Buhar Basıncını Hatırlayalım

• Her sıvının, kendine ait bir buhar basıncı vardır.
• Sıvıların buhar basıncı sıcaklık arttıkça artar ve kaynama noktasında dış basınca eşit olur.
• Sabit bir sıcaklıkta, saf suda, her hangi bir madde çözersek:
  • çözünen madde sudan daha uçucu bir madde değilse, suyun buhar basıncı azalır.
  • Katılar genellikle uçucu olmadıkları için, suda tuz gibi bir katı çözmek, suyun buhar basıncını düşürür.

Mol Kesrini Hatırlayalım

• Bir çözeltideki bir A maddesinin “mol kesri (X_A)” şöyle bulunuyordu:
  
• Formüldeki:
  • n_T ifadesi: çözeltide bulunan bütün maddelerin toplam mol sayısıdır,
  • n_A ifadesi: çözeltideki A maddesinin toplam mol sayısıdır.

Buhar Basıncı Değişiminin Hesaplanması

• Sıvı çözeltinin buhar basıncını Raoult Yasası ile hesaplayabiliriz.

Raoult Yasası

• Tuzlu su gibi, sıvı bir çözeltinin buhar basıncını hesaplarken kullanılan formüle Raoult Yasası denir.
• Raoult Yasası şu formüldür.

Formüldeki sembollerin anlamı şöyledir:

• P_çözücü: Çözeltideki çözücü sıvının yeni buhar basıncı.
• P^o_çözücü: Çözeltideki çözücü sıvının saf iken buhar basıncı
• X_çözücü: Çözücü sıvının çözeltideki mol kesridir.

• Saf suyun normal koşullarda donma noktası 0 ^oC’dir.
  • Fakat; suda bir miktar tuz çözersek, aynı koşullarda donma noktası sıfırın altına düşecektir.
  • Çünkü; tuz gibi uçucu olmayan bir katıyı çözünce sıvıların donma noktası düşer.

• Bu yüzden, donlanmayı önlemek için kışın yollara tuz atılır.

• Donma noktasındaki düşüşün kaç derece olduğunu bulmak için aşağıdaki formülü kullanırız:

Formüldeki sembollerin anlamış şudur:

• ΔT_d : Çözücünün donma noktasındaki düşüşün kaç derece olduğunu gösterir.
• m : Çözeltinin molalitesidir.
• i : van’t Hoff Faktörüdür.
• K_d : Kriyoskopi sabitidir. Her çözücü için farklı bir değer alır. Değeri su için şöyledir: 1,86 ^oC/m

• Bir bileşiğin suya verdiği iyon sayısına van’t Hoff Faktörü denir.
• Van’t Hoff Faktörü “i” harfi ile gösterilir.
• Bileşik suda iyonlarına ayrışmıyorsa Van’t Hoff faktörü 1 alınır.
  • Alkol
  • Şeker
  • Etilen glikol gibi suda iyonlarına ayrışmadan çözünen (moleküler çözünen) maddelerin van’t Hoff Faktörü 1’dir.

• Asitler, bazlar ve tuzlar suda iyonlarına ayrışarak çözünür. Bu bileşiklerin formüllerindeki toplam iyon sayısı, Van’t Hoff fakötrü olarak alınır:
  • NaCl tuzu suda:
    • Na⁺ ve Cl^– diye iki parçaya ayrıldığı için van’t Hoff Faktörü 2’dir.
  • CaCl₂ tuzu suya:
    • 1 tane Ca²⁺ ve 2 tane de Cl^– iyonu olmak üzere toplam 3 tane iyon verir. Bu yüzden bu tuzun van’t Hoff Faktörü 3’tür.
  • Al₂(SO₄)₃ tuzu suya:
    • 2 tane Al3+, 3 tane SO42- iyonu olmak üzere toplam 5 tane iyon verir. Bu yüzden Van’t Hoff faktörü 5’tir.

• Saf suyun normal koşullarda kaynama noktası 100 ^oC’dir.
  • Fakat; suda bir miktar tuz çözersek, aynı koşullarda kaynama noktası 100 ^oC’nin üzerine çıkacaktır.
  • Çünkü; tuz gibi uçucu olmayan bir katıyı çözünce sıvıların kaynama noktası yükselir.

Aşağıda, saf suyun ve tuzlu suyun aynı ortamdaki kaynama olaylarına ait grafiker verilmiştir:

• Tıpkı donma noktasındaki alçalma gibi, kaynama noktasındaki yükselme de hesap edilebilir.
• Bunun yapmamız gereken tek şey aşağıdaki formülü doğru kullanmaktır:

Formüldeki sembollerin anlamış şudur:

• ΔT_k : Çözücünün kaynama noktasındaki yükselişin kaç derece olduğunu gösterir.
• m : Çözeltinin molalitesidir.
• i : van’t Hoff Faktörüdür.
• K_k : Ebülyoskopi sabitidir. Her çözücü için farklı bir değer alır. Değeri su için şöyledir: 0,51 ^oC/m

Osmoz Olayı

• Osmoz olayı genellikle, tam dibinde bir membran (yarı geçirgen zar) olan U şekildeki borularda gözlemlenir.

• Seyreltik çözeltideki çözücü moleküllerinin, yarı geçirgen bir zardan ve kendiliğinden daha derişik çözeltiye geçmesine osmoz denir.

Osmotik Basınç

• Osmoz olayında, oluşan seviye farkının yüksekliği ölçülür. Bu yükseklikteki çözeltinin tabanına uyguladığı basınca, osmotik basınç denir.

• Osmoz olayı, aynı çözücünün farklı derişimdeki iki çözeltisi arasına bir yarı geçirgen zar (membran) konulursa ortaya çıkan olaydır.
  • Yani; tek şekerli çay ile iki şekerli çay arasına bir membran koyabilirsek, osmoz olayına şahit olabiliriz.
  • Bu iki çay arasına bir membran konulursa; tek şekerli çaydaki su, kendiliğinden, iki şekerli çaya doğru akar ve iki şekerli çayın miktarı zamanla artar. İşte bu olaya osmoz denir.
  • Tek şekerli çay, daha seyreltik olan; iki şekerli çay, daha derişik olan çözeltidir. Anlaşılacağı gibi, osmoz olayı, seyreltik bir çözelti ile daha derişik bir çözelti arasında gerçekleşir.

• U boruda gözlemlenen osmoz olayında, çözücü molekülleri, membrandan karşıya geçince:
  • karşıdaki derişik çözeltinin seviyesi yükselir
  • seyreltik çözeltinin seviyesi alçalır.
  • Sonuçta, iki çözelti arasında bir seviye farkı oluşur.