Fizik-Kimya-Matematik
Fatma Duru
21/02/2017 - 10:21

Çözeltilerin İletkenliği

Yaş:
18
Zorluk:
Zor

Deney Kutusu köşesinin bu etkinliğinde farklı çözeltilerin elektriksel iletkenliklerini inceleyip elektriği neden iletip iletmediklerini anlamaya çalışıyoruz.

Deney Kutusu köşesinin bu etkinliğinde farklı çözeltilerin elektriksel iletkenliklerini inceleyip elektriği neden iletip iletmediklerini anlamaya çalışıyoruz.

 

Bilmekte fayda var!

Elektriksel iletkenlik, bir ortam içindeki elektrik yüklerinin bir noktadan diğer bir noktaya taşınması olarak tanımlanır. Taşınan elektrik yükleri serbest elektronlar ya da çözeltideki elektriksel olarak yüklü tanecikler yani iyonlar olabilir. Maddeler, elektriği serbest elektronlar veya iyonlar ya da her ikisi vasıtasıyla iletilebilir.

Elektrik akımının iyonlar tarafından taşınması olgusuna elektrolitik iletkenlik denir. Elektrolitik iletkenlik sulu bir çözeltinin iyonlarına ayrışarak elektriği iletebilmesi olarak tanımlanır.

Çözeltiler elektriği iletebilme özelliklerine göre ikiye ayrılır.

1. Elektrolit çözeltiler: Çözünen maddenin iyonlarına ayrıştığı (iyonlaştığı), elektriği iletebilen çözeltilerdir.

2. Elektrolit olmayan çözeltiler: Çözünen maddenin suda iyonlarına ayrışmadığı, elektriği iletmeyen çözeltilerdir.

Elektriği iletebilen bir çözelti yani elektrolit içindeki iyonlar hareket etmedikçe elektrolitik iletkenlik gözlenmez. Çözeltilerin elektriksel iletkenliği, elektrolit çözeltide bulunan iyon sayısı ile doğru orantılıdır. İyonlaşma ne kadar yüksek ise iletkenlik o kadar fazla olur.

  • Asitler, bazlar ve tuzlar suda iyonlarına ayrışarak çözünür.
  • İyon derişimi (derişim belli bir hacimdeki madde miktarıdır) arttıkça iletkenlik artar.
  • Sıcaklığın artması çoğunlukla çözünürlüğün ve dolayısıyla çözeltideki iyon derişiminin artması anlamına gelir. O halde çözeltiyi ısıtarak iletkenliği artırabilirsiniz.

 

Nelere ihtiyacımız var?

  • 400 ml saf su
  • 4 adet beher
  • 4 adet ataç
  • 100 ml’lik mezür
  • Şeker
  • NaCl (Sodyum klorür yani sofra tuzu)
  • KCl (Potasyum klorür)
  • Spatül
  • 9 V’luk pil
  • LED
  • 5 adet krokodil kablo
  • 4 adet ahşap kurşun kalem
  • Maket bıçağı

 

Ne yapıyoruz?

Dört beheri (plastik bardak da kullanılabilir) de 100’er ml olacak şekilde saf su ile dolduralım. Beherlerden birinin içine şeker, diğerine sofra tuzu, bir diğerine ise potasyum klorür ekleyelim.

Çözünme sürecini hızlandırmak için sıvıları spatül yardımıyla karıştırabilirsiniz. 

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0485.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0487.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0488.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0489_0.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0490.jpg

class=media-image

 

Metal ataçları bir ucu kapalı kalacak şekilde açalım ve çözeltilerin hazırlandığı bardakların içine daldıralım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0493.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0494.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0496.jpg

 

Grafit kısımları açıkta kalacak şekilde kurşun kalemlerin iki ucunu da maket bıçağı ile açalım. Kalemlerin bir ucuna LED’leri bağlayalım. İsterseniz LED’leri elektrik bandı ile kurşun kaleme sabitleyebilirsiniz.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0499.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0500.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0501.jpg

 

Krokodil kablonun bir ucunu 9 V’luk pilin negatif ucuna bağlayalım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0503.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0504.jpg

 

Başka bir krokodil kablonun bir ucunu kurşun kalemin LED bağlı olmayan ucuna, kablonun diğer ucunu ise 9 V’luk pilin pozitif ucuna bağlayalım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0505.jpg

 

Kalan krokodil kabloları çözeltilerin içine daldırdığımız metal ataçlara bağlayarak devreyi tamamlayalım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0506.jpg

 

Her çözeltide farklı bir kurşun kalem kullanmak kaydıyla LED bağlanmış kurşun kalemi çözeltilere sırasıyla daldıralım. Saf su, şeker çözeltisi, sofra tuzu çözeltisi ve potasyum klorür çözeltisinin elektriği iletip iletmediğini anlamak için ayrı ayrı gözlem yapalım.

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0508.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0510.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0511.jpg

data-cke-saved-src=http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/img_0513.jpg

 

Ne oldu?

1. bardaktaki saf su elektrik akımını iletmedi ve LED yanmadı.

2. bardaktaki şeker çözeltisi elektrik akımını iletmedi ve LED yanmadı.

3. bardaktaki NaCl (sodyum klorür yani sofra tuzu) çözeltisi elektrik akımını iletti ve LED yandı.

4. bardaktaki KCl (potasyum klorür) çözeltisi elektrik akımını iletti ve LED yandı.

 

Saf su az da olsa iyonlarına ayrışır. Ancak iyonlaşma miktarı çok düşük olduğu için iletkenliği de çok düşüktür. Bu yüzden LED yanmaz.

 

class=media-image

Şeker suda çözündüğü zaman iyonlara ayrışmadığı için şekerli su çözeltisi elektriği iletmez. Bu yüzden LED yanmaz.

 

class=media-image

Sofra tuzu ve potasyum klorür suda iyonlarına ayrışarak çözündüğü için sofra tuzu çözeltisi ve potasyum klorür çözeltisi elektriği iletir. Bu yüzden LED yanar.

 

Fizik-Kimya-Matematik

Ayın Şifrebilim Sorusu köşesinde Eylül 2020 sorusu yayınlandı.

Ayın Şifrebilim Sorusu köşesinde Ağustos 2020 sorusunu doğru çözenler belli oldu.