Koligatif Özellikler — AYT soruları

Kısaca — Sulu $\mathrm{Na_2SO_4}$ çözeltisinin donmaya başladığı sıcaklık $-1{,}2a\ ^\circ\mathrm{C}$ olarak bulunur. Glikoz suda moleküler çözündüğü için tanecik sayısı $i=1$’dir ve 1 molal tanecik donma noktasını $a\ ^\circ\mathrm{C}$ düşürür ($K_d = a$). $\mathrm{Na_2SO_4}$ tuzu ise suda $2\mathrm{Na^+}$ ve $\mathrm{SO_4^{2-}}$ olmak üzere 3 iyona ayrışır ($i=3$). Çözeltideki toplam iyon derişimi $3 \times 0{,}40 = 1{,}2$ molal olacağından donma noktasındaki alçalma $\Delta T_d = 1{,}2a\ ^\circ\mathrm{C}$ olur ve çözelti $-1{,}2a\ ^\circ\mathrm{C}$’de donmaya başlar. İyonlaşmayı hesaba katmayıp doğrudan molaliteyi kullananlar $-0{,}40a$, iyon sayısını 2 alanlar ise $-0{,}80a$ çeldiricisine yönelebilirdi.

Kısaca — Glikoz çözeltisinde donma noktası alçalması $0{,}93\ ^\circ\mathrm{C}$ olup çözelti $-0{,}93\ ^\circ\mathrm{C}$’de donmaya başlar. Glikoz suda moleküler çözündüğü için tanecik sayısı $i=1$’dir. Donma noktası alçalması bağıntısından $\Delta T_d = K_d \cdot m \cdot i = 1{,}86 \cdot 0{,}50 \cdot 1 = 0{,}93\ ^\circ\mathrm{C}$ bulunur. Saf su 1 atm basınçta $0\ ^\circ\mathrm{C}$’de donduğundan, çözeltinin donmaya başladığı sıcaklık $0 - 0{,}93 = -0{,}93\ ^\circ\mathrm{C}$ olur. Alçalma miktarını bulup sıcaklık değerini pozitif bırakanlar $+0{,}93$ çeldiricisine kapılabilir.

Kısaca — Çözeltiye eklenen glikozun mol sayısı $x = 0{,}100$’dür.

Donma noktası alçalması bağıntısından toplam etkin tanecik molalitesi $m_{\text{toplam}} = \dfrac{\Delta T_d}{K_d} = \dfrac{2{,}325}{1{,}86} = 1{,}25\ \text{m}$ bulunur. Çözücü kütlesi $400\ \mathrm{g} = 0{,}400\ \mathrm{kg}$ olduğundan çözeltideki toplam tanecik mol sayısı $n_{\text{toplam}} = 1{,}25 \cdot 0{,}400 = 0{,}50\ \text{mol}$ olur. $0{,}10\ \text{mol}\ \mathrm{AlCl_3}$ tamamen iyonlaştığında ortama $0{,}10 \times 4 = 0{,}40\ \text{mol}$ iyon verir. Geriye kalan tanecikler moleküler çözünen glikozdan geleceği için $x = 0{,}50 - 0{,}40 = 0{,}100\ \text{mol}$ olarak hesaplanır.