💡 11. Sınıf Kimya: Koligatif Özellikler Çözümlü Örnekler
1
Çözümlü Örnek
Kolay Seviye
💡 Bir miktar saf suya, 2 mol şeker (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\)) eklenerek 4 kg çözücü içeren bir çözelti hazırlanıyor. Buna göre bu çözeltinin molal derişimi nedir?
(Şeker suda moleküler olarak çözünür.)
Çözüm ve Açıklama
Bu soruda çözeltinin molal derişimini hesaplamamız isteniyor. Molal derişim, çözünen maddenin mol sayısının çözücünün kilogram cinsinden kütlesine oranıdır.
📌 Adım 1: Çözünen maddenin mol sayısını belirleyelim.
Soruda bize doğrudan 2 mol şeker olduğu verilmiştir.
Çözünen mol sayısı = \( 2 \text{ mol} \)
📌 Adım 2: Çözücünün kütlesini kilogram cinsinden belirleyelim.
Soruda bize 4 kg çözücü (su) olduğu verilmiştir.
Çözücü kütlesi = \( 4 \text{ kg} \)
📌 Adım 3: Molal derişim (m) formülünü kullanarak hesaplama yapalım.
✅ Bu çözeltinin molal derişimi 0,5 molal veya 0,5 m'dir.
2
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Bir miktar saf su içerisine 41,6 gram BaCl\(_2\) katısı eklenerek 500 gram çözücüde tamamen çözülüyor. Bu çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı kaç \(^\circ\text{C}\) olur?
(Ba: 137 g/mol, Cl: 35,5 g/mol, Su için \(K_k = 0,52 \ ^\circ\text{C kg/mol}\), Suyun normal kaynama noktası: \(100 \ ^\circ\text{C}\))
Çözüm ve Açıklama
Kaynama noktası yükselmesi, çözünenin molal derişimine ve tanecik sayısına bağlıdır.
📌 Adım 1: BaCl\(_2\)'nin mol kütlesini hesaplayalım.
📌 Adım 7: Çözeltinin yeni kaynama noktasını bulalım.
Yeni kaynama noktası = Saf suyun kaynama noktası \( + \Delta T_k \)
Yeni kaynama noktası = \( 100 \ ^\circ\text{C} + 0,624 \ ^\circ\text{C} = 100,624 \ ^\circ\text{C} \)
✅ Bu çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı \(100,624 \ ^\circ\text{C}\) olur.
3
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Bilinmeyen bir X katısının 12 gramı, 200 gram saf suda çözüldüğünde çözeltinin donmaya başlama sıcaklığı \( -1,86 \ ^\circ\text{C} \) olarak ölçülüyor. Buna göre X katısının mol kütlesi kaç g/mol'dür?
(Su için \(K_d = 1,86 \ ^\circ\text{C kg/mol}\), X katısı suda moleküler olarak çözünmektedir.)
Çözüm ve Açıklama
Bu soruda donma noktası alçalmasından yararlanarak bilinmeyen X katısının mol kütlesini bulacağız.
📌 Adım 1: Donma noktası alçalmasını \( (\Delta T_d) \) belirleyelim.
Saf suyun donma noktası \( 0 \ ^\circ\text{C} \) olduğundan, donma noktası alçalması:
Bir protein çözeltisi, 27 \(^\circ\text{C}\) sıcaklıkta 0,01 molarlık bir derişime sahiptir. Bu çözeltinin ozmotik basıncı kaç atm'dir?
(İdeal gaz sabiti R = \(0,082 \text{ L atm/mol K}\), Protein moleküler olarak çözünmektedir.)
Çözüm ve Açıklama
Ozmotik basınç ( \( \Pi \) ), molar derişim, sıcaklık ve tanecik sayısına bağlıdır.
✅ Bu protein çözeltisinin ozmotik basıncı 0,246 atm'dir.
5
Çözümlü Örnek
Yeni Nesil Soru
Aşağıda verilen çözeltilerin kaynamaya başlama sıcaklıklarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız.
Her bir çözelti aynı miktarda su içerisinde hazırlanmıştır. Suyun \(K_k\) değeri tüm çözeltiler için sabittir.
Kaynama noktası yükselmesi, çözünenin molal derişimi ve ortama verdiği tanecik sayısıyla doğru orantılıdır. Tüm çözeltiler aynı miktarda suda hazırlandığı için molal derişimi karşılaştırmak yerine, çözünenin mol sayısı ve tanecik sayısının çarpımını (\( n \times i \)) karşılaştırmak yeterlidir.
📌 Adım 1: Her bir çözelti için mol sayısı (\( n \)) ve tanecik sayısı (\( i \)) çarpımını bulalım.
Çözelti 1 (Şeker): Şeker moleküler çözünür, \( i = 1 \).
\[ n \times i = 0,2 \text{ mol} \times 1 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
Çözelti 2 (NaCl): NaCl iyonik çözünür, Na\(^+\) ve Cl\(^-\) olmak üzere 2 iyon verir, \( i = 2 \).
\[ n \times i = 0,1 \text{ mol} \times 2 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
Çözelti 3 (AlCl\(_3\)): AlCl\(_3\) iyonik çözünür, Al\(^{3+}\) ve 3Cl\(^-\) olmak üzere 4 iyon verir, \( i = 4 \).
\[ n \times i = 0,05 \text{ mol} \times 4 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
\[ n \times i = 0,2 \text{ mol} \times 1 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
📌 Adım 2: Kaynama noktası yükselmesi, \( \Delta T_k = K_k \times \text{m} \times i \) formülü ile hesaplanır.
Tüm çözeltiler aynı miktarda suda hazırlandığı için çözücünün kütlesi sabittir. Bu durumda molal derişim (m) yerine mol sayısı (n) kullanabiliriz. Yani, kaynama noktası yükselmesi \( n \times i \) değeri ile doğru orantılıdır.
Hesaplamalarımıza göre tüm çözeltilerde \( n \times i \) değeri 0,2 mol tanecik olarak bulunmuştur.
📌 Adım 3: Kaynama noktalarını sıralayalım.
Kaynama noktası yükselmesi değerleri eşit olduğu için, tüm çözeltilerin kaynamaya başlama sıcaklıkları da eşit olacaktır.
🚗 Kış aylarında araçların motor soğutma sularına antifriz eklenmesinin temel amacı nedir? Bu durum, kimyanın hangi koligatif özelliği ile açıklanır?
(Not: Antifriz genellikle etilen glikol gibi maddeler içerir.)
Çözüm ve Açıklama
Kış aylarında araç motorlarının donmasını engellemek için antifriz kullanılır. Bu durum, donma noktası alçalması koligatif özelliği ile açıklanır.
📌 Antifrizin Amacı:
Motor soğutma sistemindeki suyun, hava sıcaklığı düştüğünde donmasını engellemektir. Su donduğunda genleşir ve motor bloğuna veya radyatöre zarar verebilir. Antifriz eklenerek suyun donma noktası düşürülür.
📌 Kimyasal Açıklama (Donma Noktası Alçalması):
👉 Saf bir çözücüye (bu durumda su) uçucu olmayan bir madde (antifrizdeki etilen glikol gibi) eklendiğinde, çözücünün donma noktası düşer.
👉 Antifriz molekülleri, su moleküllerinin düzenli bir kristal yapı oluşturarak donmasını zorlaştırır. Bu da daha düşük bir sıcaklıkta donma olayının gerçekleşmesine neden olur.
👉 Donma noktası alçalması, çözünen maddenin molal derişimi ile doğru orantılıdır. Yani, antifrizin derişimi arttıkça, suyun donma noktası daha da düşer.
📌 Günlük Hayattaki Önemi:
Antifriz sayesinde araçlar, soğuk hava koşullarında dahi güvenle kullanılabilir. Sadece donmayı değil, aynı zamanda yaz aylarında kaynama noktasını yükselterek motorun aşırı ısınmasını da bir miktar engeller, ancak temel amacı donma korumasıdır.
✅ Bu durum, kimyadaki koligatif özelliklerden donma noktası alçalmasının günlük hayattaki önemli bir uygulamasıdır.
7
Çözümlü Örnek
Günlük Hayattan Örnek
🍖 Et ve balık gibi gıdaların uzun süre bozulmadan saklanması için kullanılan geleneksel yöntemlerden biri de tuzlamadır. Bu yöntemin gıdaları korumasının arkasındaki bilimsel prensip nedir ve hangi koligatif özellik ile ilişkilidir?
(Not: Mikroorganizmaların üremesi için suya ihtiyaç duyulur.)
Çözüm ve Açıklama
Gıdaların tuzlanarak korunması, ozmotik basınç ile ilişkili bir koligatif özelliktir.
📌 Tuzlamanın Amacı:
Et, balık gibi gıdalar tuzlandığında, gıdanın yüzeyindeki ve içindeki suyun bir kısmı dışarı çekilir. Ayrıca gıdanın yüzeyinde yüksek derişimli bir tuz çözeltisi oluşur. Bu durum, gıdanın bozulmasına neden olan mikroorganizmaların (bakteri, küf vb.) üremesini engeller.
📌 Kimyasal Açıklama (Ozmotik Basınç):
👉 Mikroorganizmaların hücre zarları yarı geçirgen zarlar gibidir.
👉 Gıda yüzeyindeki yüksek tuz derişimi nedeniyle, mikroorganizmaların hücre içindeki suyun derişimi, dış ortamdaki tuzlu suyun derişiminden daha düşüktür.
👉 Ozmoz prensibine göre, su molekülleri yarı geçirgen zardan, derişimin daha düşük olduğu ortamdan (mikroorganizma hücre içi) derişimin daha yüksek olduğu ortama (dışarıdaki tuzlu gıda yüzeyi) doğru hareket eder.
👉 Bu su kaybı nedeniyle mikroorganizmalar kurur (plazmoliz) ve yaşamsal faaliyetlerini sürdüremez hale gelir, böylece üreyemezler ve gıda bozulmaz.
📌 Günlük Hayattaki Önemi:
Tuzlama, buzdolaplarının yaygınlaşmadığı dönemlerden beri kullanılan ve gıdaların raf ömrünü uzatan etkili bir yöntemdir. Benzer şekilde, reçel yapımında şeker kullanılması da aynı prensiple çalışır; yüksek şeker derişimi mikroorganizmaların suyunu çekerek bozulmayı önler.
✅ Bu yöntem, ozmotik basınç farkının mikroorganizmalar üzerindeki dehidrasyon (su kaybı) etkisiyle gıdaların korunmasını sağlar.
8
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Buhar basıncı alçalması, koligatif özelliklerden biridir. Oda koşullarında saf suyun buhar basıncı 20 mmHg iken, 3 mol çözünen (moleküler) içeren 12 mol su ile hazırlanan çözeltinin buhar basıncı kaç mmHg olur?
(Çözünen madde uçucu değildir.)
Çözüm ve Açıklama
Uçucu olmayan bir maddenin saf çözücüde çözünmesiyle oluşan çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncından daha düşük olur. Bu durum Raoult Yasası ile açıklanır.
📌 Adım 1: Çözeltinin toplam mol sayısını bulalım.
Çözünenin mol sayısı = \( 3 \text{ mol} \)
Çözücünün (suyun) mol sayısı = \( 12 \text{ mol} \)
Toplam mol sayısı = \( 3 \text{ mol (çözünen)} + 12 \text{ mol (su)} = 15 \text{ mol} \)
📌 Adım 2: Çözücünün (suyun) mol kesrini hesaplayalım.
Aynı ortamda bulunan iki farklı çözeltinin donma noktası alçalması değerlerini karşılaştırınız.
👉 Çözelti A: 100 gram suda 0,1 mol MgCl\(_2\) çözünmüş.
👉 Çözelti B: 200 gram suda 0,2 mol C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\) (şeker) çözünmüş.
(Su için \(K_d\) sabiti her iki çözelti için de aynıdır.)
Çözüm ve Açıklama
Donma noktası alçalması \( (\Delta T_d) \), çözünenin molal derişimi (\( \text{m} \)) ve tanecik sayısı (\( i \)) çarpımı ile doğru orantılıdır: \( \Delta T_d = K_d \times \text{m} \times i \). \(K_d\) sabit olduğu için, \( \text{m} \times i \) değerlerini karşılaştırmamız yeterlidir.
📌 Adım 1: Çözelti A için \( \text{m} \times i \) değerini hesaplayalım.
👉 MgCl\(_2\)'nin iyonlaşması: MgCl\(_2\) \((k)\) \( \rightarrow \) Mg\(^{2+}(suda)\) \( + \) 2Cl\(^-(suda)\). Ortama 1 Mg\(^{2+}\) ve 2 Cl\(^-\) olmak üzere toplam 3 iyon verir. Yani, \( i = 3 \).
📌 Adım 3: Donma noktası alçalması değerlerini karşılaştıralım.
Çözelti A için \( \text{m} \times i = 3 \).
Çözelti B için \( \text{m} \times i = 1 \).
Donma noktası alçalması \( \Delta T_d \), \( \text{m} \times i \) değeri ile doğru orantılı olduğundan, Çözelti A'nın donma noktası alçalması Çözelti B'den daha büyüktür.
Yani, \( \Delta T_{d,A} > \Delta T_{d,B} \).
Bu, Çözelti A'nın donma noktasının Çözelti B'den daha düşük olacağı anlamına gelir.
✅ Çözelti A'nın donma noktası alçalması, Çözelti B'nin donma noktası alçalmasından daha büyüktür.
11. Sınıf Kimya: Koligatif Özellikler Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
💡 Bir miktar saf suya, 2 mol şeker (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\)) eklenerek 4 kg çözücü içeren bir çözelti hazırlanıyor. Buna göre bu çözeltinin molal derişimi nedir?
(Şeker suda moleküler olarak çözünür.)
Çözüm:
Bu soruda çözeltinin molal derişimini hesaplamamız isteniyor. Molal derişim, çözünen maddenin mol sayısının çözücünün kilogram cinsinden kütlesine oranıdır.
📌 Adım 1: Çözünen maddenin mol sayısını belirleyelim.
Soruda bize doğrudan 2 mol şeker olduğu verilmiştir.
Çözünen mol sayısı = \( 2 \text{ mol} \)
📌 Adım 2: Çözücünün kütlesini kilogram cinsinden belirleyelim.
Soruda bize 4 kg çözücü (su) olduğu verilmiştir.
Çözücü kütlesi = \( 4 \text{ kg} \)
📌 Adım 3: Molal derişim (m) formülünü kullanarak hesaplama yapalım.
✅ Bu çözeltinin molal derişimi 0,5 molal veya 0,5 m'dir.
Örnek 2:
Bir miktar saf su içerisine 41,6 gram BaCl\(_2\) katısı eklenerek 500 gram çözücüde tamamen çözülüyor. Bu çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı kaç \(^\circ\text{C}\) olur?
(Ba: 137 g/mol, Cl: 35,5 g/mol, Su için \(K_k = 0,52 \ ^\circ\text{C kg/mol}\), Suyun normal kaynama noktası: \(100 \ ^\circ\text{C}\))
Çözüm:
Kaynama noktası yükselmesi, çözünenin molal derişimine ve tanecik sayısına bağlıdır.
📌 Adım 1: BaCl\(_2\)'nin mol kütlesini hesaplayalım.
📌 Adım 7: Çözeltinin yeni kaynama noktasını bulalım.
Yeni kaynama noktası = Saf suyun kaynama noktası \( + \Delta T_k \)
Yeni kaynama noktası = \( 100 \ ^\circ\text{C} + 0,624 \ ^\circ\text{C} = 100,624 \ ^\circ\text{C} \)
✅ Bu çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı \(100,624 \ ^\circ\text{C}\) olur.
Örnek 3:
Bilinmeyen bir X katısının 12 gramı, 200 gram saf suda çözüldüğünde çözeltinin donmaya başlama sıcaklığı \( -1,86 \ ^\circ\text{C} \) olarak ölçülüyor. Buna göre X katısının mol kütlesi kaç g/mol'dür?
(Su için \(K_d = 1,86 \ ^\circ\text{C kg/mol}\), X katısı suda moleküler olarak çözünmektedir.)
Çözüm:
Bu soruda donma noktası alçalmasından yararlanarak bilinmeyen X katısının mol kütlesini bulacağız.
📌 Adım 1: Donma noktası alçalmasını \( (\Delta T_d) \) belirleyelim.
Saf suyun donma noktası \( 0 \ ^\circ\text{C} \) olduğundan, donma noktası alçalması:
Bir protein çözeltisi, 27 \(^\circ\text{C}\) sıcaklıkta 0,01 molarlık bir derişime sahiptir. Bu çözeltinin ozmotik basıncı kaç atm'dir?
(İdeal gaz sabiti R = \(0,082 \text{ L atm/mol K}\), Protein moleküler olarak çözünmektedir.)
Çözüm:
Ozmotik basınç ( \( \Pi \) ), molar derişim, sıcaklık ve tanecik sayısına bağlıdır.
✅ Bu protein çözeltisinin ozmotik basıncı 0,246 atm'dir.
Örnek 5:
Aşağıda verilen çözeltilerin kaynamaya başlama sıcaklıklarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız.
Her bir çözelti aynı miktarda su içerisinde hazırlanmıştır. Suyun \(K_k\) değeri tüm çözeltiler için sabittir.
Kaynama noktası yükselmesi, çözünenin molal derişimi ve ortama verdiği tanecik sayısıyla doğru orantılıdır. Tüm çözeltiler aynı miktarda suda hazırlandığı için molal derişimi karşılaştırmak yerine, çözünenin mol sayısı ve tanecik sayısının çarpımını (\( n \times i \)) karşılaştırmak yeterlidir.
📌 Adım 1: Her bir çözelti için mol sayısı (\( n \)) ve tanecik sayısı (\( i \)) çarpımını bulalım.
Çözelti 1 (Şeker): Şeker moleküler çözünür, \( i = 1 \).
\[ n \times i = 0,2 \text{ mol} \times 1 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
Çözelti 2 (NaCl): NaCl iyonik çözünür, Na\(^+\) ve Cl\(^-\) olmak üzere 2 iyon verir, \( i = 2 \).
\[ n \times i = 0,1 \text{ mol} \times 2 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
Çözelti 3 (AlCl\(_3\)): AlCl\(_3\) iyonik çözünür, Al\(^{3+}\) ve 3Cl\(^-\) olmak üzere 4 iyon verir, \( i = 4 \).
\[ n \times i = 0,05 \text{ mol} \times 4 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
\[ n \times i = 0,2 \text{ mol} \times 1 = 0,2 \text{ mol tanecik} \]
📌 Adım 2: Kaynama noktası yükselmesi, \( \Delta T_k = K_k \times \text{m} \times i \) formülü ile hesaplanır.
Tüm çözeltiler aynı miktarda suda hazırlandığı için çözücünün kütlesi sabittir. Bu durumda molal derişim (m) yerine mol sayısı (n) kullanabiliriz. Yani, kaynama noktası yükselmesi \( n \times i \) değeri ile doğru orantılıdır.
Hesaplamalarımıza göre tüm çözeltilerde \( n \times i \) değeri 0,2 mol tanecik olarak bulunmuştur.
📌 Adım 3: Kaynama noktalarını sıralayalım.
Kaynama noktası yükselmesi değerleri eşit olduğu için, tüm çözeltilerin kaynamaya başlama sıcaklıkları da eşit olacaktır.
🚗 Kış aylarında araçların motor soğutma sularına antifriz eklenmesinin temel amacı nedir? Bu durum, kimyanın hangi koligatif özelliği ile açıklanır?
(Not: Antifriz genellikle etilen glikol gibi maddeler içerir.)
Çözüm:
Kış aylarında araç motorlarının donmasını engellemek için antifriz kullanılır. Bu durum, donma noktası alçalması koligatif özelliği ile açıklanır.
📌 Antifrizin Amacı:
Motor soğutma sistemindeki suyun, hava sıcaklığı düştüğünde donmasını engellemektir. Su donduğunda genleşir ve motor bloğuna veya radyatöre zarar verebilir. Antifriz eklenerek suyun donma noktası düşürülür.
📌 Kimyasal Açıklama (Donma Noktası Alçalması):
👉 Saf bir çözücüye (bu durumda su) uçucu olmayan bir madde (antifrizdeki etilen glikol gibi) eklendiğinde, çözücünün donma noktası düşer.
👉 Antifriz molekülleri, su moleküllerinin düzenli bir kristal yapı oluşturarak donmasını zorlaştırır. Bu da daha düşük bir sıcaklıkta donma olayının gerçekleşmesine neden olur.
👉 Donma noktası alçalması, çözünen maddenin molal derişimi ile doğru orantılıdır. Yani, antifrizin derişimi arttıkça, suyun donma noktası daha da düşer.
📌 Günlük Hayattaki Önemi:
Antifriz sayesinde araçlar, soğuk hava koşullarında dahi güvenle kullanılabilir. Sadece donmayı değil, aynı zamanda yaz aylarında kaynama noktasını yükselterek motorun aşırı ısınmasını da bir miktar engeller, ancak temel amacı donma korumasıdır.
✅ Bu durum, kimyadaki koligatif özelliklerden donma noktası alçalmasının günlük hayattaki önemli bir uygulamasıdır.
Örnek 7:
🍖 Et ve balık gibi gıdaların uzun süre bozulmadan saklanması için kullanılan geleneksel yöntemlerden biri de tuzlamadır. Bu yöntemin gıdaları korumasının arkasındaki bilimsel prensip nedir ve hangi koligatif özellik ile ilişkilidir?
(Not: Mikroorganizmaların üremesi için suya ihtiyaç duyulur.)
Çözüm:
Gıdaların tuzlanarak korunması, ozmotik basınç ile ilişkili bir koligatif özelliktir.
📌 Tuzlamanın Amacı:
Et, balık gibi gıdalar tuzlandığında, gıdanın yüzeyindeki ve içindeki suyun bir kısmı dışarı çekilir. Ayrıca gıdanın yüzeyinde yüksek derişimli bir tuz çözeltisi oluşur. Bu durum, gıdanın bozulmasına neden olan mikroorganizmaların (bakteri, küf vb.) üremesini engeller.
📌 Kimyasal Açıklama (Ozmotik Basınç):
👉 Mikroorganizmaların hücre zarları yarı geçirgen zarlar gibidir.
👉 Gıda yüzeyindeki yüksek tuz derişimi nedeniyle, mikroorganizmaların hücre içindeki suyun derişimi, dış ortamdaki tuzlu suyun derişiminden daha düşüktür.
👉 Ozmoz prensibine göre, su molekülleri yarı geçirgen zardan, derişimin daha düşük olduğu ortamdan (mikroorganizma hücre içi) derişimin daha yüksek olduğu ortama (dışarıdaki tuzlu gıda yüzeyi) doğru hareket eder.
👉 Bu su kaybı nedeniyle mikroorganizmalar kurur (plazmoliz) ve yaşamsal faaliyetlerini sürdüremez hale gelir, böylece üreyemezler ve gıda bozulmaz.
📌 Günlük Hayattaki Önemi:
Tuzlama, buzdolaplarının yaygınlaşmadığı dönemlerden beri kullanılan ve gıdaların raf ömrünü uzatan etkili bir yöntemdir. Benzer şekilde, reçel yapımında şeker kullanılması da aynı prensiple çalışır; yüksek şeker derişimi mikroorganizmaların suyunu çekerek bozulmayı önler.
✅ Bu yöntem, ozmotik basınç farkının mikroorganizmalar üzerindeki dehidrasyon (su kaybı) etkisiyle gıdaların korunmasını sağlar.
Örnek 8:
Buhar basıncı alçalması, koligatif özelliklerden biridir. Oda koşullarında saf suyun buhar basıncı 20 mmHg iken, 3 mol çözünen (moleküler) içeren 12 mol su ile hazırlanan çözeltinin buhar basıncı kaç mmHg olur?
(Çözünen madde uçucu değildir.)
Çözüm:
Uçucu olmayan bir maddenin saf çözücüde çözünmesiyle oluşan çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncından daha düşük olur. Bu durum Raoult Yasası ile açıklanır.
📌 Adım 1: Çözeltinin toplam mol sayısını bulalım.
Çözünenin mol sayısı = \( 3 \text{ mol} \)
Çözücünün (suyun) mol sayısı = \( 12 \text{ mol} \)
Toplam mol sayısı = \( 3 \text{ mol (çözünen)} + 12 \text{ mol (su)} = 15 \text{ mol} \)
📌 Adım 2: Çözücünün (suyun) mol kesrini hesaplayalım.
Aynı ortamda bulunan iki farklı çözeltinin donma noktası alçalması değerlerini karşılaştırınız.
👉 Çözelti A: 100 gram suda 0,1 mol MgCl\(_2\) çözünmüş.
👉 Çözelti B: 200 gram suda 0,2 mol C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\) (şeker) çözünmüş.
(Su için \(K_d\) sabiti her iki çözelti için de aynıdır.)
Çözüm:
Donma noktası alçalması \( (\Delta T_d) \), çözünenin molal derişimi (\( \text{m} \)) ve tanecik sayısı (\( i \)) çarpımı ile doğru orantılıdır: \( \Delta T_d = K_d \times \text{m} \times i \). \(K_d\) sabit olduğu için, \( \text{m} \times i \) değerlerini karşılaştırmamız yeterlidir.
📌 Adım 1: Çözelti A için \( \text{m} \times i \) değerini hesaplayalım.
👉 MgCl\(_2\)'nin iyonlaşması: MgCl\(_2\) \((k)\) \( \rightarrow \) Mg\(^{2+}(suda)\) \( + \) 2Cl\(^-(suda)\). Ortama 1 Mg\(^{2+}\) ve 2 Cl\(^-\) olmak üzere toplam 3 iyon verir. Yani, \( i = 3 \).
📌 Adım 3: Donma noktası alçalması değerlerini karşılaştıralım.
Çözelti A için \( \text{m} \times i = 3 \).
Çözelti B için \( \text{m} \times i = 1 \).
Donma noktası alçalması \( \Delta T_d \), \( \text{m} \times i \) değeri ile doğru orantılı olduğundan, Çözelti A'nın donma noktası alçalması Çözelti B'den daha büyüktür.
Yani, \( \Delta T_{d,A} > \Delta T_{d,B} \).
Bu, Çözelti A'nın donma noktasının Çözelti B'den daha düşük olacağı anlamına gelir.
✅ Çözelti A'nın donma noktası alçalması, Çözelti B'nin donma noktası alçalmasından daha büyüktür.