💡 10. Sınıf Kimya: Çözeltiler koligatif özellikler Çözümlü Örnekler
1
Çözümlü Örnek
Kolay Seviye
Kimyada çözeltilerin derişimine bağlı olarak değişen özelliklere koligatif özellikler denir. Aşağıdakilerden hangileri koligatif özellikler arasında yer alır?
I. Kaynama noktası yükselmesi II. Donma noktası alçalması III. Çözeltinin rengi IV. Osmotik basınç
Çözüm ve Açıklama
Koligatif özellikler, çözünen maddenin cinsine değil, çözeltideki toplam tanecik derişimine bağlıdır. ✅
I. Kaynama noktası yükselmesi: Çözünen tanecik sayısı arttıkça kaynama noktası artar. Bu bir koligatif özelliktir.
II. Donma noktası alçalması: Çözünen tanecik sayısı arttıkça donma noktası düşer. Bu bir koligatif özelliktir.
III. Çözeltinin rengi: Maddenin cinsine bağlıdır, tanecik derişimine bağlı bir değişim değildir.
IV. Osmotik basınç: Derişim farkından kaynaklanan emme kuvvetidir ve koligatif bir özelliktir.
👉 Bu durumda doğru cevap: I, II ve IV olacaktır.
2
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Aynı dış basınç altında bulunan aşağıdaki üç farklı sulu çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklıklarını karşılaştırınız:
1. Kap: % 10'luk \( x \) gram tuzlu su 2. Kap: % 20'luk \( x \) gram tuzlu su 3. Kap: Saf su
Çözüm ve Açıklama
Çözeltilerde kaynama noktası, çözünen maddenin derişimi ile doğru orantılıdır. 💡
Saf suyun kaynama noktası en düşüktür çünkü içinde çözünmüş madde yoktur.
Tuzlu su çözeltilerinde derişim arttıkça kaynama noktası yükselir.
% 20'lik çözelti, % 10'luk çözeltiye göre daha derişiktir.
Sıralama şu şekildedir: 2. Kap \( > \) 1. Kap \( > \) 3. Kap
✅ Not: Çözelti kütlesinin (\( x \) gram) kaynamaya başlama sıcaklığına bir etkisi yoktur, sadece derişim önemlidir.
3
Çözümlü Örnek
Günlük Hayattan Örnek
Kış aylarında karlı havalarda belediye ekiplerinin yollara tuz dökmesinin temel kimyasal sebebi nedir? Bu durum hangi koligatif özellik ile açıklanır? ❄️
Çözüm ve Açıklama
Bu durum tamamen donma noktası alçalması ile ilgilidir. 🚗
Saf su \( 0^\circ C \) sıcaklıkta donar.
Suya tuz eklendiğinde, oluşan çözeltinin donma noktası \( 0^\circ C \)'nin altına düşer.
Örneğin, hava sıcaklığı \( -5^\circ C \) iken yoldaki buzun üzerine tuz dökülürse, tuzlu suyun donma noktası \( -10^\circ C \)'ye inebilir.
Böylece buz erir ve yolun tekrar buz tutması engellenmiş olur.
📌 Sonuç: Yollara tuz dökülmesi, suyun donma noktasını düşürerek güvenli ulaşım sağlar.
4
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Aynı şartlarda hazırlanan aşağıdaki iki çözeltiden hangisinin donmaya başlama sıcaklığı daha düşüktür? Nedenini açıklayınız.
A) 1 mol şeker içeren 1 litre su B) 1 mol yemek tuzu (\( NaCl \)) içeren 1 litre su
Çözüm ve Açıklama
Donma noktası alçalması, çözeltideki toplam tanecik sayısı ile ilişkilidir. 🧪
Şeker (C6H12O6): Moleküler çözünür. 1 mol şeker suya atıldığında çözeltide toplam \( 1 \) mol tanecik bulunur.
Yemek Tuzu (NaCl): İyonik çözünür. \( NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^- \) şeklinde iyonlaşır. 1 mol \( NaCl \) suya atıldığında \( 1 \) mol \( Na^+ \) ve \( 1 \) mol \( Cl^- \) olmak üzere toplam \( 2 \) mol tanecik oluşur.
Tanecik sayısı ne kadar fazlaysa, donma noktası o kadar çok düşer. 📉
✅ Cevap: B seçeneğindeki tuzlu suyun donma noktası daha düşüktür çünkü tanecik derişimi daha fazladır.
5
Çözümlü Örnek
Yeni Nesil Soru
Doymamış bir tuzlu su çözeltisi ısıtılmaktadır. Bu çözeltinin kaynaması sırasında gerçekleşen olaylarla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? 🌡️
I. Kaynama süresince sıcaklık sabit kalır. II. Çözelti doygunluğa ulaşana kadar sıcaklık artmaya devam eder. III. Buhar basıncı dış basınca eşittir.
Çözüm ve Açıklama
Saf maddelerin kaynarken sıcaklığı sabittir ancak doymamış karışımlarda durum farklıdır: 🔍
I. Yanlış: Doymamış tuzlu su kaynarken su buharlaşır, çözelti daha derişik hale gelir ve kaynama noktası yükselmeye devam eder.
II. Doğru: Çözelti buharlaşma sonucu doygun hale gelene kadar sıcaklık artışı gözlenir. Doygunluk anından sonra sıcaklık sabitlenir.
III. Doğru: Kaynamanın tanımı gereği, bir sıvının kaynaması için iç buhar basıncının dış atmosfere (dış basınç) eşit olması gerekir.
👉 Doğru ifadeler: II ve III
6
Çözümlü Örnek
Günlük Hayattan Örnek
Otomobil radyatörlerine kışın antifriz konulmasının sebebi nedir? Bu madde sadece kışın mı faydalıdır? 🏎️
Çözüm ve Açıklama
Antifriz (genellikle etilen glikol), su ile karıştırıldığında suyun koligatif özelliklerini değiştirir. 🛠️
Kışın: Suyun donma noktasını düşürerek radyatördeki suyun donmasını ve motor bloğunun çatlamasını engeller.
Yazın: Suyun kaynama noktasını yükselterek motorun aşırı ısınmasını (hararet yapmasını) zorlaştırır.
✅ Sonuç: Antifriz kullanımı hem donma noktası alçalması hem de kaynama noktası yükselmesi özelliklerinden faydalanılan çok yönlü bir uygulamadır.
7
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Yarı geçirgen bir zarla ayrılmış iki bölmeden birinde % 5'lik şekerli su, diğerinde % 15'lik şekerli su bulunmaktadır. Zamanla gerçekleşen ozmos olayı ile ilgili neler söylenebilir? 💧
Çözüm ve Açıklama
Ozmos, suyun (çözücünün) derişimin düşük olduğu yerden (bol su), derişimin yüksek olduğu yere (az su) doğru geçişidir. 🌊
Su geçişi % 5'lik çözeltiden % 15'lik çözeltiye doğru olur.
% 15'lik çözeltinin bulunduğu bölmede sıvı seviyesi yükselir.
% 15'lik çözeltinin şeker derişimi zamanla azalır (seyrelir).
% 5'lik çözeltinin şeker derişimi zamanla artır (derişir).
✅ Özet: Sistem iki tarafın derişimini eşitlemeye çalışır. Bu sırada oluşan basınç farkına osmotik basınç denir.
8
Çözümlü Örnek
Zor Seviye
Aynı sıcaklıkta bulunan aşağıdaki üç sıvının buhar basınçlarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız:
a) Saf su b) 100 gram suda 10 gram tuz çözünmüş çözelti c) 100 gram suda 30 gram tuz çözünmüş çözelti
Çözüm ve Açıklama
Buhar basıncı ile çözünen madde derişimi arasında ters orantı vardır. ☁️
Bir sıvıda uçucu olmayan bir katı (tuz gibi) çözündüğünde, yüzeydeki çözücü moleküllerinin sayısı azalır ve buharlaşma zorlaşır.
Derişim ne kadar yüksekse, buhar basıncı o kadar düşük olur.
Derişimleri karşılaştıralım: c (en derişik) \( > \) b \( > \) a (saf su)
Buhar basıncı sıralaması (Ters orantı): \[ a > b > c \]
✅ Cevap: Saf suyun buhar basıncı en yüksek, en derişik olan \( c \) çözeltisinin buhar basıncı ise en düşüktür.
10. Sınıf Kimya: Çözeltiler koligatif özellikler Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Kimyada çözeltilerin derişimine bağlı olarak değişen özelliklere koligatif özellikler denir. Aşağıdakilerden hangileri koligatif özellikler arasında yer alır?
I. Kaynama noktası yükselmesi II. Donma noktası alçalması III. Çözeltinin rengi IV. Osmotik basınç
Çözüm:
Koligatif özellikler, çözünen maddenin cinsine değil, çözeltideki toplam tanecik derişimine bağlıdır. ✅
I. Kaynama noktası yükselmesi: Çözünen tanecik sayısı arttıkça kaynama noktası artar. Bu bir koligatif özelliktir.
II. Donma noktası alçalması: Çözünen tanecik sayısı arttıkça donma noktası düşer. Bu bir koligatif özelliktir.
III. Çözeltinin rengi: Maddenin cinsine bağlıdır, tanecik derişimine bağlı bir değişim değildir.
IV. Osmotik basınç: Derişim farkından kaynaklanan emme kuvvetidir ve koligatif bir özelliktir.
👉 Bu durumda doğru cevap: I, II ve IV olacaktır.
Örnek 2:
Aynı dış basınç altında bulunan aşağıdaki üç farklı sulu çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklıklarını karşılaştırınız:
1. Kap: % 10'luk \( x \) gram tuzlu su 2. Kap: % 20'luk \( x \) gram tuzlu su 3. Kap: Saf su
Çözüm:
Çözeltilerde kaynama noktası, çözünen maddenin derişimi ile doğru orantılıdır. 💡
Saf suyun kaynama noktası en düşüktür çünkü içinde çözünmüş madde yoktur.
Tuzlu su çözeltilerinde derişim arttıkça kaynama noktası yükselir.
% 20'lik çözelti, % 10'luk çözeltiye göre daha derişiktir.
Sıralama şu şekildedir: 2. Kap \( > \) 1. Kap \( > \) 3. Kap
✅ Not: Çözelti kütlesinin (\( x \) gram) kaynamaya başlama sıcaklığına bir etkisi yoktur, sadece derişim önemlidir.
Örnek 3:
Kış aylarında karlı havalarda belediye ekiplerinin yollara tuz dökmesinin temel kimyasal sebebi nedir? Bu durum hangi koligatif özellik ile açıklanır? ❄️
Çözüm:
Bu durum tamamen donma noktası alçalması ile ilgilidir. 🚗
Saf su \( 0^\circ C \) sıcaklıkta donar.
Suya tuz eklendiğinde, oluşan çözeltinin donma noktası \( 0^\circ C \)'nin altına düşer.
Örneğin, hava sıcaklığı \( -5^\circ C \) iken yoldaki buzun üzerine tuz dökülürse, tuzlu suyun donma noktası \( -10^\circ C \)'ye inebilir.
Böylece buz erir ve yolun tekrar buz tutması engellenmiş olur.
📌 Sonuç: Yollara tuz dökülmesi, suyun donma noktasını düşürerek güvenli ulaşım sağlar.
Örnek 4:
Aynı şartlarda hazırlanan aşağıdaki iki çözeltiden hangisinin donmaya başlama sıcaklığı daha düşüktür? Nedenini açıklayınız.
A) 1 mol şeker içeren 1 litre su B) 1 mol yemek tuzu (\( NaCl \)) içeren 1 litre su
Çözüm:
Donma noktası alçalması, çözeltideki toplam tanecik sayısı ile ilişkilidir. 🧪
Şeker (C6H12O6): Moleküler çözünür. 1 mol şeker suya atıldığında çözeltide toplam \( 1 \) mol tanecik bulunur.
Yemek Tuzu (NaCl): İyonik çözünür. \( NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^- \) şeklinde iyonlaşır. 1 mol \( NaCl \) suya atıldığında \( 1 \) mol \( Na^+ \) ve \( 1 \) mol \( Cl^- \) olmak üzere toplam \( 2 \) mol tanecik oluşur.
Tanecik sayısı ne kadar fazlaysa, donma noktası o kadar çok düşer. 📉
✅ Cevap: B seçeneğindeki tuzlu suyun donma noktası daha düşüktür çünkü tanecik derişimi daha fazladır.
Örnek 5:
Doymamış bir tuzlu su çözeltisi ısıtılmaktadır. Bu çözeltinin kaynaması sırasında gerçekleşen olaylarla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? 🌡️
I. Kaynama süresince sıcaklık sabit kalır. II. Çözelti doygunluğa ulaşana kadar sıcaklık artmaya devam eder. III. Buhar basıncı dış basınca eşittir.
Çözüm:
Saf maddelerin kaynarken sıcaklığı sabittir ancak doymamış karışımlarda durum farklıdır: 🔍
I. Yanlış: Doymamış tuzlu su kaynarken su buharlaşır, çözelti daha derişik hale gelir ve kaynama noktası yükselmeye devam eder.
II. Doğru: Çözelti buharlaşma sonucu doygun hale gelene kadar sıcaklık artışı gözlenir. Doygunluk anından sonra sıcaklık sabitlenir.
III. Doğru: Kaynamanın tanımı gereği, bir sıvının kaynaması için iç buhar basıncının dış atmosfere (dış basınç) eşit olması gerekir.
👉 Doğru ifadeler: II ve III
Örnek 6:
Otomobil radyatörlerine kışın antifriz konulmasının sebebi nedir? Bu madde sadece kışın mı faydalıdır? 🏎️
Çözüm:
Antifriz (genellikle etilen glikol), su ile karıştırıldığında suyun koligatif özelliklerini değiştirir. 🛠️
Kışın: Suyun donma noktasını düşürerek radyatördeki suyun donmasını ve motor bloğunun çatlamasını engeller.
Yazın: Suyun kaynama noktasını yükselterek motorun aşırı ısınmasını (hararet yapmasını) zorlaştırır.
✅ Sonuç: Antifriz kullanımı hem donma noktası alçalması hem de kaynama noktası yükselmesi özelliklerinden faydalanılan çok yönlü bir uygulamadır.
Örnek 7:
Yarı geçirgen bir zarla ayrılmış iki bölmeden birinde % 5'lik şekerli su, diğerinde % 15'lik şekerli su bulunmaktadır. Zamanla gerçekleşen ozmos olayı ile ilgili neler söylenebilir? 💧
Çözüm:
Ozmos, suyun (çözücünün) derişimin düşük olduğu yerden (bol su), derişimin yüksek olduğu yere (az su) doğru geçişidir. 🌊
Su geçişi % 5'lik çözeltiden % 15'lik çözeltiye doğru olur.
% 15'lik çözeltinin bulunduğu bölmede sıvı seviyesi yükselir.
% 15'lik çözeltinin şeker derişimi zamanla azalır (seyrelir).
% 5'lik çözeltinin şeker derişimi zamanla artır (derişir).
✅ Özet: Sistem iki tarafın derişimini eşitlemeye çalışır. Bu sırada oluşan basınç farkına osmotik basınç denir.
Örnek 8:
Aynı sıcaklıkta bulunan aşağıdaki üç sıvının buhar basınçlarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız:
a) Saf su b) 100 gram suda 10 gram tuz çözünmüş çözelti c) 100 gram suda 30 gram tuz çözünmüş çözelti
Çözüm:
Buhar basıncı ile çözünen madde derişimi arasında ters orantı vardır. ☁️
Bir sıvıda uçucu olmayan bir katı (tuz gibi) çözündüğünde, yüzeydeki çözücü moleküllerinin sayısı azalır ve buharlaşma zorlaşır.
Derişim ne kadar yüksekse, buhar basıncı o kadar düşük olur.
Derişimleri karşılaştıralım: c (en derişik) \( > \) b \( > \) a (saf su)
Buhar basıncı sıralaması (Ters orantı): \[ a > b > c \]
✅ Cevap: Saf suyun buhar basıncı en yüksek, en derişik olan \( c \) çözeltisinin buhar basıncı ise en düşüktür.