2 M 300 mL H₂SO₄ çözeltisi hazırlamak isteyen bir öğrenci, elindeki 6 M'lık stok çözeltiden kaç mL alıp üzerine saf su eklemelidir?
A) 50Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soru, kimyada sıkça karşılaştığımız bir çözelti hazırlama, yani seyreltme problemini ele alıyor. Seyreltme, elimizdeki daha derişik bir çözeltiden, daha az derişik (seyreltik) bir çözelti hazırlama işlemidir. Bu tür problemleri çözmek için çok basit ve kullanışlı bir formülümüz var: $M_1V_1 = M_2V_2$. Şimdi bu formülü adım adım uygulayarak sorumuzu çözelim.
Seyreltme problemlerinde kullandığımız temel formül şudur: $M_1V_1 = M_2V_2$.
Bu formüldeki terimler şunları ifade eder:
$M_1$: Başlangıçtaki (stok) çözeltinin molar derişimi (molaritesi).
$V_1$: Başlangıçtaki (stok) çözeltiden almamız gereken hacim. Bu, bizim bulmak istediğimiz değerdir.
$M_2$: Hazırlamak istediğimiz (seyreltilmiş) çözeltinin molar derişimi.
$V_2$: Hazırlamak istediğimiz (seyreltilmiş) çözeltinin toplam hacmi.
Bu formül, seyreltme sırasında çözünen madde miktarının (mol sayısının) değişmediği ilkesine dayanır. Sadece çözücü (su) ekleyerek derişimi düşürürüz.
Soruda bize verilen değerleri formüldeki yerlerine yerleştirelim:
Stok çözeltimiz 6 M $H_2SO_4$'tür. Yani, $M_1 = 6$ M.
Hazırlamak istediğimiz çözelti 2 M $H_2SO_4$'tür. Yani, $M_2 = 2$ M.
Hazırlamak istediğimiz çözeltinin hacmi 300 mL'dir. Yani, $V_2 = 300$ mL.
Bizden istenen, stok çözeltiden ne kadar almamız gerektiğidir. Yani, $V_1 = ?$
Şimdi değerleri $M_1V_1 = M_2V_2$ formülüne yerleştirelim:
$(6 \text{ M}) \times V_1 = (2 \text{ M}) \times (300 \text{ mL})$
Eşitliği $V_1$ için çözelim:
$V_1 = \frac{(2 \text{ M}) \times (300 \text{ mL})}{6 \text{ M}}$
$V_1 = \frac{600 \text{ M} \cdot \text{mL}}{6 \text{ M}}$
$V_1 = 100 \text{ mL}$
Gördüğünüz gibi, molarite birimleri birbirini götürür ve sonuç hacim birimi olan mL cinsinden çıkar. Bu da doğru yolda olduğumuzu gösterir.
Hesaplamalarımıza göre, 2 M 300 mL $H_2SO_4$ çözeltisi hazırlamak için 6 M'lık stok çözeltiden 100 mL almamız gerekmektedir. Bu 100 mL stok çözeltiyi bir ölçü kabına aldıktan sonra, toplam hacim 300 mL olana kadar üzerine saf su eklemeliyiz (yaklaşık 200 mL saf su eklenir, ancak önemli olan son hacmin 300 mL olmasıdır). Unutmayın, asitleri seyreltirken her zaman asidi yavaşça suya eklemeli ve karıştırmalısınız, asla suyu asidin üzerine eklemeyin! Bu güvenlik kuralı çok önemlidir.
Cevap B seçeneğidir.
