Resimli Soru: Saf X Maddesinin Çözünürlük Problemi
Önemli Noktalar
- Çözünürlük, sıcaklıkla değişir ve grafik verilen değerler 10 °C ve 25 °C için çözünen maksimum madde miktarını gösterir.
- Başlangıçta 25 °C’de 52 g X çözeltisi hazırlanmış.
- Sıcaklık 10 °C’ye düşürüldüğünde çözünen maksimum madde miktarı azalır.
- Çökelmeyi önlemek için maksimum doygunluk sınırında kalınmalıdır.
- Su miktarını artırarak, konsantrasyon düşürülmelidir.
Sorunun Çözümü
Grafikte:
- 25 °C’de çözünürlük yaklaşık 30 g / 100 g su,
- 10 °C’de çözünürlük yaklaşık 15 g / 100 g su.
Verilen:
25 °C’de toplam çözelti: 52 g X + su (bilinmiyor)
Çözünürlük 30 g X / 100 g su olduğuna göre
Formül:
Buradan:
25 °C’de çözelti: 52 g X + 173.33 g su = toplam 225.33 g çözelti
10 °C’de çözünürlük 15 g/100 g su, çökmemesi için X maddesinin çözünürlük sınırında kalmasını istiyoruz.
Miktar aynı kalacağından (52 g), yeni su miktarı:
Ek su miktarı:
Bu miktara en yakın seçenek yok fakat soruda en az kaç gram su eklenmelidir denmiş ve şıklarda 50 veya 80 var.
Eğer su başlangıçta 173.33 g değil, 100 g olarak alınırsa (grafikte çözünürlük 30 g/100 g su olduğundan çözeltinin hazırlanma şekli farklı olabilir), hesap yeniden yapılabilir:
Eğer başlangıç çözeltisi 52 g X + 100 g su ise 25 °C’deki konsantrasyon:
Bu 30 g/100 g sudan fazla yani doygunluktan yüksek, dolayısıyla başlangıç su miktarı 100 g değil 173.33 g olmalı.
Sonuç:
Grafik ve sorudaki verilere göre çökelme olmaması için sıcaklık 10 °C düştüğünde mevcut 173.33 g suyun üzerine yaklaşık 173 g daha su eklenmelidir. Bu seçenekler arasında geçmiyor.
Şıklarda 50 ve 80 g su seçenekleri verilmiş, bu durumda kesin bir sonuç çıkmıyor veya başka seçenekler olabilir.
Özet
- 25°C’de X çözeltisi 52 g X ve yaklaşık 173 g su içeriyor.
- 10°C’ye düşüşte çökelme olmaması için su miktarının yaklaşık 347 g olması gerekiyor.
- Buna göre yaklaşık 174 g su eklenmelidir.
Şıklarda belirtilenlerin bu yakınında olmadığı için daha fazla bilgi veya şık gerekebilir.
Sonraki Adımlar
Böyle sorular için doğru çözünürlük ve madde-su kütle ilişkisini anlatan örnek sorular ister misiniz? Ya da çözümlü benzer sorular sunabilirim.
Saf X Maddesinin Çökelme Olmadan Soğutulması İçin Gerekli Su Miktarı
• Çözelti 25 °C’de doygun: X’in çözünürlüğü 30 g/100 g su.
• 52 g X içermek için başlangıçta 173,3 g su gerekiyor.
• 10 °C’de çözünürlük 10 g/100 g su → 52 g X’in çözünmesi için en az 520 g su şart.
Cevap: Çökelme olmaması için en az 347 g (≈350 g) su eklenmelidir.
İçindekiler
Derinlemesine Açıklama
25 °C’de X’in çözünürlüğü 30 g/100 g su demektir.
- 52 g X’in tamamı çözünmüş doygun çözeltideki su miktarı:\frac{52}{30}\times100=173{,}3\text{ g}.
- Çözelti 10 °C’ye soğutulduğunda yeni çözünürlük 10 g/100 g su olur.
- 52 g X’in hiç çökelmeden kalması için ihtiyaç duyulan toplam su:\frac{52}{10}\times100=520\text{ g}.
- Eklenmesi gereken su:520 - 173{,}3 = 346{,}7\approx347\text{ g}.
Özet Tablosu
| Sıcaklık (°C) | Çözünürlük (g/100 g su) | Gerekli Toplam Su (g) |
|---|---|---|
| 25 | 30 | 173,3 |
| 10 | 10 | 520 |
Ek su = 520 g – 173,3 g = 346,7 g ≈ 347 g
SSS (Sıkça Sorulan Sorular)
- Çözünürlük nedir ve nasıl tanımlanır?
- Sıcaklık artışı neden genellikle çözünebilirliği artırır?
- Soğutma sırasında neden su eklemek gerekir?
- Doygun çözelti kavramı nedir?
Benzer termodinamik problemleri içeren alıştırma soruları ister misiniz? @Eda_Tunc
