10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları (MEB) – Sayfa 209
Kontrol Noktası – Koligatif Özellikler
Donma ve kaynama noktalarındaki değişim, çözünen maddenin türünden çok çözeltide oluşan tanecik sayısına bağlıdır. Bu nedenle farklı maddeler aynı amaçla her ortamda kullanılamaz.
Soru 1) Aşağıdaki tabloda verilen her iki madde de donma noktasını düşürmek için kullanılmaktadır. Buna göre;
Soru 1-a) Bu maddelerin birbiri yerine kullanılıp kullanılmayacağını gerekçelendirerek açıklayınız.
Cevap: Bu maddeler birbirinin yerine kullanılamaz. Etilen glikol, otomobil radyatörlerinde antifriz olarak kullanılır; çünkü donma noktasını düşürürken kaynama noktasını yükseltir ve motor sistemine uygun yapıdadır. NaCl ise metallerde korozyona yol açtığı için araç soğutma sistemlerinde kullanılamaz.
Aynı şekilde etilen glikolün yollarda kullanılması da uygun değildir; zehirli olması, çevreye zarar vermesi ve maliyetinin yüksek olması nedeniyle tercih edilmez.
Soru 1-b) Kış aylarında buzlanmaya karşı yollarda NaCl dışında hangi maddelerin kullanılabileceğini gerekçelendirerek açıklayınız.
Cevap: NaCl dışında CaCl₂ ve MgCl₂ gibi tuzlar buzlanmaya karşı kullanılabilir. Bu maddeler suda çözündüğünde daha fazla iyon oluşturur, böylece donma noktasını daha fazla düşürürler. Özellikle CaCl₂ çözünürken ısı açığa çıkardığı için çok soğuk havalarda da etkilidir.
Soru 2) X ile Y uçucu olmayan ve suda çözünebilen katılardır. Aşağıda verilen grafik, 1 atm basınçta maddelerin 1 molleri suda çözüldüğünde oluşan çözeltilerin kaynama noktalarını göstermektedir. Grafikteki “a” harfi birim sıcaklığı temsil etmektedir. Grafikte X ve Y ile temsil edilen bileşikler için formül öneriniz.
Cevap: Grafikte:
- X maddesi → kaynama noktasını “a” kadar artırmaktadır.
- NaCl → kaynama noktasını “2a” kadar artırmaktadır.
- Y maddesi → kaynama noktasını “3a” kadar artırmaktadır.
Buna göre:
X maddesi, suda çözündüğünde 1 tanecik oluşturan moleküler bir maddeyi temsil eder. Örnek: C₆H₁₂O₆ (glikoz).
Y maddesi, suda çözündüğünde toplam 3 iyon oluşturan iyonik bir bileşiği temsil eder. Örnek: CaCl₂ veya MgCl₂.
Soru 3) Eşit kütlede su içeren dört ayrı beherglasa NH₄Cl, Mg₃(PO₄)₂, Al₂(SO₄)₃ ve KBr maddelerinden birer mol ayrı ayrı ekleniyor. Çözeltilerin donma ve kaynama noktalarını kıyaslayınız.
Cevap: İyon sayıları:
- NH₄Cl → 2 iyon
- KBr → 2 iyon
- Mg₃(PO₄)₂ → 5 iyon
- Al₂(SO₄)₃ → 5 iyon
Kaynama noktası (küçükten büyüğe):
NH₄Cl = KBr < Mg₃(PO₄)₂ = Al₂(SO₄)₃
Donma noktası (küçükten büyüğe):
Mg₃(PO₄)₂ = Al₂(SO₄)₃ < NH₄Cl = KBr
Sebep: Tanecik sayısı fazla olan çözeltilerde kaynama noktası daha çok yükselir, donma noktası daha çok düşer.