Bir biyoloji deneyinde 200 mL %10'luk enzim çözeltisi hazırlanacaktır. Stok çözelti %40'lık olduğuna göre, kaç mL stok çözelti kullanılmalıdır?
A) 20 mLBu problem, bir çözeltiyi seyreltme (dilüsyon) prensibine dayanmaktadır. Seyreltme işlemlerinde, çözünen maddenin (bu durumda enzim) miktarı değişmez, sadece çözücü (genellikle su) eklenerek çözeltinin konsantrasyonu düşürülür.
Amacımız, %40'lık stok çözeltiden yararlanarak 200 mL %10'luk enzim çözeltisi hazırlamaktır. Hangi bilgilerin elimizde olduğunu ve neyi bulmamız gerektiğini belirleyelim:
Hazırlanacak çözeltinin hacmi (son hacim, $V_2$): $200 \text{ mL}$
Hazırlanacak çözeltinin konsantrasyonu (son konsantrasyon, $C_2$): $10\%$
Stok çözeltinin konsantrasyonu ($C_1$): $40\%$
Bulmamız gereken: Kullanılacak stok çözeltinin hacmi ($V_1$)
Seyreltme problemlerinde kullanılan temel formül şudur: $C_1V_1 = C_2V_2$.
Bu formülde yer alan terimler şunlardır:
$C_1$: Stok çözeltinin konsantrasyonu
$V_1$: Stok çözeltiden alınacak hacim
$C_2$: Hazırlanacak çözeltinin konsantrasyonu
$V_2$: Hazırlanacak çözeltinin toplam hacmi
Bu formül, seyreltme öncesi ve sonrası çözünen madde miktarının (konsantrasyon x hacim) eşit olduğu prensibine dayanır.
Şimdi elimizdeki değerleri formüle yerleştirelim:
$C_1 = 40\%$
$V_1 = ?$
$C_2 = 10\%$
$V_2 = 200 \text{ mL}$
Formülümüz şu hale gelir:
$40\% \times V_1 = 10\% \times 200 \text{ mL}$
Denklemi $V_1$ için çözelim. Yüzde işaretlerini denklemin her iki tarafında da olduğu için sadeleştirebiliriz:
$40 \times V_1 = 10 \times 200$
$40 \times V_1 = 2000$
$V_1 = \frac{2000}{40}$
$V_1 = 50 \text{ mL}$
Bu, 200 mL %10'luk çözelti hazırlamak için 50 mL %40'lık stok çözelti kullanmamız gerektiği anlamına gelir. Kalan hacim (200 mL - 50 mL = 150 mL) su ile tamamlanacaktır.
Cevap C seçeneğidir.
