Bir öğrenci laboratuvarda 0,1 M 200 mL HCl çözeltisi hazırlamak istiyor. Derişik HCl çözeltisinin yoğunluğu 1,18 g/mL ve kütlece %36'lık olduğuna göre, bu çözeltiden kaç mL almalıdır? (HCl: 36,5 g/mol)
A) 1,2
B) 1,7
C) 2,3
D) 3,1
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, laboratuvarda belirli bir derişim ve hacimde bir çözelti hazırlamak için elimizdeki derişik çözeltiden ne kadar almamız gerektiğini hesaplayacağız. Bu tür hesaplamalar, kimya laboratuvarında sıkça karşımıza çıkar ve doğru sonuçlar elde etmek için dikkatli olmamız gerekir. Hadi adım adım ilerleyelim!
- Adım 1: Hazırlanması İstenen Çözeltideki HCl Mol Sayısını Bulma
- Öncelikle, hazırlamak istediğimiz $0,1$ M $200$ mL HCl çözeltisinde ne kadar HCl maddesi olması gerektiğini hesaplayalım.
- Molarite ($M$) formülü: $M = \frac{\text{mol sayısı (n)}}{\text{hacim (V, L cinsinden)}}$
- Bize verilenler: $M = 0,1$ mol/L ve $V = 200$ mL.
- Hacmi litreye çevirelim: $200 \text{ mL} = 0,2 \text{ L}$.
- Şimdi mol sayısını hesaplayalım: $n = M \times V = 0,1 \text{ mol/L} \times 0,2 \text{ L} = 0,02 \text{ mol HCl}$.
- Yani, $200$ mL $0,1$ M HCl çözeltisi hazırlamak için $0,02$ mol HCl'ye ihtiyacımız var.
- Adım 2: Derişik HCl Çözeltisinin Molaritesini Hesaplama
- Elimizdeki derişik HCl çözeltisinin yoğunluğu $1,18$ g/mL ve kütlece $\%36$'lık olduğunu biliyoruz. HCl'nin molar kütlesi $36,5$ g/mol'dür.
- Derişik çözeltilerin molaritesini hesaplamak için pratik bir formül kullanabiliriz: $M_{\text{derişik}} = \frac{\% \times \rho \times 10}{M_A}$.
- Burada:
- $\% = 36$ (kütlece yüzde)
- $\rho = 1,18$ g/mL (yoğunluk)
- $M_A = 36,5$ g/mol (HCl'nin molar kütlesi)
- Formülde yerine koyalım: $M_{\text{derişik}} = \frac{36 \times 1,18 \text{ g/mL} \times 10}{36,5 \text{ g/mol}}$.
- $M_{\text{derişik}} = \frac{424,8}{36,5} \approx 11,638$ M.
- Bu, elimizdeki derişik HCl çözeltisinin yaklaşık $11,638$ M olduğunu gösterir.
- Adım 3: Seyreltme Formülünü Kullanarak Gerekli Hacmi Bulma
- Bir çözeltiyi seyreltirken, çözünen maddenin mol sayısı değişmez. Bu nedenle $M_1V_1 = M_2V_2$ formülünü kullanabiliriz.
- Burada:
- $M_1 = 11,638$ M (derişik çözeltinin molaritesi)
- $V_1 = ?$ (derişik çözeltiden almamız gereken hacim, mL cinsinden)
- $M_2 = 0,1$ M (hazırlamak istediğimiz çözeltinin molaritesi)
- $V_2 = 200$ mL (hazırlamak istediğimiz çözeltinin hacmi)
- Formülde değerleri yerine koyalım: $11,638 \text{ M} \times V_1 = 0,1 \text{ M} \times 200 \text{ mL}$.
- $11,638 \times V_1 = 20$.
- $V_1 = \frac{20}{11,638} \approx 1,718$ mL.
- Bu durumda, derişik HCl çözeltisinden yaklaşık $1,718$ mL almamız gerekmektedir. Seçeneklere baktığımızda, en yakın değer $1,7$ mL'dir.
Bu hesaplamalar bize, laboratuvarda hassas ve doğru bir şekilde çözelti hazırlamak için ne kadar derişik madde kullanmamız gerektiğini gösterir. Unutmayın, derişik asitlerle çalışırken her zaman güvenlik önlemlerini almayı ihmal etmeyin!
Cevap B seçeneğidir.
