🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Kimya
💡 9. Sınıf Kimya: Buharlaşma ve sıvı buhar denge basıncı Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Kimya: Buharlaşma ve sıvı buhar denge basıncı Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Buharlaşma olayı ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangileri doğrudur?
I. Sadece sıvının yüzeyinde gerçekleşir.
II. Belirli bir sıcaklıkta başlar ve bitene kadar devam eder.
III. Isı alan (endotermik) bir olaydır.
IV. Sıvının her yerinde gerçekleşir.
I. Sadece sıvının yüzeyinde gerçekleşir.
II. Belirli bir sıcaklıkta başlar ve bitene kadar devam eder.
III. Isı alan (endotermik) bir olaydır.
IV. Sıvının her yerinde gerçekleşir.
Çözüm:
Buharlaşma konusunu 9. sınıf müfredatına göre inceleyelim:
- I. İfade Doğrudur: Buharlaşma, kaynamadan farklı olarak sadece sıvının yüzeyindeki taneciklerin enerji alarak sıvı fazdan ayrılmasıdır. 💧
- II. İfade Yanlıştır: Buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir. Kaynama ise belirli bir sıcaklıkta başlar. 🌡️
- III. İfade Doğrudur: Sıvı moleküllerinin gaz fazına geçmesi için dışarıdan ısı alması gerekir, yani olay endotermiktir. ✅
- IV. İfade Yanlıştır: Sıvının her yerinde gerçekleşen olay kaynamadır, buharlaşma sadece yüzeydedir.
Örnek 2:
Bir sıvının denge buhar basıncını etkileyen faktörleri araştıran bir öğrenci, aşağıdaki değişkenlerden hangilerinin buhar basıncını değiştireceğini söylemelidir?
a) Sıvının miktarı
b) Sıvının cinsi
c) Dış basınç
d) Sıcaklık
e) Kabın yüzey alanı
f) Sıvının saflığı
a) Sıvının miktarı
b) Sıvının cinsi
c) Dış basınç
d) Sıcaklık
e) Kabın yüzey alanı
f) Sıvının saflığı
Çözüm:
Sıvı buhar denge basıncı sadece 3S kuralı ile değişir. Bunlar dışındaki faktörler denge buhar basıncını etkilemez:
- Sıvının Cinsi: Moleküller arası çekim kuvveti zayıf olan sıvıların buhar basıncı yüksektir. (Değiştirir) 🧪
- Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça taneciklerin kinetik enerjisi artar ve buhar basıncı yükselir. (Değiştirir) 🔥
- Safsızlık: Sıvı içerisinde uçucu olmayan bir katı (tuz, şeker gibi) çözünürse buhar basıncı düşer. (Değiştirir) 🧂
Etkilemeyenler: Sıvı miktarı, dış basınç, kabın şekli ve yüzey alanı denge buhar basıncını asla değiştirmez.
Cevap: b, d ve f
Örnek 3:
Yaz aylarında denizden veya havuzdan çıktığımızda, hava sıcak olmasına rağmen bir üşüme hissi duyarız. Bu durumun kimya bilimindeki temel sebebi nedir? 🌊
Çözüm:
Bu durum buharlaşma ilkesi ile doğrudan ilişkilidir:
- Vücudumuzun üzerindeki su damlacıkları buharlaşmak ister. 💧
- Buharlaşma endotermik (ısı alan) bir olaydır.
- Su damlacıkları buharlaşmak için gerekli olan ısıyı bizim vücudumuzdan çeker. 🌡️
- Vücudumuz ısı kaybettiği için anlık olarak sıcaklığımız düşer ve üşüme hissederiz. 🥶
Örnek 4:
Aşağıdaki kaplarda aynı sıcaklıkta saf su bulunmaktadır:
1. Kap: \( 100 \) mL su, \( 10 \) cm\( ^{2} \) yüzey alanı.
2. Kap: \( 200 \) mL su, \( 50 \) cm\( ^{2} \) yüzey alanı.
Bu kaplardaki suların buharlaşma hızlarını ve denge buhar basınçlarını karşılaştırınız.
1. Kap: \( 100 \) mL su, \( 10 \) cm\( ^{2} \) yüzey alanı.
2. Kap: \( 200 \) mL su, \( 50 \) cm\( ^{2} \) yüzey alanı.
Bu kaplardaki suların buharlaşma hızlarını ve denge buhar basınçlarını karşılaştırınız.
Çözüm:
İki farklı kavramı birbirinden ayırmalıyız:
1. Buharlaşma Hızı:
- Buharlaşma hızı yüzey alanına bağlıdır. Yüzey alanı arttıkça birim zamanda buharlaşan tanecik sayısı artar. 🚀
- 2. kabın yüzey alanı (\( 50 \) cm\( ^{2} \)) daha büyük olduğu için buharlaşma hızı: \( 2 > 1 \) şeklindedir.
2. Denge Buhar Basıncı:
- Denge buhar basıncı yüzey alanına veya sıvı miktarına bağlı değildir. 🛑
- Sıcaklıklar ve sıvı cinsleri (saf su) aynı olduğu için denge buhar basınçları eşittir.
- Buhar Basıncı: \( 1 = 2 \)
Örnek 5:
Kapalı ve sızdırmaz bir kapta, üzerinde kendi buharı bulunan saf bir sıvı dengededir. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi bir miktar azaltılıp sistemin tekrar dengeye gelmesi bekleniyor.
Bu süreçte;
I. Sıvı molekülü sayısı
II. Birim hacimdeki buhar molekülü sayısı
III. Sıvı buhar denge basıncı
niceliklerinden hangileri değişmez?
Bu süreçte;
I. Sıvı molekülü sayısı
II. Birim hacimdeki buhar molekülü sayısı
III. Sıvı buhar denge basıncı
niceliklerinden hangileri değişmez?
Çözüm:
Kapalı kaplardaki denge durumunu analiz edelim:
- I. Sıvı molekülü sayısı: Hacim azaldığında buharın bir kısmı yoğuşarak sıvı fazına geçer. Bu yüzden sıvı molekülü sayısı artar. 💧
- II. Birim hacimdeki buhar sayısı: Denge buhar basıncı sıcaklığa bağlıdır ve sabit sıcaklıkta değişmez. Basıncın sabit kalması için birim hacimdeki tanecik sayısı değişmez. ⚖️
- III. Sıvı buhar denge basıncı: Sıcaklık ve sıvının cinsi değişmediği için denge buhar basıncı değişmez. ✅
Örnek 6:
Aynı sıcaklıkta bulunan aşağıdaki üç farklı sıvının moleküller arası çekim kuvvetleri arasındaki ilişki \( X > Y > Z \) şeklindedir.
Buna göre bu sıvıların;
a) Aynı sıcaklıktaki buhar basınçlarını sıralayınız.
b) Aynı şartlardaki buharlaşma hızlarını sıralayınız.
Buna göre bu sıvıların;
a) Aynı sıcaklıktaki buhar basınçlarını sıralayınız.
b) Aynı şartlardaki buharlaşma hızlarını sıralayınız.
Çözüm:
Moleküller arası çekim kuvveti (MAÇK) ile buharlaşma özellikleri ters orantılıdır:
- Moleküller arası çekim kuvveti ne kadar fazlaysa, taneciklerin sıvı fazdan ayrılıp buharlaşması o kadar zordur. 🔗
- a) Buhar Basıncı: Çekim kuvveti en az olan \( Z \), en kolay buharlaşır ve en yüksek basıncı yapar.
Sıralama: \( Z > Y > X \) 📈 - b) Buharlaşma Hızı: Çekim kuvveti zayıf olan sıvı daha hızlı buharlaşır.
Sıralama: \( Z > Y > X \) 🏃♂️
Örnek 7:
Topraktan yapılan testilerin içindeki suyu, plastik veya metal kaplara göre daha soğuk tuttuğu bilinir. Bu durumu kimyasal bir perspektifle nasıl açıklarsınız? 🏺
Çözüm:
Toprak testinin çalışma prensibi buharlaşma ile ilgilidir:
- Toprak testi gözenekli bir yapıya sahiptir. İçindeki suyun çok küçük bir kısmı bu gözeneklerden dışarı sızar. 💧
- Dış yüzeye çıkan bu su, dışarıdaki havadan veya testinin kendisinden ısı alarak buharlaşır.
- Buharlaşma gerçekleşirken testiden ısı aldığı için testinin ve içindeki suyun sıcaklığı düşer. ❄️
- Bu olay, modern buzdolaplarının çalışma mantığına benzer bir doğal soğutma sistemidir.
Örnek 8:
Saf suyun üzerine bir miktar yemek tuzu (NaCl) eklenip çözülüyor. Sıcaklık sabit tutulduğuna göre, saf su ile hazırlanan bu çözeltinin aşağıdaki özelliklerini karşılaştırınız:
1. Buhar basıncı
2. Buharlaşma hızı
1. Buhar basıncı
2. Buharlaşma hızı
Çözüm:
Saf bir sıvıya uçucu olmayan bir katı eklenmesi (safsızlık) durumu:
- 1. Buhar Basıncı: Tuz tanecikleri, su moleküllerini tutarak onların buharlaşmasını zorlaştırır. Ayrıca yüzeyin bir kısmını tuz tanecikleri kapladığı için buharlaşan su sayısı azalır. Bu nedenle buhar basıncı düşer. 📉
- 2. Buharlaşma Hızı: Tanecikler arası etkileşim arttığı ve yüzey alanı tuz tarafından kısıtlandığı için buharlaşma hızı azalır. 🐢
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-kimya-buharlasma-ve-sivi-buhar-denge-basinci/sorular