Karışımların Kaynama Sıcaklığının Değişimi
Karışımların belli bir donma sıcaklıklarının olmadığını ve donma süresince sıcaklığın azalmaya devam ettiğini önceki konuda öğrendik. Acaba karışımların belli bir kaynama sıcaklıkları var mıdır? Uçucu olmayan bir maddenin suda çözünmesiyle oluşan karışım ısıtılırsa ne olur? Deney 2.6’yı uygulayarak bu sorulara cevap arayalım.
Karışımlarda saf çözücüde çözünen katı madde, çözücünün donma noktasında alçalmaya, kaynama noktasında yükselmeye neden olur. Bu alçalma ve yükselme miktarı çözünen katı madde miktarına göre değişir. Deney 2.6’da da görüldüğü gibi çözeltinin kaynama sıcaklığı, saf çözücünün kaynama sıcaklığından yüksektir. Saf sıvılar belli bir kaynama sıcaklığına sahiptir ve madde tamamen buhar hâle gelinceye kadar sıcaklık değişmez. Örneğin saf su 1 atm basınçta 100 °C’ta kaynar ve kaynama süresince sıcaklık hep 100 °C’ta kalır (Grafik 2.3). Karışımların kaynama sıcaklıkları ise sabit değildir ve kaynama süresince sıcaklık yükselmeye devam eder. Örneğin tuzlu suyun kaynama sıcaklığı 100 °C’tan yüksektir ve kaynama süresince sıcaklık sabit kalmaz (Grafik 2.4).
1 kg suda 0,5 mol NaCl çözünürse çözeltide toplam 1 mol iyon oluşur ve suyun donma noktası 1,86 °C düşer ve çözelti -1,86 °C’ta donmaya başlar. Aynı şekilde suyun donma noktasını 1,86 °C düşürmek için 1 kg suda 1 mol şeker çözmek gerekir. Buradan şöyle bir sonuca varabiliriz: 1 kg suda çözünen 1 mol tanecik (iyon ya da molekül) suyun donma noktasını 1,86 °C düşürür. Benzer şekilde 1 kg suda çözünmüş olarak bulunan ve uçucu olmayan 1 mol tanecik, suyun kaynama noktasının 0,52 °C yükselmesine neden olur. Çözünen tanecik sayısı arttıkça suyun kaynama noktası da orantılı olarak artar.
Karışımların belli bir donma ve kaynama sıcaklıklarının olmaması, donma ve kaynama sıcaklığının karışımların kimlik özelliklerine bağlı olmadığını gösterir. Sıvı–katı karışımların donma sıcaklıklarındaki düşme ve kaynama sıcaklıklarındaki yükselme miktarı bileşenlerin karışan oranlarına bağlıdır. Çözeltilerde oluşan donma noktası alçalması ve kaynama noktası yükselmesi olayı, çözünenin cinsine bağlı değildir. Eğer çözünen katı iyonik bileşik ise bu bileşiğin çözeltiye verdiği iyon sayısına, çözünen katı moleküler madde ise çözeltiye verdiği molekül sayısına bağlıdır.