Bir laboratuvarda hazırlanan çözeltide 0,2 mol NaCl ve 0,3 mol CaCl₂ çözünmüştür. Bu çözeltideki toplam klor iyonu sayısı kaçtır? (Avogadro sayısı: 6,02x10²³)
A) 3,01x10²³
B) 4,816x10²³
C) 6,02x10²³
D) 8,428x10²³
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir çözeltideki farklı bileşiklerden gelen toplam klor iyonu sayısını bulmamız isteniyor. Kimyasal hesaplamalarda mol kavramı ve Avogadro sayısı çok önemlidir. Adım adım ilerleyelim:
- 1. Adım: Bileşiklerin suda nasıl ayrıştığını anlayalım.
Çözeltideki iyon sayısını bulmak için, çözünen maddelerin suda kaç tane klor iyonu verdiğini bilmeliyiz.
- Sodyum klorür ($NaCl$) suda çözündüğünde sodyum iyonu ($Na^+$) ve klor iyonu ($Cl^-$) olmak üzere iki iyon verir. Yani, $1 \text{ mol } NaCl$ çözündüğünde $1 \text{ mol } Cl^-$ iyonu oluşur.
- Kalsiyum klorür ($CaCl_2$) suda çözündüğünde kalsiyum iyonu ($Ca^{2+}$) ve iki tane klor iyonu ($Cl^-$) verir. Yani, $1 \text{ mol } CaCl_2$ çözündüğünde $2 \text{ mol } Cl^-$ iyonu oluşur.
- 2. Adım: Her bir bileşikten gelen klor iyonu mol sayısını hesaplayalım.
- NaCl için: Çözeltide $0,2 \text{ mol } NaCl$ bulunmaktadır. Yukarıdaki bilgiye göre $1 \text{ mol } NaCl$, $1 \text{ mol } Cl^-$ iyonu verdiğine göre, $0,2 \text{ mol } NaCl$ de $0,2 \text{ mol } Cl^-$ iyonu verir.
- $CaCl_2$ için: Çözeltide $0,3 \text{ mol } CaCl_2$ bulunmaktadır. $1 \text{ mol } CaCl_2$, $2 \text{ mol } Cl^-$ iyonu verdiğine göre, $0,3 \text{ mol } CaCl_2$ ise $0,3 \text{ mol} \times 2 = 0,6 \text{ mol } Cl^-$ iyonu verir.
- 3. Adım: Çözeltideki toplam klor iyonu mol sayısını bulalım.
Her iki bileşikten gelen klor iyonu mol sayılarını toplayarak çözeltideki toplam klor iyonu mol sayısını bulabiliriz:
- Toplam $Cl^-$ mol sayısı = ($NaCl$'den gelen $Cl^-$ mol sayısı) + ($CaCl_2$'den gelen $Cl^-$ mol sayısı)
- Toplam $Cl^-$ mol sayısı = $0,2 \text{ mol} + 0,6 \text{ mol} = 0,8 \text{ mol}$
- 4. Adım: Toplam klor iyonu mol sayısını iyon sayısına çevirelim.
Avogadro sayısı ($6,02 \times 10^{23}$) bize $1 \text{ mol}$ maddenin kaç tane tanecik (atom, molekül veya iyon) içerdiğini söyler. Bizim $0,8 \text{ mol } Cl^-$ iyonumuz olduğuna göre, toplam iyon sayısını bulmak için mol sayısını Avogadro sayısı ile çarpmalıyız:
- Toplam $Cl^-$ iyon sayısı = Toplam $Cl^-$ mol sayısı $\times$ Avogadro sayısı
- Toplam $Cl^-$ iyon sayısı = $0,8 \text{ mol} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ iyon/mol}$
- Toplam $Cl^-$ iyon sayısı = $4,816 \times 10^{23}$ iyon
Bu hesaplamalar sonucunda çözeltideki toplam klor iyonu sayısının $4,816 \times 10^{23}$ olduğunu buluruz.
Cevap B seçeneğidir.
