Soru:
500 gram suya 58.5 gram sofra tuzu (NaCl) eklenerek bir çözelti hazırlanıyor. Suyun molal kaynama noktası yükselmesi sabiti \( K_k = 0.52 \, ^\circ\text{C} / \text{m} \)'dir. Buna göre, hazırlanan tuzlu su çözeltisinin kaynama noktası kaç \( ^\circ\text{C} \) olur? (NaCl: 58.5 g/mol)
Çözüm:
💡 Bu soru, çözünen iyonik bir katının kaynama noktası yükselmesi üzerindeki nicel etkisini hesaplamamızı istiyor.
- ➡️ 1. Adım: Molaliteyi (m) hesaplayalım.
Molalite (m) = (Çözünenin mol sayısı) / (Çözücünün kütlesi - kg)
NaCl'ün mol sayısı = \( \frac{58.5 \, \text{g}}{58.5 \, \text{g/mol}} = 1 \, \text{mol} \)
Çözücünün kütlesi = 500 g = 0.5 kg
Molalite (m) = \( \frac{1 \, \text{mol}}{0.5 \, \text{kg}} = 2 \, \text{m} \)
- ➡️ 2. Adım: Van't Hoff faktörünü (i) düşünelim.
NaCl suda çözündüğünde iyonlaşır: \( \text{NaCl} \to \text{Na}^+ + \text{Cl}^- \)
Bu durumda 1 mol NaCl'den 2 mol tanecik (iyon) oluşur. Bu nedenle Van't Hoff faktörü \( i = 2 \)'dir.
- ➡️ 3. Adım: Kaynama noktası yükselmesini (\( \Delta T_k \)) hesaplayalım.
Formül: \( \Delta T_k = i \times K_k \times m \)
\( \Delta T_k = 2 \times 0.52 \, ^\circ\text{C}/\text{m} \times 2 \, \text{m} \)
\( \Delta T_k = 2.08 \, ^\circ\text{C} \)
- ➡️ 4. Adım: Yeni kaynama noktasını bulalım.
Saf suyun kaynama noktası \( 100 \, ^\circ\text{C} \)'dir.
Çözeltinin Kaynama Noktası = \( 100 \, ^\circ\text{C} + \Delta T_k \)
Çözeltinin Kaynama Noktası = \( 100 \, ^\circ\text{C} + 2.08 \, ^\circ\text{C} = 102.08 \, ^\circ\text{C} \)
✅ Hazırlanan tuzlu su çözeltisinin kaynama noktası \( 102.08 \, ^\circ\text{C} \)** olur.
