Laboratuvarda 0,5 M şeker çözeltisi hazırlamak isteyen bir öğrenci, 100 mL'lik balon joje kullanacaktır. Bu işlem için gerekli şeker miktarı kaç gramdır? (C₁₂H₂₂O₁₁: 342 g/mol)
A) 17,1 gMerhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, laboratuvarda belirli bir derişimde çözelti hazırlamak için ne kadar maddeye ihtiyacımız olduğunu hesaplayacağız. Kimya laboratuvarında sıkça karşımıza çıkan bu tür hesaplamalar, doğru ve güvenilir sonuçlar elde etmemiz için çok önemlidir. Adım adım ilerleyerek bu soruyu kolayca çözelim.
Soruda bize 0,5 M (molar) şeker çözeltisi hazırlamak istediğimiz ve 100 mL'lik bir balon joje kullanacağımız belirtilmiş. Ayrıca şekerin (C₁₂H₂₂O₁₁) mol kütlesi 342 g/mol olarak verilmiş.
Molarite (M) birimi, çözeltinin bir litresindeki çözünen maddenin mol sayısını ifade eder. Bu nedenle, hacmi her zaman litre cinsinden kullanmalıyız. Balon jojemizin hacmi 100 mL olduğuna göre, bunu litreye çevirelim:
$1 \text{ L} = 1000 \text{ mL}$ olduğu için,
$\text{Hacim (L)} = \frac{100 \text{ mL}}{1000 \text{ mL/L}} = 0.1 \text{ L}$
Molarite formülü şöyledir:
$\text{Molarite (M)} = \frac{\text{Çözünen Madde Miktarı (mol)}}{\text{Çözelti Hacmi (L)}}$
Bizim molaritemiz 0,5 M ve çözelti hacmimiz 0,1 L. Bu değerleri formülde yerine koyarak gerekli mol sayısını bulabiliriz:
$0.5 \text{ M} = \frac{\text{Gerekli mol sayısı}}{0.1 \text{ L}}$
Şimdi gerekli mol sayısını yalnız bırakalım:
$\text{Gerekli mol sayısı} = 0.5 \text{ mol/L} \times 0.1 \text{ L}$
$\text{Gerekli mol sayısı} = 0.05 \text{ mol}$
Demek ki, 0,5 M'lik 100 mL şeker çözeltisi hazırlamak için 0,05 mol şekere ihtiyacımız var.
Şimdi elimizdeki mol sayısını, şekerin mol kütlesini kullanarak grama çevirebiliriz. Şekerin (C₁₂H₂₂O₁₁) mol kütlesi 342 g/mol olarak verilmiş. Bu, 1 mol şekerin 342 gram olduğu anlamına gelir.
Kütle hesaplama formülü şöyledir:
$\text{Kütle (g)} = \text{Mol sayısı (mol)} \times \text{Mol Kütlesi (g/mol)}$
Bulduğumuz mol sayısını ve verilen mol kütlesini formülde yerine koyalım:
$\text{Kütle (g)} = 0.05 \text{ mol} \times 342 \text{ g/mol}$
$\text{Kütle (g)} = 17.1 \text{ g}$
Yani, 0,5 M şeker çözeltisi hazırlamak için 17,1 gram şekere ihtiyacımız vardır.
Bu hesaplamalar, laboratuvarda doğru derişimde çözeltiler hazırlamanın temelini oluşturur. Unutmayın, her adımda birimleri doğru kullanmak ve dikkatli olmak çok önemlidir!
Cevap A seçeneğidir.