🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Kimya
💡 10. Sınıf Kimya: Koligatif Özellikler Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Kimya: Koligatif Özellikler Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Saf suyun buhar basıncı, içerisine uçucu olmayan bir katı olan yemek tuzu (NaCl) çözüldüğünde nasıl değişir? Açıklayınız. 💧🧂
Çözüm:
- Koligatif özelliklerden biri olan buhar basıncı düşmesi prensibine göre, bir çözücüye (suya) uçucu olmayan bir katı (yemek tuzu) eklendiğinde, çözeltinin buhar basıncı düşer.
- Bunun nedeni, çözünen tuz taneciklerinin suyun yüzeyinde yer alarak, su moleküllerinin buhar fazına geçmesini zorlaştırmasıdır.
- Böylece, aynı sıcaklıkta tuzlu suyun buhar basıncı, saf suyun buhar basıncından daha düşük olur. ✅
Örnek 2:
Aşağıdaki çözeltilerin kaynama noktalarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız.
I. 100 mL suda 0,5 mol şeker (C\(_{12}\)H\(_{22}\)O\(_{11}\)) çözeltisi
II. 100 mL suda 0,5 mol yemek tuzu (NaCl) çözeltisi
III. 100 mL saf su
Çözüm:
- Kaynama noktası yükselmesi, çözünen tanecik sayısına bağlı koligatif bir özelliktir. Çözünen tanecik sayısı arttıkça kaynama noktası o kadar fazla yükselir. ⬆️
- I. Şeker (C\(_{12}\)H\(_{22}\)O\(_{11}\)) suda moleküler olarak çözünür ve 0,5 mol şeker, çözeltide 0,5 mol tanecik oluşturur.
- II. Yemek tuzu (NaCl) suda iyonlarına ayrışarak çözünür: \(NaCl(k) \rightarrow Na^+(suda) + Cl^-(suda)\). Bu durumda 0,5 mol NaCl, 0,5 mol Na\(^+\) ve 0,5 mol Cl\(^-\) olmak üzere toplamda \(0,5 + 0,5 = 1,0\) mol tanecik oluşturur.
- III. Saf su ise çözünen tanecik içermez.
- Bu durumda, en fazla tanecik içeren II. çözeltinin kaynama noktası en yüksek, ardından I. çözelti gelir. Saf suyun kaynama noktası ise en düşüktür.
- Sıralama: II > I > III. ✅
Örnek 3:
Kış aylarında kar yağışı ve buzlanmanın görüldüğü yollara neden tuz serpilmektedir? 🧂 Açıklayınız.
Çözüm:
- Kışın yollara tuz serpilmesinin temel nedeni, suyun donma noktasını düşürme özelliğinden faydalanmaktır. Bu, koligatif özelliklerden biridir. 👇
- Suya tuz (genellikle sodyum klorür, NaCl) eklendiğinde, oluşan tuzlu su çözeltisi saf suya göre daha düşük sıcaklıklarda donar.
- Örneğin, saf su 0 \(^\circ\)C'de donarken, tuzlu su -5 \(^\circ\)C veya daha düşük sıcaklıklarda donabilir.
- Bu sayede, hava sıcaklığı 0 \(^\circ\)C'nin altına düşse bile, yollardaki su donmaz ve buzlanma engellenir.
- Buzlanmanın önlenmesi, araçların kaymasını engeller ve trafik güvenliğini artırır. 🚗
Örnek 4:
Bitkilerin kökleri aracılığıyla topraktan su alması olayı, koligatif özelliklerden hangisiyle ilişkilidir? 🤔 Açıklayınız.
Çözüm:
- Bitkilerin köklerinin topraktan su alması olayı, ozmoz ile ilişkilidir. Ozmoz, bir koligatif özelliktir.
- Ozmoz, suyun yarı geçirgen bir zar aracılığıyla, derişimin az olduğu ortamdan derişimin çok olduğu ortama doğru geçişidir.
- Bitki kök hücrelerinin içindeki çözelti derişimi (hücre özsuyu), topraktaki suyun derişiminden genellikle daha yüksektir.
- Bu derişim farkından dolayı, su molekülleri yarı geçirgen hücre zarı aracılığıyla topraktan bitki kök hücrelerine doğru hareket eder. ⬆️
- Bu su geçişi, bitkinin hayatta kalması için gerekli suyu almasını sağlar ve bitkilerin dik durmasına yardımcı olan turgor basıncını oluşturur. 🌱
Örnek 5:
Aynı sıcaklık ve basınçta, aşağıdaki üç çözelti hazırlanıyor:
Bu çözeltilerin donma noktalarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız.
I. 100 gram suda 0,2 mol C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\) (glikoz) çözeltisi
II. 100 gram suda 0,1 mol MgCl\(_2\) çözeltisi
III. 100 gram suda 0,2 mol NaCl çözeltisi
Bu çözeltilerin donma noktalarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız.
Çözüm:
- Donma noktası alçalması, çözeltideki çözünen tanecik sayısına bağlıdır. Çözünen tanecik sayısı arttıkça, donma noktası o kadar çok düşer (yani değeri daha küçük, daha soğuk olur). 👇
- Her bir çözeltideki çözünen tanecik sayısını bulalım:
- I. Glikoz (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_{6}\)) suda moleküler olarak çözünür. Bu nedenle 0,2 mol glikoz, çözeltide 0,2 mol tanecik oluşturur.
- II. Magnezyum klorür (MgCl\(_2\)) suda iyonlarına ayrışır: \(MgCl_2(k) \rightarrow Mg^{2+}(suda) + 2Cl^-(suda)\). Yani 0,1 mol MgCl\(_2\), 0,1 mol Mg\(^{2+}\) ve \(2 \times 0,1 = 0,2\) mol Cl\(^-\) olmak üzere toplamda \(0,1 + 0,2 = 0,3\) mol tanecik oluşturur.
- III. Sodyum klorür (NaCl) suda iyonlarına ayrışır: \(NaCl(k) \rightarrow Na^+(suda) + Cl^-(suda)\). Yani 0,2 mol NaCl, 0,2 mol Na\(^+\) ve 0,2 mol Cl\(^-\) olmak üzere toplamda \(0,2 + 0,2 = 0,4\) mol tanecik oluşturur.
- Çözünen tanecik sayıları sırasıyla: III (0,4 mol) > II (0,3 mol) > I (0,2 mol) şeklindedir.
- En çok tanecik içeren çözeltinin donma noktası en düşük (en soğuk) olur. Dolayısıyla donma noktaları arasındaki ilişki terstir.
- Sıralama (büyükten küçüğe): I > II > III. ✅
Örnek 6:
Saf suya uçucu olmayan bir katı (örneğin şeker) eklendiğinde, çözeltinin buhar basıncı ve kaynama noktası nasıl değişir? Bu iki değişim arasındaki ilişkiyi açıklayınız. 💧⬆️
Çözüm:
- Saf suya uçucu olmayan bir katı eklendiğinde, çözeltinin buhar basıncı düşer. Bunun nedeni, çözünen taneciklerin çözücünün yüzeyini kaplayarak, çözücü moleküllerinin buhar fazına geçmesini engellemesidir.
- Buhar basıncının düşmesi, çözeltinin kaynama noktasının yükselmesine neden olur. 🌡️
- Çünkü bir sıvının kaynayabilmesi için buhar basıncının dış basınca (genellikle atmosfer basıncına) eşit olması gerekir.
- Buhar basıncı düşen çözeltinin, dış basınca ulaşabilmesi için saf çözücüye göre daha yüksek sıcaklıklara ısıtılması gerekir.
- Bu yüzden, örneğin şekerli suyun kaynama noktası saf sudan daha yüksektir. ✅
Örnek 7:
Kış aylarında araçların motor soğutma sularına antifriz adı verilen özel bir sıvı eklenmesinin nedeni nedir? 🚗❄️
Çözüm:
- Araçların motor soğutma sularına antifriz (genellikle etilen glikol) eklenmesinin temel nedeni, suyun donma noktasını düşürmektir. Bu, donma noktası alçalması olarak bilinen koligatif bir özelliktir.
- Antifriz, su ile karıştığında bir çözelti oluşturur ve bu çözeltinin donma noktası saf suya göre çok daha düşüktür.
- Böylece, kışın hava sıcaklığı 0 \(^\circ\)C'nin altına düştüğünde bile, motor soğutma suyu donmaz.
- Bu durum, motorun donarak zarar görmesini engeller, çatlamasını önler ve aracın soğuk havalarda çalışabilirliğini sağlar.
- Antifriz aynı zamanda çözeltinin kaynama noktasını da bir miktar yükselterek, yaz aylarında motorun aşırı ısınmasını engellemeye yardımcı olur. ✅
Örnek 8:
Bir laboratuvarda, derişimleri farklı olan üç farklı glikoz çözeltisi (A, B ve C) hazırlanmıştır. Bu çözeltilere eşit büyüklükte ve aynı türden olan üç adet patates dilimi konuluyor. Bir süre sonra patates dilimlerinin kütlelerindeki değişimler aşağıdaki gibi gözlemleniyor:
Buna göre, patates diliminin içindeki hücre sıvısının derişimi ile A, B ve C çözeltilerinin derişimlerini kıyaslayınız. 🥕💧
- A çözeltisindeki patates diliminin kütlesi artmıştır.
- B çözeltisindeki patates diliminin kütlesi değişmemiştir.
- C çözeltisindeki patates diliminin kütlesi azalmıştır.
Buna göre, patates diliminin içindeki hücre sıvısının derişimi ile A, B ve C çözeltilerinin derişimlerini kıyaslayınız. 🥕💧
Çözüm:
- Patates dilimlerindeki kütle değişimi, ozmoz olayıyla açıklanır. Ozmoz, suyun yarı geçirgen bir zar aracılığıyla az yoğun (az derişimli) ortamdan çok yoğun (çok derişimli) ortama geçişidir.
- A çözeltisi için: Patates diliminin kütlesi arttığına göre, patates hücreleri dış ortamdan su almıştır. Bu durum, A çözeltisinin derişiminin patates hücre sıvısının derişiminden daha az olduğunu gösterir. Su, A çözeltisinden patatese geçmiştir.
- B çözeltisi için: Patates diliminin kütlesi değişmediğine göre, patates hücreleri ile dış ortam arasında net bir su alışverişi olmamıştır. Bu durum, B çözeltisinin derişiminin patates hücre sıvısının derişimine eşit olduğunu gösterir.
- C çözeltisi için: Patates diliminin kütlesi azaldığına göre, patates hücreleri dış ortama su vermiştir. Bu durum, C çözeltisinin derişiminin patates hücre sıvısının derişiminden daha fazla olduğunu gösterir. Su, patatesten C çözeltisine geçmiştir.
- Derişim Kıyaslaması: Patates hücre sıvısının derişimi, A çözeltisinden yüksek, C çözeltisinden düşüktür ve B çözeltisine eşittir.
- Yani: A çözeltisi derişimi < Patates Hücre Sıvısı derişimi = B çözeltisi derişimi < C çözeltisi derişimi. ✅
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-kimya-koligatif-ozellikler/sorular