Bir titrasyon deneyinde aşağıdaki veriler elde ediliyor:
- Kullanılan asit hacmi: 30 mL
- Kullanılan baz hacmi: 45 mL
- Baz derişimi: 0,2 M
- Asit değerliği: 2
- Baz değerliği: 1
Buna göre asit çözeltisinin derişimi kaç M'dır?
Sevgili öğrenciler, bu titrasyon sorusunu çözmek için asit ve bazların eşdeğerlik noktasındaki ilişkisini gösteren temel formülü kullanacağız. Bu formül, bir titrasyonda asit ve bazın birbirini tamamen nötralize ettiği noktada geçerlidir. Adım adım ilerleyelim:
Soruda bize verilen değerleri ve bulmamız gerekeni listeleyelim. Bu, problemi daha net görmemizi sağlar:
Kullanılan asit hacmi ($V_a$): $30 \text{ mL}$
Kullanılan baz hacmi ($V_b$): $45 \text{ mL}$
Baz derişimi ($M_b$): $0,2 \text{ M}$
Asit değerliği ($z_a$): $2$
Baz değerliği ($z_b$): $1$
İstenen: Asit derişimi ($M_a$)
Titrasyon deneylerinde, eşdeğerlik noktasında asidin eşdeğer gram sayısı bazın eşdeğer gram sayısına eşittir. Bu durumu matematiksel olarak ifade eden formül şöyledir:
$M_a \cdot V_a \cdot z_a = M_b \cdot V_b \cdot z_b$
Burada:
$M$: Derişim (Molarite)
$V$: Hacim
$z$: Değerlik (tesir değerliğidir, yani asidin verdiği $H^+$ iyonu sayısı veya bazın verdiği $OH^-$ iyonu sayısıdır.)
Şimdi 1. adımda belirlediğimiz değerleri formülümüze dikkatlice yerleştirelim:
$M_a \cdot 30 \text{ mL} \cdot 2 = 0,2 \text{ M} \cdot 45 \text{ mL} \cdot 1$
Gördüğünüz gibi, hacim birimlerinin (mL) her iki tarafta da aynı olması sayesinde birim dönüşümü yapmamıza gerek kalmaz. Eğer farklı birimlerde olsalardı, aynı birime çevirmemiz gerekirdi.
Şimdi denklemin her iki tarafındaki çarpma işlemlerini yapalım:
$M_a \cdot (30 \cdot 2) = (0,2 \cdot 45 \cdot 1)$
$M_a \cdot 60 = 9$
Şimdi $M_a$'yı yalnız bırakmak için her iki tarafı $60$'a bölelim:
$M_a = \frac{9}{60}$
$M_a = 0,15 \text{ M}$
Buna göre asit çözeltisinin derişimi $0,15 \text{ M}$ olarak bulunur.
Cevap A seçeneğidir.
