Anahtar Fark – Elektrolitlerin ve Elektrolit Olmayanların Koligatif Özellikleri
Kolligatif özellikler, bir çözeltinin çözünenin miktarına bağlı olan ancak çözünenin doğasına bağlı olmayan fiziksel özellikleridir. Bu, benzer miktarlarda tamamen farklı çözünen maddelerin bu fiziksel özellikleri benzer miktarlarda değiştirebileceği anlamına gelir. Bu nedenle, koligatif özellikler, çözünen miktarı ve çözücü miktarının oranına bağlıdır. Üç ana koligatif özellik, buhar basıncını düşürme, kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası alçalmasıdır. Belirli bir çözünen-çözücü kütle oranı için, tüm koligatif özellikler, çözünen maddenin molar kütlesi ile ters orantılıdır. Elektrolitler, bu çözelti aracılığıyla elektriği iletebilen çözeltiler oluşturabilen maddelerdir. Bu tür çözeltiler elektrolitik çözeltiler olarak bilinir. Elektrolit olmayanlar, elektrolitik çözeltiler oluşturamayan maddelerdir. Bu tiplerin her ikisi de (elektrolitler ve elektrolit olmayanlar) koligatif özelliklere sahiptir. Elektrolitlerin ve elektrolit olmayanların koligatif özellikleri arasındaki temel fark, elektrolitlerin koligatif özellikler üzerindeki etkisinin elektrolit olmayanlara kıyasla çok yüksek olmasıdır.
Elektrolitlerin Kolligatif Özellikleri Nelerdir?
Elektrolitlerin kolligatif özellikleri, çözünenlerin doğasına bakılmaksızın çözünenlerin miktarına bağlı olan elektrolitik çözeltilerin fiziksel özellikleridir. Elektrolitik çözeltilerde bulunan çözünenler, elektriksel olarak iletken hale gelmek için elektronları kaybetmiş veya kazanmış atomlar, moleküller veya iyonlardır.
Bir elektrolit su gibi bir çözücü içinde çözüldüğünde, elektrolit iyonlara (veya diğer iletken türlere) ayrılır. Bu nedenle, bir mol elektrolitin çözülmesi her zaman iki veya daha fazla mol iletken tür verir. Bu nedenle, elektrolit bir çözücü içinde çözüldüğünde elektrolitlerin koligatif özellikleri önemli ölçüde değişir.
Örneğin, donma noktası ve kaynama noktası değişimlerini açıklamada kullanılan genel denklem aşağıdaki gibidir, ΔTb=Kbm ve ΔTf=Kf m
ΔTb kaynama noktası yükselmesi ve ΔTf donma noktası alçalmasıdır. Kb ve Kf sırasıyla kaynama noktası yükselme sabiti ve donma noktası düşme sabitidir. m, çözümün molaritesidir. Elektrolitik çözümler için yukarıdaki denklemler şu şekilde değiştirilir,
ΔTb=iKbm ve ΔTf=iKf m
“i”, Van't Hoff faktörü olarak bilinen bir iyon çarpanıdır. Bu faktör, bir elektrolit tarafından verilen iyonların mol sayısına eşittir. Bu nedenle Van't Hoff faktörü, bir elektrolitin bir çözücü içinde çözündüğünde serbest bıraktığı iyonların sayısı bulunarak belirlenebilir. Örneğin, NaCl için Van't Hoff faktörünün değeri 2'dir ve CaCl2'da 3'tür.
Şekil 01: Donma Noktası Düşüşü ve Kaynama Noktası Yüksekliğini tanımlayan Sıcaklığa Karşı Kimyasal Potansiyeli gösteren bir grafik
Ancak, bu koligatif özellikler için verilen değerler teorik olarak tahmin edilen değerlerden farklıdır. Çünkü iyonların bu özellikler üzerindeki etkisini az altan çözünen ve çözücü etkileşimleri olabilir.
Yukarıdaki denklemler, zayıf elektrolitler için kullanılmak üzere daha fazla modifiye edilmiştir. Zayıf elektrolitler kısmen iyonlara ayrışır, dolayısıyla bazı iyonlar koligatif özellikleri etkilemez. Zayıf bir elektrolitin ayrışma derecesi (α) şu şekilde hesaplanabilir, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Burada n, zayıf elektrolit molekülü başına oluşan maksimum iyon sayısıdır.
Elektrolit Olmayanların Kolligatif Özellikleri Nelerdir?
Elektrolit olmayanların kolligatif özellikleri, çözünenlerin doğasına bakılmaksızın çözünenlerin miktarına bağlı olan elektrolitik olmayan çözeltilerin fiziksel özellikleridir. Elektrolit olmayan maddeler, bir çözücü içinde çözüldüğünde iletken çözeltiler oluşturmayan maddelerdir. Örneğin şeker elektrolit değildir çünkü şeker suda çözündüğünde moleküler formda bulunur (iyonlara ayrışmaz). Bu şeker molekülleri, çözelti boyunca elektrik akımlarını iletemezler.
Elektrolitik olmayan bir çözeltide bulunan çözünenlerin sayısı, elektrolitik bir çözeltiye kıyasla daha azdır. Bu nedenle elektrolit olmayanların koligatif özellikler üzerindeki etkisi de çok düşüktür. Örneğin, NaCl ekleyerek buhar basıncını düşürme derecesi, benzer bir çözeltiye şeker eklenmesine kıyasla daha yüksektir.
Elektrolitlerin ve Elektrolit Olmayanların Koligatif Özellikleri Arasındaki Fark Nedir?
Elektrolitlerin ve Elektrolit Olmayanların Kolligatif Özellikleri |
|
| Elektrolitlerin kolligatif özellikleri, elektrolitlerin doğasına bakılmaksızın çözünenlerin miktarına bağlı olan elektrolitik çözeltilerin fiziksel özellikleridir. | Elektrolit olmayanların kolligatif özellikleri, çözünenlerin doğasına bakılmaksızın çözünenlerin miktarına bağlı olan elektrolitik olmayan çözeltilerin fiziksel özellikleridir. |
| Çözücüler | |
| Elektrolitler, ayrışma yoluyla çözeltiye daha fazla çözünen sağlar; dolayısıyla, koligatif özellikler önemli ölçüde değişir. | Elektrolit olmayanlar, ayrışma olmadığı için çözeltiye düşük çözünen sağlar; dolayısıyla, koligatif özellikler önemli ölçüde değişmez. |
| Koligatif Özellikler Üzerindeki Etki | |
| Elektrolitlerin koligatif özellikler üzerindeki etkisi, elektrolit olmayanlara kıyasla çok yüksektir. | Elektrolit olmayanların koligatif özellikler üzerindeki etkisi elektrolitlere kıyasla çok düşüktür. |
Özet – Elektrolitlerin ve Elektrolit Olmayanların Kolligatif Özellikleri
Kolligatif özellikler, çözünenin doğasına değil, çözünenlerin miktarına bağlı olan çözeltilerin fiziksel özellikleridir. Elektrolitlerin ve elektrolit olmayanların koligatif özellikleri arasındaki fark, elektrolitlerin koligatif özellikler üzerindeki etkisinin elektrolit olmayanlara kıyasla çok yüksek olmasıdır.
