Bu soruda, belirli bir konsantrasyon ve hacme sahip $FeCl_3$ çözeltisinde bulunan $Cl^-$ iyonlarının mol sayısını bulmamız isteniyor. Kimya problemlerini çözerken, verilen bilgileri dikkatlice analiz edip adım adım ilerlemek her zaman en doğru yoldur. Haydi başlayalım!
Adım 1: Çözeltinin Hacmini Litreye Çevirme
- Molarite ($M$) hesaplamalarında hacim birimi genellikle litredir. Bu nedenle, bize verilen $150 \text{ mL}$ hacmi litreye çevirmemiz gerekiyor.
- Biliyoruz ki $1 \text{ L} = 1000 \text{ mL}$'dir.
- Hacim ($V$) $= 150 \text{ mL} \times \frac{1 \text{ L}}{1000 \text{ mL}} = 0,150 \text{ L}$.
Adım 2: $FeCl_3$ Çözeltisinin Mol Sayısını Hesaplama
- Molarite ($M$), bir çözeltinin birim hacmindeki çözünen maddenin mol sayısını ifade eder. Formülü şöyledir: $M = \frac{\text{mol sayısı}(n)}{\text{hacim}(V)}$.
- Bu formülü kullanarak $FeCl_3$'ün mol sayısını ($n_{FeCl_3}$) bulabiliriz. Formülü mol sayısını bulmak için yeniden düzenlersek: $n = M \times V$.
- Verilen değerleri yerine koyalım: $n_{FeCl_3} = 0,02 \text{ M} \times 0,150 \text{ L}$.
- Bu hesaplamayı yaptığımızda, $n_{FeCl_3} = 0,003 \text{ mol}$ buluruz.
Adım 3: $FeCl_3$'ün Sudaki İyonlaşma Denklemini Yazma
- $FeCl_3$, suda tamamen iyonlaşan (kuvvetli elektrolit) bir tuzdur. İyonlaşma denklemi, bir $FeCl_3$ molekülü başına kaç tane $Cl^-$ iyonu oluştuğunu gösterir.
- Denklem şöyledir: $FeCl_3 \text{(aq)} \rightarrow Fe^{3+}\text{(aq)} + 3Cl^-\text{(aq)}$.
- Bu denklemden açıkça görüyoruz ki, her $1 \text{ mol } FeCl_3$ iyonlaştığında, $1 \text{ mol } Fe^{3+}$ iyonu ve $3 \text{ mol } Cl^-$ iyonu oluşur. Yani, çözeltideki $Cl^-$ iyonlarının mol sayısı, $FeCl_3$'ün mol sayısının 3 katı olacaktır.
Adım 4: $Cl^-$ İyonlarının Mol Sayısını Hesaplama
- Önceki adımda bulduğumuz $FeCl_3$'ün mol sayısı ($0,003 \text{ mol}$) ve iyonlaşma denklemindeki $1:3$ oranını kullanarak $Cl^-$ iyonlarının mol sayısını kolayca hesaplayabiliriz.
- $n_{Cl^-} = n_{FeCl_3} \times 3$.
- $n_{Cl^-} = 0,003 \text{ mol} \times 3$.
- Sonuç olarak, $n_{Cl^-} = 0,009 \text{ mol}$ buluruz.
Bu adımları dikkatlice takip ederek doğru cevaba ulaştık.
Cevap B seçeneğidir.
