- 0,1 molar NaCl çözeltisi
I. 0,2 molar KNO, çözeltisi
Aynı koşullarda bulunan yukarıdaki çözeltilerin
donmaya başlama sicaklıklarinın karşılaştırılması
aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
A) I= || = Ill
C)|= I| > ||
B) I=||> II
D) I> I|> I|
E) Il >|>ll
Çözeltilerin Donmaya Başlama Sıcaklıklarının Karşılaştırılması
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
Bir çözeltideki toplam çözünen tanecik (iyon veya molekül) derişimi arttıkça, çözeltinin donmaya başlama sıcaklığı o kadar düşer (alçalır).
\Delta T_d = K_d \cdot m \cdot i
(Burada m derişimi, i ise çözünen maddenin ortama verdiği tanecik/iyon sayısını temsil eder.)
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Çözeltilerdeki Toplam Tanecik Derişimlerinin Hesaplanması
-
I. Çözelti (0{,}2\text{ M } \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6):
Glikoz (şeker) suda moleküler olarak çözünür (i = 1).\text{Toplam Tanecik Derişimi} = 0{,}2 \times 1 = 0{,}2\text{ M} -
II. Çözelti (0{,}1\text{ M } \text{NaCl}):
Sodyum klorür suda iyonlarına ayrışır: \text{NaCl} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^- (i = 2).\text{Toplam Tanecik Derişimi} = 0{,}1 \times 2 = 0{,}2\text{ M} -
III. Çözelti (0{,}2\text{ M } \text{KNO}_3):
Potasyum nitrat suda iyonlarına ayrışır: \text{KNO}_3 \rightarrow \text{K}^+ + \text{NO}_3^- (i = 2).\text{Toplam Tanecik Derişimi} = 0{,}2 \times 2 = 0{,}4\text{ M}
Adım 2 — Donmaya Başlama Sıcaklıklarının Karşılaştırılması
- I ve II numaralı çözeltilerin toplam tanecik derişimleri eşit (0{,}2\text{ M}) olduğu için donma noktalarındaki düşüş miktarı aynıdır. Dolayısıyla donmaya başlama sıcaklıkları birbirine eşittir:T_{\text{I}} = T_{\text{II}}
- III numaralı çözeltinin toplam tanecik derişimi en yüksek (0{,}4\text{ M}) olduğu için donma noktası en çok düşen çözelti budur. Dolayısıyla donmaya başlama sıcaklığı en düşüktür:T_{\text{III}} < T_{\text{I}} = T_{\text{II}}
Buradan donmaya başlama sıcaklıkları sıralaması:
\text{I} = \text{II} > \text{III}
Adım 3 — Seçenek Karşılaştırması
A. \text{I} = \text{II} = \text{III} — Yanlış. III. çözeltinin tanecik derişimi daha büyük olduğu için donma noktası diğerlerinden daha düşüktür.
B. \text{I} = \text{II} > \text{III} — Doğru. I ve II’nin tanecik derişimleri eşit (0{,}2\text{ M}), III’ün tanecik derişimi daha büyük (0{,}4\text{ M}) olduğundan donma sıcaklığı en küçüktür.
C. \text{I} = \text{III} > \text{II} — Yanlış. I ve III’ün tanecik derişimleri eşit değildir.
D. \text{I} > \text{II} > \text{III} — Yanlış. I ve II’nin donmaya başlama sıcaklıkları eşittir.
E. \text{II} > \text{I} > \text{III} — Yanlış. II’nin donmaya başlama sıcaklığı I’den büyük değil, eşittir.
Adım 4 — Son Doğrulama
Saf suyun donma noktası 0^\circ\text{C} kabul edilirse, 0{,}2\text{ M} tanecik içeren çözeltiler -t^\circ\text{C}'de donarken, 0{,}4\text{ M} tanecik içeren çözelti -2t^\circ\text{C}'de donar. Negatif sayılarda sıfıra yakın olan daha büyük olduğundan sıralama -t = -t > -2t, yani \text{I} = \text{II} > \text{III} şeklindedir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: B) I = II > III
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Koligatif Özellik
- Tanım: Çözeltide çözünen maddenin kimyasal türüne değil, yalnızca ortamdaki toplam tanecik (iyon/molekül) derişimine bağlı olan özelliklerdir.
- Bu problemde: Çözünen maddelerin formüllerinden bağımsız olarak ortamdaki toplam tanecik molaritesi hesaplanıp donma noktası düşüşü belirlenmiştir.
SIK YAPILAN HATALAR:
İyonlaşmayı İhmal Etmek
- Yanlış: Moleküler şeker ile iyonik bağlı tuzların derişimlerini doğrudan iyonlarına ayırmadan kıyaslamak.
- Doğru: İyonik bileşiklerde molariteyi formüldeki iyon sayısıyla (i) çarparak toplam iyon derişimini bulmak.
- Neden yanlış: Çözeltinin donma noktasını belirleyen etken molekülün kendisi değil, suya verdiği bağımsız taneciklerin toplam sayısıdır.
Bu soru tipinde kaynama noktası yükselmesi veya buhar basıncı kıyaslamasını içeren benzer bir pekiştirme sorusu çözmemi ister misin?