Kolligatif Özellikler Nelerdir?

Kolligatif özellik, çözelti kimyasında kullanılan tanımlayıcı bir özelliktir. En basit haliyle, kolligatif özellikler, belirli bir çözeltideki çözünen moleküllerin sayısına bağlı olan, ancak bu çözünen moleküllerinin kimliğine bağlı olmayan çözelti özellikleridir. Kolligatif olan sadece birkaç çözelti özelliği vardır: buhar basıncı, kaynama noktası yükselmesi, donma noktası çökmesi ve ozmotik basınç. Kolligatif özellikler yalnızca ideal çözümler için tanımlanmıştır.

Kimyada, çözeltiler bir çözünen veya çözünmüş madde ve bir çözücü veya çözünen maddeden oluşan olarak tanımlanmaktadır. Örneğin, bir miktar sofra tuzu su içinde çözülürse, tuz çözünen ve su çözücüdür. Bu çözeltinin kolligatif özellikleri, yalnızca tuz moleküllerinin sayısına veya tuz moleküllerinin sayısının sayı veya çözücü moleküllerine oranına bağlı özelliklerdir. Çözeltinin kolligatif özellikleri, çözünen maddenin tuz olması veya herhangi bir tuzun özelliklerine bağlı değildir. Kolligatif özellik, herhangi bir solüsyon için, solüsyonun tuz, şeker veya başka herhangi bir olası çözünen madde içerip içermediği gibi davranması gereken bir özelliktir.

Solüsyonun dört kolivatif özelliğinden buhar basıncı, kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası çökmesi ile yakından ilişkilidir. Kolligatif özellik olarak buhar basıncı, Raoult yasası ile tanımlanmaktadır. Raoult yasası temel olarak, ideal bir çözüm için, toplam çözeltinin buhar basıncının, her bir kimyasal bileşenin buhar basıncının yanı sıra çözeltideki her bir kimyasal bileşenin mol kısmına bağlı olduğunu belirtir. Daha pratik olarak, bu ilişki, bir çözeltiye bir çözünen eklendiğinde, buhar basıncındaki değişimin yalnızca çözünen maddenin çözücü moleküllere oranına bağlı olduğu anlamına gelir. Bir kez daha, kolligatif bir özellik olduğu için, buhar basıncındaki değişiklik, eklenen çözeltinin kimliğine bağlı değildir.

Kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası çökmesi, buhar basıncındaki değişikliklerle birlikte her bir değişimin birbirine paralel olduğu kolligatif özelliklerdir. Çözeltiye bir çözelti ilave edildiğinde, çözücüler çözücünün buhar basıncını düşürür. Basınçtaki değişiklik, kaynama noktasında karşılık gelen bir artışa ve çözeltinin donma noktasında bir azalmaya neden olur. Başka bir deyişle, bir çözeltiye bir çözünen eklendiğinde, çözelti şimdi daha yüksek bir sıcaklıkta kaynar ve daha düşük bir sıcaklıkta donar.

Osmotik basınç, çözümün dördüncü kolligatif özelliğidir. Osmoz, çözücü moleküllerin yarı geçirgen bir membrandan daha fazla sayıda çözünen molekül içeren bir alana hareketi olarak tanımlanır. Ozmotik basınç, çözücünün akmasını önlemek için yarı geçirgen zarın bir tarafına uygulanması gereken basınç miktarıdır. İdeal bir çözeltinin sabit bir sıcaklıktaki ozmotik basıncı, çözünen konsantrasyonuyla orantılıdır veya başka bir yolla, yalnızca çözünen moleküllerin sayısına bağlıdır.

Çözeltinin kolligatif özellikleri tanımlamak için karmaşık görünebilir, ancak birkaç ortak örnek üzerinden sezgisel olarak anlaşılabilirler. Pek çok aşçı, makarna pişirirken suyla dolu bir kaba tuz ekler ve bu da makarnanın daha hızlı pişmesine neden olur. Bu işlem, kolektifatif bir özellikten yararlanır. Tuzun eklenmesi, suyun kaynama noktasını arttırır, bu da makarnanın daha yüksek bir su sıcaklığında daha hızlı bir şekilde pişmesini sağlar.

Donma noktası depresyonu ayrıca aşçılar tarafından da yaygın olarak kullanılır. Çözeltiler halinde hem şeker hem de tuz dondurmanın donmasına yardımcı olur. Dondurmanın içindeki şeker dondurmanın donma sıcaklığını etkiler ve dondurucu kabın çevresindeki tuzlu su dondurmanın daha hızlı donacağı daha soğuk bir ortam yaratır.