Soru:
100°C'de 250 gram su ile hazırlanmış doymuş bir CuSO4 (Bakır Sülfat) çözeltisi vardır. Bu çözelti 30°C'ye soğutulduğunda 125 gram CuSO4.5H2O (Göztaşı) kristali çöküyor. Buna göre, 30°C'de CuSO4'ün çözünürlüğü kaç g/100g su'dur? (100°C'de CuSO4 çözünürlüğü: 75g/100g su. CuSO4 molekül kütlesi: 160 g/mol, CuSO4.5H2O molekül kütlesi: 250 g/mol)
Çözüm:
💡 Bu soru biraz daha karmaşıktır çünkü çöken kristal su içermektedir (hidrat). Kristalleşen madde, çözeltiden hem tuzu hem de suyu alır. Bu nedenle, sistemdeki su miktarı da değişir.
- ➡️ Adım 1: 100°C'deki başlangıç durumunu bulalım.
Çözünmüş CuSO4 miktarı: (75g / 100g su) * 250g su = 187.5g CuSO4
Toplam çözelti kütlesi: 250g su + 187.5g CuSO4 = 437.5g
- ➡️ Adım 2: Çöken hidratlı kristaldeki (CuSO4.5H2O) saf CuSO4 ve su miktarını bulalım.
125g hidratlı kristalin mol sayısı: 125g / 250 g/mol = 0.5 mol
- 0.5 mol hidratlı kristaldeki CuSO4 kütlesi: 0.5 mol * 160 g/mol = 80g
- 0.5 mol hidratlı kristaldeki H2O kütlesi: 0.5 mol * 5 * 18 g/mol = 45g (Çünkü her formülde 5 su molekülü var)
- ➡️ Adım 3: Soğutma sonrası çözeltide kalan madde miktarlarını bulalım.
- Kalan CuSO4: Başlangıçtaki CuSO4 - Kristaldeki CuSO4 = 187.5g - 80g = 107.5g
- Kalan Su: Başlangıçtaki su - Kristale bağlanan su = 250g - 45g = 205g
- ➡️ Adım 4: 30°C'deki çözünürlüğü hesaplayalım.
205g suda 107.5g CuSO4 çözünmüş halde kalmıştır.
100g suda: (107.5g CuSO4 / 205g su) * 100g su ≈ 52.44g
✅ Sonuç: 30°C'de CuSO4'ün çözünürlüğü yaklaşık 52.44 g/100g su'dur.
