10. sınıf kimya mol soruları Test 2

0,5 mol H₂SO₄ çözeltisini nötrleştirmek için 0,2 M KOH çözeltisinden kaç litre gereklidir?

A) 0,5
B) 2,5
C) 5,0
D) 10,0

Sevgili öğrenciler, bu tür nötrleşme problemlerini çözerken adım adım ilerlemek ve kimyasal denklemleri doğru bir şekilde kurmak çok önemlidir. Haydi bu soruyu birlikte çözelim!

• Adım 1: Nötrleşme Tepkimesini Yazma ve Denkleştirme
• Öncelikle, sülfürik asit ($H_2SO_4$) ve potasyum hidroksit (KOH) arasındaki nötrleşme tepkimesini yazıp denkleştirmemiz gerekiyor. Sülfürik asit kuvvetli bir asit olup iki tane $H^+$ iyonu verirken, potasyum hidroksit kuvvetli bir baz olup bir tane $OH^-$ iyonu verir. Tam nötrleşme için $H^+$ ve $OH^-$ iyonlarının mol sayıları eşit olmalıdır.
• Tepkime denklemi şu şekildedir:
• $H_2SO_4 (aq) + 2KOH (aq) \rightarrow K_2SO_4 (aq) + 2H_2O (l)$
• Bu denklemden de görüldüğü gibi, 1 mol $H_2SO_4$'ü nötrleştirmek için 2 mol KOH gereklidir.
• Adım 2: $H_2SO_4$'ün Mol Sayısından $H^+$ İyonlarının Mol Sayısını Bulma
• Soruda 0,5 mol $H_2SO_4$ çözeltisi olduğu belirtilmiştir. Sülfürik asit iki protonlu (diprotik) bir asit olduğu için, her bir mol $H_2SO_4$ iki mol $H^+$ iyonu salar.
• $H^+$ iyonlarının mol sayısı = $0,5 \text{ mol } H_2SO_4 \times \frac{2 \text{ mol } H^+}{1 \text{ mol } H_2SO_4} = 1,0 \text{ mol } H^+$
• Yani, çözeltimizde 1,0 mol $H^+$ iyonu bulunmaktadır.
• Adım 3: Nötrleşme İçin Gerekli $OH^-$ İyonlarının Mol Sayısını Belirleme
• Tam nötrleşme gerçekleştiğinde, asitten gelen $H^+$ iyonlarının mol sayısı ile bazdan gelen $OH^-$ iyonlarının mol sayısı birbirine eşit olmalıdır.
• Gerekli $OH^-$ iyonlarının mol sayısı = $H^+$ iyonlarının mol sayısı = $1,0 \text{ mol } OH^-$
• Adım 4: Gerekli KOH'nin Mol Sayısını Bulma
• Potasyum hidroksit (KOH) tek hidroksilli (monoprotik) bir bazdır, yani her bir mol KOH bir mol $OH^-$ iyonu sağlar.
• Gerekli KOH mol sayısı = $1,0 \text{ mol } OH^- \times \frac{1 \text{ mol } KOH}{1 \text{ mol } OH^-} = 1,0 \text{ mol } KOH$
• Demek ki, 0,5 mol $H_2SO_4$'ü nötrleştirmek için 1,0 mol KOH'ye ihtiyacımız var.
• Adım 5: Gerekli KOH Çözeltisinin Hacmini Hesaplama
• KOH çözeltisinin derişimi (molaritesi) 0,2 M (mol/L) olarak verilmiştir. Molarite formülünü kullanarak gerekli hacmi bulabiliriz:
• Molarite ($M$) = $\frac{\text{Mol Sayısı } (n)}{\text{Hacim } (V \text{ litre})}$
• Bu formülü hacim ($V$) için yeniden düzenlersek:
• $V = \frac{\text{Mol Sayısı } (n)}{\text{Molarite } (M)}$
• $V = \frac{1,0 \text{ mol}}{0,2 \text{ mol/L}} = 5,0 \text{ L}$
• Sonuç olarak, 0,5 mol $H_2SO_4$ çözeltisini nötrleştirmek için 5,0 litre 0,2 M KOH çözeltisi gereklidir.

Cevap C seçeneğidir.