Bir laboratuvarda hazırlanan çözeltide 0,3 mol NaCl ve 0,2 mol CaCl₂ bulunmaktadır. Bu çözeltideki toplam klor iyonu sayısı kaçtır?
A) 3,01×10²³Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir çözeltideki farklı bileşiklerden gelen toplam klor iyonu sayısını bulmamız isteniyor. Kimyasal denklemleri ve mol kavramını kullanarak bu soruyu adım adım çözelim.
Öncelikle, çözeltideki her bir tuzun suda nasıl iyonlarına ayrıştığını (dissosiasyon) anlamamız gerekiyor. Her bir tuzun kaç mol klor iyonu verdiğini bulalım:
NaCl suda çözündüğünde $Na^+$ ve $Cl^-$ iyonlarına ayrışır. Denklemi şöyledir:
$NaCl_{(aq)} \rightarrow Na^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)}$
Bu denklemden de görüldüğü gibi, 1 mol NaCl, 1 mol $Cl^-$ iyonu verir. Çözeltide 0,3 mol NaCl bulunduğuna göre, buradan 0,3 mol $Cl^-$ iyonu gelir.
CaCl₂ suda çözündüğünde $Ca^{2+}$ ve $Cl^-$ iyonlarına ayrışır. Denklemi şöyledir:
$CaCl_{2(aq)} \rightarrow Ca^{2+}_{(aq)} + 2Cl^-_{(aq)}$
Bu denklemden de görüldüğü gibi, 1 mol CaCl₂, 2 mol $Cl^-$ iyonu verir. Çözeltide 0,2 mol CaCl₂ bulunduğuna göre, buradan $0,2 \text{ mol} \times 2 = 0,4 \text{ mol}$ $Cl^-$ iyonu gelir.
Şimdi, her iki bileşikten gelen klor iyonu mol sayılarını toplayarak çözeltideki toplam klor iyonu mol sayısını bulalım:
Toplam $Cl^-$ mol sayısı = (NaCl'den gelen $Cl^-$ mol sayısı) + (CaCl₂'den gelen $Cl^-$ mol sayısı)
Toplam $Cl^-$ mol sayısı = $0,3 \text{ mol} + 0,4 \text{ mol} = 0,7 \text{ mol}$
Bir mol madde, Avogadro sayısı ($N_A$) kadar tanecik (atom, molekül veya iyon) içerir. Avogadro sayısı yaklaşık olarak $6,02 \times 10^{23}$'tür.
Toplam klor iyonu sayısı = Toplam $Cl^-$ mol sayısı $\times$ Avogadro sayısı
Toplam klor iyonu sayısı = $0,7 \text{ mol} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ iyon/mol}$
Toplam klor iyonu sayısı = $(0,7 \times 6,02) \times 10^{23}$
Toplam klor iyonu sayısı = $4,214 \times 10^{23}$ iyon
Seçeneklere baktığımızda, $4,214 \times 10^{23}$ sayısına en yakın değer B seçeneğinde $4,216 \times 10^{23}$ olarak verilmiştir. Bu küçük fark, Avogadro sayısının daha hassas bir değeri veya seçeneklerdeki yuvarlamadan kaynaklanabilir.
Cevap B seçeneğidir.
