🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Kimya
💡 10. Sınıf Kimya: Çözeltilerin kaynama ve donma noktaları Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Kimya: Çözeltilerin kaynama ve donma noktaları Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Saf su ve tuzlu su örnekleri aynı dış basınç altında ısıtılmaktadır. Saf suyun kaynamaya başladığı sıcaklık \( 100 \) derece olduğuna göre, tuzlu suyun kaynamaya başlama sıcaklığı hakkında ne söylenebilir? 🌡️
Çözüm:
- Saf bir sıvı içerisinde uçucu olmayan bir katı (örneğin yemek tuzu) çözündüğünde, oluşan çözeltinin kaynama noktası saf çözücüden daha yüksek olur.
- Bu duruma "kaynama noktası yükselmesi" denir.
- Saf su \( 100 \) derecede kaynıyorsa, tuzlu suyun kaynamaya başlama sıcaklığı \( 100 \) dereceden daha büyüktür.
- Çözeltideki tuz derişimi arttıkça kaynama noktası da yükselmeye devam eder.
Örnek 2:
Kış aylarında karlı ve buzlu yollara belediye ekipleri tarafından tuz dökülmesinin temel kimyasal sebebi nedir? ❄️🚜
Çözüm:
Bu durum çözeltilerin donma noktası alçalması özelliği ile ilgilidir:
- Saf su \( 0 \) derecede donar.
- Suya tuz karıştırıldığında, suyun donma noktası \( 0 \) derecenin altına düşer.
- Örneğin, hava sıcaklığı \( -5 \) derece iken yoldaki saf buz erimez. Ancak tuz döküldüğünde donma noktası \( -10 \) dereceye düşerse, \( -5 \) derecedeki buz sıvı hale geçer.
- Böylece yolların buz tutması engellenerek trafik kazalarının önüne geçilir.
Örnek 3:
Aşağıda miktarları verilen üç farklı sulu çözeltinin aynı dış basınç altında donmaya başlama sıcaklıklarını büyükten küçüğe sıralayınız. 🧪
1. Çözelti: \( 100 \) g su + \( 10 \) g yemek tuzu
2. Çözelti: \( 100 \) g su + \( 20 \) g yemek tuzu
3. Çözelti: Saf su
1. Çözelti: \( 100 \) g su + \( 10 \) g yemek tuzu
2. Çözelti: \( 100 \) g su + \( 20 \) g yemek tuzu
3. Çözelti: Saf su
Çözüm:
Çözeltilerde çözünen madde miktarı (derişim) arttıkça donma noktası daha fazla düşer.
- Saf suyun donma noktası en yüksektir (\( 0 \) derece).
- 1. çözeltide \( 10 \) g tuz varken, 2. çözeltide \( 20 \) g tuz vardır. 2. çözelti daha derişiktir.
- Derişim arttıkça donma noktası daha çok azalacağı için 2. çözeltinin donma noktası en düşüktür.
- Sıralama: 3 > 1 > 2 şeklindedir.
Örnek 4:
Bir öğrenci, doymamış tuzlu su çözeltisini ağzı açık bir kapta sürekli ısıtıyor. Çözelti kaynamaya başladıktan bir süre sonra sıcaklığın hala artmaya devam ettiğini gözlemliyor. Bu durumun sebebini 10. sınıf kimya bilgilerinizle açıklayınız. ⚗️
Çözüm:
Saf maddeler hal değiştirirken sıcaklıkları sabit kalır, ancak doymamış çözeltilerde durum farklıdır:
- Doymamış tuzlu su kaynarken su buharlaşır.
- Su azaldıkça çözeltinin derişimi (tuz oranı) artar.
- Derişim arttığı için kaynama noktası sürekli yükselmeye devam eder.
- Sıcaklık artışı, çözelti doygun hale gelene kadar sürer. Çözelti doyduğunda sıcaklık sabitlenir.
Örnek 5:
Otomobil radyatörlerine kışın eklenen antifriz (etilen glikol) sıvısı ne işe yarar? Sadece donmayı mı engeller? 🚗
Çözüm:
Antifriz, suyun koligatif özelliklerini değiştiren bir maddedir:
- Donma Noktası: Suyun donma noktasını düşürerek kışın motor suyunun donmasını ve radyatörün çatlamasını engeller.
- Kaynama Noktası: Suyun kaynama noktasını yükselterek yazın motorun hararet yapmasını (suyun kaynamasını) zorlaştırır.
- Bu nedenle antifriz sadece kışın değil, dört mevsim kullanılmalıdır.
Örnek 6:
Aynı ortamda bulunan aşağıdaki iki kaptan hangisinin buhar basıncı daha düşüktür? 💧
A Kabı: \( 25 \) derecede saf su
B Kabı: \( 25 \) derecede şekerli su
A Kabı: \( 25 \) derecede saf su
B Kabı: \( 25 \) derecede şekerli su
Çözüm:
- Bir çözücü içinde uçucu olmayan bir katı (şeker gibi) çözündüğünde, yüzeydeki çözücü moleküllerinin bir kısmının yerini çözünen tanecikler alır.
- Bu durum, sıvının buharlaşmasını zorlaştırır ve buhar basıncını düşürür.
- Şekerli suyun (B kabı) buhar basıncı, aynı sıcaklıktaki saf suyun (A kabı) buhar basıncından daha düşüktür.
- Buhar basıncı ile kaynama noktası ters orantılıdır.
Örnek 7:
Deniz seviyesinde bulunan \( 100 \) gram saf suya \( 1 \) mol yemek tuzu eklenip çözülüyor. Oluşan bu karışım için aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? 📝
I. Kaynamaya başlama sıcaklığı \( 100 \) derecenin üzerindedir.
II. Donmaya başlama sıcaklığı \( 0 \) derecenin altındadır.
III. Kaynama süresince sıcaklık her zaman sabittir.
I. Kaynamaya başlama sıcaklığı \( 100 \) derecenin üzerindedir.
II. Donmaya başlama sıcaklığı \( 0 \) derecenin altındadır.
III. Kaynama süresince sıcaklık her zaman sabittir.
Çözüm:
Analiz edelim:
- I. Öncül: Doğrudur. Tuz, suyun kaynama noktasını yükseltir.
- II. Öncül: Doğrudur. Tuz, suyun donma noktasını düşürür.
- III. Öncül: Yanlıştır. Çözelti doymamış ise kaynama sırasında su buharlaştıkça derişim artar ve sıcaklık yükselmeye devam eder. Sadece çözelti doygunluğa ulaştığında sıcaklık sabit kalır.
- Cevap: I ve II.
Örnek 8:
Mutfakta makarna haşlayan bir aşçı, su kaynamadan hemen önce suya bolca tuz atıyor. Bu işlemden hemen sonra suyun kaynamasının kısa bir süreliğine durduğunu fark ediyor. Bu olayın nedenini açıklayınız. 👨🍳🍝
Çözüm:
Bu durumun iki temel nedeni vardır:
- Kaynama Noktası Yükselmesi: Suya tuz eklendiğinde kaynama noktası aniden yükselir (Örneğin \( 100 \) dereceden \( 102 \) dereceye çıkar). Mevcut su \( 100 \) derecede olduğu için yeni kaynama noktasına ulaşana kadar kaynama durur.
- Isı Transferi: Eklenen tuzun oda sıcaklığında olması ve su içinde çözünürken bir miktar enerji alması da suyun sıcaklığını çok az düşürebilir.
- Sonuç olarak su, yeni ve daha yüksek olan kaynama sıcaklığına ulaşana kadar fokurdamayı keser.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-kimya-cozeltilerin-kaynama-ve-donma-noktalari/sorular