Sevgili öğrenciler, bu soruda kütlece yüzde derişimi ve yoğunluğu bilinen bir çözeltinin molar derişimini hesaplayacağız. Molar derişim, bir litre çözeltide çözünmüş maddenin mol sayısını ifade eder. Adım adım ilerleyelim:
Kütlece $20\%$ oranında $NaOH$ içeren bir çözelti demek, her $100 \text{ g}$ çözeltide $20 \text{ g}$ $NaOH$ (çözünen madde) bulunduğu anlamına gelir. Hesaplamalarımızı kolaylaştırmak için $100 \text{ g}$ çözelti üzerinden ilerleyelim. Yani, kabul ettiğimiz çözelti kütlesi $100 \text{ g}$'dır ve bu çözeltinin içinde $20 \text{ g}$ $NaOH$ vardır.
Molar derişimi bulmak için çözünen maddenin mol sayısına ihtiyacımız var. $NaOH$'ın kütlesi $20 \text{ g}$ ve molar kütlesi $40 \text{ g/mol}$ olarak verilmiştir. Mol sayısı ($n$) formülü şöyledir:
$n = \frac{\text{kütle}}{\text{molar kütle}}$
Bu formülü kullanarak $NaOH$'ın mol sayısını hesaplayalım:
$n_{NaOH} = \frac{20 \text{ g}}{40 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol}$
Molar derişim için çözeltinin hacmini litre cinsinden bilmemiz gerekir. Çözeltinin kütlesini $100 \text{ g}$ olarak kabul etmiştik ve çözeltinin yoğunluğu $d = 1.2 \text{ g/mL}$ olarak verilmiştir. Hacim ($V$) formülü şöyledir:
$V = \frac{\text{kütle}}{\text{yoğunluk}}$
Bu formülü kullanarak çözeltinin hacmini hesaplayalım:
$V_{\text{çözelti}} = \frac{100 \text{ g}}{1.2 \text{ g/mL}} \approx 83.33 \text{ mL}$
Şimdi bu hacmi litreye çevirmemiz gerekiyor. $1 \text{ L} = 1000 \text{ mL}$ olduğu için:
$V_{\text{çözelti}} = 83.33 \text{ mL} \times \frac{1 \text{ L}}{1000 \text{ mL}} \approx 0.08333 \text{ L}$
Artık çözünen $NaOH$'ın mol sayısını ($0.5 \text{ mol}$) ve çözeltinin hacmini litre cinsinden ($0.08333 \text{ L}$) biliyoruz. Molar derişim ($M$) formülü şöyledir:
$M = \frac{\text{çözünen mol sayısı}}{\text{çözelti hacmi (L)}}$
Bu formülü kullanarak molar derişimi hesaplayalım:
$M = \frac{0.5 \text{ mol}}{0.08333 \text{ L}} = 6.0 \text{ M}$
Böylece, kütlece $20\%$ oranında $NaOH$ içeren çözeltinin molar derişiminin $6.0 \text{ M}$ olduğunu bulduk.
Cevap C seçeneğidir.
