Titrasyon soruları nasıl çözülür Test 1

H₂SO₄ çözeltisinin 20 mL'sini nötralleştirmek için 0,1 M NaOH çözeltisinden 80 mL kullanılıyor. H₂SO₄ çözeltisinin derişimi kaç M'dır?

A) 0,1 M
B) 0,2 M
C) 0,3 M
D) 0,4 M

Bu soruda, bir asit-baz titrasyonu problemiyle karşı karşıyayız. Titrasyon, bilinmeyen derişimli bir çözeltinin derişimini, bilinen derişimli başka bir çözelti kullanarak belirleme yöntemidir. Nötralleşme noktasında, asitten gelen $H^+$ iyonlarının mol sayısı, bazdan gelen $OH^-$ iyonlarının mol sayısına eşit olur. Bu prensibi kullanarak H₂SO₄ çözeltisinin derişimini bulacağız.

• 1. Verilen Bilgileri ve İsteneni Belirleyelim:

  Soruda bize şu bilgiler verilmiştir:

  H₂SO₄ çözeltisinin hacmi ($V_a$) = 20 mL = $20 \times 10^{-3}$ L = 0,020 L

  NaOH çözeltisinin derişimi ($M_b$) = 0,1 M

  NaOH çözeltisinin hacmi ($V_b$) = 80 mL = $80 \times 10^{-3}$ L = 0,080 L

  Bizden H₂SO₄ çözeltisinin derişimi ($M_a$) istenmektedir.

• 2. Asit ve Bazın Tesir Değerliklerini (n) Bulalım:

  Tesir değeri, bir asidin saldığı $H^+$ iyonu sayısını veya bir bazın saldığı $OH^-$ iyonu sayısını ifade eder.

  H₂SO₄ (sülfürik asit) kuvvetli bir asittir ve suda iki tane $H^+$ iyonu verir. Bu yüzden H₂SO₄'ün tesir değerliğimiz ($n_a$) = 2'dir. Denklem: $H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$

  NaOH (sodyum hidroksit) kuvvetli bir bazdır ve suda bir tane $OH^-$ iyonu verir. Bu yüzden NaOH'ın tesir değerliğimiz ($n_b$) = 1'dir. Denklem: $NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-$

• 3. Nötralleşme Formülünü Kullanalım:

  Nötralleşme noktasında, asitten gelen $H^+$ iyonlarının mol sayısı, bazdan gelen $OH^-$ iyonlarının mol sayısına eşittir. Bu durumu ifade eden genel titrasyon formülü şöyledir:

  $M_a \cdot V_a \cdot n_a = M_b \cdot V_b \cdot n_b$

  Bu formüldeki terimler şunlardır:

  $M_a$: Asidin derişimi (Molarite)

  $V_a$: Asidin hacmi (Litre)

  $n_a$: Asidin tesir değerliğidir (bir molekülün saldığı $H^+$ iyonu sayısı)

  $M_b$: Bazın derişimi (Molarite)

  $V_b$: Bazın hacmi (Litre)

  $n_b$: Bazın tesir değerliğidir (bir molekülün saldığı $OH^-$ iyonu sayısı)

• 4. Değerleri Formülde Yerine Koyalım ve H₂SO₄ Derişimini Hesaplayalım:

  Şimdi belirlediğimiz tüm değerleri formüle yerleştirelim:

  $(M_a) \cdot (0,020 \text{ L}) \cdot (2) = (0,1 \text{ M}) \cdot (0,080 \text{ L}) \cdot (1)$

  Denklemi basitleştirelim:

  $M_a \cdot 0,040 = 0,008$

  $M_a$'yı yalnız bırakmak için her iki tarafı 0,040'a bölelim:

  $M_a = \frac{0,008}{0,040}$

  $M_a = 0,2 \text{ M}$

Buna göre, H₂SO₄ çözeltisinin derişimi 0,2 M'dır.

Cevap B seçeneğidir.