Soru 1
Görev b: Aşağıdaki grafikte verilen A, B, C, D katılarının sıcaklık-çözünürlük ilişkisini inceleyiniz ve hangi katıları içeren karışımların saflaştırılabileceğini gerekçelendirerek açıklayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Ayrımsal kristallendirme yöntemi ile bir katı karışımını saflaştırabilmek için bileşenlerin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimlerinin belirgin şekilde farklı olması gerekir.
- A ve C (veya B ve C) Karışımları: A ve B katılarının çözünürlüğü sıcaklık arttıkça artarken (endotermik), C katısının çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır (ekzotermik). Karışım ısıtıldığında C çökerken A ve B çözeltide kalır; soğutulduğunda ise A ve B çökerken C çözeltide kalır. Bu nedenle bu çiftler son derece yüksek verimle saflaştırılır.
- A ve D (veya B ve D) Karışımları: D katısının çözünürlüğü sıcaklık değişiminden neredeyse hiç etkilenmezken A ve B’nin çözünürlüğü sıcaklıkla hızla değişmektedir. Sıcaklık düşürüldüğünde A veya B kristallenerek çökerken D çözeltide kalır ve saflaştırma sağlanır.
Çözünürlük-sıcaklık ilişkisi zıt olan A-C ve B-C katı çiftleri ile sıcaklık bağımlılığı çok farklı olan A-D ve B-D katı çiftlerini içeren karışımlar ayrımsal kristallendirme ile kolaylıkla saflaştırılabilir.
Soru 2
Görev c: Katı karışımların yukarıdaki işlemlerde belirtildiği gibi saflaştırılması nerelerde ve hangi amaçlarla kullanılabilir? Örnekler vererek açıklayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Sıcaklıkla çözünürlük değişiminden yararlanılarak yapılan saflaştırma (ayrımsal kristallendirme) yöntemleri endüstride ve günlük yaşamda geniş kullanım alanına sahiptir:
- Tuz ve Mineral Sanayii: Göl veya deniz sularından ham tuz elde edilirken sofra tuzu (NaCl) ile potasyum ve magnezyum tuzlarının çözünürlük farkından yararlanılarak ayrıştırılması.
- Şeker Üretimi: Şeker pancarı öz suyundan saf sakkarozun (şekerin) diğer organik ve inorganik maddelerden kristallendirilerek saflaştırılması.
- İlaç Endüstrisi: Kimyasal tepkimeler sonucu elde edilen sentetik ilaç etken maddelerinin yan ürünlerden arındırılarak yüksek saflıkta elde edilmesi.
- Gübre Sanayii: Potasyum nitrat (KNO_3) gibi tarımsal gübre hammaddelerinin ham kayaçlardan çözünürlük farkıyla saflaştırılması.
Soru 3
Görev a: Yukarıdaki metinde geçen solunuma yardımcı cihazların çalışma prensibini gazların çözünürlüğü ile ilişkilendirerek açıklayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Gazların sıvılardaki çözünürlüğü, uygulanan kısmi basınç arttıkça artar (Henry Yasası). Solunum yetmezliği yaşayan hastalarda akciğerler yeterince oksijen alamadığı için kandaki oksijen gazı çözünürlüğü düşer ve kandaki CO_2 birikimi pH değerini düşürerek hayati risk oluşturur. Solunuma yardımcı cihazlar, hastaya yüksek basınç altında oksijen (O_2) gazı vererek çalışır. Oksijenin kısmi basıncı artırıldığında, oksijenin kanda çözünürlüğü artar ve dokulara yeterli oksijen iletimi sağlanmış olur.
Soru 4
Görev b: Gazların çözünürlüğünün basınç ve sıcaklıkla değişim göstermesinin avantajları neler olabilir? Örnekler üzerinden açıklayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
- Basınç Değişiminin Avantajları: Yüksek basınç altında gaz çözünürlüğünün artması tıp alanında hiperbarik oksijen tedavisinde kullanılır; zehirlenmelerde veya ağır yaralanmalarda kanda çözünen oksijen miktarını hızla yükseltir. Ayrıca meşrubat sanayisinde gazlı içeceklerin yüksek basınç altında CO_2 ile doyurularak tazeliğini ve lezzetini uzun süre koruması sağlanır.
- Sıcaklık Değişiminin Avantajları: Düşük sıcaklıkta gaz çözünürlüğünün artması sayesinde soğuk deniz ve göllerde çözünmüş oksijen miktarı yüksek kalır ve su altı canlı yaşamı desteklenir. Sanayide ise kazan sularının ısıtılmasıyla sudaki çözünmüş oksijen ve karbondioksit uzaklaştırılır, böylece metal borulardaki paslanma ve korozyon engellenmiş olur.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 190 · 
Kimya Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 192 →