📄 12. Sınıf Kimya: Karışımlar Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Çözünen kütlesi (glikoz) = 18 g

Çözücü kütlesi (su) = 200 g



1. Kütlece Yüzde Derişim:

Çözelti kütlesi = Çözünen kütlesi + Çözücü kütlesi = 18 g + 200 g = 218 g

Kütlece yüzde derişim = \(\frac{\text{Çözünen kütlesi}}{\text{Çözelti kütlesi}} \times 100\)

Kütlece yüzde derişim = \(\frac{18 \text{ g}}{218 \text{ g}} \times 100 \approx 8.26%\)



2. Molalite (m):

Çözünenin mol sayısı (glikoz) = \(\frac{\text{Kütle}}{\text{Molar Kütle}} = \frac{18 \text{ g}}{180 \text{ g/mol}} = 0.1 \text{ mol}\)

Çözücü kütlesi (kg cinsinden) = 200 g = 0.2 kg

Molalite = \(\frac{\text{Çözünen mol sayısı}}{\text{Çözücü kütlesi (kg)}} = \frac{0.1 \text{ mol}}{0.2 \text{ kg}} = 0.5 \text{ m}\)



Sonuç: Çözeltinin kütlece yüzde derişimi yaklaşık %8.26, molalitesi ise 0.5 m'dir.

💡 Çözüm Adımları:

Buhar Basıncı Alçalması: Saf bir çözücüye uçucu olmayan bir katı çözünen eklendiğinde, çözücünün yüzeyindeki buharlaşabilecek molekül sayısı azalır. Bu durum, çözücünün buharlaşma hızını düşürür ve dolayısıyla çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncından daha düşük olur. Bu olaya buhar basıncı alçalması denir.



Kaynama Noktası Yükselmesi: Bir sıvının kaynaması için buhar basıncının dış basınca eşit olması gerekir. Buhar basıncı alçalması nedeniyle, çözeltinin buhar basıncı saf çözücüye göre daha düşüktür. Bu nedenle, çözeltinin buhar basıncını dış basınca eşitlemek için daha yüksek bir sıcaklığa ihtiyaç duyulur. Sonuç olarak, çözeltinin kaynama noktası saf çözücünün kaynama noktasından daha yüksek olur.



Neden Derişime Bağlıdır, Türe Değil: Koligatif özellikler, çözeltideki çözünen taneciklerinin (atom, iyon veya molekül) toplam sayısına veya derişimine bağlıdır. Çözünenin kimyasal yapısı veya türü önemli değildir. Bunun nedeni, bu özelliklerin çözücü moleküllerinin yüzeyden ayrılma veya bir araya gelme yeteneklerinin çözünen tanecikleri tarafından fiziksel olarak engellenmesiyle ilgili olmasıdır. Çözünen tanecikleri, çözücü moleküllerinin hareketini veya düzenini etkileyerek buharlaşmayı, donmayı veya ozmozu değiştirirler. Önemli olan, bu taneciklerin çözücü içindeki oranıdır, yani derişimidir.

💡 Çözüm Adımları:

Donma noktası alçalması hesaplamalarında kullanılan formül şöyledir:

\(\Delta T_d = K_d \cdot m \cdot i\)



Burada:

\(\Delta T_d\): Donma noktası alçalması (\(^{\circ}\)C)

\(K_d\): Donma noktası alçalması sabiti (\(^{\circ}\)C/m)

\(m\): Çözeltinin molalitesi (mol/kg)

\(i\): Van 't Hoff faktörü (çözünenin çözeltide oluşturduğu tanecik sayısı)



Verilenler:

Molalite (m) = 0.5 m

Su için donma noktası alçalması sabiti (\(K_d\)) = \(1.86 \ ^{\circ}\text{C/m}\)



MgCl\(_2\) suda çözündüğünde iyonlarına ayrışır:

MgCl\(_2\)(k) \(\to\) Mg\(^{2+}\)(aq) + 2Cl\(^{-}\)(aq)

Bu durumda, 1 mol MgCl\(_2\) çözündüğünde 1 mol Mg\(^{2+}\) ve 2 mol Cl\(^{-}\) olmak üzere toplam 3 mol iyon oluşturur. Dolayısıyla Van 't Hoff faktörü (i) = 3'tür.



Hesaplama:

\(\Delta T_d = 1.86 \ ^{\circ}\text{C/m} \times 0.5 \text{ m} \times 3\)

\(\Delta T_d = 1.86 \times 1.5\)

\(\Delta T_d = 2.79 \ ^{\circ}\text{C}\)



Sonuç olarak, 0,5 molal MgCl\(_2\) çözeltisinin donma noktası, saf suya göre 2.79 \(^{\circ}\)C düşecektir.