Fizik deneyinde kullanılmak üzere 250 mL 0,8 M NaOH çözeltisi ile 750 mL 0,4 M NaOH çözeltisi karıştırılıyor. Son çözeltideki NaOH molaritesi kaçtır?
A) 0,50 MBu problemde, farklı derişim ve hacimlerdeki iki NaOH çözeltisini karıştırarak oluşan yeni çözeltinin molaritesini bulmamız isteniyor. Çözeltiler karıştırıldığında, çözünen madde miktarları (mol sayıları) toplanır ve toplam hacim de toplanır. Son molariteyi bulmak için toplam mol sayısını toplam hacme bölmemiz gerekir. Haydi adım adım bu çözeltiyi inceleyelim!
Molarite (M), çözünen maddenin mol sayısının (n) çözeltinin hacmine (V, litre cinsinden) bölünmesiyle bulunur: $M = \frac{n}{V}$. Buradan mol sayısını $n = M \times V$ formülüyle hesaplayabiliriz.
Birinci çözeltinin hacmi $V_1 = 250 \text{ mL}$. Molarite hesaplamalarında hacmi litre cinsinden kullanmamız gerektiği için, $250 \text{ mL}$'yi litreye çevirelim: $V_1 = 0,250 \text{ L}$.
Birinci çözeltinin molaritesi $M_1 = 0,8 \text{ M}$.
Şimdi birinci çözeltideki NaOH mol sayısını hesaplayalım: $n_1 = M_1 \times V_1 = 0,8 \text{ M} \times 0,250 \text{ L} = 0,2 \text{ mol}$.
Aynı formülü kullanarak ikinci çözeltideki NaOH mol sayısını bulalım.
İkinci çözeltinin hacmi $V_2 = 750 \text{ mL}$. Bunu da litreye çevirelim: $V_2 = 0,750 \text{ L}$.
İkinci çözeltinin molaritesi $M_2 = 0,4 \text{ M}$.
İkinci çözeltideki NaOH mol sayısı: $n_2 = M_2 \times V_2 = 0,4 \text{ M} \times 0,750 \text{ L} = 0,3 \text{ mol}$.
İki çözelti karıştırıldığında, çözünen NaOH'in toplam mol sayısı, her bir çözeltideki mol sayılarının toplamına eşit olacaktır.
Toplam NaOH mol sayısı $n_{\text{toplam}} = n_1 + n_2 = 0,2 \text{ mol} + 0,3 \text{ mol} = 0,5 \text{ mol}$.
Çözeltiler karıştırıldığında, hacimlerin toplanabilir olduğunu varsayarız (genellikle bu tür problemlerde bu varsayım yapılır).
Toplam hacim $V_{\text{toplam}} = V_1 + V_2 = 0,250 \text{ L} + 0,750 \text{ L} = 1,000 \text{ L}$.
Son çözeltinin molaritesi, toplam mol sayısının toplam hacme bölünmesiyle bulunur.
Son molarite $M_{\text{son}} = \frac{n_{\text{toplam}}}{V_{\text{toplam}}} = \frac{0,5 \text{ mol}}{1,000 \text{ L}} = 0,5 \text{ M}$.
Bu adımları takip ederek, son çözeltideki NaOH molaritesinin $0,5 \text{ M}$ olduğunu bulduk.
Cevap A seçeneğidir.