0,4 mol \( H_2SO_4 \) içeren bir çözelti hazırlanmak isteniyor. Bu iş için gerekli olan saf \( H_2SO_4 \) kütlesi kaç gramdır? (H:1, S:32, O:16)
A) 19,6
B) 29,4
C) 39,2
D) 49,0
Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için mol kavramı ve molar kütle hesaplamalarını kullanacağız. Adım adım ilerleyelim:
- Adım 1: Ne İstendiğini Anlayalım
- Soruda bizden $0,4$ mol $H_2SO_4$ içeren bir çözelti hazırlamak için gerekli olan saf $H_2SO_4$'ün kütlesini (gram cinsinden) bulmamız isteniyor. Yani, belirli bir mol sayısına karşılık gelen kütleyi hesaplayacağız.
- Adım 2: $H_2SO_4$'ün Molar Kütlesini ($M_a$) Hesaplayalım
- Bir maddenin molar kütlesi, o maddenin bir molünün kütlesidir ve atom kütleleri kullanılarak hesaplanır. Bize verilen atom kütleleri: H:1, S:32, O:16.
- $H_2SO_4$ formülünde 2 tane Hidrojen (H), 1 tane Kükürt (S) ve 4 tane Oksijen (O) atomu bulunur.
- Molar kütle ($M_a$) hesaplaması:
- $M_a(H_2SO_4) = (2 \times M_a(H)) + (1 \times M_a(S)) + (4 \times M_a(O))$
- $M_a(H_2SO_4) = (2 \times 1 \text{ g/mol}) + (1 \times 32 \text{ g/mol}) + (4 \times 16 \text{ g/mol})$
- $M_a(H_2SO_4) = 2 \text{ g/mol} + 32 \text{ g/mol} + 64 \text{ g/mol}$
- $M_a(H_2SO_4) = 98 \text{ g/mol}$
- Yani, bir mol $H_2SO_4$ $98$ gramdır.
- Adım 3: Gerekli $H_2SO_4$ Kütlesini Hesaplayalım
- Mol sayısı ($n$), kütle ($m$) ve molar kütle ($M_a$) arasındaki ilişkiyi veren formül şöyledir: $n = \frac{m}{M_a}$
- Biz kütleyi ($m$) bulmak istediğimiz için formülü yeniden düzenleyelim: $m = n \times M_a$
- Soruda verilen mol sayısı ($n$) $0,4$ mol ve biz molar kütleyi ($M_a$) $98$ g/mol olarak hesapladık.
- Şimdi değerleri formülde yerine koyalım:
- $m = 0,4 \text{ mol} \times 98 \text{ g/mol}$
- $m = 39,2 \text{ gram}$
- Demek ki, $0,4$ mol $H_2SO_4$ $39,2$ gramdır.
Bu durumda, $0,4$ mol $H_2SO_4$ içeren bir çözelti hazırlamak için $39,2$ gram saf $H_2SO_4$ gereklidir.
Cevap C seçeneğidir.
