14,9 gram \( KCl \) kullanılarak 200 mL çözelti hazırlanıyor. Bu çözeltideki \( Cl^- \) iyonlarının molar konsantrasyonu kaçtır? (K: 39, Cl: 35,5 g/mol)
A) 0,5 M
B) 1,0 M
C) 1,5 M
D) 2,0 M
Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim. Bir çözeltideki iyon konsantrasyonunu bulmak için öncelikle çözünen maddenin mol sayısını ve çözeltinin hacmini bilmemiz gerekir. İşte adımlarımız:
- 1. Adım: $KCl$ 'nin Molar Kütlesini Hesaplayalım.
- Molar kütle, bir maddenin bir molünün gram cinsinden kütlesidir. $KCl$ için potasyum (K) ve klor (Cl) atomlarının molar kütlelerini toplamamız gerekir.
- Verilenler: K: $39 \text{ g/mol}$, Cl: $35,5 \text{ g/mol}$
- $M_{KCl} = M_K + M_{Cl} = 39 \text{ g/mol} + 35,5 \text{ g/mol} = 74,5 \text{ g/mol}$
- Yani, bir mol $KCl$, $74,5$ gramdır.
- 2. Adım: $14,9$ gram $KCl$ 'nin Mol Sayısını Bulalım.
- Mol sayısı, maddenin kütlesinin molar kütlesine bölünmesiyle bulunur.
- $n_{KCl} = \frac{\text{kütle}}{\text{molar kütle}} = \frac{14,9 \text{ g}}{74,5 \text{ g/mol}} = 0,2 \text{ mol}$
- Bu, hazırladığımız çözeltide $0,2$ mol $KCl$ bulunduğunu gösterir.
- 3. Adım: $KCl$ 'nin Suda Çözünmesini ve $Cl^-$ İyonlarının Mol Sayısını Belirleyelim.
- $KCl$ iyonik bir bileşiktir ve suda tamamen çözünerek iyonlarına ayrışır. Bu ayrışma denklemi şöyledir:
- $KCl(s) \rightarrow K^+(aq) + Cl^-(aq)$
- Bu denklemden de görüldüğü gibi, her bir mol $KCl$ çözündüğünde, bir mol $K^+$ iyonu ve bir mol $Cl^-$ iyonu oluşur.
- Dolayısıyla, $0,2$ mol $KCl$ çözündüğünde $0,2$ mol $Cl^-$ iyonu oluşur.
- $n_{Cl^-} = 0,2 \text{ mol}$
- 4. Adım: Çözeltinin Hacmini Litre Cinsinden İfade Edelim.
- Molar konsantrasyon (molarite) hesaplamalarında hacim birimi litre (L) olmalıdır.
- Verilen hacim: $200 \text{ mL}$
- $1 \text{ L} = 1000 \text{ mL}$ olduğundan, $200 \text{ mL} = \frac{200}{1000} \text{ L} = 0,2 \text{ L}$
- 5. Adım: $Cl^-$ İyonlarının Molar Konsantrasyonunu Hesaplayalım.
- Molar konsantrasyon (Molarite, M), çözünen maddenin mol sayısının çözeltinin litre cinsinden hacmine bölünmesiyle bulunur.
- $M_{Cl^-} = \frac{n_{Cl^-}}{V_{\text{çözelti}}} = \frac{0,2 \text{ mol}}{0,2 \text{ L}} = 1,0 \text{ mol/L}$
- Bu da $1,0 \text{ M}$ anlamına gelir.
Bu adımları takip ederek, çözeltideki $Cl^-$ iyonlarının molar konsantrasyonunun $1,0 \text{ M}$ olduğunu bulduk.
Cevap B seçeneğidir.
