Çözünürlük farkı ile ayırma (Kristallendirme, Ayrımsal kristallendirme) Test 1

Laboratuvarda CuSO₄ ve Na₂SO₄ karışımını ayırmak isteyen bir öğrenci, karışımı suda çözüp sıcaklığı 60°C'ye getiriyor ve beklemeye başlıyor. Belirli bir süre sonra mavi renkli kristaller oluştuğunu gözlemliyor.
Bu deneyde oluşan mavi kristaller hangi bileşiğe aittir ve ayırma yöntemi nedir?

A) Na₂SO₄ - Kristallendirme
B) CuSO₄ - Kristallendirme
C) Na₂SO₄ - Ayrımsal kristallendirme
D) CuSO₄ - Ayrımsal kristallendirme

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruyu çözmek için, verilen karışımın bileşenlerinin özelliklerini ve ayırma yöntemlerini dikkatlice incelememiz gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:

• Karışımın Bileşenleri ve Özellikleri:
  • Karışımımız $CuSO_4$ (Bakır(II) sülfat) ve $Na_2SO_4$ (Sodyum sülfat) içeriyor.
  • $CuSO_4$ (Bakır(II) sülfat), özellikle hidratlı formu ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$) mavi renkli kristaller halinde bulunur. Suda iyi çözünür ve çözeltisi de mavidir.
  • $Na_2SO_4$ (Sodyum sülfat) ise beyaz renkli bir katıdır ve suda çözündüğünde renksiz bir çözelti oluşturur.
• Deneydeki Gözlem:
  • Öğrenci, karışımı suda çözüp $60^\circ C$'ye ısıttıktan ve beklemeye başladıktan sonra mavi renkli kristaller oluştuğunu gözlemliyor.
  • Bu gözlem, oluşan kristallerin rengi nedeniyle doğrudan $CuSO_4$ bileşiğine ait olduğunu gösterir. Çünkü $Na_2SO_4$ beyazdır.
• Ayırma Yöntemi:
  • Deneyde, iki farklı katı maddenin ( $CuSO_4$ ve $Na_2SO_4$ ) bir karışımı suda çözülüyor ve sıcaklık değişimi (ısıtma ve ardından soğuma/bekleme) ile bir bileşen kristalize ediliyor.
  • Bu yöntem, bileşenlerin sıcaklıkla değişen çözünürlük farklarından yararlanarak ayırma prensibine dayanır. Genellikle, bir maddenin çözünürlüğü sıcaklıkla önemli ölçüde artarken, diğerininki daha az artar veya hatta azalabilir. Çözelti ısıtıldığında her iki madde de çözünür, ancak soğutulduğunda çözünürlüğü sıcaklıkla daha çok azalan madde daha önce ve daha fazla miktarda kristalleşir.
  • Bu tür, çözünürlük farkına dayalı olarak bir karışımdaki bileşenleri ayırma işlemine Ayrımsal Kristallendirme denir. Eğer sadece tek bir maddeyi çözeltiden ayırıyor olsaydık "Kristallendirme" diyebilirdik, ancak bir karışımdaki bileşenleri çözünürlük farkıyla ayırdığımız için "Ayrımsal Kristallendirme" terimi daha doğrudur.
• Sonuç:
  • Oluşan mavi kristaller $CuSO_4$'e aittir.
  • Kullanılan ayırma yöntemi, iki farklı maddenin çözünürlük farklarından yararlanıldığı için Ayrımsal Kristallendirme'dir.

Bu bilgiler ışığında seçenekleri değerlendirdiğimizde, doğru cevabın D seçeneği olduğunu görüyoruz.

Cevap D seçeneğidir.