9. Sınıf: Sıvıların buhar basıncı Kazanım Değerlendirme Testleri
KİM.9.2.9: Sıvıların buhar basıncını etkileyen faktörlere ilişkin hipotez oluşturabilme
a) Buhar basıncını etkileyebilecek faktörleri belirlemek amacıyla sorular oluşturur.
b) Belirlediği faktörlerin buhar basıncına etkilerini neden-sonuç ilişkileri kurarak belirtir.
c) Bağımlı-bağımsız değişkenleri ve kontrol değişkenlerini belirler.
ç) Değişkenler arasındaki ilişkiyi belirlemek üzere denemeler yapar.
d) Önermeleri bilimsel kuramlar ile destekler.
Kazanım Testleri
9. Sınıf Kimya: Sıvıların Buhar Basıncı (Konu Özeti)
Tanım
Buhar basıncı, kapalı bir kapta bulunan sıvının belirli bir sıcaklıkta buharı ile sıvısı arasında denge oluştuğunda buharın kabın yüzeyine uyguladığı basınçtır. Denge halinde sıvıdan buhara geçen tanecik sayısı ile buhardan sıvıya dönen tanecik sayısı eşittir.
Buhar basıncını etkileyen faktörler
- Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça taneciklerin kinetik enerjisi artar, daha çok tanecik sıvı yüzeyinden ayrılır ve buhar basıncı artar.
- Sıvının cinsi (moleküller arası çekim): Çekim kuvveti zayıf olan sıvılar daha kolay buharlaşır ve buhar basıncı daha büyüktür. Çekim kuvveti güçlü olanlarda buhar basıncı daha küçüktür.
- Saflık: Uçucu olmayan bir çözünen madde saf sıvıya katılırsa, sıvının yüzeyinden kaçabilen tanecik sayısı azalır ve buhar basıncı düşer.
Buharlaşma–Kaynama ilişkisi
Kaynama, sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklıkta gerçekleşir. Dış basınç azalırsa kaynama noktası düşer; dış basınç artarsa kaynama noktası yükselir.
Çözümlü Örnek Sorular
Örnek 1
Soru: Aynı sıcaklıkta X ve Y sıvılarının buhar basınçları sırasıyla 40 mmHg ve 25 mmHg’dir. Hangisi daha uçucudur? Moleküller arası çekim kuvveti hangisinde daha zayıftır?
Çözüm: Aynı sıcaklıkta buhar basıncı büyük olan sıvı daha kolay buharlaşır, yani daha uçucudur. 40 mmHg > 25 mmHg olduğundan X daha uçucudur. Uçuculuğu fazla olan sıvıda moleküller arası çekim daha zayıftır, bu nedenle çekim kuvveti X’te daha zayıftır.
Örnek 2
Soru: Kapalı bir kapta bulunan saf bir sıvının sıcaklığı 20 °C’den 40 °C’ye çıkarılıyor. Buhar basıncı nasıl değişir? Gerekçesiyle yazınız.
Çözüm: Buhar basıncı artar. Çünkü sıcaklık artınca taneciklerin kinetik enerjisi yükselir, daha fazla tanecik sıvı yüzeyinden kopup buhar fazına geçer. Denge kurulduğunda buhar fazındaki tanecik sayısı arttığı için kabın duvarlarına çarpma sayısı artar ve basınç yükselir.
Örnek 3
Soru: Saf suya uçucu olmayan bir madde (ör. tuz) eklenirse suyun buhar basıncı nasıl değişir? Kaynama noktası için ne söylenebilir?
Çözüm: Uçucu olmayan çözünen, yüzeyde su taneciklerinin kaçışını azaltır. Bu nedenle buhar basıncı azalır. Kaynama için buhar basıncının dış basınca eşit olması gerektiğinden, daha düşük buhar basıncına sahip çözelti bu eşitliğe ulaşmak için daha fazla ısıtılır; dolayısıyla kaynama noktası artar.
Örnek 4
Soru: Deniz seviyesinde 1 atm basınçta kaynayan bir sıvı, daha yüksek bir dağa çıkarıldığında daha düşük sıcaklıkta kaynıyor. Bu durum buhar basıncı–dış basınç ilişkisiyle açıklanır mı?
Çözüm: Evet. Dağa çıkıldıkça dış basınç azalır. Kaynama, sıvının buhar basıncı dış basınca eşit olduğunda gerçekleştiğinden, dış basınç küçük olunca bu eşitliğe daha düşük sıcaklıkta ulaşılır. Bu nedenle sıvı daha düşük sıcaklıkta kaynar.