Karışımlar Alıştırma Soruları — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi) — Sayfa 2

Soru 21Soru →

Karışımların genel özellikleri göz önüne alındığında, "Bileşenleri arasında sabit bir kütle oranı bulunmayan karışımların erime ve kaynama noktası gibi belirli fiziksel ��zellikleri sabit olmayıp bileşenlerin derişimine bağlı olarak değişirken; karışımı oluşturan maddeler kendi kimyasal kimliklerini korurlar." ifadesi kimyasal açıdan doğru bir bilgi içermekte midir?

Doğru

Yanlış

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: True

Cevap

İfade kimyasal açıdan tamamen doğrudur. Karışımları oluşturan maddelerin kimyasal özelliklerini koruması, sabit bir birleşme oranlarının bulunmaması ve erime/kaynama noktası gibi fiziksel özelliklerinin derişime bağlı olarak değişmesi karışımların temel genel özelliklerindendir.

Verilen ifade karışımların en temel üç ayırt edici özelliğini (sabit kütle oranının bulunmaması, fiziksel özelliklerin derişimle değişmesi ve kimyasal kimliklerin korunması) doğru ve eksiksiz tanımlamaktadır.

Adım Adım Çözüm

1

Karışımların birleşme oranlarının incelenmesi

Karışımları oluşturan bileşenler arasında sabit bir kütle oranı yoktur, her oranda bir araya gelebilirler.

Bileşiklerin aksine karışımlar için sabit oranlar kanunu geçerli değildir.

2

Bileşenlerin kimyasal kimliklerinin korunma durumunun değerlendirilmesi

Karışımı oluşturan maddeler kendi kimyasal özelliklerini korurlar.

Karışım oluşumu fiziksel bir süreçtir, bileşenlerin atom veya molekül yapılarında kimyasal bir değişim gerçekleşmez.

3

Fiziksel özelliklerin sabitliğinin incelenmesi

Karışımların erime ve kaynama noktası gibi fiziksel özellikleri sabit olmayıp derişimlerine bağlı olarak değişir.

Saf maddelerin belirli erime/kaynama noktaları varken, karışımlarınki (çözeltilerdeki koligatif özellikler nedeniyle) bileşen oranlarına göre farklılık gösterir.

Anahtar Kavram

Karışımların Genel Özellikleri

Soru 22Soru →

Bir kimya öğretmeni, laboratuvarda hazırladığı üç farklı karışımın özelliklerini belirlemek amacıyla aşağıdaki tabloyu oluşturmuştur:

Karışım	Görünümü	Bekletildiğinde Çökelme Durumu	Işık Demeti Geçirildiğinde Işığın Saçılması
X	Homojen	Çökelme gözlenmiyor	Işık saçılıyor
Y	Homojen	Çökelme gözlenmiyor	Işık saçılmıyor
Z	Heterojen	Çökelme gözleniyor	Işık saçılıyor / engelleniyor

Buna göre; X, Y ve Z karışımları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Z karışımı, yoğunlukları birbirinden farklı ve birbiri içinde tamamen çözünen iki sıvıdan oluştuğu için ayırma hunisi kullanılarak bileşenlerine ayrılır.

Y karışımının denge buhar basıncı, bulunduğu ortamın dış basıncı artırıldığında azalır.

X karışımında dağılan taneciklerin boyutu

10^{-9}\text{ m}

ile

10^{-6}\text{ m}

arasındadır.

Y karışımına aynı sıcakl��kta saf su eklendiğinde çözünen maddenin kütlesi de artacağından çözeltinin kütlece yüzde derişimi değişmez.

Y karışımını oluşturan bileşenler arasında sadece polar-apolar etkileşimler kurulduğu için homojen bir yapı elde edilmiştir.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: X karışımında dağılan taneciklerin boyutu $10^{-9}\text{ m}$ ile $10^{-6}\text{ m}$ arasındadır.

Cevap

X karışımında dağılan taneciklerin boyutu

10^{-9}\text{ m}

ile

10^{-6}\text{ m}

arasındadır.

X karışımı homojen görünümlü olmasına karşın ışığı saçtığı için kolloid sınıfına girer. Kolloidlerde dağılan fazın tanecik boyutu

10^{-9}\text{ m}

ile

10^{-6}\text{ m}

aralığındadır. Bu nedenle dağılan taneciklerin boyutunun bu aralıkta olduğunu belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Karışımların görünümlerini, çökelme durumlarını ve ışığı saçma özelliklerini inceleyerek sınıflandırmalarını yapın.

X karışımı homojen görünümlü olmasına rağmen ışığı saçtığı i��in kolloid, Y karışımı homojen görünümlü olup ışığı saçmadığı için çözelti, Z karışımı ise heterojen görünümlü ve ��ökelme gösterdiği için süspansiyondur.

Karışımların sınıflandırılmasını doğru yapmak, seçeneklerdeki özellikleri doğru analiz edebilmek için gereklidir.

2

Kolloid sınıfına giren X karışımının tanecik boyutu sınırlarını belirleyin.

Kolloid karışımlarda dağılan fazın tanecik boyutu

10^{-9}\text{ m}

(

1\text{ nm}

) ile

10^{-6}\text{ m}

(

1000\text{ nm}

) arasındadır.

Dağılan tanecik boyutu, karışımların çözelti, kolloid veya süspansiyon olarak sınıflandırılmasındaki temel fiziksel kriterdir.

Anahtar Kavram

Karışımların tanecik boyutlarına ve homojenlik durumlarına göre çözelti, kolloid ve süspansiyon olarak s��nıflandırılması.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 23Soru →

Bir endüstriyel atık su analizinde, kurşun ( $Pb^{2+}$ ) iyonu derişimi kütlece $\%0,03$ olarak belirlenmiştir. Bu atık suyun kurşun derişimini yasal sınır olan $1,5\text{ ppm}$ değerine düşürmek amacıyla seyreltme işlemi yapılacaktır. Buna göre, kütlece $\%0,03$ kurşun içeren $500\text{ g}$ atık su örneğine aynı sıcaklıkta kaç $\text{kg}$ saf su eklenmelidir?

9,5

99,5

100

0,5

999,5

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 99,5

Cevap

Atık su örneğine eklenmesi gereken saf su miktarı 99,5 kg'dır.

Seyreltme işlemi sonrasında hedeflenen 1,5 ppm kurşun derişimine ulaşmak için, çözeltideki 150 mg kurşun iyonunun toplam 100 kg çözelti içinde bulunması gerekir. Başlangıçtaki atık su kütlesi 500 g (0,5 kg) olduğundan, eklenmesi gereken saf su miktarı 100 kg - 0,5 kg = 99,5 kg olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1

Başlangıçtaki atık suda çözünmüş olan kurşun (

Pb^{2+}

) iyonunun kütlesi gram ve miligram cinsinden hesaplanır.

500\text{ g} \times \frac{0,03}{100} = 0,15\text{ g}

ve

0,15\text{ g} \times 1000\text{ mg/g} = 150\text{ mg}

kurşun iyonu bulunur.

ppm derişim formülünde çözünen kütlesini miligram cinsinden kullanmak hesaplama kolaylığı sağlar.

2

Hedeflenen

1,5\text{ ppm}

derişimi için gerekli olan toplam çözelti kütlesi kilogram cinsinden hesaplanır.

\text{ppm} = \frac{\text{çözünen kütlesi (mg)}}{\text{çözelti kütlesi (kg)}}

formülü kullanılarak

1,5 = \frac{150}{m_{\text{toplam}}}

eşitliğinden

m_{\text{toplam}} = 100\text{ kg}

olarak bulunur.

Seyreltme sonrasındaki toplam çözelti kütlesini belirlemek için ppm tanımından yararlanılır.

3

Eklenmesi gereken saf suyun kütlesi hesaplanır.

100\text{ kg} - 0,5\text{ kg} = 99,5\text{ kg}

saf su eklenmelidir.

Soruda toplam çözelti kütlesi değil, sadece eklenmesi gereken su kütlesi sorulduğu için başlangıçtaki atık su kütlesi (

500\text{ g} = 0,5\text{ kg}

) toplam kütleden çıkarılır.

Anahtar Kavram

Kütlece yüzde derişim ile ppm derişimi arasındaki geçiş ve çözelti seyreltme hesaplamaları.

Soru 24Soru →

Karışımları oluşturan bileşenlerin tanecik boyutlarının farklı olmasından yararlanılarak yapılan ayırma işlemlerine tanecik boyutu farkıyla ayırma yöntemleri denir. Eleme, süzme ve diyaliz bu yöntemler arasında yer alır. Buna göre, aşağıdaki karışımlardan hangisini bileşenlerine ayırmak için tanecik boyutu farkına dayanan bir yöntem kullanılamaz?

Kum - çakıl taşı karışımı

Kan plazmasındaki metabolik atıklar

Zeytinyağı - su karışımı

Kumlu su karışımı

Fabrika bacalarından çıkan tozlu hava

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Zeytinyağı - su karışımı

Cevap

Zeytinyağı - su karışımı

Zeytinyağı - su karışımı, birbirinde çözünmeyen iki sıvıdan oluşan heterojen bir karışımdır. Bu karışımı ayırmak için tanecik boyutu farkı değil, yoğunluk farkı temel alınır ve ayırma hunisi kullanılır. Bu nedenle bu karışımın ayrılmasında tanecik boyutu farkı kullanılmaz.

Adım Adım Çözüm

1

Karışımların fiziksel durumunu ve faz yapılarını belirlemek

Kum-çakıl taşı (katı-katı heterojen), kan plazması (kolloid), kumlu su (katı-sıvı heterojen), tozlu hava (katı-gaz heterojen) ve zeytinyağı-su (sıvı-sıvı heterojen) karışımlarıdır.

Her bir karışımın türünü doğru tayin etmek, uygulanacak fiziksel ayırma yönteminin temelini belirlemeyi kolaylaştırır.

2

Karışımların ayırma yöntemleri ile bu yöntemlerin dayandığı fiziksel özellikleri eşleştirmek

Kum-çakıl eleme (tanecik boyutu), kan plazması diyaliz (tanecik boyutu), kumlu su süzme (tanecik boyutu), tozlu hava filtreleme (tanecik boyutu) ile ayrılırken; zeytinyağı-su karışımı ayırma hunisi yardımıyla yoğunluk farkı kullanılarak ayrılır.

Hangi karışımın tanecik boyutu farkı yerine farklı bir fiziksel özellik farkı (yoğunluk) ile ayrıldığını saptamak hedeflenmiştir.

Anahtar Kavram

Tanecik Boyutu Farkı ile Ayırma Yöntemleri (Eleme, Süzme, Diyaliz)

Soru 25Soru →

Kimya laboratuvarında karışımların ayrılmasında maddelerin erime noktası veya yoğunluk gibi fiziksel özelliklerinin farkından yararlanılır. Aşağıda verilen karışımları, bu karışımları ayırmada kullanılan en uygun ayırma ilkesi veya yöntemi ile eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Zeytinyağı - su karışımı ayırma hunisiyle (yoğunluk farkı); odun talaşı - kum karışımı yüzdürme yöntemiyle (yoğunluk farkı); kurşun - kalay alaşımı (lehim) ise erime noktası farkı kullanılarak ayrılır.

Zeytinyağı-su karışımı ayırma hunisi yardımıyla yoğunluk farkıyla ayrılır. Odun talaşı-kum karışımı su ilave edilerek talaşın yüzmesi sağlanarak (yüzdürme/flotasyon) ayrılır. Lehim alaşımı ise bileşenlerin erime noktası farkından yararlanılarak ayrılır.

Adım Adım Çözüm

1

Zeytinyağı - su karışımının türünü ve bileşenlerin fiziksel özelliklerini inceleme.

Zeytinyağı ve su polarite farkı nedeniyle birbiri içinde çözünmez (heterojen karışım) ve yoğunlukları farklıdır.

Sıvı-sıvı heterojen karışımların yoğunluk farkıyla ayrılmasında en uygun yöntem ayırma hunisidir.

2

Odun talaşı - kum karışımına uygun bir sıvı (su) ekleyerek yoğunluk farkını değerlendirme.

Su eklendiğinde yoğunluğu sudan küçük olan odun talaşı yüzer, yoğunluğu büyük olan kum ise dibe çöker.

Katı-katı heterojen karışımların sıvı yardımıyla yoğunluk farkına göre ayrılması yüzdürme (flotasyon) yöntemidir.

3

Kurşun - kalay alaşımını oluşturan bileşenlerin fiziksel hallerini ve özelliklerini belirleme.

Lehim bir metal alaşımıdır (katı-katı homojen karışım). Karışımı oluşturan metallerin erime noktaları birbirinden farklıdır.

Alaşım bileşenlerini ayırmak için erime noktası düşük olan metalin önce eritilerek sıvı faza geçirilmesi sağlanır.

Anahtar Kavram

Yoğunluk ve erime noktası farkı ile ayırma yöntemleri

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 26Soru →

$1\text{ atm}$ dış basınç altında hazırlanan ve aşağıda bileşimleri verilen sulu çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıklarına göre sıralanması gerekmektedir.

Buna göre, verilen bu çözeltileri donmaya başlama sıcaklıklarına göre en düşükten en yükseğe doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıklarına göre en düşükten en yükseğe doğru sıralaması: Üre çözeltisi, Alüminyum nitrat çözeltisi ve Magnezyum klorür çözeltisi şeklindedir.

Toplam tanecik derişimi en yüksek (

1{}0\text{ m}

) olan üre çözeltisinin donma noktası en fazla düşmüştür ve donmaya başlama sıcaklığı en düşüktür. Toplam tanecik derişimi en düşük (

0{}6\text{ m}

) olan magnezyum klorür çözeltisinin ise donma noktası en az düşmüştür ve donmaya başlama sıcaklığı en yüksektir. Bu nedenle en düşükten en yükseğe doğru sıralama üre çözeltisi, alüminyum nitrat çözeltisi ve magnezyum klorür çözeltisi şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1

Her bir çözeltideki çözünen maddelerin iyonlaşma denklemlerini yazarak toplam tanecik mol sayılarını belirleyin.

Alüminyum nitrat çözeltisinde:

0{}1\text{ mol} \times 4 = 0{}4\text{ mol}

iyon. Üre çözeltisinde:

0{}3\text{ mol} \times 1 = 0{}3\text{ mol}

molekül. Magnezyum klorür çözeltisinde:

0{}2\text{ mol} \times 3 = 0{}6\text{ mol}

iyon bulunur.

Koligatif özellikler çözünen maddenin cinsine değil, çözeltideki toplam tanecik (iyon veya molekül) derişimine bağlıdır.

2

Her bir çözeltideki toplam taneciklerin molal derişimlerini (m) hesaplayın.

Alüminyum nitrat çözeltisi için:

\frac{0{}4\text{ mol}}{0{}5\text{ kg}} = 0{}8\text{ m}

. Üre çözeltisi için:

\frac{0{}3\text{ mol}}{0{}3\text{ kg}} = 1{}0\text{ m}

. Magnezyum klorür çözeltisi için:

\frac{0{}6\text{ mol}}{1{}0\text{ kg}} = 0{}6\text{ m}

olur.

Çözücü kütleleri farklı olduğu için kıyaslama yapabilmek adına birim ç��zücü kütlesi başına düşen toplam tanecik mol sayısı bulunmalıdır.

3

Toplam tanecik derişimleri ile donma noktası düşüş miktarlarını ilişkilendirerek donmaya başlama sıcaklıklarını sıralayın.

Toplam tanecik derişimi sıralaması Üre (

1{}0\text{ m}

) > Alüminyum nitrat (

0{}8\text{ m}

) > Magnezyum klorür (

0{}6\text{ m}

) şeklindedir. Tanecik derişimi arttıkça donma noktası daha fazla düşeceğinden, donmaya başlama sıcaklığı sıralaması Üre çözeltisi < Alüminyum nitrat çözeltisi < Magnezyum klorür çözeltisi olur.

Çözeltideki toplam tanecik derişimi arttıkça çözeltinin donmaya başlama sıcaklığı saf çözücüye göre daha düşük bir değere kayar.

Anahtar Kavram

Çözeltilerde toplam tanecik derişimi arttıkça donmaya başlama sıcaklığının düşmesi (Kriyoskopi).

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 27Soru →

Aşağıdaki tabloda $X$ , $Y$ ve $Z$ saf maddelerinin oda koşullarındaki fiziksel halleri, suyla oluşturdukları karışım türleri ve kaynama noktaları verilmiştir:

Madde	Fiziksel Hali	Su ile Karışım Türü	Kaynama Noktası ( $^\circ C$ )
$X$	Sıvı	Homojen	$78$
$Y$	Sıvı	Heterojen	$150$
$Z$	Katı	Homojen	$1465$

(Su oda koşullarında sıvı olup kaynama noktası $100\ ^\circ C$ 'dir.)

Buna göre, bu maddelerin su ile oluşturduğu karışımları ayırma yöntemleri ve özellikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

X

ve suyun yoğunlukları farklı olduğundan, bu karışım ayırma hunisi kullanılarak bileşenlerine ayrıştırılmalıdır.

X

- su karışımındaki sıvıların miktarı artırılırsa kaynama noktaları yükseleceğinden damıtma işlemi daha yüksek sıcaklıkta gerçekle��ir.

X

- su karışımı, bileşenlerinin kaynama noktası farkından yararlanılarak ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrılır.

Y

maddesi su ile heterojen karışım oluşturduğundan, su gibi polar bir molekül yap��sına sahiptir.

Z

katısının suda çözünmesiyle hazırlanan sulu çözeltinin kaynama noktası yükselmesi hesaplanırken, ortamdaki toplam tanecik derişimi yerine sadece

Z

katısının mol derişimi dikkate alınmalıdır.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: $X$ - su karışımı, bileşenlerinin kaynama noktası farkından yararlanılarak ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrılır.

Cevap

X - su karışımının ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrılması

X sıvısı ve su birbiri içinde çözünerek homojen bir sıvı-sıvı karışımı oluşturur. Kaynama noktaları farklı (78 °C ve 100 °C) olan homojen sıvı-sıvı karışımlarını ayırmak için en uygun yöntem ayrımsal damıtmadır. Bu yöntemde fraksiyon kolonu kullanılarak kaynama noktası düşük olan bileşen öncelikle buharlaştırılıp yoğuşturularak ayrılır.

Adım Adım Çözüm

1

Maddelerin fiziksel halleri, suyla oluşturdukları karışım türleri ve kaynama noktalar�� incelenir.

X maddesi sıvı olup suyla homojen karışım (çözelti) oluşturur ve kaynama noktası 78 °C'dir. Su ise 100 °C'de kaynar.

Hangi yöntemin uygun olduğunu belirlemek için fiziksel özellikler analiz edilmelidir.

2

Homojen sıvı-sıvı karışımlarını ayırma yöntemleri değerlendirilir.

Birbiri içinde çözünen (homojen) ve kaynama noktaları farklı olan (78 °C ve 100 °C) iki sıvıyı ayırmak için en uygun yöntem ayrımsal damıtmadır.

Ayrımsal damıtma, kaynama noktaları farkı yakın olan sıvı-sıvı homojen karışımların ayrılmasında kullanılan temel yöntemdir.

3

Seçeneklerdeki diğer ifadelerin doğruluğu kontrol edilir.

Diğer seçeneklerdeki bilgilerin kimyasal ve fiziksel olarak yanlış olduğu belirlenir.

Doğru cevabın kesinliğini sağlamak amacıyla yanlış seçeneklerin gerekçeleri doğrulanır.

Anahtar Kavram

Kaynama noktası farkından yararlanılarak sıvı-sıvı homojen karışımların ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrılması

Tahmini Süre:50s

Soru 28Soru →

Aşağıdaki tabloda, aynı sıcaklıkta ( $25\text{ }^\circ\text{C}$ ) hazırlanan üç farklı sulu çözeltinin çözünen madde türleri, derişimleri, çözelti hacimleri ve bulundukları ortamların dış basınç değerleri verilmiştir:

Çözelti	Çözünen Madde	Derişim ( $\text{M}$ )	Çözelti Hacmi ( $\text{L}$ )	Dış Basınç ( $\text{atm}$ )
I	$\text{Al(NO}_3)_3$	$0{}1$	$1$	$1{}0$
II	$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$	$0{}2$	$2$	$0{}8$
III	$\text{Mg(NO}_3)_2$	$0{}1$	$1$	$1{}2$

Buna göre, bu çözeltiler ile ilgili;

I. $25\text{ }^\circ\text{C}$ s��caklıktaki denge buhar basınçları arasındaki ilişki $\text{II} > \text{III} > \text{I}$ şeklindedir.
II. Bulundukları ortamlardaki kaynamaya başlama sıcaklıkları arasındaki ilişki $\text{III} > \text{I} > \text{II}$ şeklindedir.
III. Kaynamaları süresince denge buhar basınçları arasındaki ilişki $\text{III} > \text{I} > \text{II}$ şeklindedir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

II ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Doğru seçenek 'I, II ve III' öncüllerini içeren seçenektir. Çözeltilerin

25\text{ }^\circ\text{C}

'deki buhar basınçları toplam tanecik derişimiyle ters orantılıdır. Bulundukları ortamlarda kaynamaya başlama sıcaklıkları dış basınç ve tanecik derişiminin etkisiyle

\text{III} > \text{I} > \text{II}

şeklindedir. Kaynama anında buhar basınçları dış basınçlara eşit olduğundan

\text{III} > \text{I} > \text{II}

sıralaması geçerlidir.

Çözeltilerin

25\text{ }^\circ\text{C}

sıcaklıktaki denge buhar basınçları, toplam tanecik derişimleri ile ters orantılıdır ve dış basınca bağlı değildir. Toplam tanecik derişimleri

\text{I} (0{}4\text{ M}) > \text{III} (0{}3\text{ M}) > \text{II} (0{}2\text{ M})

olduğundan buhar basınçları

\text{II} > \text{III} > \text{I}

şeklinde sıralanır (birinci öncül doğrudur). Kaynamaya başlama sıcaklıkları hem dış basınç hem de tanecik derişimi ile doğru orantılıdır; bu nedenle hem dış basıncı hem de tanecik derişimi en yüksek olan üçüncü çözeltinin kaynama noktası en yüksek, her iki değeri de en düşük olan ikinci çözeltinin ise en düşüktür (ikinci öncül doğrudur). Kaynama süresince çözeltilerin buhar basınçları bulundukları ortamın dış basıncına eşit olacağından buhar basınçları

\text{III} (1{}2\text{ atm}) > \text{I} (1{}0\text{ atm}) > \text{II} (0{}8\text{ atm})

şeklinde sıralanır (üçüncü öncül doğrudur).

Adım Adım Çözüm

1

Her bir çözeltideki toplam tanecik (iyon veya molekül) derişimini hesaplayın.

I. çözelti için:

0{}1\text{ M }\text{Al(NO}_3)_3 \rightarrow 0{}1 \times 4 = 0{}4\text{ M}

iyon. II. çözelti için:

0{}2\text{ M }\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6

(moleküler çözünür)

\rightarrow 0{}2 \times 1 = 0{}2\text{ M}

tanecik. III. çözelti için:

0{}1\text{ M }\text{Mg(NO}_3)_2 \rightarrow 0{}1 \times 3 = 0{}3\text{ M}

iyon.

Koligatif özellikler çözeltideki toplam tanecik derişimine bağlıdır.

2

Sabit sıcaklıkta (

25\text{ }^\circ\text{C}

) çözeltilerin denge buhar basınçlarını karşılaştırın.

Denge buhar basıncı, toplam tanecik derişimi ile ters orantılıdır (dış basınç veya çözelti hacmi buhar basıncını etkilemez). Tanecik derişimleri

\text{I} > \text{III} > \text{II}

olduğundan, buhar basınçları

\text{II} > \text{III} > \text{I}

olur. Bu nedenle birinci öncül doğrudur.

Çözünen tanecik derişimi arttıkça çözücünün buharlaşma eğilimi azalır ve buhar basıncı düşer.

3

Bulundukları ortamlardaki kaynamaya başlama sıcaklıklarını karşılaştırın.

Kaynamaya başlama sıcaklığı hem dış basınca hem de toplam tanecik derişimine bağlıdır. Dış basınç arttıkça kaynama noktası artar; tanecik derişimi arttıkça kaynama noktası yükselir. III. çözeltinin bulunduğu ortamda dış basınç en yüksek (

1{}2\text{ atm}

) ve tanecik derişimi de görece yüksektir (

0{}3\text{ M}

), bu yüzden kaynama noktası en yüksektir. II. çözeltinin bulunduğu ortamda dış basınç en düşük (

0{}8\text{ atm}

) ve tanecik derişimi de en düşüktür (

0{}2\text{ M}

), bu yüzden kaynama noktası en düşüktür. I. çözelti ise arada yer alır. Bu durumda kaynama sıcaklıkları

\text{III} > \text{I} > \text{II}

şeklinde sıralanır. Bu nedenle ikinci öncül doğrudur.

Sıvıların kaynamaya başlama sıcaklığı dış basınç ile doğru, çözünen tanecik derişimi ile doğru orantılıdır.

4

Kaynama süresince çözeltilerin denge buhar basınçlarını karşılaştırın.

Kaynama anında bir sıvının denge buhar basıncı, bulunduğu ortamın dış basıncına eşit olur. Çözeltilerin bulundukları ortamların dış basınçları

\text{III} > \text{I} > \text{II}

(

1{}2\text{ atm} > 1{}0\text{ atm} > 0{}8\text{ atm}

) şeklindedir. Dolayısıyla, kaynama anındaki buhar basınçları da dış basınçlara eşit olacağından sıralama

\text{III} > \text{I} > \text{II}

olur. Bu nedenle üçüncü öncül doğrudur.

Kaynama olayının tanımı gereği, kaynayan her sıvının buhar basıncı o ortamdaki dış basınca eşittir.

Anahtar Kavram

Sulu çözeltilerin koligatif özellikleri (buhar basıncı düşmesi, kaynama noktası yükselmesi) ile dış basıncın kaynama noktası ve kaynama anındaki buhar basıncı üzerindeki etkileri.

Soru 29Soru →

Laboratuvarda bir kimya öğretmeni; etil alkol (kaynama noktası: $78^\circ\text{C}$ ), saf su (kaynama noktası: $100^\circ\text{C}$ ) ve oda sıcaklı��ında suda yüksek oranda çözünen potasyum nitrat ( $KNO_3$ ) 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?

Etil alkol ve su sıvıları farklı yoğunluklara sahip olduğundan, bu karışım bir ayırma hunisine konularak yoğunluk farkı yöntemiyle ayrılabilir.

Ayrımsal damıtma düzeneğinde ısıt��lan karışımın üzerindeki dış basınç artırılırsa, etil alkolün kaynama noktası yükselirken aynı sıcaklıktaki denge buhar basıncı da artar.

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.

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.

Karışımdan potasyum nitrat (

KNO_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.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 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

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 (

KNO_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^\circ\text{C}

) ve suyun (

100^\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 (

KNO_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

Soru 30Soru →

Tanecik boyutu farkından yararlanılarak gerçekleştirilen ayırma işlemlerinde kullanılan süzgeç, elek ve membran gibi bariyerlerin gözenek (por) boyutu, ayrılmak istenen taneciklerin boyutuna uygun olarak seçilir. Buna göre, aşağıda belirtilen ayırma gereçlerinin sahip olduğu gözenek boyutlarını en büyükten en küçüğe doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Verilen ayırma araçlarının gözenek boyutları en büyükten en küçüğe doğru sırasıyla Mutfak süzgeci, Kum eleği, Süzgeç kağıdı ve Diyaliz zarı şeklindedir.

Ayırma araçlarının gözenek boyutları, ayrılmak istenen taneciklerin boyutuna paralel olarak değişir. Makarna süzgeci santimetre boyutundaki makarnaları tutmak için en geniş gözeneklere sahiptir. Kum eleği, milimetre düzeyindeki çakılları kumdan ayırır. Standart süzgeç kağıdı mikrometre boyutundaki katı süspansiyonları süzerken, diyaliz membranı ise nanometre boyutundaki protein ve koloidleri süzdüğünden en küçük gözenek çapına sahiptir. Bu nedenle büyükten küçüğe sıralama mutfak süzgeci, kum eleği, süzgeç kağıdı ve diyaliz zarı şeklinde olmalıdır.

Adım Adım Çözüm

1

Ayırma yöntemlerinin fiziksel temelini analiz etme.

Tanecik boyutu farkıyla ayırma yöntemlerinde kullanılan s��zgeçlerin gözenek boyutlarının, hedef taneciklerin boyutuna uygun olarak küçüldüğünün belirlenmesi.

Yöntemlerin çalışma prensibini anlamak için gözenek boyutu ile tanecik boyutu ilişkisini kurmak gerekir.

2

Makroskopik katıları ayıran eleklerin gözenek boyutlarını karşılaştırma.

Mutfak süzgecinin makarnaları tuttuğu için en geniş gözeneklere (yaklaşık

2-4\text{ mm}

) sahip olduğu, kum eleğinin ise ince kumu çakıldan ayırmak için milimetrik (yaklaşık

1-2\text{ mm}

) gözeneklere sahip olduğunun tespit edilmesi.

Günlük hayatta kullanılan iri taneli katı ayırma araçlarının gözenek sınırlarını belirlemek.

3

Süspansiyon ve koloid ayırma araçlarının gözenek boyutlarını karşılaştırma.

Süzgeç kağıdının mikrometre düzeyinde (

10^{-6}\text{ m}

) katıları tuttuğu, diyaliz membranının ise nanometre düzeyinde (

10^{-9}\text{ m}

) koloidleri süzerek en küçük gözenek boyutuna sahip olduğunun belirlenmesi.

Mikroskobik ve yarı-mikroskobik tanecik ayırma sınırlarını ayırt etmek.

4

Elde edilen tüm gözenek boyutlarını en büyükten en küçüğe doğru sıralama.

Gözenek boyutu sıralamasının Mutfak süzgeci > Kum eleği > Süzgeç kağıdı > Diyaliz zarı şeklinde olması.

Soruda istenen sıralama kriterini eksiksiz uygulamak.

Anahtar Kavram

Tanecik boyutu farkı ile ayırma yöntemlerinde kullanılan bariyerlerin gözenek boyutları, ayrılan karışım türünün (kaba karışım, süspansiyon, koloid) tanecik boyutu ile doğrudan ilişkilidir.

Soru 31Soru →

Aşağıda verilen heterojen karışım türlerini günlük hayattaki uygun örnekleriyle eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Emülsiyon - Mayonez, Aerosol - Sis, Süspansiyon - Tebeşir tozlu su, Kolloit - Kan plazması eşleştirmeleri doğrudur.

Doğru eşleştirmede emülsiyon sınıfına sıvı-sıvı heterojen karışım olan mayonez; aerosol sınıfına gaz içinde sıvı dağılmasıyla oluşan sis; süspansiyon sınıfına sıvı içinde çözünmeyen katı içeren tebeşir tozlu su; kolloit sınıfına ise mikroskobik boyutta heterojen olan kan plazması denk gelir.

Adım Adım Çözüm

1

Karışım türlerinin tanımlarını hatırlayınız.

Emülsiyon: sıvı-sıvı heterojen; Aerosol: katı/sıvı-gaz heterojen; Süspansiyon: katı-sıvı heterojen; Kolloit: tanecik boyutu

1\text{ nm} - 1000\text{ nm}

olan heterojen karışımlardır.

Karışım sınıflarının fiziksel hal ve tanecik boyutu kriterlerini belirlemek için.

2

Verilen örneklerin fiziksel hallerini ve dağılım özelliklerini inceleyiniz.

Sis (gazda sıvı damlacıkları), Mayonez (sıvıda sıvı), Tebeşir tozlu su (sıvıda katı katmanlaşması), Kan plazması (sıvıda çıplak gözle görülmeyen mikroskobik protein/hücre dağılımı).

Örneklerin hangi heterojen karışım sınıfına girdiğini belirlemek için.

3

Karışım türleri ile örnekleri eşleştiriniz.

Emülsiyon ile Mayonez; Aerosol ile Sis; Süspansiyon ile Tebeşir tozlu su; Kolloit ile Kan plazması eşleşir.

Soruda istenen doğru eşleştirmeleri tamamlamak için.

Anahtar Kavram

Heterojen karışımların dağılan ve dağıtan fazın fiziksel durumlarına ve tanecik boyutlarına göre sınıflandırılması.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 32Soru →

Karışımlar, dağılan fazın dağıtıcı faz içindeki dağılma özelliklerine göre homojen ve heterojen olarak sınıflandırılır. Dağılan fazın tanecik boyutu ve bileşenlerin fiziksel halleri, heterojen karışımların türünü (süspansiyon, emülsiyon, aerosol, kolloit vb.) belirler.

Buna göre, karışımlar ve karışım türleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Sis, sıvı damlacıklarının gaz ortamında dağılmasıyla oluşan heterojen bir aerosol örneğidir ve üzerine gönderilen ışık demetini saçarak Tyndall etkisi gösterir.

Etil alkol ve su sıvılarının yoğunlukları farklı olduğundan, bu iki sıv��nın oluşturduğu karışım ayırma hunisiyle ayrılabilen bir emülsiyondur.

Polar yapılı su molekülleri ile apolar yapılı zeytinyağı molekülleri, tanecikler arası çekim kuvvetlerinin benzerliğinden dolayı birbiri içinde çözünerek homojen bir karışım oluşturur.

Kirin temizlenmesi sürecinde sabun moleküllerinin apolar (hidrofob) kısmı polar yapılı su moleküllerine tutunarak kirin ortamdan uzaklaşmasını sağlar.

Katı-katı heterojen karışımlara örnek olan plastik ve cam parçaları karışımında, bileşenlerin her ikisi de belirli birer erime noktasına sahip kristal katılardır.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Sis, sıvı damlacıklarının gaz ortamında dağılmasıyla oluşan heterojen bir aerosol örneğidir ve üzerine gönderilen ışık demetini saçarak Tyndall etkisi gösterir.

Cevap

Sis, sıvı damlacıklarının gaz ortamında dağılmasıyla oluşan heterojen bir aerosol örneğidir ve üzerine gönderilen ışık demetini saçarak Tyndall etkisi gösterir.

Sis, gaz bir ortam (dağıtan faz) içerisinde sıvı damlacıklarının (dağılan faz) asılı kalmasıyla oluşan bir sıvı aerosoldür. Aerosoller heterojen karışım sınıfında olduklarından, içlerinden geçen ışığı saçarlar (Tyndall etkisi). Bu nedenle sis karışımının aerosol olarak sınıflandırılması ve Tyndall etkisi göstermesi doğru bir açıklamadır.

Adım Adım Çözüm

1

Seçeneklerdeki karışım türlerinin tanımlarını ve fiziksel durumlarını incelemek.

Sis karışımının gaz dağıtan faz ve sıvı dağılan fazdan oluşan bir aerosol olduğu belirlenir. Aerosollerin heterojen yapıda olduğu ve Tyndall etkisiyle ışığı saçtığı bilgisi doğrulanır.

Doğru karışım türü ve özellik eşleştirmesini bulmak.

2

Diğer seçeneklerde yer alan çözünürlük, ayırma yöntemleri, katı türleri ve sabun yapıs�� gibi kavramları analiz etmek.

Etil alkol-su karışımının homojen (çözelti) olduğu ve ayırma hunisiyle ayrılamayacağı; su-zeytinyağı karışımının polarite farkı nedeniyle heterojen (emülsiyon) olduğu; sabunun apolar ucunun kire, polar ucunun suya tutunduğu; cam ve plastiğin ise amorf katı olduğu tespit edilerek bu seçeneklerin yanlışlığı ortaya konur.

Çeldiricilerdeki bilimsel hataları belirleyerek doğru cevaptan emin olmak.

Anahtar Kavram

Heterojen karışımların sınıflandırılması (süspansiyon, emülsiyon, aerosol, kolloit), fazların fiziksel durumları ve ayırt edici özellikleri.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 33Soru →

Bir kimya laboratuvarında hazırlanan çeşitli karışımlardaki çözücü ve çözünen madde çiftleri ile bu maddelerin birbiri içerisinde çözünmesi sürecinde etkin olan tanecikler arası etkileşim türlerini doğru şekilde nasıl eşleştirirsiniz?

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Birinci çift (

KBr - H_2O

) iyon-dipol etkileşimiyle, ikinci çift (

CH_3Cl - H_2O

) dipol-dipol etkileşimiyle, üçüncü çift (

CO_2 - CCl_4

) London kuvvetleriyle ve dördüncü çift (

HF - NH_3

) hidrojen bağıyla eşleşir.

Çözünme sürecinde etkin olan zayıf etkileşimler taneciklerin polarite ve iyon durumuna göre belirlenir.

KBr

iyonik yapıda,

H_2O

ise polar olduğundan aralarındaki etkileşim iyon-dipoldür.

CH_3Cl

ve

H_2O

polar yapılı moleküller olup aralarında dipol-dipol etkileşimi kurarlar.

CO_2

ve

CCl_4

apolar moleküller olduğundan aralarındaki etkileşim London kuvvetleridir.

HF

ve

NH_3

moleküllerinin yapısında

H

atomları sırasıyla

F

ve

N

atomlarına bağlı olduğundan, bu iki molekül arasında hidrojen bağları oluşur.

Adım Adım Çözüm

1

KBr

ve

H_2O

taneciklerinin yapıları incelenir.

KBr

bileşiği iyonik yapılıdır.

H_2O

ise polar bir moleküldür. İyonik bir katının polar çözücüdeki çözünme sürecinde iyon-dipol etkileşimleri etkindir.

İyonik katıların polar moleküllerle etkileşimi iyon-dipol kuvvetleri ile açıklanır.

2

CH_3Cl

ve

H_2O

taneciklerinin yapıları incelenir.

CH_3Cl

molekülü geometri olarak simetrik olmadığından polar bir moleküldür.

H_2O

da polar bir moleküldür. Hidrojen bağı kuracak uygun atom çiftleri bulunmadığından aralarındaki en etkin etkileşim dipol-dipol etkileşimidir.

İki polar molekül arasındaki elektrostatik çekim kuvvetleri dipol-dipol etkileşimini oluşturur.

3

CO_2

ve

CCl_4

taneciklerinin yapıları incelenir.

CO_2

doğrusal geometrisi nedeniyle apolardır.

CCl_4

ise düzgün dörtyüzlü geometrisi nedeniyle apolardır. İki apolar tanecik arasındaki tek ve en etkin zayıf etkileşim türü London kuvvetleridir.

Apolar moleküller arasında yalnızca geçici kutuplanmalar sonucu London (indüklenmiş dipol - indüklenmiş dipol) etkileşimleri oluşur.

4

HF

ve

NH_3

taneciklerinin yapıları incelenir.

HF

molekülünde hidrojen

F

atomuna,

NH_3

molekülünde ise hidrojen

N

atomuna bağlıdır. Her iki molekülde de hidrojen bağı kurabilen atomlar bulunduğundan aralarındaki en etkin etkileşim hidrojen bağıdır.

Hidrojenin

N

,

O

,

F

atomlarına bağlı olduğu moleküller arasında kurulan en güçlü zayıf etkileşim türü hidrojen bağıdır.

Anahtar Kavram

Çözünme sürecinde çözücü ve çözünen taneciklerin kimyasal türlerine (polar, apolar, iyonik) bağlı olarak aralarında oluşan zayıf etkileşimler çözünmenin gerçekleşmesini belirler.

Soru 34Soru →

Bir kimyager, laboratuvarda oda koşullarında üç farklı tüpe eşit miktarda saf su ( $H_2O$ ) koyuyor. Daha sonra bu tüplere sırasıyla aşağıdaki maddeleri ekliyor:

* 1. tüp: Etil alkol ( $C_2H_5OH$ ) sıvısı
* 2. tüp: Sofra tuzu ( $NaCl$ ) katısı
* 3. tüp: Hidrojen klorür ( $HCl$ ) gazı

Bu işlemler sonucunda tüplerde gerçekleşen çözünme süreçleri ile ilgili;

I. 1. tüpte çözünme sürecinde hidratasyon gerçekleşir ve çözücü-çözünen tanecikleri arasındaki etkin etkileşim türü hidrojen bağıdır.
II. 2. tüpte su moleküllerinin kısmi negatif uçları ( $O$ atomları) ile $Na^+$ iyonları arasında iyon-dipol etkileşimi kurulur.
III. 3. tüpte $HCl$ molekülleri suda çözünürken su molekülleri ile aralarında hidrojen bağı oluşur.

yargılarından hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız III

I ve II

I ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Birinci ve ikinci öncülleri içeren seçenek doğrudur. Etil alkolün su ile hidrojen bağı kurması ve çözünmenin su ortamında olması nedeniyle hidratasyon gerçekleşmesi ile sodyum iyonunun suyun kısmi negatif oksijen uçları tarafından çekilmesi doğru ifadelerdir.

Doğru olan seçenek, birinci ve ikinci yargıların doğru olduğunu belirten ifadedir. Birinci tüpte çözücü su olduğu için olay hidratasyondur ve her iki molekülde de

F

,

O

,

N

atomlarına bağlı

H

atomu bulunduğu için aralarındaki etkin zayıf etkileşim hidrojen bağıdır. İkinci tüpte iyonik bağlı sodyum klorür suda çözünürken sodyum iyonları (

Na^+

), su molekülünün kısmi negatif yüklü oksijen uçları tarafından çekilerek iyon-dipol etkileşimi oluşturur.

Adım Adım Çözüm

1

Tüplere eklenen maddelerin ve çözücünün (

H_2O

) kimyasal türlerini ve polarlık durumlarını belirlemek.

H_2O

polar bir moleküldür ve kendi molekülleri arasında hidrojen bağı kurabilir. 1. tüpteki

C_2H_5OH

polar bir moleküldür ve hidrojen bağı kurabilir. 2. tüpteki

NaCl

iyonik bir bileşiktir. 3. tüpteki

HCl

ise polar bir moleküldür fakat hidrojen bağı kuramaz.

Çözünme sürecindeki etkileşimleri doğru yorumlayabilmek için maddelerin polarlık/apolarlık ve bağ yapabilme özelliklerinin bilinmesi gerekir.

2

Birinci tüpteki çözünme sürecini ve etkileşim türünü incelemek (I. yargı).

Çözücü su (

H_2O

) olduğu için çözünme olayına hidratasyon denir. Hem

H_2O

hem de

C_2H_5OH

moleküllerinde

F

,

O

,

N

atomlarına bağlı

H

atomu bulunduğu için aralarındaki etkin etkileşim türü hidrojen bağıdır. I. yargı doğrudur.

Çözücünün su olduğu durumlarda çözünmenin hidratasyon olarak adlandırıldığını ve polar alkol-su etkileşiminin hidrojen bağı olduğunu doğrulamak için.

3

İkinci tüpteki iyonik çözünmeyi ve iyon-su etkileşimlerini incelemek (II. yargı).

NaCl

suda çözünürken

Na^+

ve

Cl^-

iyonlarına ayrışır. Polar su molekülünde oksijen atomu elektronegatifliği yüksek olduğu için kısmi negatif (

\delta^-

) yüklüdür. Pozitif yüklü

Na^+

iyonu ile suyun kısmi negatif ucu (

O

atomu) arasında iyon-dipol etkileşimi oluşur. II. yargı doğrudur.

İyonik katıların polar çözücülerdeki çözünme mekanizmasını ve elektrostatik çekim yönlerini analiz etmek için.

4

Üçüncü tüpteki polar molekülün çözünmesini ve etkileşim türünü incelemek (III. yargı).

HCl

polar bir moleküldür ve suda dipol-dipol etkileşimleri ile çözünür.

HCl

molekülünde

F

,

O

,

N

atomu bulunmadığından su ile arasında hidrojen bağı kurulamaz. III. yargı yanlıştır.

Hidrojen bağının oluşma şartını kontrol ederek moleküller arası etkileşim türünü netleştirmek için.

Anahtar Kavram

Çözünme Süreci ve Tanecikler Arası Etkileşimler

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 35Soru →

Aşağıda verilen çözücü-çözünen çiftlerini, bu maddelerin birbiri içerisinde çözünmesi sürecinde aralarında oluşan en etkin tanecikler arası etkileşim türleriyle eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

NaCl

-

H_2O

çifti iyon-dipol etkileşimiyle,

I_2

-

C_6H_6

çifti London kuvvetleriyle,

NH_3

-

H_2O

çifti hidrojen bağ��yla ve

HCl

-

H_2S

çifti dipol-dipol etkileşimiyle eşleşir.

Doğru eşleştirmede;

NaCl

iyonik yapısı nedeniyle polar

H_2O

ile iyon-dipol, apolar

I_2

ile apolar

C_6H_6

arasında London kuvvetleri, hidrojen bağı yapabilen

NH_3

ile

H_2O

arasında hidrojen bağı, ve polar

HCl

ile polar

H_2S

arasında dipol-dipol etkileşimi kurulur.

Adım Adım Çözüm

1

NaCl

katısının

H_2O

sıvısında çözünmesindeki etkileşimi belirleme.

NaCl

iyonik bir bileşiktir ve suda çözündüğünde

Na^+

ve

Cl^-

iyonlarına ayrışır. Polar bir molekül olan

H_2O

ile bu iyonlar arasında iyon-dipol etkileşimi oluşur.

İyonik katıların polar çözücülerdeki çözünme mekanizmasını analiz etmek.

2

I_2

katısının

C_6H_6

sıvısında çözünmesindeki etkileşimi belirleme.

Hem

I_2

hem de

C_6H_6

apolar yapılı moleküllerdir. Apolar tanecikler arasındaki en etkin zayıf etkileşim London kuvvetleridir.

Apolar-apolar çözünme sürecindeki etkin zayıf etkileşimi açıklamak.

3

NH_3

sıvısının

H_2O

sıvısında çözünmesindeki etkileşimi belirleme.

NH_3

ve

H_2O

moleküllerinde

H

atomları

N

ve

O

gibi elektronegatif atomlara bağlıdır. Bu durum moleküller arasında hidrojen bağlarının kurulmasını sağlar.

Hidrojen bağının çözünmedeki rolünü belirlemek.

4

HCl

gazının

H_2S

sıvısında çözünmesindeki etkileşimi belirleme.

HCl

ve

H_2S

polar moleküller olup yapılarında hidrojen bağı oluşturacak atom çiftleri (

H-N

,

H-O

,

H-F

) bulunmaz. Bu nedenle aralarındaki en etkin etkileşim dipol-dipol etkileşimidir.

Polar moleküller arasındaki zayıf etkileşimlerin türünü belirlemek.

Anahtar Kavram

Çözünme sürecinde çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki etkin zayıf etkileşim türlerinin belirlenmesi.

Soru 36Soru →

Laboratuvarda bir deneyde kullanılmak üzere kütlece $\%25$ 'lik $200\text{ g}$ tuz çözeltisi hazırlanmıştır. Bu çözeltinin derişimini değiştirmek amacıyla çözeltiye $50\text{ g}$ tuz ve $250\text{ g}$ saf su eklenerek tuzun tamamen çözünmesi sağlanıyor.

Buna göre, elde edilen yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi aşağıdakilerden hangisidir?

\%15

\%20

\%25

\%30

\%40

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: $\%20$

Cevap

Yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi

\%20

’dir.

Toplam çözünen tuz kütlesi (

100\text{ g}

), son durumdaki toplam çözelti kütlesine (

500\text{ g}

) oranlanıp

100

ile çarpıldığında kütlece yüzde derişim

\%20

olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1

Başlangıçtaki çözeltide bulunan çözünmüş tuz ve su kütlelerini hesaplayınız.

Tuz kütlesi =

200 \times 0{}25 = 50\text{ g}

, su kütlesi =

200 - 50 = 150\text{ g}

bulunur.

Son durumdaki toplam kütle bileşenlerini belirlemek için başlangıç miktarlar��nın bilinmesi gerekir.

2

Eklenen maddelerle birlikte son durumdaki toplam tuz ve toplam çözelti kütlelerini bulunuz.

Toplam tuz kütlesi =

50 + 50 = 100\text{ g}

, toplam çözelti kütlesi =

200 + 50 + 250 = 500\text{ g}

olur.

Kütlece yüzde derişim hesabı için toplam çözünen kütlesi ve toplam çözelti kütlesi gereklidir.

3

Yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplayınız.

Kütlece yüzde derişim =

\frac{100}{500} \times 100 = \%20

olarak bulunur.

Kütlece yüzde derişim bağıntısı uygulanarak son derişim hesaplanır.

Anahtar Kavram

Kütlece yüzde derişim, çözeltinin toplam kütlesine oranla çözünen madde miktarını belirtir. Karışıma hem çözücü hem çözünen eklendiğinde son derişim, toplam çözünen kütlesinin yeni toplam çözelti kütlesine bölünmesiyle bulunur.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 37Soru →

Hacim kaybı olmadan hazırlanan alkol-su karışımlarında, alkolün hacimce yüzde derişimi kolonyanın derecesi olarak ifade edilir. Buna göre, hacimce $\%70$ 'lik $600\text{ mL}$ etil alkol-su karışımını aynı sıcaklıkta hacimce $\%80$ 'lik (80 derece) bir limon kolonyasına dönüştürmek için karışıma eklenmesi gereken saf etil alkol hacmi kaç mililitredir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 300

Cevap

Karışıma eklenmesi gereken saf etil alkol hacmi

300\text{ mL}

'dir.

Başlangıçtaki

600\text{ mL}

çözeltinin

420\text{ mL}

'si etil alkoldür.

V\text{ mL}

saf etil alkol eklendiğinde toplam alkol hacmi

420 + V

, toplam çözelti hacmi ise

600 + V

olur. Son çözeltinin hacimce

\%80

'lik olması istendiğinden alkol hacminin toplam hacme oranı

0{}80

olmalıdır. Buradan denklem çözüldüğünde eklenmesi gereken saf alkol hacmi

300\text{ mL}

olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1

Başlangıçtaki çözeltide bulunan saf etil alkol hacmini hesaplayınız.

600 \times 0{}70 = 420\text{ mL}

etil alkol

Hacimce

\%70

'lik çözeltinin toplam hacminin

\%70

'i etil alkoldür.

2

Eklenen etil alkol hacmini

V

olarak belirleyip son durumdaki hacimce yüzde derişim denklemini kurunuz.

\frac{420 + V}{600 + V} = \frac{80}{100}

Eklenen etil alkol hem çözünen alkol hacmini hem de toplam çözelti hacmini aynı miktarda artırır.

3

Kurulan denklemi çözerek

V

değerini bulunuz.

420 + V = 0{}8(600 + V) \Rightarrow 420 + V = 480 + 0{}8V \Rightarrow 0{}2V = 60 \Rightarrow V = 300\text{ mL}

Gerekli cebirsel işlemler yapılarak eklenmesi gereken saf etil alkol hacmi elde edilir.

Anahtar Kavram

Hacimce yüzde derişim ve çözeltiye çözünen madde eklenmesi.

Soru 38Soru →

Aşağıdaki tabloda üç farklı tuz çözeltisinin hazırlanmasında kullanılan tuz ve saf su kütleleri verilmiştir:

Çözelti	Çözünen Tuz Kütlesi ( $g$ )	Çözücü (Su) Kütlesi ( $g$ )
I	$30$	$120$
II	$40$	$160$
III	$50$	$150$

Bu çözeltiler ile ilgili,

I. I ve II. çözeltilerin kütlece yüzde derişimleri eşittir.
II. II. çözeltiye $50\text{ g}$ saf su eklendiğinde kütlece yüzde derişimi $\%16$ olur.
III. Çözeltilerin kütlece yüzde derişimleri arasındaki ilişki $\text{III} > \text{I} = \text{II}$ şeklindedir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Yalnız I

I ve II

I ve III

II ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Her üç öncülün de yer aldığı 'I, II ve III' ifadesi doğru cevaptır.

Çözeltilerin kütlece yüzde derişimleri hesaplandığında, birinci çözelti

\%20

, ikinci çözelti

\%20

ve üçüncü çözelti

\%25

oranlarına sahiptir. Bu nedenle birinci öncül (I ve II. çözeltilerin derişimlerinin eşit olması) ve üçüncü öncül (derişim ilişkisinin

\text{III} > \text{I} = \text{II}

şeklinde olması) doğrudur. İkinci çözeltiye

50\text{ g}

saf su eklendiğinde ise toplam kütle

250\text{ g}

'a çıkar, çözünen tuz kütlesi ise

40\text{ g}

olarak sabit kalır. Yeni derişim hesaplandığında

\%16

değeri bulunur ve bu durum ikinci öncülü de doğru kılar. Sonuç olarak her üç yargı da doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Çözeltilerin başlangıçtaki kütlece yüzde derişimlerini hesaplayalım.

I. çözeltinin kütlece yüzde derişimi:

\frac{30}{30 + 120} \times 100 = \%20

olur. II. çözeltinin kütlece yüzde derişimi:

\frac{40}{40 + 160} \times 100 = \%20

olur. III. çözeltinin kütlece yüzde derişimi:

\frac{50}{50 + 150} \times 100 = \%25

olur.

Çözeltilerin derişimlerini karşılaştırmak ve birinci ile üçüncü yargıları doğrulamak için.

2

Birinci ve üçüncü yargıları kontrol edelim.

I. yargı (I ve II. çözeltilerin derişimleri eşittir) doğrudur çünkü ikisi de

\%20

'dir. III. yargı (derişim sıralaması

\text{III} > \text{I} = \text{II}

) doğrudur çünkü

\%25 > \%20 = \%20

şeklindedir.

Elde edilen derişim değerlerini verilen öncüllerle eşleştirmek amacıyla.

3

İkinci çözeltiye su eklenmesi durumundaki yeni derişimi hesaplayalım.

II. çözeltinin başlangıç kütlesi

200\text{ g}

'dır.

50\text{ g}

saf su eklendiğinde toplam çözelti kütlesi

200 + 50 = 250\text{ g}

olur. Çözünen tuz kütlesi ise

40\text{ g}

olarak değişmeden kalır. Yeni derişim =

\frac{40}{250} \times 100 = \%16

olur. Bu nedenle ikinci yargı da doğrudur.

Seyreltme işlemi sonrası kütlece yüzde derişimi bulmak ve ikinci öncülü test etmek için.

Anahtar Kavram

Kütlece yüzde derişim, çözünen kütlesinin toplam çözelti kütlesine oranının 100 ile çarpılmasıyla bulunur. Çözeltiye saf su eklendiğinde çözünen madde kütlesi değişmezken toplam çözelti kütlesi eklenen su miktarı kadar artar.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 39Soru →

Kütlece $\%0,05$ klorür ( $Cl^-$ ) iyonu i��eren $200\text{ g}$ musluk suyu örneğine aynı sıcaklıkta $300\text{ g}$ saf su ilave edildiğinde, son çözeltideki klorür iyonu derişiminin $200\text{ ppm}$ olacağı iddiası doğru mudur?

Doğru

Yanlış

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: True

Cevap

Verilen ifade doğrudur.

Çözeltideki çözünen klorür iyonu kütlesi

100\text{ mg}

'dır ve seyreltme sonrası toplam çözelti kütlesi

0,5\text{ kg}

olmaktadır. Bu değerlerle yapılan hesaplamada ppm derişimi tam olarak

200

çıkar.

Adım Adım Çözüm

1

Başlangıçtaki çözeltide çözünmüş olan klorür iyonu kütlesini hesaplamak.

m_{\text{çözünen}} = 200\text{ g} \times \frac{0,05}{100} = 0,1\text{ g} = 100\text{ mg}

Çözeltinin kütlesi ve kütlece yüzde derişimi kullanılarak çözünen madde miktarı bulunur. PPM hesaplaması için gram cinsinden kütle miligrama (

1\text{ g} = 1000\text{ mg}

) çevrilir.

2

Saf su eklendikten sonra oluşan yeni çözeltinin toplam kütlesini bulmak ve kilogram birimine çevirmek.

m_{\text{çözelti}} = 200\text{ g} + 300\text{ g} = 500\text{ g} = 0,5\text{ kg}

Seyreltme işleminde eklenen çözücü çözeltinin toplam kütlesini artırır. PPM formülünde paydadaki kütle birimi kilogram (kg) olmalıdır.

3

Son çözeltinin ppm derişimini hesaplamak.

\text{Derişim (ppm)} = \frac{100\text{ mg}}{0,5\text{ kg}} = 200\text{ ppm}

Miligram cinsinden çözünen kütlesi, kilogram cinsinden toplam çözelti kütlesine bölünerek ppm derişimi elde edilir.

Anahtar Kavram

Kütlece yüzde derişimi verilen bir çözeltinin seyreltilmesi ve ppm derişiminin hesaplanması.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 40Soru →

Tarım arazilerinin yakınında bulunan bir göletten alınan $800\text{ g}$ su örneğinin analizi sonucunda, yapısında $3,2\text{ mg}$ çözünmüş nitrat ( $NO_3^-$ ) iyonu bulunduğu tespit edilmiştir. Bu gölet suyunun nitrat derişimini, çevre standartlarına uygun hale getirmek amacıyla aynı sıcaklıkta saf su eklenerek $1,6\text{ ppm}$ değerine düşürmek hedeflenmektedir.

Buna göre, gölet suyu örneğine aynı sıcaklıkta kaç gram saf su ilave edilmelidir?

800

1200

1600

2000

2800

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 1200

Cevap

İlave edilmesi gereken saf su kütlesi

1200\text{ g}

olarak bulunur.

Gölet suyu örneğinin kütlesi

800\text{ g}

yani

0,8\text{ kg}

'dır. İçinde çözünmüş

3,2\text{ mg}

nitrat bulunduğundan başlangıç derişimi

\frac{3,2}{0,8} = 4\text{ ppm}

olarak bulunur. Çözeltiye su eklenerek derişim

1,6\text{ ppm}

'e seyreltildiğinde, seyreltme formülü olan

C_1 \times m_1 = C_2 \times m_2

bağıntısından

4 \times 800 = 1,6 \times m_2

yazılır ve son kütle

2000\text{ g}

elde edilir. İlave edilmesi gereken saf su kütlesi ise

2000 - 800 = 1200\text{ g}

olur.

Adım Adım Çözüm

1

Çözelti kütlesi gram biriminden kilogram birimine dönüştürülür.

800\text{ g} = 0,8\text{ kg}

PPM derişim formülünde çözelti kütlesi paydada kilogram (kg) cinsinden yazılmalıdır.

2

Gölet suyu örneğindeki çözünmüş nitrat iyonunun başlangıç derişimi ppm cinsinden hesaplanır.

\text{Derişim (ppm)} = \frac{\text{Çözünen kütlesi (mg)}}{\text{Çözelti kütlesi (kg)}} = \frac{3,2\text{ mg}}{0,8\text{ kg}} = 4\text{ ppm}

Seyreltme formülünü uygulayabilmek için çözeltinin başlangıç derişimini ppm tür��nden bilmemiz gerekir.

3

Seyreltme formülü (

C_1 \times m_1 = C_2 \times m_2

) kullanılarak son çözelti kütlesi hesaplanır.

4\text{ ppm} \times 800\text{ g} = 1,6\text{ ppm} \times m_2 \Rightarrow m_2 = 2000\text{ g}

Çözünen madde miktarı değişmediğinden, derişim ile çözelti kütlesinin çarpımı seyreltme öncesi ve sonrasında sabittir.

4

Son çözelti kütlesinden başlangıç çözelti kütlesi çıkarılarak eklenmesi gereken saf su miktarı bulunur.

m_{\text{su}} = 2000\text{ g} - 800\text{ g} = 1200\text{ g}

Soruda son çözeltinin toplam kütlesi değil, eklenen saf suyun kütlesi sorulmaktadır.

Anahtar Kavram

PPM derişim tanımı ve çözeltilerde seyreltme formülü uygulaması.

Karışımlar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram