KNO3 ve KCl karışımını ayırmak isteyen bir araştırmacı, karışımı 100°C'de suda çözüyor ve çözeltiyi yavaşça soğutmaya başlıyor. 40°C'ye geldiğinde ilk kristaller oluşuyor.
Bu sıcaklıkta ilk çöken kristaller hangi maddeye aittir? (Çözünürlük: KNO3 = 60g/100g su, KCl = 40g/100g su - 40°C'de)
A) KNO
3
B) KCl
C) Her ikisi birlikte
D) Hiçbiri
Bir çözeltideki katı maddelerin çözünürlüğü, sıcaklık değiştikçe genellikle değişir. Çoğu katı madde için sıcaklık azaldıkça çözünürlük de azalır. Bu durum, çözeltinin soğutulmasıyla kristallenme olayının gerçekleşmesine yol açar.
-
Çözeltinin Soğutulması ve Kristallenme Prensibi: Bir çözelti soğutulduğunda, çözünmüş maddenin çözünürlüğü azalır. Eğer çözeltideki madde miktarı, o sıcaklıktaki maksimum çözünürlük sınırını aşarsa, fazla madde çözeltiden ayrılarak katı halde (kristal olarak) çökmeye başlar. Bu olaya kristallenme denir. İlk kristaller, çözünürlük sınırı ilk aşan maddeye ait olacaktır.
-
40°C'deki Çözünürlük Değerlerinin Karşılaştırılması: Soruda bize 40°C'deki çözünürlük değerleri verilmiştir:
- KNO3 için çözünürlük: 60g/100g su
- KCl için çözünürlük: 40g/100g su
Bu değerler, 100 gram suyun 40°C'de en fazla ne kadar madde çözebileceğini gösterir.
-
İlk Çöken Kristallerin Belirlenmesi: Çözelti 100°C'den 40°C'ye soğutulduğunda, her iki maddenin de çözünürlüğü azalır. 40°C'ye gelindiğinde, çözeltideki maddelerden hangisinin çözünürlük sınırı daha düşükse ve bu sınıra ulaşılırsa, o madde ilk olarak kristallenmeye başlar. Verilen çözünürlük değerlerine baktığımızda, 40°C'de KCl'nin çözünürlüğü (40g/100g su) KNO3'ün çözünürlüğünden (60g/100g su) daha düşüktür. Bu, aynı miktarda su için 40°C'de daha az KCl'nin çözünmüş halde kalabileceği anlamına gelir. Dolayısıyla, çözelti soğutulurken KCl, KNO3'e göre daha erken doygunluğa ulaşacak ve çözünürlük sınırını aşarak ilk kristallenmeye başlayan madde olacaktır.
-
Sonuç: 40°C'de ilk çöken kristaller, çözünürlüğü daha düşük olan maddeye, yani KCl'ye ait olacaktır.
Cevap B seçeneğidir.
