Donma noktası alçalması (Kriyoskopi) nedir Test 1

Laboratuvarda hazırlanan bir sulu çözeltinin donma noktası -2,79 °C olarak ölçülüyor. Suyun K_d değeri 1,86 °C/molal olduğuna göre, bu çözeltinin molal derişimi kaçtır?

A) 0,5
B) 1,0
C) 1,5
D) 2,0

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir çözeltinin donma noktası alçalması bilgisini kullanarak molal derişimini bulmamız isteniyor. Bu tür sorular, koligatif özellikler konusunun temelini oluşturur ve günlük hayatta da birçok uygulaması vardır (örneğin, kışın yollara tuz serpilmesi).

Çözeltilerin donma noktası alçalması, çözünen madde miktarına bağlı bir özelliktir. Yani, bir çözücüye (burada su) çözünen bir madde eklendiğinde, çözeltinin donma noktası saf çözücünün donma noktasından daha düşük olur. Bu değişimi hesaplamak için belirli bir formül kullanırız.

• Adım 1: Donma Noktası Alçalmasını ($\Delta T_d$) Belirleyelim.

  Saf suyun donma noktası $0 \text{ °C}$'dir. Çözeltinin donma noktası ise $-2,79 \text{ °C}$ olarak ölçülmüştür. Donma noktası alçalması ($\Delta T_d$), saf çözücünün donma noktası ile çözeltinin donma noktası arasındaki farktır.

  $\Delta T_d = \text{Saf Çözücünün Donma Noktası} - \text{Çözeltinin Donma Noktası}$

  $\Delta T_d = 0 \text{ °C} - (-2,79 \text{ °C})$

  $\Delta T_d = 2,79 \text{ °C}$

• Adım 2: Donma Noktası Alçalması Formülünü Hatırlayalım.

  Donma noktası alçalması, aşağıdaki formülle ifade edilir:

  $\Delta T_d = K_d \cdot m \cdot i$

  Burada:

  • $\Delta T_d$: Donma noktası alçalması ($2,79 \text{ °C}$ olarak bulduk).
  • $K_d$: Kriyoskopik sabit (donma noktası alçalması sabiti). Suyun $K_d$ değeri $1,86 \text{ °C/molal}$ olarak verilmiştir.
  • $m$: Çözeltinin molal derişimi (bizim bulmamız gereken değer).
  • $i$: Van't Hoff faktörü. Bu faktör, çözünen maddenin çözeltide kaç iyona ayrıştığını veya molekül olarak kaldığını gösterir. Eğer çözünen madde iyonlarına ayrışmıyorsa (yani bir moleküler çözelti ise), $i=1$ alınır. Soruda çözünen maddenin türü belirtilmediği için, genellikle bu tür durumlarda iyonlaşmayan bir madde olduğu varsayılır ve $i=1$ olarak kabul edilir.
• Adım 3: Formüldeki Değerleri Yerine Koyarak Molal Derişimi ($m$) Hesaplayalım.

  Şimdi bulduğumuz ve verilen değerleri formülde yerine koyalım:

  $2,79 \text{ °C} = 1,86 \text{ °C/molal} \cdot m \cdot 1$

  Denklemi $m$ için çözelim:

  $m = \frac{2,79 \text{ °C}}{1,86 \text{ °C/molal}}$

  $m = 1,5 \text{ molal}$

Buna göre, çözeltinin molal derişimi $1,5 \text{ molal}$'dir.

Cevap C seçeneğidir.