0,1 M 100 mL NaCl çözeltisi ile 0,1 M 100 mL CaCl₂ çözeltisi karıştırılıyor. Oluşan çözeltideki Cl⁻ iyonu derişimi kaç mol/L'dir?
A) 0,1
B) 0,15
C) 0,2
D) 0,3
Sevgili öğrenciler, bu tür bir soruda, farklı çözeltilerdeki aynı iyonun toplam miktarını bulup, karışımın toplam hacmine bölerek son derişimi hesaplamamız gerekir. Adım adım ilerleyelim:
- 1. NaCl Çözeltisindeki Cl⁻ İyonu Miktarını Hesaplayalım:
- Öncelikle, molarite (derişim) formülünü hatırlayalım: $M = \frac{n}{V}$ (mol/L). Burada $n$ mol sayısını, $V$ ise hacmi (Litre cinsinden) ifade eder.
- NaCl çözeltisinin derişimi $0,1 \text{ M}$ ve hacmi $100 \text{ mL}$'dir. Hacmi Litre'ye çevirelim: $100 \text{ mL} = 0,1 \text{ L}$.
- NaCl'nin mol sayısını bulalım: $n_{NaCl} = M_{NaCl} \times V_{NaCl} = 0,1 \text{ mol/L} \times 0,1 \text{ L} = 0,01 \text{ mol}$.
- NaCl suda çözündüğünde aşağıdaki gibi iyonlaşır: $\text{NaCl(aq)} \rightarrow \text{Na}^+\text{(aq)} + \text{Cl}^-\text{(aq)}$.
- Gördüğümüz gibi, $1 \text{ mol}$ NaCl'den $1 \text{ mol}$ Cl⁻ iyonu oluşur. Bu durumda, $0,01 \text{ mol}$ NaCl'den $0,01 \text{ mol}$ Cl⁻ iyonu gelir.
- Yani, $n_{\text{Cl}^-\text{ (NaCl'den)}} = 0,01 \text{ mol}$.
- 2. CaCl₂ Çözeltisindeki Cl⁻ İyonu Miktarını Hesaplayalım:
- CaCl₂ çözeltisinin derişimi $0,1 \text{ M}$ ve hacmi $100 \text{ mL}$'dir. Hacmi Litre'ye çevirelim: $100 \text{ mL} = 0,1 \text{ L}$.
- CaCl₂'nin mol sayısını bulalım: $n_{CaCl_2} = M_{CaCl_2} \times V_{CaCl_2} = 0,1 \text{ mol/L} \times 0,1 \text{ L} = 0,01 \text{ mol}$.
- CaCl₂ suda çözündüğünde aşağıdaki gibi iyonlaşır: $\text{CaCl}_2\text{(aq)} \rightarrow \text{Ca}^{2+}\text{(aq)} + 2\text{Cl}^-\text{(aq)}$.
- Burada önemli bir nokta var! $1 \text{ mol}$ CaCl₂'den $2 \text{ mol}$ Cl⁻ iyonu oluşur. Bu durumda, $0,01 \text{ mol}$ CaCl₂'den $2 \times 0,01 \text{ mol} = 0,02 \text{ mol}$ Cl⁻ iyonu gelir.
- Yani, $n_{\text{Cl}^-\text{ (CaCl}_2\text{'den)}} = 0,02 \text{ mol}$.
- 3. Toplam Cl⁻ İyonu Miktarını Bulalım:
- İki çözeltiden gelen Cl⁻ iyonlarının toplam mol sayısını toplayalım:
- $n_{\text{Cl}^-\text{ (toplam)}} = n_{\text{Cl}^-\text{ (NaCl'den)}} + n_{\text{Cl}^-\text{ (CaCl}_2\text{'den)}} = 0,01 \text{ mol} + 0,02 \text{ mol} = 0,03 \text{ mol}$.
- 4. Karışımın Toplam Hacmini Bulalım:
- İki çözelti karıştırıldığında hacimler toplanır (hacim değişimi ihmal edilir):
- $V_{\text{toplam}} = V_{NaCl} + V_{CaCl_2} = 100 \text{ mL} + 100 \text{ mL} = 200 \text{ mL}$.
- Bu hacmi Litre'ye çevirelim: $200 \text{ mL} = 0,2 \text{ L}$.
- 5. Oluşan Çözeltideki Cl⁻ İyonu Derişimini Hesaplayalım:
- Son olarak, toplam Cl⁻ iyonu mol sayısını toplam hacme bölerek derişimi bulalım:
- $[Cl^-]_{\text{son}} = \frac{n_{\text{Cl}^-\text{ (toplam)}}}{V_{\text{toplam}}} = \frac{0,03 \text{ mol}}{0,2 \text{ L}} = 0,15 \text{ mol/L}$.
Gördüğünüz gibi, dikkatli adımlarla doğru sonuca ulaştık!
Cevap B seçeneğidir.
