Bu soru, saf su ve uçucu olmayan bir X katısının suda çözünmesiyle elde edilen bir çözeltinin sıcaklık-zaman grafikleri yardımıyla çözeltinin buhar basıncı ve kaynama noktası arasındaki ilişkiyi incelemektedir.
Grafik Analizi
-
Grafik Yorumları
- Grafikler, saf suyun ve X’in sulu çözeltisinin sıcaklığa göre zamanla nasıl kaynadığını gösteriyor.
- Saf suyun grafiği hızlıca yükseliyor ve belirli bir sıcaklıkta sabitleniyor. Bu nokta, saf suyun kaynama noktasıdır (t₁).
- X’in sulu çözeltisi ise daha uzun sürede kaynıyor ve daha düşük bir sıcaklıkta sabit hale geliyor (t₂).
-
Kaynama Noktası ve Buhar Basıncı İlişkisi
- Saf suyun kaynama noktası, sadece dış basınca bağlıdır ve bu noktada suyun buhar basıncı atmosfer basıncına eşittir.
- Çözeltilerin buhar basıncı, çözücünün saflığına bağlıdır. Çözeltide uçucu olmayan bir madde varsa (bu durumda X katısı), çözücünün buhar basıncı düşer ve kaynama noktası yükselir.
Verilen Bilgilere Göre Yargılar
-
I. Yargı: P₁ > P₂’dir.
- Saf su (P₁) çözeltiye göre daha yüksek bir sıcaklıkta kaynadığı için, saf suyun kaynama noktası daha yüksektir, bu nedenle yüksek buhar basıncı oluşturur. Bu durumda, P₁ > P₂ doğrudur.
-
II. Yargı: 10. ve 20. dakikalar arasındaki buhar basınçları aynıdır.
- Grafiklerde bu zaman aralığında herhangi bir buhar basıncı değişimi belirtilmemiştir, zira kaynama noktası eşiğin sabit olduğunu gösterir. Bu ifade kısmen doğru kabul edilebilir, ancak tam bir açıklama eksikliği vardır.
-
III. Yargı: Saf suyun P₂ dış basınçlı ortamdaki kaynama noktası t₂’den büyüktür.
- Saf suyun kaynama noktası, çözeltinin kaynama noktasına kıyasla daha yüksektir (t₁ > t₂). Bu durum, saf suyun kaynama noktasının çözeltinin kaynama noktasından yüksek olduğunu doğrular.
Sonuç
Doğru ifadeler I ve III numaralı yargılardır. Dolayısıyla doğru seçenek D) I ve III olacaktır.
Sorudaki bilgiler, kaynama noktası yükselmesi ve buhar basıncı düşüşü prensibini anlamak için güzel bir örnek sunmaktadır. Çözeltilerin kimyasal özelliklerinden dolayı saf çözücülerden farklı davranış sergilemesi, bu tür soruların temelini oluşturur.