Həll yollarının Donma Nöqtəsi Depressiyası ilə bağlı nümunə suallar və müzakirə
Donma nöqtəsinin depressiyası məhlul kimyasında mühüm bir kolliqativ fenomendir. O, bir çox bioloji, kimyəvi və sənaye proseslərinə təsir göstərir. Bu məqalədə donma nöqtəsinin depressiyasının bir neçə nümunəsi müzakirə olunur və bu konsepsiyanı aydınlaşdırmaq üçün ətraflı müzakirələr aparılır.
Donma Nöqtəsi Depressiyasını Anlamaq
Donma nöqtəsinin depressiyası, həllediciyə həll olan maddə əlavə edildikdə onun donma nöqtəsinin aşağı düşdüyü fenomendir. Bu təsir kolliqativ fenomendir, yəni donma nöqtəsinin depressiyası həll olan maddənin kimliyindən deyil, məhluldakı həll olan hissəciklərin sayından asılıdır.
Donma nöqtəsi depressiyasını hesablamaq üçün istifadə olunan ümumi tənlik:
\[
\Delta T_f = K_f \cdot m
\]
Harada:
– \(\Delta T_f\) donma nöqtəsi depressiyasıdır.
– \(K_f\) həlledicinin xarakterik donma temperaturunun düşmə sabitidir.
– \(m\) məhlulun molallığıdır (həll olan maddənin molları/kq həlledici).
Donma Nöqtəsi Depressiyası Nümunə Sualları
Sual 1
Məlumdur:
– Məhlul 5 qram NaCl (molyar çəki = 58.5 q/mol) 200 qram suda həll edilməklə hazırlanır.
– Suyun donma nöqtəsinin depressiya sabiti (K_f) 1.86 °C•kq/mol-dur.
Sual:
Bu məhlulun donma nöqtəsinin azalmasını hesablayın.
Müzakirə:
1. Məhlulun molallığını (m) hesablayın:
Əvvəlcə NaCl-nin mol sayını hesablayırıq:
\[
\text{mol NaCl} = \frac{\text{NaCl kütləsi (q)}}{\text{molyar çəki (q/mol)}} = \frac{5 \text{ g}}{58.5 \text{ q/mol}} = 0.0855 \text{ mol}
\]
Daha sonra, molallığı (həll olan maddənin molları/kq həlledici) hesablayırıq:
\[
\text{molallıq} = \frac{\text{mol NaCl}}{\text{həlledicinin kütləsi (kq)}} = \frac{0.0855 \text{mol}}{0.2 \text{kq}} = 0.4275 \text{ m}
\]
2. Donma nöqtəsi depressiyasını (\(\Delta T_f\)) hesablayın:
\[
\Delta T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kq/mol} \cdot 0.4275 \text{ m} = 0.79545 \text{ °C}
\]
Beləliklə, bu məhlul 0.79545 °C donma nöqtəsi düşməsini yaşayacaq.
Sual 2
Məlumdur:
– Məhlul 250 qram suda həll edilmiş 10 qram qlükoza (C₆H₁₂O₆, molar çəki = 180 q/mol) ehtiva edir.
– Suyun donma nöqtəsinin düşmə sabiti 1.86 °C•kq/mol-dur.
Sual:
Bu qlükoza məhlulunun donma nöqtəsinin azalması nədir?
Müzakirə:
1. Məhlulun molallığını (m) hesablayın:
Əvvəlcə qlükoza mollarının sayını hesablayırıq:
\[
\text{mol qlükoza} = \frac{\text{qlükoza kütləsi (q)}}{\text{molyar çəki (q/mol)}} = \frac{10 \text{ g}}{180 \text{ q/mol}} = 0.0556 \text{ mol}
\]
Daha sonra, molallığı (həll olan maddənin molları/kq həlledici) hesablayırıq:
\[
\text{molallıq} = \frac{\text{mol qlükoza}}{\text{həlledicinin kütləsi (kq)}} = \frac{0.0556 \text{mol}}{0.25 \text{kq}} = 0.2224 \text{ m}
\]
2. Donma nöqtəsi depressiyasını (\(\Delta T_f\)) hesablayın:
\[
\Delta T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kq/mol} \cdot 0.2224 \text{ m} = 0.413664 \text{ °C}
\]
Beləliklə, qlükoza məhlulunun donma nöqtəsi 0.413664 °C azalacaq.
Sual 3
Məlumdur:
– Məhlul 20 qram karbamid (NH₂CONH₂, molar çəki = 60 q/mol) 500 qram suda həll edilməklə hazırlanır.
– Suyun donma nöqtəsinin depressiya sabiti (K_f) 1.86 °C•kq/mol-dur.
Sual:
Bu məhlulun donma nöqtəsinin azalmasını hesablayın.
Müzakirə:
1. Məhlulun molallığını (m) hesablayın:
Əvvəlcə karbamid mollarının sayını hesablayırıq:
\[
\text{mole karbamid} = \frac{\text{karbamid kütləsi (q)}}{\text{molyar çəki (q/mol)}} = \frac{20 \text{ g}}{60 \text{ q/mol}} = 0.3333 \text{ mol}
\]
Daha sonra, molallığı (həll olan maddənin molları/kq həlledici) hesablayırıq:
\[
\text{molallıq} = \frac{\text{mol karbamid}}{\text{həlledicinin kütləsi (kq)}} = \frac{0.3333 \text{mol}}{0.5 \text{ kq}} = 0.6666 \text{ m}
\]
2. Donma nöqtəsi depressiyasını (\(\Delta T_f\)) hesablayın:
\[
\Delta T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kq/mol} \cdot 0.6666 \text{ m} = 1.240476 \text{ °C}
\]
Beləliklə, məhlul 1.240476 °C donma nöqtəsinə enəcək.
Sual 4
Məlumdur:
– Məhlul 300 qram suda həll edilmiş 15 qram sirkə turşusu (CH3₃COOH, molar çəki = 60 q/mol) ehtiva edir.
– Suyun donma nöqtəsinin depressiya sabiti (K_f) 1.86 °C•kq/mol-dur.
Sual:
Bu sirkə turşusu məhlulunun donma nöqtəsinin azalması nədir?
Müzakirə:
1. Məhlulun molallığını (m) hesablayın:
Əvvəlcə sirkə turşusunun mol sayını hesablayırıq:
\[
\text{sirkə turşusunun mol miqdarı} = \frac{\text{sirkə turşusunun kütləsi (q)}}{\text{molyar çəki (q/mol)}} = \frac{15 \text{ g}}{60 \text{ q/mol}} = 0.25 \text{ mol}
\]
Daha sonra, molallığı (həll olan maddənin molları/kq həlledici) hesablayırıq:
\[
\text{molallıq} = \frac{\text{sirkə turşusunun mol miqdarı}}{\text{həlledicinin kütləsi (kq)}} = \frac{0.25 \text{ mol}}{0.3 \text{ kq}} = 0.8333 \text{ m}
\]
2. Donma nöqtəsi depressiyasını (\(\Delta T_f\)) hesablayın:
\[
\Delta T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kq/mol} \cdot 0.8333 \text{ m} = 1.55 \text{ °C}
\]
Beləliklə, məhlul 1.55 °C donma nöqtəsinə enəcək.
Nəticə
Donma nöqtəsinin depressiyası müxtəlif elmi və sənaye tətbiqlərində mühüm bir kolliqativ fenomendir. Donma nöqtəsinin depressiyasını necə hesablamağı başa düşməklə, müxtəlif həll olunan maddələrin məhlulun donma nöqtəsinə necə təsir edəcəyini təxmin edə bilərik. Bu məqalədə bir neçə nümunə məsələ və məhllar üçün donma nöqtəsinin depressiyasını necə hesablamaq müzakirə olunub və donma nöqtəsinin depressiyası anlayışını anlamaq üçün möhkəm bir təməl təmin edilib.
