Erime, Kaynama ve Süblileşme

DENEY ADI : Erime, Kaynama ve Süblileşme

DENEYİN AMACI : Naftalini süblimleşmesini gözlemlemek ve asetamidin erime noktasını saptamak

KURAMSAL TEMELLER :

Erime: Katı bir maddenin ısı enerjisi alarak sıvı hale geçmesi olayıdır. Katı maddeler ısıtıldıkları zaman taneciklerin kinetik enerjileri artar ve bundan dolayı tanecikler arasındaki çekim kuvveti azalır. Böylece tanecikler birbirinden uzaklaşır ve serbest hale gelir.

Katı bir maddenin sıvı hale geçmeye başladığı sıcaklığa ise erime sıcaklığı denir. Erime süresince maddenin sıcaklığı sabit kalır. Bu arada verilen ısı enerjisi cismin sıcaklığını yükseltmede değil de hal değiştirmesinde kullanılır. Cisim tamamen eridikten sonra ısı verilmeye devam edildiğinde ise sıvı hale geçen cismin sıcaklığı tekrar yükselmeye başlar.

Bir katı çözeltinin erimeye başladığı sıcaklık, saf çözücüsünün erime sıcaklığından düşüktür.


Donma: Sıvı bir maddenin ısı enerjisi vererek katı hale dönüşmesine donma denir. Sıvının katı hale geçmeye başladığı sıcaklık noktasına ise donma noktası denir. Donma olayı süresince sıcaklık sabit kalır.

Bir maddenin sabit basınçta erime ve donma noktaları aynıdır. Buzun 0 ºC eriyip, suyun 0º C’ de donması gibi.

Buharlaşma: Sıvı maddelerin çevreden aldığı ısı sonucunda , sıvıyı oluşturan taneciklerin kinetik enerjileri artar. Yüzeye yakın ve yüzeye dik olan tanecikler bu kinetik enerji sayesinde, çevrenin çekim kuvvetini yenerek sıvı fazdan gaz fazına geçerler. Bu olaya buharlaşma denir.

Yoğunlaşma: Bir maddenin gaz halden sıvı hale geçmesine yoğunlaşma, yoğunlaşmanın meydana geldiği sıcaklığa yoğunlaşma sıcaklığı denir.

Buhar Basıncı ve Kaynama Noktası

Buhar fazına geçen taneciklerin sıvı yüzeyine çıkmadan önce sıvı fazdaki taneciklere

yaptığı basınca buhar basıncı denir. Sıcaklık değişmediği sürece buhar basıncı da değişmez. Herhangi bir sıvının sıcaklığı arttırılırsa, gaz fazına geçen moleküllerin sayısı artacağından, sıcaklığa bağlı olarak buhar basıncı da artar. Sabit sıcaklıkta sıvı – katı çözeltinin buhar basıncı, saf çözücüsünün buhar basıncından küçüktür.

Isıtılan bir sıvının buhar basıncı sürekli olarak artar. Sıvının buhar basıncının dış basınca eşitlendiği anda bu artış durur. Bir sıvının buhar basıncının dış buhar basıncına eşit olduğu anda kaynama olayı başlar. Bu olayın gerçekleştiği sıcaklığada kaynama sıcaklığı veya kaynama noktası denir. Kaynama süresince sıvının sıcaklığı değişmez. Herhangi bir sıvının üzerine etkiyen dış basınç azaldıkça, kaynama noktası düşer. Dış basınç arttıkça da kaynama noktası yükselir

Sıvıların tanecikleri arasındaki çekim kuvvetinin kendine özgü olduğu bilinmektedir. Bu nedenle tanecikleri  arasındaki çekim kuvveti küçük olan sıvıların, buhar basıncı büyük ve dolayısıyla kaynama noktası düşük olur. Böyle sıvılara uçucu sıvılar denir. Tanecikleri arasındaki çekim kuvveti büyük olan sıvıların ise buhar basıncı küçük ve kaynama noktası yüksek olur. Böyle sıvılara ise uçucu olamayan sıvılar denir.

Bir çözeltiye su eklenirse derişimi düşer, buhar basıncı artar, donma  noktası yükselir. İletkenliği azalır

Süblimleştirme

Katı bir maddenin sıvı hale geçmeden buhar haline  veya tersine gaz halindeki bir maddenin sıvılaşmadan katı hale geçmesine süblimleştirme denir. Bu işlem normal atmosfer basıcında veya vakum (düşük basınç) da yapılabilmektedir. Bu işlemin temelinde katı maddenin ısıtılması sonucu, erime noktasına gelmeden buhar basıncının atmosfer basıncına eşitlenmesidir. Normal atmosfer basıncı altında bir erime noktasına sahip bir bileşik süblimleştirilmek istenirse düşük basınçlı ortamda bu işlem yapılabilir. Bunu yapabilmek için, önce bileşiğin erime noktası anındaki buhar basıncı bulunur. Daha sonra çalışma basıncı, bu erime anındaki buhar basıncından daha aşağıda uygulanırsa madde süblimleştirilebilir.

DENEYİN YAPILIŞI : Naftalini süblimleştirdiğimiz deneyde behere aldığımız bir miktar katı naftalini ısıtarak süblimeşmesini sağladık. Beherin üzerine koyduğumuz saat camında bulunan buz sayesinde buhar halindeki naftalinin tekrar katı hale (bu olaya yoğunlaşma denir) geçmesini gözlemledik .

Yaptığımız ikinci deneyde balon içine aldığımız bir miktar katı asetamidi su banyosuna daldırdık . Su banyosunu ısıtarak katı asetamidin tamamen sıvı hale geçmesini sağladık. Kullandığımız termometre yardımıyla asetamidin erime noktasını buldu

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir