10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları (MEB) – Sayfa 209
Kontrol Noktası: Koligatif Özellikler
Koligatif özellikler çözünenin türünden çok, çözeltide oluşan tanecik sayısına bağlıdır. Tanecik sayısı arttıkça kaynama noktası daha çok yükselir, donma noktası daha çok düşer.
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 her yerde birbirinin yerine kullanılamaz. Etilen glikol (C₂H₆O₂) otomobillerde antifriz olarak uygundur; çünkü suyla karışıp donma noktasını düşürür ve kaynama noktasını yükseltir, ayrıca motor soğutma sistemine uygun katkılarla kullanılır. NaCl ise araç sistemlerinde metal yüzeylerde korozyona (paslanmaya) yol açabileceği için antifriz yerine uygun değildir.
Ayrıca etilen glikolün yollarda kullanılması da uygun değildir; zehirli olması, çevre açısından riskli olması ve maliyetinin yüksek olması gibi nedenlerle 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. Çünkü bu tuzlar suda çözündüğünde daha fazla iyon (tanecik) oluşturur ve bu da donma noktasını daha fazla düşürür. Ayrıca CaCl₂ çözünürken ısı açığa çıkarabildiği için buzu eritmede daha etkili olabilir ve daha düşük sıcaklıklarda da iş görebilir.
Soru 2) X ile Y uçucu olmayan ve suda çözünebilen katılardır. Aşağıda verilen grafik, 1 atm dış basınçta maddelerin 1 molleri suda çözündüğünde 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 kaynama noktası artışı:
- X → 100 + a (en küçük artış)
- NaCl → 100 + 2a (NaCl suda 2 iyon oluşturur)
- Y → 100 + 3a (daha büyük artış)
Bu durumda:
X, suda iyonlaşmayan (moleküler) bir katı olmalıdır (i ≈ 1). Örnek formül: C₆H₁₂O₆ (glikoz) veya C₁₂H₂₂O₁₁ (sakkaroz).
Y, suda toplam 3 iyon oluşturan bir iyonik bileşik olmalıdır (i ≈ 3). Örnek formül: CaCl₂ (Ca²⁺ + 2Cl⁻) veya MgCl₂ (Mg²⁺ + 2Cl⁻).
Yani X: moleküler, Y: 3 iyonlu bir tuz örneğiyle yazılabilir.
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: Önce tanecik (iyon) sayıları:
- NH₄Cl → 2 iyon
- KBr → 2 iyon
- Mg₃(PO₄)₂ → 3 + 2 = 5 iyon
- Al₂(SO₄)₃ → 2 + 3 = 5 iyon
Kaynama noktası (küçükten büyüğe):
NH₄Cl = KBr < Mg₃(PO₄)₂ = Al₂(SO₄)₃
Çünkü tanecik sayısı fazla olanın kaynama noktası daha çok yükselir.
Donma noktası (küçükten büyüğe):
Mg₃(PO₄)₂ = Al₂(SO₄)₃ < NH₄Cl = KBr
Çünkü tanecik sayısı fazla olanın donma noktası daha çok düşer.