Titrasyon soruları nasıl çözülür Test 1

0,15 M 300 mL H₃PO₄ çözeltisini tamamen nötralleştirmek için 0,1 M Ca(OH)₂ çözeltisinden kaç mL gerekir?

A) 300 mL
B) 450 mL
C) 600 mL
D) 675 mL

Sevgili öğrenciler, bu tür bir nötralleşme problemini çözmek için adım adım ilerleyelim. Kimyasal reaksiyonları anlamak ve denklemleri doğru bir şekilde denkleştirmek, bu tür hesaplamaların anahtarıdır. Haydi başlayalım!

• 1. Adım: Nötralleşme Tepkimesini Yazın ve Denkleştirin

  Öncelikle, H₃PO₄ (fosforik asit) ve Ca(OH)₂ (kalsiyum hidroksit) arasındaki nötralleşme tepkimesini yazmamız ve denkleştirmemiz gerekiyor. H₃PO₄ üç protonlu bir asit (3 H⁺ iyonu verirken), Ca(OH)₂ ise iki hidroksitli bir bazdır (2 OH⁻ iyonu verir). Tam nötralleşme için, asitten gelen H⁺ iyonlarının sayısı bazdan gelen OH⁻ iyonlarının sayısına eşit olmalıdır.

  Denkleştirilmiş tepkime şu şekildedir:

  $2\text{H}_3\text{PO}_4 (aq) + 3\text{Ca}(\text{OH})_2 (aq) \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 (s) + 6\text{H}_2\text{O} (l)$

  Bu denklem bize, 2 mol H₃PO₄'ü nötralleştirmek için 3 mol Ca(OH)₂ gerektiğini gösteriyor. Bu oran, hesaplamalarımız için çok önemlidir.

• 2. Adım: H₃PO₄'ün Mol Sayısını Hesaplayın

  Bize verilen H₃PO₄ çözeltisinin molaritesi ($M$) ve hacmi ($V$) biliniyor. Mol sayısını ($n$) bulmak için $n = M \times V$ formülünü kullanacağız. Hacmi litreye çevirmeyi unutmayın.

  • H₃PO₄ molaritesi ($M_{\text{H}_3\text{PO}_4}$): $0,15 \text{ M}$
  • H₃PO₄ hacmi ($V_{\text{H}_3\text{PO}_4}$): $300 \text{ mL} = 0,300 \text{ L}$

  $n_{\text{H}_3\text{PO}_4} = 0,15 \text{ mol/L} \times 0,300 \text{ L} = 0,045 \text{ mol}$

  Demek ki, çözeltimizde $0,045 \text{ mol}$ H₃PO₄ bulunuyor.

• 3. Adım: Gerekli Ca(OH)₂ Mol Sayısını Hesaplayın

  Denkleştirilmiş tepkimeye göre, $2 \text{ mol}$ H₃PO₄ için $3 \text{ mol}$ Ca(OH)₂ gerekiyordu. Şimdi elimizdeki H₃PO₄ mol sayısına karşılık ne kadar Ca(OH)₂ gerektiğini bulalım.

  Oran: $\frac{n_{\text{Ca(OH)}_2}}{n_{\text{H}_3\text{PO}_4}} = \frac{3}{2}$

  $n_{\text{Ca(OH)}_2} = n_{\text{H}_3\text{PO}_4} \times \frac{3}{2}$

  $n_{\text{Ca(OH)}_2} = 0,045 \text{ mol} \times \frac{3}{2} = 0,045 \text{ mol} \times 1,5 = 0,0675 \text{ mol}$

  Bu durumda, H₃PO₄'ü tamamen nötralleştirmek için $0,0675 \text{ mol}$ Ca(OH)₂'ye ihtiyacımız var.

• 4. Adım: Gerekli Ca(OH)₂ Çözeltisinin Hacmini Hesaplayın

  Ca(OH)₂'nin mol sayısını ve molaritesini biliyoruz. Şimdi hacmini bulmak için yine $V = n / M$ formülünü kullanacağız.

  • Gerekli Ca(OH)₂ mol sayısı ($n_{\text{Ca(OH)}_2}$): $0,0675 \text{ mol}$
  • Ca(OH)₂ molaritesi ($M_{\text{Ca(OH)}_2}$): $0,1 \text{ M}$

  $V_{\text{Ca(OH)}_2} = \frac{0,0675 \text{ mol}}{0,1 \text{ mol/L}} = 0,675 \text{ L}$

  Soruda hacim mL cinsinden istendiği için, litreyi mililitreye çevirelim:

  $V_{\text{Ca(OH)}_2} = 0,675 \text{ L} \times 1000 \text{ mL/L} = 675 \text{ mL}$

Böylece, $0,15 \text{ M}$ $300 \text{ mL}$ H₃PO₄ çözeltisini tamamen nötralleştirmek için $0,1 \text{ M}$ Ca(OH)₂ çözeltisinden $675 \text{ mL}$ gerektiğini bulmuş olduk.

Cevap D seçeneğidir.