0,2 M 250 mL CaCl₂ çözeltisinde kaç gram Ca²⁺ iyonu bulunur? (Ca: 40 g/mol)
A) 0,5 gBu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim ve kimya bilgilerimizi kullanalım. Amacımız, verilen çözeltideki kalsiyum iyonlarının ($Ca^{2+}$) kütlesini bulmak.
Molarite (M) birimi, çözünen maddenin mol sayısının çözeltinin hacmine (litre cinsinden) oranıdır. Bu nedenle, verilen hacmi mililitreden litreye çevirmemiz gerekiyor.
$250 \text{ mL} = 250 \times \frac{1 \text{ L}}{1000 \text{ mL}} = 0.250 \text{ L}$
Molarite formülünü kullanarak çözeltideki $CaCl_2$ maddesinin mol sayısını hesaplayabiliriz. Molarite (M) = $\frac{\text{mol sayısı (n)}}{\text{hacim (V, L)}}$
Verilenler: Molarite (M) = $0.2 \text{ M}$, Hacim (V) = $0.250 \text{ L}$
$n_{CaCl_2} = M \times V$
$n_{CaCl_2} = 0.2 \text{ mol/L} \times 0.250 \text{ L}$
$n_{CaCl_2} = 0.05 \text{ mol}$
$CaCl_2$ tuzu suda çözündüğünde iyonlarına ayrışır. Bu ayrışma denklemi şöyledir:
$CaCl_2 (aq) \rightarrow Ca^{2+} (aq) + 2Cl^- (aq)$
Bu denklemden de görüldüğü gibi, her 1 mol $CaCl_2$ çözündüğünde 1 mol $Ca^{2+}$ iyonu oluşur. Dolayısıyla, çözeltideki $CaCl_2$ mol sayısı kadar $Ca^{2+}$ iyonu bulunur.
$n_{Ca^{2+}} = n_{CaCl_2} = 0.05 \text{ mol}$
Şimdi $Ca^{2+}$ iyonlarının mol sayısını ve kalsiyumun molar kütlesini (atom ağırlığını) kullanarak kütlesini bulabiliriz. Kütle (m) = $\text{mol sayısı (n)} \times \text{molar kütle (M_m)}$
Verilen: $n_{Ca^{2+}} = 0.05 \text{ mol}$, Kalsiyumun molar kütlesi ($M_{m,Ca}$) = $40 \text{ g/mol}$
$m_{Ca^{2+}} = n_{Ca^{2+}} \times M_{m,Ca}$
$m_{Ca^{2+}} = 0.05 \text{ mol} \times 40 \text{ g/mol}$
$m_{Ca^{2+}} = 2.0 \text{ g}$
Bu adımları takip ederek, çözeltide $2.0 \text{ gram}$ $Ca^{2+}$ iyonu bulunduğunu bulduk.
Cevap C seçeneğidir.
