💡 10. Sınıf Kimya: Çözeltilerin sıcaklıkla ilişkisi Çözümlü Örnekler
1
Çözümlü Örnek
Kolay Seviye
Sıcaklık arttıkça çözünürlüğü artan katılara endotermik çözünen katılar denir. Bir X katısının \( 25^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü \( 30 \) g / \( 100 \) g sudur.
Buna göre, aynı sıcaklıkta \( 300 \) gram su kullanılarak hazırlanan doygun çözeltide kaç gram X katısı çözünmüştür? 🌡️
Çözüm ve Açıklama
Çözüm adımları şu şekildedir:
Verilen çözünürlük değerine göre \( 100 \) gram su, \( 30 \) gram X katısı çözebilmektedir.
Elimizde \( 300 \) gram su olduğuna göre, doğru orantı kuralım:
\( 100 \) gram su \( 30 \) gram X çözerse,
\( 300 \) gram su a gram X çözer.
Buradan içler dışlar çarpımı yaparsak:
\[ a = \frac{300 \times 30}{100} \]
\[ a = 90 \] gram X katısı çözünmüştür. ✅
2
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Gazların sudaki çözünürlüğü ile sıcaklık arasındaki ilişki katılarınkinden farklıdır. Gazların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça her zaman azalır (ekzotermik).
Buna göre, aşağıdaki işlemlerden hangileri bir miktar suda çözünmüş olan \( O_{2} \) gazının çözünürlüğünü artırır? 🫧
I. Çözeltiyi ısıtmak II. Çözeltiyi soğutmak III. Kaba aynı sıcaklıkta \( O_{2} \) gazı eklemek
Çözüm ve Açıklama
Gazların çözünürlük özelliklerini inceleyelim:
I. Çözeltiyi ısıtmak: Gazların çözünürlüğü sıcaklıkla ters orantılıdır. Sıcaklık artarsa çözünürlük azalır. Bu yüzden bu işlem çözünürlüğü azaltır. ❌
II. Çözeltiyi soğutmak: Sıcaklık azaldıkça gazların sudaki çözünürlüğü artar. Bu işlem çözünürlüğü artırır. ✅
III. Gaz eklemek: Kaba gaz eklemek çözünürlük değerini (kapasiteyi) değiştirmez, sadece çözünen miktarını değiştirebilir. Çözünürlük birim hacimdeki maksimum miktardır. ❌
Sonuç: Yalnız II işlemi çözünürlüğü artırır.
3
Çözümlü Örnek
Günlük Hayattan Örnek
Sıcak çay içerken içine attığımız toz şekerin, soğuk çaya göre çok daha hızlı ve daha fazla miktarda çözündüğünü fark ederiz. ☕
Bu durumun kimyasal açıklaması aşağıdakilerden hangisidir?
Çözüm ve Açıklama
Bu günlük hayat örneğinin bilimsel açıklaması şöyledir:
Çayda çözünen şeker (sakkaroz) katı bir maddedir.
Çoğu katı maddede olduğu gibi şekerin suda çözünmesi endotermik bir olaydır.
Endotermik çözünmelerde sıcaklık arttıkça maddenin çözünürlüğü de artar.
Bu nedenle sıcak çay, soğuk çaya göre birim hacimde daha fazla şeker çözebilir ve çözünme hızı daha yüksektir. 💡
4
Çözümlü Örnek
Zor Seviye
Bir Y tuzunun \( 70^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü \( 60 \) g / \( 100 \) g su, \( 20^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü ise \( 25 \) g / \( 100 \) g sudur.
\( 70^\circ C \) sıcaklıkta \( 200 \) gram su ile hazırlanan doygun çözelti \( 20^\circ C \) sıcaklığa soğutulursa kaç gram Y tuzu çöker? ❄️
Çözüm ve Açıklama
Adım adım hesaplayalım:
Adım 1: \( 70^\circ C \) sıcaklıktaki çözünen miktarını bulalım.
\( 100 \) g su \( 60 \) g Y çözerse, \( 200 \) g su \( 120 \) g Y çözer.
Adım 2: \( 20^\circ C \) sıcaklıkta bu suyun ne kadar Y çözebileceğini bulalım.
\( 100 \) g su \( 25 \) g Y çözerse, \( 200 \) g su \( 50 \) g Y çözer.
Adım 3: Çöken miktarı hesaplayalım.
Başlangıçta çözünen miktar: \( 120 \) g
Son durumda çözünebilen maksimum miktar: \( 50 \) g
\[ Çöken = 120 - 50 = 70 \] gram Y katısı dibe çöker. ✅
5
Çözümlü Örnek
Yeni Nesil Soru
Balıkçılar, yaz aylarında durgun ve sıcak göllerde balıkların su yüzeyine yakın yerlerde nefes almakta zorlandığını, kışın ise daha derin ve soğuk sularda daha rahat yaşadıklarını gözlemlemişlerdir. 🐟
Bu durumun çözünürlük-sıcaklık ilişkisi ile bağlantısını açıklayınız.
Çözüm ve Açıklama
Bu durumun temel sebebi oksijen gazının sudaki çözünürlüğüdür:
Balıklar yaşamlarını sürdürmek için suda çözünmüş halde bulunan oksijene (\( O_{2} \)) ihtiyaç duyarlar.
Oksijen bir gazdır ve gazların sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır.
Yazın su ısındığında, içindeki çözünmüş oksijen miktarı azalır. Balıklar oksijen yetersizliği nedeniyle zorlanır.
Soğuk sularda ise daha fazla oksijen çözünebildiği için balıklar daha rahat oksijen alabilirler. 🌊
6
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Bir Z katısının \( 50^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü \( 40 \) g / \( 100 \) g su, \( 10^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü ise \( 20 \) g / \( 100 \) g sudur.
\( 50^\circ C \) sıcaklıkta \( 200 \) gram su ile hazırlanan doygun çözelti \( 10^\circ C \) sıcaklığa soğutuluyor. Çökme olmaması için çözeltiye en az kaç gram su eklenmelidir? 💧
Çözüm ve Açıklama
Çözüm adımları:
Adım 1: \( 50^\circ C \) sıcaklıkta çözünen Z miktarını bulalım.
\( 100 \) g su \( 40 \) g Z çözerse, \( 200 \) g su \( 80 \) g Z çözer.
Adım 2: \( 10^\circ C \) sıcaklıkta \( 80 \) gram Z'yi çözmek için gereken su miktarını bulalım.
\( 20 \) g Z için \( 100 \) g su gerekiyorsa,
\( 80 \) g Z için x gram su gerekir.
\[ x = \frac{80 \times 100}{20} = 400 \] gram su gereklidir.
Kola, gazoz ve soda gibi asitli içeceklerin üzerinde "Soğuk İçiniz" ibaresi yer alır. 🥤
Bu uyarının kimyasal nedeni aşağıdakilerden hangisi ile doğrudan ilgilidir?
Çözüm ve Açıklama
Bu uyarının nedeni gazların çözünürlük karakteridir:
Asitli içeceklerin içinde yüksek basınçla çözülmüş \( CO_{2} \) (karbondioksit) gazı bulunur.
Gazların çözünürlüğü düşük sıcaklıkta daha yüksektir.
İçecek soğuk olduğunda, \( CO_{2} \) gazı sıvının içinde daha iyi çözünmüş halde kalır ve kapak açıldığında gaz hemen kaçmaz.
Eğer içecek sıcak olursa, gazın çözünürlüğü azalır ve kapak açıldığı anda gaz hızla dışarı çıkarak içeceğin "asidinin kaçmasına" neden olur. 💡
8
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Bir X katısının çözünürlük-sıcaklık ilişkisini gösteren bir metinsel grafik tanımı aşağıdadır:
\( 10^\circ C \) sıcaklıkta çözünürlük: \( 20 \) g / \( 100 \) g su \( 30^\circ C \) sıcaklıkta çözünürlük: \( 35 \) g / \( 100 \) g su \( 50^\circ C \) sıcaklıkta çözünürlük: \( 55 \) g / \( 100 \) g su
Buna göre, \( 30^\circ C \) sıcaklıkta hazırlanan \( 270 \) gram doygun çözeltinin sıcaklığı \( 50^\circ C \)'ye çıkarılırsa, çözeltinin tekrar doygun olması için kaç gram daha X katısı eklenmelidir? 📈
Çözüm ve Açıklama
Hesaplama adımları:
Adım 1: \( 30^\circ C \) sıcaklıktaki doygun çözeltinin bileşenlerini bulalım.
Çözünürlük \( 35 \) g X / \( 100 \) g su ise, doygun çözelti \( 100 + 35 = 135 \) gramdır.
\( 135 \) g çözeltide \( 35 \) g X varsa,
\( 270 \) g çözeltide \( 70 \) g X ve \( 200 \) g su vardır.
Adım 2: \( 50^\circ C \) sıcaklıkta \( 200 \) g suyun kapasitesini bulalım.
10. Sınıf Kimya: Çözeltilerin sıcaklıkla ilişkisi Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Sıcaklık arttıkça çözünürlüğü artan katılara endotermik çözünen katılar denir. Bir X katısının \( 25^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü \( 30 \) g / \( 100 \) g sudur.
Buna göre, aynı sıcaklıkta \( 300 \) gram su kullanılarak hazırlanan doygun çözeltide kaç gram X katısı çözünmüştür? 🌡️
Çözüm:
Çözüm adımları şu şekildedir:
Verilen çözünürlük değerine göre \( 100 \) gram su, \( 30 \) gram X katısı çözebilmektedir.
Elimizde \( 300 \) gram su olduğuna göre, doğru orantı kuralım:
\( 100 \) gram su \( 30 \) gram X çözerse,
\( 300 \) gram su a gram X çözer.
Buradan içler dışlar çarpımı yaparsak:
\[ a = \frac{300 \times 30}{100} \]
\[ a = 90 \] gram X katısı çözünmüştür. ✅
Örnek 2:
Gazların sudaki çözünürlüğü ile sıcaklık arasındaki ilişki katılarınkinden farklıdır. Gazların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça her zaman azalır (ekzotermik).
Buna göre, aşağıdaki işlemlerden hangileri bir miktar suda çözünmüş olan \( O_{2} \) gazının çözünürlüğünü artırır? 🫧
I. Çözeltiyi ısıtmak II. Çözeltiyi soğutmak III. Kaba aynı sıcaklıkta \( O_{2} \) gazı eklemek
Çözüm:
Gazların çözünürlük özelliklerini inceleyelim:
I. Çözeltiyi ısıtmak: Gazların çözünürlüğü sıcaklıkla ters orantılıdır. Sıcaklık artarsa çözünürlük azalır. Bu yüzden bu işlem çözünürlüğü azaltır. ❌
II. Çözeltiyi soğutmak: Sıcaklık azaldıkça gazların sudaki çözünürlüğü artar. Bu işlem çözünürlüğü artırır. ✅
III. Gaz eklemek: Kaba gaz eklemek çözünürlük değerini (kapasiteyi) değiştirmez, sadece çözünen miktarını değiştirebilir. Çözünürlük birim hacimdeki maksimum miktardır. ❌
Sonuç: Yalnız II işlemi çözünürlüğü artırır.
Örnek 3:
Sıcak çay içerken içine attığımız toz şekerin, soğuk çaya göre çok daha hızlı ve daha fazla miktarda çözündüğünü fark ederiz. ☕
Bu durumun kimyasal açıklaması aşağıdakilerden hangisidir?
Çözüm:
Bu günlük hayat örneğinin bilimsel açıklaması şöyledir:
Çayda çözünen şeker (sakkaroz) katı bir maddedir.
Çoğu katı maddede olduğu gibi şekerin suda çözünmesi endotermik bir olaydır.
Endotermik çözünmelerde sıcaklık arttıkça maddenin çözünürlüğü de artar.
Bu nedenle sıcak çay, soğuk çaya göre birim hacimde daha fazla şeker çözebilir ve çözünme hızı daha yüksektir. 💡
Örnek 4:
Bir Y tuzunun \( 70^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü \( 60 \) g / \( 100 \) g su, \( 20^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü ise \( 25 \) g / \( 100 \) g sudur.
\( 70^\circ C \) sıcaklıkta \( 200 \) gram su ile hazırlanan doygun çözelti \( 20^\circ C \) sıcaklığa soğutulursa kaç gram Y tuzu çöker? ❄️
Çözüm:
Adım adım hesaplayalım:
Adım 1: \( 70^\circ C \) sıcaklıktaki çözünen miktarını bulalım.
\( 100 \) g su \( 60 \) g Y çözerse, \( 200 \) g su \( 120 \) g Y çözer.
Adım 2: \( 20^\circ C \) sıcaklıkta bu suyun ne kadar Y çözebileceğini bulalım.
\( 100 \) g su \( 25 \) g Y çözerse, \( 200 \) g su \( 50 \) g Y çözer.
Adım 3: Çöken miktarı hesaplayalım.
Başlangıçta çözünen miktar: \( 120 \) g
Son durumda çözünebilen maksimum miktar: \( 50 \) g
\[ Çöken = 120 - 50 = 70 \] gram Y katısı dibe çöker. ✅
Örnek 5:
Balıkçılar, yaz aylarında durgun ve sıcak göllerde balıkların su yüzeyine yakın yerlerde nefes almakta zorlandığını, kışın ise daha derin ve soğuk sularda daha rahat yaşadıklarını gözlemlemişlerdir. 🐟
Bu durumun çözünürlük-sıcaklık ilişkisi ile bağlantısını açıklayınız.
Çözüm:
Bu durumun temel sebebi oksijen gazının sudaki çözünürlüğüdür:
Balıklar yaşamlarını sürdürmek için suda çözünmüş halde bulunan oksijene (\( O_{2} \)) ihtiyaç duyarlar.
Oksijen bir gazdır ve gazların sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır.
Yazın su ısındığında, içindeki çözünmüş oksijen miktarı azalır. Balıklar oksijen yetersizliği nedeniyle zorlanır.
Soğuk sularda ise daha fazla oksijen çözünebildiği için balıklar daha rahat oksijen alabilirler. 🌊
Örnek 6:
Bir Z katısının \( 50^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü \( 40 \) g / \( 100 \) g su, \( 10^\circ C \) sıcaklıktaki çözünürlüğü ise \( 20 \) g / \( 100 \) g sudur.
\( 50^\circ C \) sıcaklıkta \( 200 \) gram su ile hazırlanan doygun çözelti \( 10^\circ C \) sıcaklığa soğutuluyor. Çökme olmaması için çözeltiye en az kaç gram su eklenmelidir? 💧
Çözüm:
Çözüm adımları:
Adım 1: \( 50^\circ C \) sıcaklıkta çözünen Z miktarını bulalım.
\( 100 \) g su \( 40 \) g Z çözerse, \( 200 \) g su \( 80 \) g Z çözer.
Adım 2: \( 10^\circ C \) sıcaklıkta \( 80 \) gram Z'yi çözmek için gereken su miktarını bulalım.
\( 20 \) g Z için \( 100 \) g su gerekiyorsa,
\( 80 \) g Z için x gram su gerekir.
\[ x = \frac{80 \times 100}{20} = 400 \] gram su gereklidir.
Kola, gazoz ve soda gibi asitli içeceklerin üzerinde "Soğuk İçiniz" ibaresi yer alır. 🥤
Bu uyarının kimyasal nedeni aşağıdakilerden hangisi ile doğrudan ilgilidir?
Çözüm:
Bu uyarının nedeni gazların çözünürlük karakteridir:
Asitli içeceklerin içinde yüksek basınçla çözülmüş \( CO_{2} \) (karbondioksit) gazı bulunur.
Gazların çözünürlüğü düşük sıcaklıkta daha yüksektir.
İçecek soğuk olduğunda, \( CO_{2} \) gazı sıvının içinde daha iyi çözünmüş halde kalır ve kapak açıldığında gaz hemen kaçmaz.
Eğer içecek sıcak olursa, gazın çözünürlüğü azalır ve kapak açıldığı anda gaz hızla dışarı çıkarak içeceğin "asidinin kaçmasına" neden olur. 💡
Örnek 8:
Bir X katısının çözünürlük-sıcaklık ilişkisini gösteren bir metinsel grafik tanımı aşağıdadır:
\( 10^\circ C \) sıcaklıkta çözünürlük: \( 20 \) g / \( 100 \) g su \( 30^\circ C \) sıcaklıkta çözünürlük: \( 35 \) g / \( 100 \) g su \( 50^\circ C \) sıcaklıkta çözünürlük: \( 55 \) g / \( 100 \) g su
Buna göre, \( 30^\circ C \) sıcaklıkta hazırlanan \( 270 \) gram doygun çözeltinin sıcaklığı \( 50^\circ C \)'ye çıkarılırsa, çözeltinin tekrar doygun olması için kaç gram daha X katısı eklenmelidir? 📈
Çözüm:
Hesaplama adımları:
Adım 1: \( 30^\circ C \) sıcaklıktaki doygun çözeltinin bileşenlerini bulalım.
Çözünürlük \( 35 \) g X / \( 100 \) g su ise, doygun çözelti \( 100 + 35 = 135 \) gramdır.
\( 135 \) g çözeltide \( 35 \) g X varsa,
\( 270 \) g çözeltide \( 70 \) g X ve \( 200 \) g su vardır.
Adım 2: \( 50^\circ C \) sıcaklıkta \( 200 \) g suyun kapasitesini bulalım.