derişimine bağlı olduğu ve süspansiyona su eklemenin katı kütlesini değiştirmeyeceği belirlenir.
Çözünürlük, koligatif özellikler, bağ polarlığı ve faz ayrımı kurallarına göre diğer seçeneklerin yanlış olduğunu doğrulamak.

Anahtar Kavram

Heterojen karışımların (süspansiyon, emülsiyon, kolloit) ayırt edici özellikleri, tanecik boyutu sınırları ve Tyndall etkisi.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 14Soru

Aşağıda verilen kimyasal madde çiftleri ile bu çiftlerin bir araya gelmesiyle oluşan karışımlardaki çözünme durumları ve etkin tanecikler arası etkileşim türü/açıklamalarını en uygun şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

CH3OH(s)H2O(s)CH_3OH(s) - H_2O(s)
NaCl(k)H2O(s)NaCl(k) - H_2O(s)
I2(k)CS2(s)I_2(k) - CS_2(s)
CH4(g)H2O(s)CH_4(g) - H_2O(s)

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Metanol-su çifti su molekülleriyle hidrojen bağı kurarak hidratasyonla çözünür. Sodyum klorür-su çifti polar su molekülleriyle iyon-dipol etkileşimi kurarak hidratasyonla çözünür. İyot-karbon disülfür çifti apolar olduklarından London kuvvetleriyle solvatasyon gerçekleştirerek çözünür. Metan-su çifti arasında ise dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi kurulur ve çözünme gerçekleşmez.
Çözünme olayında benzer yapıdaki maddelerin birbiri içerisinde çözünmesi beklenir. Metanol ve su polar olup hidrojen bağları vasıtasıyla hidratasyon oluşturarak çözünür. Sodyum klorür iyonik olup polar su molekülleriyle iyon-dipol bağları kurarak hidratasyonla çözünür. İyot ve karbon disülfür apolar olup London kuvvetleri ile solvatasyon gerçekleştirerek çözünür. Metan apolar ve su polar olduğundan aralarındaki etkileşim dipol-indüklenmiş dipol olup çözünme gerçekleşmez.

Adım Adım Çözüm

1
Karışımdaki maddelerin molekül polarlıklarını ve kimyasal türlerini belirleme
Metanol (CH3OHCH_3OH) polar (hidrojen bağı yapabilir), su (H2OH_2O) polar (hidrojen bağı yapabilir), sodyum klorür (NaClNaCl) iyonik, iyot (I2I_2) apolar, karbon disülfür (CS2CS_2) apolar, metan (CH4CH_4) apolar yapıdadır.
Çözünme sürecini ve etkileşimleri belirlemek için ilk olarak maddelerin polar/apolar karakterleri ve bağ yapabilme yetenekleri incelenmelidir.
2
Çözünme olayının gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini ve solvatasyon/hidratasyon ayrımını yapma
Çözücünün su olduğu durumlarda (CH3OHH2OCH_3OH-H_2O ve NaClH2ONaCl-H_2O) hidratasyon gerçekleşirken, su dışındaki çözücülerde (I2CS2I_2-CS_2) solvatasyon gerçekleşir. CH4CH_4 apolar, H2OH_2O polar olduğundan 'benzer benzeri çözer' ilkesine göre çözünme gerçekleşmez.
Çözücünün su olması durumuna hidratasyon, su dışındaki bir sıvı olması durumuna ise solvatasyon denir. Benzer yapıdaki maddeler birbirini çözer.
3
Tanecikler arası etkin zayıf etkileşim türlerini belirleme
Metanol-su arasında hidrojen bağı, sodyum klorür-su arasında iyon-dipol, iyot-karbon disülfür arasında London kuvvetleri (indüklenmiş dipol - indüklenmiş dipol), metan-su arasında ise dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi kurulur.
Maddelerin polaritesine göre tanecikler arasında kurulan en etkin fiziksel etkileşim türü belirlenir.

Anahtar Kavram

Çözünme olayında 'benzer benzeri çözer' kuralı geçerlidir. Çözücünün su olması durumunda hidratasyon, başka bir çözücü olması durumunda solvatasyon gerçekleşir. Tanecikler arasındaki etkileşimlerin gücü çözünme davranışını belirler.
Soru 15Soru

Bir su analizi sonucunda, 2 kg2\text{ kg} kuyu suyu örneğinde 6 mg6\text{ mg} demir (Fe2+Fe^{2+}) iyonu çözünmüş halde bulunmuştur. Buna göre, bu su örneğindeki demir iyonu derişiminin 3 ppm3\text{ ppm} olduğu ifadesi doğru mudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: True

Cevap

Verilen ifade doğrudur.
Derişim birimi olan ppm, 1 kg1\text{ kg} çözeltide çözünmüş olan maddenin miligram cinsinden kütlesidir. Bu tanıma göre 2 kg2\text{ kg} kuyu suyunda çözünen 6 mg6\text{ mg} demir iyonu, kilogram başına 3 mg3\text{ mg} demir iyonuna karşılık gelir ve bu da derişimin 3 ppm3\text{ ppm} olduğunu gösterir. Dolayısıyla verilen ifade tamamen doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Çözeltideki ppm derişimini hesaplamak için kullanılacak formülü belirlemek.
ppm=C¸o¨zu¨nen ku¨tlesi (mg)C¸o¨zelti ku¨tlesi (kg)\text{ppm} = \frac{\text{Çözünen kütlesi (mg)}}{\text{Çözelti kütlesi (kg)}}
Derişim birimi olan ppm (milyonda bir kısım), çözünen kütlesinin miligram cinsinden değerinin çözelti kütlesinin kilogram cinsinden değerine oranıdır.
2
Verilen değerleri formüle yerleştirerek hesaplama yapmak.
ppm=6 mg2 kg=3 ppm\text{ppm} = \frac{6\text{ mg}}{2\text{ kg}} = 3\text{ ppm}
Çözünen demir iyonu kütlesi 6 mg6\text{ mg} ve kuyu suyu kütlesi 2 kg2\text{ kg} olarak verildiği için bu değerler oranlanır.
3
Hesaplanan değeri sorudaki ifadeyle karşılaştırarak ifadenin doğruluğunu teyit etmek.
Bulunan 3 ppm3\text{ ppm} değeri soruda belirtilen 3 ppm3\text{ ppm} ifadesiyle aynıdır, dolayısıyla ifade doğrudur.
Soruda verilen yargının doğru mu yoksa yanlış mı olduğunu belirlemek için.

Anahtar Kavram

Milyonda bir kısım (ppm) derişim biriminin tanımı ve hesaplanması.
Soru 16Soru

Aşağıdaki tabloda, üç farklı sulu çözeltinin hazırlama koşulları ve bulundukları ortamların dış basınç değerleri verilmiştir:

ÇözeltiÇözünen Madde ve MiktarıSaf Su KütlesiOrtamın Dış Basıncı
I01 mol NaCl0{}1\text{ mol NaCl}100 g100\text{ g}1 atm1\text{ atm}
II02 mol Al(NO3)30{}2\text{ mol Al(NO}_3)_3200 g200\text{ g}08 atm0{}8\text{ atm}
III
03 mol C12H22O110{}3\text{ mol C}_{12} \text{H}_{22}\text{O}_{11} (Sakkaroz) | 300 g300\text{ g} | 1 atm1\text{ atm} |

Buna göre, hazırlanan bu çözeltiler ile ilgili;

I. Aynı sıcaklıktaki (25C25^\circ\text{C}) buhar basınçları arasındaki ilişki III>I>II\text{III} > \text{I} > \text{II} şeklindedir.
II. Kaynamaya başladıkları andaki buhar basınçları arasındaki ilişki I=III>II\text{I} = \text{III} > \text{II} şeklindedir.
III. Aynı dış basınç altında donmaya başlama sıcaklıkları arasındaki ilişki III>I>II\text{III} > \text{I} > \text{II} şeklindedir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Her üç öncül de doğrudur. Çözeltilerin aynı sıcaklıktaki buhar basınçları arasındaki ilişki III > I > II, kaynamaya başladıkları andaki buhar basınçları arasındaki ilişki I = III > II ve aynı dış basınç altında donmaya başlama sıcaklıkları arasındaki ilişki III > I > II şeklindedir.
Çözeltilerin koligatif özellikleri toplam tanecik derişimine bağlıdır. Tanecik derişimleri karşılaştırıldığında II (4 mol/kg4\text{ mol/kg}) > I (2 mol/kg2\text{ mol/kg}) > III (1 mol/kg1\text{ mol/kg}) ilişkisi bulunur. Buna göre, aynı sıcaklıktaki buhar basınçları bu sıranın tersi olan III > I > II şeklinde olur (birinci ifade doğru). Kaynamaya başlama anında çözeltilerin buhar basınçları dış basınca eşittir; bu durumda deniz seviyesindeki I ve III. çözeltilerin buhar basıncı 1 atm1\text{ atm}, dağın zirvesindeki II. çözeltinin ise 08 atm0{}8\text{ atm}'dir, dolayısıyla I = III > II ilişkisi geçerlidir (ikinci ifade doğru). Aynı dış basınç altında toplam tanecik derişimi arttıkça donma noktası alçalması artacağından donmaya başlama sıcaklıkları III > I > II şeklinde sıralanır (üçüncü ifade doğru).

Adım Adım Çözüm

1
Her bir çözeltinin toplam tanecik derişimini (molalitesini) hesaplamak: NaCl elektrolit olup suda Na+ ve Cl- iyonlarına (22 tanecik) ayrışır. Toplam iyon molü = 01×2=02 mol0{}1 \times 2 = 0{}2\text{ mol}, derişimi = 02 mol/01 kg su=2 mol/kg0{}2\text{ mol} / 0{}1\text{ kg su} = 2\text{ mol/kg}. Al(NO3)3 suda Al3+ ve 3NO3- iyonlarına (44 tanecik) ayrışır. Toplam iyon molü = 02×4=08 mol0{}2 \times 4 = 0{}8\text{ mol}, derişimi = 08 mol/02 kg su=4 mol/kg0{}8\text{ mol} / 0{}2\text{ kg su} = 4\text{ mol/kg}. Sakkaroz moleküler çözünür (11 tanecik). Tanecik molü = 03 mol0{}3\text{ mol}, derişimi = 03 mol/03 kg su=1 mol/kg0{}3\text{ mol} / 0{}3\text{ kg su} = 1\text{ mol/kg}.
Çözeltilerin toplam tanecik derişimleri arasındaki ilişki II > I > III şeklindedir.
Koligatif özellikler, çözeltideki toplam tanecik derişimine (tanecik sayısı çarpı derişim) bağlı olarak değişir.
2
Aynı sıcaklıktaki (25C25^\circ\text{C}) buhar basınçlarını karşılaştırmak: Çözeltideki uçucu olmayan tanecik derişimi arttıkça, çözücü moleküllerinin buharlaşması zorlaşır ve denge buhar basıncı düşer.
Aynı sıcaklıktaki buhar basınçları ilişkisi III > I > II şeklindedir. Birinci öncül doğrudur.
Denge buhar basıncı düşüşü tanecik derişimiyle doğru orantılıdır. Tanecik derişimi en fazla olan II. çözeltinin buhar basıncı en düşük, en az olan III. çözeltinin ise en yüksektir.
3
Kaynamaya başladıkları andaki buhar basınçlarını karşılaştırmak: Bir sıvının kaynaması için iç buhar basıncının dış basınca eşit olması gerekir.
Kaynamaya başladıkları andaki buhar basınçları I = III (1 atm1\text{ atm}) > II (08 atm0{}8\text{ atm}) şeklindedir. İkinci öncül doğrudur.
Deniz seviyesinde kaynayan I ve III. çözeltilerin kaynama anındaki buhar basınçları 1 atm1\text{ atm}'ye, daha düşük dış basınçta kaynayan II. çözeltinin buhar basıncı ise 08 atm0{}8\text{ atm}'ye eşittir.
4
Aynı dış basınç altında donmaya başlama sıcaklıklarını karşılaştırmak: Çözeltideki toplam tanecik derişimi arttıkça donma noktası alçalması artar, yani donmaya başlama sıcaklığı düşer.
Donmaya başlama sıcaklıkları arasındaki ilişki III > I > II şeklindedir. Üçüncü öncül doğrudur.
Tanecik derişimi en yüksek olan II. çözeltinin donma noktası en çok düşer (en düşük olur). Tanecik derişimi en düşük olan III. çözeltinin donma noktası ise en az düşer (en yüksek olur).

Anahtar Kavram

Çözeltilerin buhar basıncı düşmesi, kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası alçalması gibi koligatif özellikleri, çözeltideki toplam tanecik (iyon veya molekül) derişimine bağlıdır. Kaynamakta olan tüm sıvıların buhar basınçları ise dış basınca eşittir.
Soru 17Soru

Dış basıncın 1 atm1\text{ atm} olduğu bir ortamda, 1 L1\text{ L} saf suda 1 mol1\text{ mol} NaCl\text{NaCl} tuzu tamamen çözülerek bir sulu ��özelti hazırlanıyor. Bu çözeltiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Aynı sıcaklıktaki denge buhar basıncı, saf suyun denge buhar basıncından daha düşüktür.

Cevap

Çözeltinin aynı sıcaklıktaki denge buhar basıncı saf suyun denge buhar basıncından daha düşüktür.
Saf suda uçucu olmayan bir katı çözündüğünde çözeltinin buhar basıncı aynı sıcaklıktaki saf suya göre daha düşük olur. Bu nedenle çözeltinin aynı sıcaklıktaki denge buhar basıncının saf suyun buhar basıncından daha düşük olduğu ifadesi doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Çözünen maddenin cinsini ve buhar basıncına etkisini belirlemek.
Sodyum klorür (NaCl\text{NaCl}) uçucu olmayan iyonik bir katıdır. Saf bir sıvı içinde uçucu olmayan bir katı ��özündüğünde, sıvı yüzeyindeki çözücü moleküllerinin bir kısmının yerini çözünen tanecikleri alır. Bu durum buharlaşma hızını ve dolayısıyla denge buhar basıncını düşürür.
Buhar basıncının çözünen madde etkisiyle nasıl değiştiğini açıklamak.
2
Denge buhar basıncını etkileyen faktörleri değerlendirmek.
Sıvıların denge buhar basıncı yalnızca sıcaklığa, sıvının saflığına ve sıvının cinsine bağlıdır. Çözelti hacminin değiştirilmesi ya da dış basıncın artırılması denge buhar basıncını etkilemez.
Denge buhar basıncının hacim ve dış basınçtan bağımsız olduğunu doğrulamak.
3
Çözeltideki toplam tanecik derişimini hesaplamak.
Sodyum klorür suda NaCl(k)Na+(suda)+Cl(suda)\text{NaCl(k)} \rightarrow \text{Na}^+\text{(suda)} + \text{Cl}^-\text{(suda)} şeklinde iyonlaşır. 1 mol1\text{ mol} NaCl\text{NaCl} çözündüğünde 1 mol1\text{ mol} Na+\text{Na}^+ ve 1 mol1\text{ mol} Cl\text{Cl}^- olmak üzere toplam 2 mol2\text{ mol} iyon oluşur. Bu nedenle toplam tanecik derişimi 2 mol/L2\text{ mol/L} olur.
İyonik bileşiklerde toplam tanecik derişiminin çözünen formül derişiminden farklı olduğunu göstermek.

Anahtar Kavram

Uçucu olmayan bir katının saf çözücüde çözünmesiyle oluşan çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncından daha düşük olur.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 18Soru

Bir kimya laboratuvarında üç farklı kapta şeker çözeltileri hazırlanmaktadır. Bu çözeltilerin hazırlanış şekilleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

ÇözeltiHazırlanış Şekli
I40 g40\text{ g} şeker ve 160 g160\text{ g} saf suyun tamamen karıştırılması
IIKütlece %20\%20’lik 150 g150\text{ g} şeker çözeltisine 50 g50\text{ g} şeker ve 200 g200\text{ g} saf su eklenmesi
IIIKütlece %30\%30���luk 200 g200\text{ g} şeker çözeltisinden çökelme olmadan 80 g80\text{ g} su buharlaştırılması

Buna göre; I, II ve III numaralı çözeltilerin kütlece yüzde derişimleri sırasıyla aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: %20\%20 - %20\%20 - %50\%50

Cevap

Ç��zeltilerin kütlece yüzde derişimleri sırasıyla %20\%20, %20\%20 ve %50\%50 şeklindedir.
Çözeltilerin doğru kütlece yüzde derişimleri sırasıyla %20\%20, %20\%20 ve %50\%50 olarak hesaplanır. I. çözeltide 40 g40\text{ g} şeker 200 g200\text{ g} toplam çözelti içindedir (yüzde 20). II. çözeltide son durumda toplam 80 g80\text{ g} şeker, 400 g400\text{ g} toplam çözelti içindedir (yüzde 20). III. çözeltide ise su buharlaştıktan sonra kalan 120 g120\text{ g} çözeltide 60 g60\text{ g} şeker bulunmaktadır (yüzde 50).

Adım Adım Çözüm

1
I. çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplama
Çözünen şeker kütlesi 40 g40\text{ g}, toplam çözelti kütlesi 40+160=200 g40 + 160 = 200\text{ g}'dır. Kütlece yüzde derişim: 40200×100=%20\frac{40}{200} \times 100 = \%20 olur.
Kütlece yüzde derişim, çözünen madde kütlesinin toplam çözelti kütlesine oranının 100 ile çarpılmasıyla bulunur.
2
II. çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplama
Başlangıçtaki çözeltide 150×0,20=30 g150 \times 0,20 = 30\text{ g} şeker bulunur. Eklenen 50 g50\text{ g} şekerle birlikte toplam şeker 30+50=80 g30 + 50 = 80\text{ g} olur. Toplam çözelti kütlesi ise 150+50+200=400 g150 + 50 + 200 = 400\text{ g} olur. Kütlece yüzde derişim: 80400×100=%20\frac{80}{400} \times 100 = \%20 olur.
Bir çözeltiye hem çözünen hem de çözücü eklendiğinde, son derişim toplam çözünen kütlesinin toplam çözelti kütlesine bölünmesiyle hesaplanır.
3
III. çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplama
Başlangıçtaki çözeltide 200×0,30=60 g200 \times 0,30 = 60\text{ g} şeker bulunur. 80 g80\text{ g} su buharlaştırıldığında çözünen şeker kütlesi değişmez (60 g60\text{ g}), toplam çözelti kütlesi ise 20080=120 g200 - 80 = 120\text{ g} olur. Kütlece yüzde derişim: 60120×100=%50\frac{60}{120} \times 100 = \%50 olur.
Su buharlaştırma işlemlerinde çözünen kütlesi sabit kalırken, toplam çözelti kütlesi buharlaşan su miktarı kadar azalır.

Anahtar Kavram

Kütlece Yüzde Derişim Hesaplamaları
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 19Soru

Aynı ortamda hazırlanan aşağıdaki sulu çözeltileri kaynamaya başlama sıcaklıklarına göre en düşükten en yükseğe doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Çözeltilerin kaynamaya başlama sıcaklıkları en düşükten en yükseğe doğru glikoz çözeltisi, sodyum klorür çözeltisi ve kalsiyum klorür çözeltisi şeklindedir.
Çözeltilerin kaynamaya başlama sıcaklığı, çözeltideki toplam tanecik derişimi ile doğru orantılıdır. Eşit molar derişime sahip çözeltilerden suya en az tanecik veren glikozun (01 M0{}1\text{ M} tanecik) kaynama noktası en düşük; suya en fazla tanecik veren kalsiyum klorürün (03 M0{}3\text{ M} tanecik) kaynama noktası ise en yüksektir.

Adım Adım Çözüm

1
Çözünen maddelerin suda çözünme şekillerini ve suya verdikleri tanecik sayılarını belirleyin.
Glikoz (C6H12O6\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) moleküler çözünerek suya 11 tanecik verir. Sodyum klorür (NaCl\text{NaCl}) iyonlaşarak suya 22 iyon verir. Kalsiyum klorür (CaCl2\text{CaCl}_2) iyonlaşarak suya 33 iyon verir.
Koligatif özellikler çözeltideki toplam tanecik derişimine bağlı olarak değişir.
2
Çözeltilerin başlangıç derişimleri ile tanecik sayılarını çarparak toplam tanecik derişimlerini hesaplayın.
Glikoz çözeltisi için: 01 M×1=01 M0{}1\text{ M} \times 1 = 0{}1\text{ M} tanecik. Sodyum klorür çözeltisi için: 01 M×2=02 M0{}1\text{ M} \times 2 = 0{}2\text{ M} tanecik. Kalsiyum klorür çözeltisi için: 01 M×3=03 M0{}1\text{ M} \times 3 = 0{}3\text{ M} tanecik.
Molar derişim ile tanecik sayısının çarpımı, çözeltideki toplam aktif tanecik derişimini verir.
3
Toplam tanecik derişimleri ile kaynamaya başlama sıcaklığı arasındaki ilişkiyi kurarak sıralama yapın.
Toplam tanecik derişimi arttıkça kaynamaya başlama sıcaklığı yükselir. Derişimler arasındaki ilişki 01 M<02 M<03 M0{}1\text{ M} < 0{}2\text{ M} < 0{}3\text{ M} olduğundan, kaynamaya başlama sıcaklıkları sırasıyla Glikoz çözeltisi < Sodyum klorür çözeltisi < Kalsiyum klorür çözeltisi şeklinde sıralanır.
Kaynama noktası yükselmesi, toplam tanecik derişimi ile doğru orantılı olarak gerçekleşen koligatif bir özelliktir.

Anahtar Kavram

Sulu çözeltilerde toplam tanecik (iyon veya molekül) derişimi arttıkça kaynamaya başlama sıcaklığı artar.
Soru 20Soru

Hacimce %40\%40’lık etil alkol-su karışımı hazırlamak için 40 mL40\text{ mL} etil alkol üzerine toplam hacim 100 mL100\text{ mL} olana kadar saf su ilave edilmelidir; bu işlem yerine 40 mL40\text{ mL} etil alkol ile 60 mL60\text{ mL} saf su karıştırılırsa elde edilen çözeltinin hacimce alkol yüzdesi %40\%40’tan daha büyük olur.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: True

Cevap

Verilen ifade doğrudur. Alkol ve su karıştırıldığında hacim büzülmesi gerçekleştiği için toplam hacim 100 mL100\text{ mL}'den küçük olur ve derişim %40\%40'ın üzerine çıkar.
Alkol ve su molekülleri arasındaki etkileşimlerden dolayı karışımın toplam hacminin 100 mL100\text{ mL}'den küçük olması, paydadaki çözelti hacmini küçülterek derişimin %40\%40'ın üzerine çıkmasını sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
Hacimce yüzde derişim formülünü yazmak.
Hacimce %=Vc¸o¨zu¨nenVc¸o¨zelti×100\text{Hacimce } \% = \frac{V_{\text{çözünen}}}{V_{\text{çözelti}}} \times 100 formülü elde edilir.
Çözeltideki alkol oranını belirleyen temel bağıntıyı tanımlamak için.
2
Alkol ve su karıştırıldığında gerçekleşen hacim değişimini analiz etmek.
Alkol ve su molekülleri arasındaki güçlü hidrojen bağları nedeniyle, 40 mL40\text{ mL} alkol ile 60 mL60\text{ mL} su karıştırıldığında toplam çözelti hacmi bileşenlerin hacimleri toplamından daha küçük olur: Vc¸o¨zelti<40+60=100 mLV_{\text{çözelti}} < 40 + 60 = 100\text{ mL}.
Gerçek çözeltilerde hacim korunumu kuralının (hacimlerin doğrudan toplanamayacağı gerçeğinin) etkisini belirlemek için.
3
Hacim daralmasının yüzde derişim değerine etkisini hesaplamak.
Formülde paydadaki değer (Vc¸o¨zeltiV_{\text{çözelti}}) 100 mL100\text{ mL}'den küçük olduğunda, pay sabit (40 mL40\text{ mL}) kalacağından oran büyüyecektir: 40Vc¸o¨zelti×100>%40\frac{40}{V_{\text{çözelti}}} \times 100 > \%40.
Hacim küçülmesinin nihai hacimce yüzde derişim üzerindeki matematiksel sonucunu göstermek için.

Anahtar Kavram

Hacimce yüzde derişim hesaplamalarında hacim daralmasının (büzülmesinin) etkisi
Sayfa 1 / 3Sonraki
Karışımlar Alıştırma Soruları — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi) | Examkin