KOLİGATİF ÖZELLİKLER

Koligatif özellikler derişime bağlı değişen özellik anlamına gelir. Koligatif özellikler:

• Buhar Basıncı Düşmesi
• Kaynama Noktası Yükselmesi
• Donma Noktası Alçalması
• Ozmoz

şeklinde sıralanır. Koligatif özelliklerle ilgili ders notları için aşağı kaydırınız.

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ VE DERİŞİMLERİ

Buhar Basıncı Alçalması

Sıvılar her sıcaklıkta buharlaşırlar. Buharlaşma sıvının yüzeyinde olur ve oluşan buhar molekülleri bulunduğu ortama basınç uygular. Bu basınca sıvının buhar basıncı denir.

Bir sıvı içinde uçucu olmayan katı çözündüğünde sıvının buhar basıncı düşer. Çözünen katının derişimi ile sıvının buhar basıncı ters orantılıdır.

Raoult yasası: Bir çözeltideki çözücünün buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncı ile çözünenin mol kesrinin çarpımına eşittir.

Rault yasasına uyan çözeltilere ideal çözelti denir. Gerçek çözeltiler bu yasaya uymaz.

P_çözelti  = P_çözücü . X_çözücü

P_çözelti = Çözeltinin buhar basıncı

P_çözücü = Saf çözücünün buhar basıncı

X_çözücü = Çözücünün mol kesri

Örnek-1

20 C sıcaklıkta 162 g suda 108 g glikoz (C₆H₁₂O₆) çözünmesiyle hazırlanan çözeltinin buhar basıncı ölçülüyor. Buna göre. saf suyun buhar basıncıncaki alçalma kaç mm Hg’dir?

(Glikoz: 180g/mol, su:18g/mol, 20 C’ta Psu: 24 mmHg)

ÇÖZÜM:

Örnek-2

50 C sıcaklıkta hazırlanan kütlece %20’lik 190 g MgCl2 çözeltisinin buhar basıncı kaç mmHg’dir? (MgCl2:95g/mol, Psu:96 mmHg)

ÇÖZÜM:

Bir sıvı içinde başka bir sıvı çözündüğünde oluşan çözeltinin buhar basıncı her iki sıvının kısmi buhar basınçları toplamına eşittir.

A ve B sıvılarından oluşan bir çözeltinin buhar basıncı bulunurken önce A ve B sıvılarının kısmi buhar basınçları hesaplanır:

A sıvısının kısmi buhar basıncı:  P_A  = P^o_A . X_B

B sıvısının kısmi buhar basıncı:  P_B  = P^o_B . X_B

Çözeltinin buhar basıncı:  P_çözelti  = P_A + P_B

Örnek-3

20 C sıcaklıkta 117 g su ile 69 g etil alkol karıştırılarak ideal çözelti hazırlanıyor. Oluşan çözeltinin buhar basıncı kaç mmHg’dir? (Su: 18 g/mol, Etil alkol: 46 g/mol, P_alkol: 44 mmHg, P_su: 24 mmHg)

ÇÖZÜM:

Kaynama Noktası Yükselmesi (Ebülyoskopi)

Buhar basıncı düşen sıvıların kaynama noktası yükselir. Çözünen madde miktarı arttıkça sıvı daha yüksek sıcaklıklarda kaynamaya başlar.

Kaynama noktası yükselmesi aşağıdaki bağıntıyla hesaplanır:

ΔT_k = K_k . m. t_s

Δ_Tk : Kaynama noktası yükselmesi, K_k : Ebülyoskopi sabiti, m : Çözeltinin molalitesi, t_s : Çözünenin tanecik sayısı

Donma Noktası Yükselmesi (Kriyoskopi)

Sıvı içinde çözünen madde miktarı arttıkça sıvının donma noktası düşer. Derişimle donma noktasındaki düşme miktarı doğru orantılıdır.

Donma noktası alçalması aşağıdaki bağıntıyla hesaplanır:

ΔT_d = K_d . m. t_s

Δ_Td : Donma noktası yükselmesi, K_d : Kriyoskopi sabiti, m : Çözeltinin molalitesi, t_s : Çözünenin tanecik sayısı

Örnek-4

500 ml suda 46,8 g NaCl tuzu çözünerek hazırlanan çözeltinin saf çözücüye göre,

a) Kaynama noktası yükselmesini,

b) Donma noktası alçalmasını bulunuz. (NaCl: 58,5 g/mol, su için K : 0,52 C/m, K : 1,86 C/m)

ÇÖZÜM:

Üçlü Faz Diyagramında Ebülyoskopi ve Kriyoskopi

Saf sıvı ve içinde uçucu olmayan katı çözünmüş çözeltiye ait kaynama ve donma noktaları karşılaştırılması üçlü faz diyagramında da yapılabilir.

Ozmotik Basınç

Aralarında ince bir zar bulunan derişimi farklı iki çözelti arasında, seyreltik olandan (az yoğun) derişik (çok yoğun) olana doğru çözücü (genellikle su) geçişi olur. Bu olaya ozmoz denir.

Çözücü moleküllerinin geçtiği tarafta sıvı yükselir ve kollar arasında yükseklik farkı (h) oluşur. Bu yükseklik farkından dolayı oluşan basınca ozmotik basınç adı verilir. Ozmotik basınç çözücü moleküllerinin derişik ortama akışını engeller ve denge oluşur.

Her iki tarafta çözelti derişimleri eşitse çözeltiler izotoniktir. Derişimi yüksek olan çözeltiye hipertonik, derişimi düşük olan çözeltiye ise hipotonik çözelti denir.

Ağaçların suyu gövdeleriyle yapraklarına taşımasında ozmotik basınç rol oynar.

Ters Ozmoz Yöntemiyle Su Arıtımı

Ters ozmoz yönteminde derişik çözeltiye basınç uygulanır. Basınçla birlikte yarı geçirgen zar yardımıyla derişik çözeltiden seyreltik çözeltiye doğru su geçişi olur. Su içindeki kirleticiler ve yabancı maddeler yarı geçirgen zardan geçemez. Böylelikle su içindeki kirleticilerden arındırılmış olur.