11. sınıf kimya 2. dönem 1. yazılı 3. senaryo Test 2

$25 \text{ }^\circ C$'de $X$ katısının sudaki çözünürlüğü $20 \text{ g/100 g su}$'dur. Buna göre, $25 \text{ }^\circ C$'de $300$ gram su ile $70$ gram $X$ katısı karıştırıldığında oluşan çözelti için aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Çözelti doymamıştır.

B) Çözelti aşırı doymuştur.

C) Çözeltinin kütlece %$20$'si $X$ katısıdır.

D) Çözeltide $10$ gram $X$ katısı çözünmeden kalır.

E) Çözeltide $20$ gram $X$ katısı çözünmeden kalır.

Sevgili öğrenciler, bu soru bir maddenin çözünürlüğü ve doygun çözeltilerle ilgili temel bir kimya problemidir. Adım adım ilerleyerek doğru cevabı bulalım:

• Adım 1: Çözünürlük bilgisini anlama

  Soruda verilen bilgiye göre, $25 \text{ }^\circ C$'de $X$ katısının sudaki çözünürlüğü $20 \text{ g/100 g su}$'dur. Bu ne anlama geliyor? Bu, $25 \text{ }^\circ C$'de $100$ gram suyun en fazla $20$ gram $X$ katısını çözebileceği anlamına gelir. Daha fazla $X$ eklenirse, fazlası çözünmeden dibe çöker ve çözelti doygun hale gelir.

• Adım 2: Verilen su miktarı için çözünebilecek maksimum $X$ miktarını hesaplama

  Bizim elimizde $300$ gram su var. $100$ gram su $20$ gram $X$ çözebiliyorsa, $300$ gram su ne kadar $X$ çözebilir? Bir oran orantı kurarak bunu kolayca bulabiliriz:

  $\frac{20 \text{ g X}}{100 \text{ g su}} = \frac{\text{Çözünecek X kütlesi}}{300 \text{ g su}}$

  Buradan çözünecek $X$ kütlesini hesaplarsak:

  $\text{Çözünecek X kütlesi} = \frac{20 \text{ g X} \times 300 \text{ g su}}{100 \text{ g su}} = 20 \times 3 = 60 \text{ g X}$

  Yani, $300$ gram su, $25 \text{ }^\circ C$'de en fazla $60$ gram $X$ katısını çözebilir.

• Adım 3: Eklenen $X$ miktarı ile çözünebilecek maksimum $X$ miktarını karşılaştırma

  Biz çözeltiye $70$ gram $X$ katısı ekledik. Ancak $300$ gram su en fazla $60$ gram $X$ çözebiliyor. Eklediğimiz $X$ miktarı ($70 \text{ g}$), suyun çözebileceği maksimum miktardan ($60 \text{ g}$) daha fazladır.

• Adım 4: Çözünmeden kalan $X$ miktarını belirleme

  Toplam $70$ gram $X$ ekledik ve bunun $60$ gramı çözündü. Geriye kalan $X$ miktarı çözünmeden kalacaktır:

  Çözünmeden kalan $X$ kütlesi = Eklenen $X$ kütlesi - Çözünen $X$ kütlesi

  Çözünmeden kalan $X$ kütlesi = $70 \text{ g} - 60 \text{ g} = 10 \text{ g}$

  Bu durumda, çözelti doygun hale gelmiş ve $10$ gram $X$ katısı çözünmeden kabın dibinde kalmıştır.

• Adım 5: Seçenekleri değerlendirme

  • A) Çözelti doymamıştır. Yanlış. $300$ gram su $60$ gram $X$ çözebilirken, $70$ gram $X$ eklenmiş ve fazlası çökmüştür. Bu durum çözeltinin doygun olduğunu gösterir.
  • B) Çözelti aşırı doymuştur. Yanlış. Aşırı doymuş çözeltiler özel koşullarda (genellikle doygun çözeltinin dikkatlice soğutulmasıyla) elde edilir. Burada sadece fazla madde eklenmiş, bu durumda doygun çözelti ve dibinde katı oluşur.
  • C) Çözeltinin kütlece %$20$'si $X$ katısıdır. Yanlış. Çözeltinin kütlesi = Çözünen $X$ ($60 \text{ g}$) + Su ($300 \text{ g}$) = $360 \text{ g}$. Kütlece yüzde = $\frac{60 \text{ g}}{360 \text{ g}} \times 100 \approx 16.67\%$ olurdu.
  • D) Çözeltide $10$ gram $X$ katısı çözünmeden kalır. Doğru. Hesaplamalarımız sonucunda $10$ gram $X$ katısının çözünmeden kaldığını bulduk.
  • E) Çözeltide $20$ gram $X$ katısı çözünmeden kalır. Yanlış. Hesaplamalarımız sonucunda $10$ gram $X$ katısının çözünmeden kaldığını bulduk.

Cevap D seçeneğidir.