🧪 2026 TYT Kimya: Donma Noktası Alçalması Formülü Nedir?
Donma noktası alçalması, bir sıvının içerisine başka bir madde eklendiğinde donma noktasının düşmesidir. Bu olay, özellikle kış aylarında yollara tuz serpilerek buzlanmanın önlenmesinde kullanılır. TYT Kimya sınavında bu konuyla ilgili soruları çözebilmek için donma noktası alçalması formülünü ve bu formüldeki terimleri iyi anlamak gerekir.
❄️ Donma Noktası Alçalması Formülü
Donma noktası alçalması formülü şu şekildedir:
$\Delta T_d = K_d \cdot m \cdot i$
Şimdi de bu formüldeki terimleri tek tek inceleyelim:
- 💧 ΔT_d (Donma Noktası Alçalması): Çözeltinin donma noktası ile saf çözücünün donma noktası arasındaki farktır. Yani, donma noktasındaki düşüş miktarıdır. Derece Celsius (°C) veya Kelvin (K) cinsinden ifade edilir.
- 🧊 K_d (Donma Noktası Alçalma Sabiti): Çözücünün cinsine bağlı olan bir sabittir. Her çözücünün kendine özgü bir K_d değeri vardır. Bu değer genellikle sorularda verilir. (°C kg/mol) veya (K kg/mol) birimleriyle ifade edilir.
- 🧂 m (Molalite): Çözünen maddenin mol sayısının, çözücünün kilogram cinsinden kütlesine oranıdır. Molalite, sıcaklıkla değişmeyen bir konsantrasyon birimidir. Formülü: $m = \frac{Çözünenin\,mol\,sayısı}{Çözücünün\,kütlesi\,(kg)}$ (mol/kg) birimiyle ifade edilir.
- ⚛️ i (Van't Hoff Faktörü): İyonik bileşiklerin suda çözündüğünde kaç iyon oluşturduğunu gösteren faktördür. Kovalent bileşikler için genellikle 1'e eşittir. Örneğin, NaCl suda çözündüğünde Na+ ve Cl- iyonlarını oluşturduğu için i = 2 olur. $CaCl_2$ için i = 3'tür (Ca2+ ve 2 tane Cl-).
❓ Formülü Nasıl Kullanırız?
1. Soruda verilenleri belirleyin: $K_d$, m ve i değerlerini tespit edin.
2. Eğer molalite (m) doğrudan verilmemişse, çözünenin mol sayısını ve çözücünün kütlesini kullanarak molaliteyi hesaplayın.
3. Van't Hoff faktörünü (i) belirleyin. Eğer çözünen madde iyonik bir bileşikse, suda kaç iyon oluşturduğuna bakın.
4. Formülde yerine koyun: $\Delta T_d = K_d \cdot m \cdot i$ formülünde değerleri yerine yazarak donma noktası alçalmasını hesaplayın.
5. Sonucu yorumlayın: Bulduğunuz $\Delta T_d$ değeri, donma noktasındaki düşüş miktarıdır. Çözeltinin donma noktasını bulmak için saf çözücünün donma noktasından bu değeri çıkarın.
📝 Örnek Soru
Soru: 100 gram suda 4,68 gram NaCl çözülerek hazırlanan çözeltinin donma noktası kaç °C'dir? (Suyun $K_d$ değeri 1,86 °C kg/mol, NaCl'nin mol kütlesi 58,5 g/mol, suyun normal donma noktası 0°C'dir.)
Çözüm:
1. NaCl'nin mol sayısını hesaplayalım: $n = \frac{m}{M} = \frac{4,68\,g}{58,5\,g/mol} = 0,08\,mol$
2. Molaliteyi hesaplayalım: $m = \frac{n}{kg\,çözücü} = \frac{0,08\,mol}{0,1\,kg} = 0,8\,mol/kg$
3. Van't Hoff faktörü: NaCl için i = 2 (Na+ ve Cl- iyonları)
4. Donma noktası alçalmasını hesaplayalım: $\Delta T_d = K_d \cdot m \cdot i = 1,86\,°C\,kg/mol \cdot 0,8\,mol/kg \cdot 2 = 2,976\,°C$
5. Çözeltinin donma noktası: $0\,°C - 2,976\,°C = -2,976\,°C$
Cevap: Çözeltinin donma noktası yaklaşık -2,976 °C'dir.
