Soru 4:
Erzurum’un hava sıcaklığı -20°C’ye düştüğüne göre, radyatörde bulunan suyun donmaması için 400 gram suya en az kaç gram etilen glikol ilave edilmelidir?
Sorunun Çözümü:
Verilenler:
-
Suyun donma sıcaklığı düşüşü formülü (ΔTf):
$$ \Delta T_f = K_f \cdot m $$Burada:
- \Delta T_f: Donma noktası düşüşü
- K_f: Suyun kriyoskobik sabiti (2°C/m)
- m: Molalite
-
Hedef donma sıcaklığı: -20°C
-
Saf suyun donma noktası: 0°C
$$ \Delta T_f = 0°C - (-20°C) = 20°C $$ -
400 gram su kullanılmıştır. Suyun kütlesi molaliteye çevrilecektir.
- Suyun mol kütlesi = 18 g/mol
- 400 gram suyun mol sayısı:
$$ \text{Mol sayısı} = \frac{\text{Kütle}}{\text{Mol kütlesi}} = \frac{400}{18} \approx 22.22 , \text{mol} $$- Bu, yaklaşık 22.22 mol su anlamına gelir.
-
Etilen glikolün moleküler kütlesi: 62 g/mol
-
Etilen glikol moleküler olarak çözünmektedir, yani iyonlaşmaz. Tek bir parçacık oluşturur.
1. Donma sıcaklığı düşüşü için molalite bulunur:
Formül:
$$ m = \frac{\Delta T_f}{K_f} $$
Yerine koyarsak:
$$ m = \frac{20}{2} = 10 , \text{molal} $$
2. Molalite üzerinden çözücü (su) miktarına göre etilen glikol mol sayısı hesaplanır:
Molalite (m):
$$ m = \frac{\text{Çözünen mol sayısı}}{\text{Çözücü kütlesi (kg)}} $$
Burada:
- Çözücü kütlesi: 400 gram = 0.4 kg
- Çözünenin mol sayısı:
$$ \text{Mol sayısı} = m \cdot \text{Çözücü kütlesi (kg)} $$
Hesaplayalım:
$$ \text{Mol sayısı} = 10 \cdot 0.4 = 4 , \text{mol} $$
3. Etilen glikolün kütlesi hesaplanır (molar kütleden):
Etilen glikolün mol kütlesi: 62 g/mol
Kütle formülü:
$$ \text{Kütle (g)} = \text{Mol sayısı} \cdot \text{Mol kütlesi} $$
Yerine koyarsak:
$$ \text{Kütle (g)} = 4 \cdot 62 = 248 , \text{g} $$
Doğru Cevap: C) 248 g
Soru 5:
Yandaki tabloyu okuyarak, analiz edeceğim:
- Çözelti üzerinden ekleme, buharlaşma işlemleriyle kaynama noktası farklarını anlamaya çalışmamız lazım. İlerleyen sorular!
