TYT kimya Test 1

Bir öğrenci laboratuvarda 0,1 M 200 mL HCl çözeltisi hazırlamak istiyor. Derişik HCl çözeltisinin özkütlesi 1,19 g/mL ve kütlece %37 saflıkta olduğuna göre, bu çözeltiyi hazırlamak için kaç mL derişik HCl çözeltisi kullanılmalıdır? (HCl: 36,5 g/mol)

A) 1,66
B) 3,32
C) 6,64
D) 8,30

Bu soruda, laboratuvarda belirli bir derişimde ve hacimde bir çözelti hazırlamak için elimizdeki derişik çözeltiden ne kadar almamız gerektiğini hesaplayacağız. Bu tür hesaplamalar, kimya laboratuvarlarında sıkça karşımıza çıkar ve doğru sonuçlar elde etmek için dikkatli olmamız gerekir. Haydi adım adım ilerleyelim!

• Adım 1: Hazırlamak istediğimiz çözeltide kaç mol HCl olması gerektiğini bulalım.

  Hedefimiz 0,1 M 200 mL HCl çözeltisi hazırlamak. Molarite (M), çözeltinin 1 litresindeki mol sayısını ifade eder. Bu nedenle, öncelikle hacmi litreye çevirmeliyiz:

  $V_{son} = 200 \text{ mL} = 0.2 \text{ L}$

  Şimdi mol sayısını hesaplayabiliriz:

  $n_{HCl} = M_{son} \times V_{son}$

  $n_{HCl} = 0.1 \text{ mol/L} \times 0.2 \text{ L}$

  $n_{HCl} = 0.02 \text{ mol}$

  Yani, 200 mL 0,1 M HCl çözeltisi hazırlamak için 0,02 mol HCl'ye ihtiyacımız var.

• Adım 2: Derişik HCl çözeltisinin molaritesini (derişimini) hesaplayalım.

  Elimizdeki derişik HCl çözeltisinin özkütlesi ($1.19 \text{ g/mL}$) ve kütlece saflık yüzdesi ($%37$) verilmiş. Bu bilgilerle derişik çözeltinin molaritesini bulmalıyız. Genellikle 1 litre (1000 mL) çözelti üzerinden hesap yapmak pratik bir yoldur:

  1 litre (1000 mL) derişik HCl çözeltisinin kütlesi:

  $m_{çözelti} = \rho \times V_{çözelti} = 1.19 \text{ g/mL} \times 1000 \text{ mL} = 1190 \text{ g}$

  Bu 1190 g çözeltinin %37'si saf HCl'dir. Saf HCl'nin kütlesi:

  $m_{HCl (saf)} = 1190 \text{ g} \times 0.37 = 440.3 \text{ g}$

  Şimdi bu saf HCl'nin mol sayısını bulalım. (HCl: $36.5 \text{ g/mol}$):

  $n_{HCl (derişik)} = \frac{m_{HCl (saf)}}{M_A} = \frac{440.3 \text{ g}}{36.5 \text{ g/mol}} \approx 12.063 \text{ mol}$

  Bu mol sayısı 1 litre derişik çözeltide bulunduğundan, derişik çözeltinin molaritesi:

  $M_{derişik} = \frac{n_{HCl (derişik)}}{V_{çözelti (L)}} = \frac{12.063 \text{ mol}}{1 \text{ L}} \approx 12.063 \text{ M}$

  Gördüğümüz gibi, derişik HCl çözeltimiz yaklaşık $12.063 \text{ M}$'dir.

• Adım 3: Seyreltme formülünü kullanarak ne kadar derişik HCl çözeltisi almamız gerektiğini bulalım.

  Bir çözeltiyi seyreltirken, çözünen maddenin mol sayısı değişmez. Bu nedenle seyreltme formülünü kullanabiliriz:

  $M_{derişik} \times V_{derişik} = M_{son} \times V_{son}$

  Burada $M_{derişik}$ derişik çözeltinin molaritesi ($12.063 \text{ M}$), $V_{derişik}$ kullanılacak derişik çözelti hacmi (bilinmeyen), $M_{son}$ hazırlanacak çözeltinin molaritesi ($0.1 \text{ M}$) ve $V_{son}$ hazırlanacak çözeltinin hacmi ($200 \text{ mL}$) olarak tanımlanır.

  Formülde yerine koyalım:

  $12.063 \text{ M} \times V_{derişik} = 0.1 \text{ M} \times 200 \text{ mL}$

  $V_{derişik} = \frac{0.1 \text{ M} \times 200 \text{ mL}}{12.063 \text{ M}}$

  $V_{derişik} = \frac{20 \text{ mL}}{12.063}$

  $V_{derişik} \approx 1.6579 \text{ mL}$

  Sonucu en yakın iki ondalık basamağa yuvarlarsak, yaklaşık $1.66 \text{ mL}$ derişik HCl çözeltisi kullanmamız gerektiğini buluruz.

Bu hesaplamalar, laboratuvarda doğru ve güvenli bir şekilde çalışmak için çok önemlidir. Unutmayın, derişik asitlerle çalışırken her zaman dikkatli olmalı ve güvenlik önlemlerini almalısınız!

Cevap A seçeneğidir.