Bir deneyde 0,5 M derişimli 250 mL çözelti hazırlanacaktır. Çözünen maddenin mol kütlesi 80 g/mol'dür.
Çözeltinin yoğunluğu 1,04 g/mL olduğuna göre, çözeltinin kütlece yüzde derişimi nedir?
A) 2,85
B) 3,85
C) 4,85
D) 5,85
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu tür derişim hesaplamaları, kimya problemlerinde sıkça karşımıza çıkar ve mantığını kavradığımızda oldukça kolaydır. Gelin, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim:
-
1. Çözünen Maddenin Mol Sayısını Bulalım:
Öncelikle, çözeltide ne kadar çözünen madde olduğunu mol cinsinden bulmamız gerekiyor. Bunun için molarite (M) ve hacim (V) arasındaki ilişkiyi kullanacağız.
- Molarite formülü: $M = \frac{\text{mol sayısı (n)}}{\text{hacim (V, L)}}$
- Verilen hacim 250 mL, bunu litreye çevirmeliyiz: $250 \text{ mL} = 0.250 \text{ L}$
- Mol sayısını bulmak için formülü yeniden düzenleyelim: $\text{n} = \text{M} \times \text{V}$
- Değerleri yerine koyalım: $\text{n} = 0.5 \text{ mol/L} \times 0.250 \text{ L} = 0.125 \text{ mol}$
- Demek ki çözeltimizde $0.125 \text{ mol}$ çözünen madde var.
-
2. Çözünen Maddenin Kütlesini Bulalım:
Şimdi bulduğumuz mol sayısını kullanarak çözünen maddenin gram cinsinden kütlesini hesaplayalım. Bunun için mol kütlesini (MA) kullanacağız.
- Mol sayısı formülü: $\text{n} = \frac{\text{kütle (m)}}{\text{mol kütlesi (MA)}}$
- Kütleyi bulmak için formülü yeniden düzenleyelim: $\text{m} = \text{n} \times \text{MA}$
- Verilen mol kütlesi $80 \text{ g/mol}$'dür.
- Değerleri yerine koyalım: $\text{m}_{\text{çözünen}} = 0.125 \text{ mol} \times 80 \text{ g/mol} = 10 \text{ g}$
- Çözeltide $10 \text{ g}$ çözünen madde bulunmaktadır.
-
3. Çözeltinin Toplam Kütlesini Bulalım:
Kütlece yüzde derişimi hesaplayabilmek için çözeltinin toplam kütlesine ihtiyacımız var. Bunu çözeltinin hacmi ve yoğunluğu yardımıyla bulacağız.
- Yoğunluk formülü: $\rho = \frac{\text{kütle (m)}}{\text{hacim (V)}}$
- Kütleyi bulmak için formülü yeniden düzenleyelim: $\text{m} = \rho \times \text{V}$
- Verilen yoğunluk $1.04 \text{ g/mL}$ ve çözelti hacmi $250 \text{ mL}$'dir.
- Değerleri yerine koyalım: $\text{m}_{\text{çözelti}} = 1.04 \text{ g/mL} \times 250 \text{ mL} = 260 \text{ g}$
- Çözeltinin toplam kütlesi $260 \text{ g}$'dır.
-
4. Kütlece Yüzde Derişimi Hesaplayalım:
Artık çözünen maddenin kütlesini ve çözeltinin toplam kütlesini bildiğimize göre, kütlece yüzde derişimi kolayca hesaplayabiliriz.
- Kütlece yüzde derişim formülü: $\% \text{ kütlece} = \frac{\text{çözünen kütlesi}}{\text{çözelti kütlesi}} \times 100$
- Değerleri yerine koyalım: $\% \text{ kütlece} = \frac{10 \text{ g}}{260 \text{ g}} \times 100$
- Hesaplamayı yapalım: $\% \text{ kütlece} \approx 0.03846 \times 100 \approx 3.846\%$
- Bu değeri en yakın iki ondalık basamağa yuvarlarsak $3.85\%$ elde ederiz.
Gördüğünüz gibi, adımları takip ederek doğru sonuca ulaştık. Bu tür sorularda birimlere dikkat etmek ve formülleri doğru kullanmak çok önemlidir.
Cevap B seçeneğidir.
