Aşağıdaki tabloda dört farklı maddenin erime ve kaynama noktaları verilmiştir:
Madde X: Erime -10°C, Kaynama 60°C
Madde Y: Erime 0°C, Kaynama 100°C
Madde Z: Erime 80°C, Kaynama 220°C
Madde T: Erime -20°C, Kaynama 80°C
Oda sıcaklığında (25°C) hangi madde hem katı hem sıvı fazda bulunabilir?
A) Madde X
B) Madde Y
C) Madde Z
D) Madde T
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, farklı maddelerin erime ve kaynama noktaları verilmiş ve oda sıcaklığında ($25^\circ C$) hangi maddenin hem katı hem sıvı fazda bulunabileceği sorulmuştur. Maddelerin fiziksel hallerini anlamak için erime ve kaynama noktalarını nasıl yorumlamamız gerektiğini adım adım inceleyelim:
- Maddelerin Fiziksel Halleri Nasıl Belirlenir?
- Bir madde, erime noktasının altındaki sıcaklıklarda katı haldedir.
- Bir madde, erime noktası ile kaynama noktası arasındaki sıcaklıklarda sıvı haldedir.
- Bir madde, kaynama noktasının üzerindeki sıcaklıklarda gaz haldedir.
- Bir madde, erime noktasında iken hem katı hem de sıvı fazda bulunabilir (erime veya donma olayı sırasında).
- Bir madde, kaynama noktasında iken hem sıvı hem de gaz fazda bulunabilir (kaynama veya yoğunlaşma olayı sırasında).
- Oda Sıcaklığı ($25^\circ C$) İçin Her Bir Maddeyi İnceleyelim:
- Madde X: Erime $-10^\circ C$, Kaynama $60^\circ C$.
- $25^\circ C$, $-10^\circ C$ ile $60^\circ C$ arasındadır. Bu nedenle Madde X, $25^\circ C$'de sıvı haldedir.
- Madde Y: Erime $0^\circ C$, Kaynama $100^\circ C$.
- $25^\circ C$, $0^\circ C$ ile $100^\circ C$ arasındadır. Bu nedenle Madde Y, $25^\circ C$'de sıvı haldedir. (Bu madde özellikleriyle suya benzer.)
- Madde Z: Erime $80^\circ C$, Kaynama $220^\circ C$.
- $25^\circ C$, $80^\circ C$'nin altındadır. Bu nedenle Madde Z, $25^\circ C$'de katı haldedir.
- Madde T: Erime $-20^\circ C$, Kaynama $80^\circ C$.
- $25^\circ C$, $-20^\circ C$ ile $80^\circ C$ arasındadır. Bu nedenle Madde T, $25^\circ C$'de sıvı haldedir.
- "Hem Katı Hem Sıvı Fazda Bulunabilir" İfadesinin Yorumlanması:
- Yukarıdaki incelemeye göre, bir maddenin hem katı hem sıvı fazda bulunabilmesi için sıcaklığının tam olarak erime noktası olması gerekir. Ancak verilen maddelerden hiçbirinin erime noktası $25^\circ C$ değildir.
- Bu tür sorularda, bazen "hem katı hem sıvı fazda bulunabilir" ifadesi, maddenin oda sıcaklığında sıvı halde olması ve erime noktasının oda sıcaklığına (veya $0^\circ C$'ye) en yakın olması şeklinde yorumlanabilir. Yani, oda sıcaklığında sıvı halde bulunan maddeler arasında, erime noktası $25^\circ C$'ye en yakın olanı seçilir.
- Erime Noktalarının $25^\circ C$'ye Uzaklığını Hesaplayalım (Sıvı Haldeki Maddeler İçin):
- Madde X'in erime noktası: $-10^\circ C$. Uzaklık: $|25 - (-10)| = 35^\circ C$.
- Madde Y'nin erime noktası: $0^\circ C$. Uzaklık: $|25 - 0| = 25^\circ C$.
- Madde T'nin erime noktası: $-20^\circ C$. Uzaklık: $|25 - (-20)| = 45^\circ C$.
- Sonuç:
- Madde Y'nin erime noktası ($0^\circ C$), oda sıcaklığı olan $25^\circ C$'ye, oda sıcaklığında sıvı halde bulunan diğer maddelerin erime noktalarından daha yakındır. Bu durum, Madde Y'nin oda sıcaklığında sıvı halde olmasına rağmen, sıcaklıkta küçük bir düşüşle donma noktasına ($0^\circ C$) ulaşabileceği ve böylece hem katı hem sıvı fazda gözlemlenebileceği anlamına gelir. Bu nedenle, bu tür bir soruda en uygun seçenek Madde Y'dir.
Cevap B seçeneğidir.
