Yoğunluğu 1,2 g/mL olan %25'lik sulu çözeltinin molaritesi 3 mol/L'dir.
Buna göre çözünen maddenin mol kütlesi kaç g/mol'dür?
Merhaba sevgili öğrenciler! Kimyasal hesaplamalar, günlük hayatta ve laboratuvarda sıkça karşımıza çıkan önemli konulardan biridir. Bu soruda, bir çözeltinin yoğunluğu, kütlece yüzde derişimi ve molaritesi gibi bilgileri kullanarak çözünen maddenin mol kütlesini bulacağız. Adım adım ilerleyerek bu tür problemleri nasıl çözeceğimizi öğrenelim.
Molarite, çözeltinin $1 \text{ L}$'sindeki çözünen mol sayısını ifade eder. Bu nedenle, hesaplamalarımızı $1 \text{ L}$ (yani $1000 \text{ mL}$) çözelti üzerinden yapmamız en pratik yoldur.
Çözeltinin yoğunluğu $d = 1.2 \text{ g/mL}$ olarak verilmiş. Kütle ($m$), yoğunluk ($d$) ve hacim ($V$) arasındaki ilişki $m = d \times V$ formülüyle ifade edilir.
Bu durumda, $1000 \text{ mL}$ çözeltinin kütlesi:
$m_{çözelti} = 1.2 \text{ g/mL} \times 1000 \text{ mL} = 1200 \text{ g}$
Çözeltinin kütlece yüzde derişimi $\%25$ olarak verilmiş. Bu, çözeltinin her $100 \text{ g}$'ında $25 \text{ g}$ çözünen madde olduğu anlamına gelir.
Elimizdeki $1200 \text{ g}$ çözeltideki çözünen maddenin kütlesini bulmak için oran orantı kurabilir veya doğrudan yüzde formülünü kullanabiliriz:
$m_{çözünen} = m_{çözelti} \times (\text{yüzde derişim} / 100)$
$m_{çözünen} = 1200 \text{ g} \times (25 / 100) = 1200 \text{ g} \times 0.25 = 300 \text{ g}$
Soruda çözeltinin molaritesi $3 \text{ mol/L}$ olarak verilmiştir. Molarite tanımına göre, $1 \text{ L}$ çözeltide $3 \text{ mol}$ çözünen madde bulunur.
Biz de hesaplamalarımızı $1 \text{ L}$ çözelti üzerinden yaptığımız için, bu $1 \text{ L}$ çözeltideki çözünen madde miktarı $n_{çözünen} = 3 \text{ mol}$'dür.
Mol kütlesi ($M_a$), bir maddenin $1 \text{ mol}$'ünün kütlesidir ve kütle ($m$) ile mol sayısı ($n$) arasındaki ilişki $M_a = m / n$ formülüyle bulunur.
Önceki adımlarda çözünen maddenin kütlesini $300 \text{ g}$ ve mol sayısını $3 \text{ mol}$ olarak bulmuştuk. Şimdi bu değerleri kullanarak mol kütlesini hesaplayabiliriz:
$M_a = 300 \text{ g} / 3 \text{ mol} = 100 \text{ g/mol}$
Buna göre, çözünen maddenin mol kütlesi $100 \text{ g/mol}$'dür.
Cevap D seçeneğidir.
