Sevgili öğrenciler, bu soruda bir çözeltinin seyreltilmesi (yani su eklenerek derişiminin düşürülmesi) durumunu inceleyeceğiz. Çözeltiye saf su eklediğimizde, çözünen madde miktarı değişmezken, çözeltinin toplam hacmi artar ve bu da derişimin azalmasına neden olur. Bu tür problemleri çözmek için basit bir formül kullanırız.
Soruda bize başlangıçtaki $HCl$ çözeltisinin hacmi ve derişimi ile son hacmi verilmiş. Bunları not alalım:
Başlangıç hacmi ($V_1$): $200 \text{ mL}$
Başlangıç derişimi ($M_1$): $0.6 \text{ M}$
Son hacim ($V_2$): $500 \text{ mL}$
Aradığımız değer: Son derişim ($M_2$)
Önemli Not: Hacim birimlerinin aynı olması yeterlidir, yani her iki hacmi de litreye çevirmek zorunda değiliz, ancak ikisi de aynı birimde (mL veya L) olmalıdır. Bu soruda her ikisi de mL olduğu için direkt kullanabiliriz.
Seyreltme işleminde çözünen maddenin (burada $HCl$) mol sayısı değişmez. Sadece çözücü (su) eklenerek çözeltinin hacmi artırılır. Bu durumu ifade eden formül şöyledir:
$M_1 \times V_1 = M_2 \times V_2$
Burada:
$M_1$: Başlangıç derişimi
$V_1$: Başlangıç hacmi
$M_2$: Son derişim
$V_2$: Son hacim
Şimdi verilen değerleri formülde yerine yazalım:
$0.6 \text{ M} \times 200 \text{ mL} = M_2 \times 500 \text{ mL}$
Denklemi $M_2$ için çözelim:
$0.6 \times 200 = M_2 \times 500$
$120 = M_2 \times 500$
$M_2 = \frac{120}{500}$
$M_2 = \frac{12}{50}$
$M_2 = 0.24 \text{ M}$
Başlangıç derişimimiz $0.6 \text{ M}$ idi. Su ekleyerek hacmi $200 \text{ mL}$'den $500 \text{ mL}$'ye çıkardığımızda derişimin azalmasını bekleriz. Hesapladığımız $0.24 \text{ M}$ değeri, $0.6 \text{ M}$'den daha küçük olduğu için sonucumuz mantıklıdır.
Yeni oluşan çözeltinin molar derişimi $0.24 \text{ M}$ olur.
Cevap B seçeneğidir.