Soru:
2020 AYT Kimya sorusu: 500 mL suda 0,2 mol \( CH_3COOH \) (asetik asit) çözülerek hazırlanan çözeltinin donmaya başlama sıcaklığı -3,72°C'dir. Buna göre asetik asitin su için molal donma noktası alçalması sabiti (\( K_d \)) kaç °C/molaldir? (Suyun donma noktası: 0°C)
Çözüm:
💡 Bu bir koligatif özellik (donma noktası alçalması) problemidir. Formülü kullanacağız.
- ➡️ Adım 1: Donma noktası alçalması miktarını (\( \Delta T_d \)) bulma
\( \Delta T_d = Donma \ Noktası_{saf \ çözücü} - Donma \ Noktası_{çözelti} \)
\( \Delta T_d = 0°C - (-3,72°C) = 3,72°C \)
- ➡️ Adım 2: Molaliteyi (m) hesaplama
Çözünen mol sayısı = 0,2 mol
Çözücü kütlesi (su) = 500 mL su ≈ 500 g su = 0,5 kg su
\( Molalite (m) = \frac{mol \ çözünen}{kg \ çözücü} = \frac{0,2}{0,5} = 0,4 \ molal \)
- ➡️ Adım 3: Donma noktası alçalması formülünü yazma ve \( K_d \)'yi çekme
\( \Delta T_d = K_d \times m \times i \)
Asetik asit zayıf bir asittir ve bu derişimde iyonlaşma derecesi düşüktür, van't Hoff faktörü (i) yaklaşık 1 alınabilir.
\( 3,72 = K_d \times 0,4 \times 1 \)
- ➡️ Adım 4: \( K_d \)'yi hesaplama
\( K_d = \frac{3,72}{0,4} \)
✅ Sonuç: Su için molal donma noktası alçalması sabiti (\( K_d \)) 9,3 °C/molal'dir.
