💡 10. Sınıf Kimya: Derişik ve seyreltik çözeltiler, molarite, çözünme durumu, iyon derişimleri, çözücü-çözünen etkileşimi, ppm, gazlarda ideallik ve tanımlar Çözümlü Örnekler

Kütlece yüzde derişimi hesaplamak için çözünen maddenin kütlesini, toplam çözelti kütlesine bölüp 100 ile çarpmalıyız.

• Çözünen kütlesi (m): \( 40 \) g
• Çözücü (su) kütlesi: \( 160 \) g
• Toplam çözelti kütlesi: \( 40 + 160 = 200 \) g
• Yüzde Derişim Formülü: \( ( \frac{m_{cozunen}}{m_{cozelti}} ) \times 100 \)
• Hesaplama: \( ( \frac{40}{200} ) \times 100 = 20 \)

İki çözeltiyi kıyaslamak için birim miktar çözücüdeki çözünen miktarlarına bakmalıyız. İkisini de 100 gram su üzerinden karşılaştıralım:

• 1. Çözelti: \( 100 \) g suda \( 20 \) g şeker vardır.
• 2. Çözelti: \( 200 \) g suda \( 50 \) g şeker varsa, \( 100 \) g suda \( 25 \) g şeker bulunur.
• Karşılaştırma: 2. çözeltide aynı miktar suda (100 g) daha fazla şeker (\( 25 > 20 \)) çözündüğü için 2. çözelti daha derişiktir.

Kolonyalardaki "derece" ifadesi, hacimce yüzde (%) derişimi temsil eder. 80 derece, kolonyanın hacimce % 80 alkol içerdiğini gösterir.

• Toplam hacim (V): \( 400 \) mL
• Hacimce yüzde: % \( 80 \)
• Alkol hacmi hesabı: \( 400 \times ( \frac{80}{100} ) \)
• İşlem: \( 400 \times 0.8 = 320 \)

ppm (milyonda bir kısım) hesaplanırken çözünen kütlesi miligram (mg), çözelti kütlesi veya hacmi ise kilogram (kg) veya litre (L) cinsinden alınabilir.

• Çözünen kütlesi: \( 0.005 \) g
• Gramı miligrama çevirelim: \( 0.005 \times 1000 = 5 \) mg
• Çözelti hacmi: \( 1 \) L
• ppm Formülü: \( ppm = \frac{mg_{cozunen}}{L_{cozelti}} \)
• Hesaplama: \( \frac{5}{1} = 5 \)

Karıştırma sorularında her çözeltiden gelen çözünen miktarlarını toplayıp toplam kütleye oranlarız.

• 1. Çözeltiden gelen tuz: \( 200 \times ( \frac{10}{100} ) = 20 \) g
• 2. Çözeltiden gelen tuz: \( 300 \times ( \frac{40}{100} ) = 120 \) g
• Toplam tuz kütlesi: \( 20 + 120 = 140 \) g
• Toplam çözelti kütlesi: \( 200 + 300 = 500 \) g
• Yeni Yüzde: \( ( \frac{140}{500} ) \times 100 \)
• Hesaplama: \( 140 \div 5 = 28 \)

Bu durum, çözeltilerin koligatif özellikleri ile ilgilidir. Saf bir çözücüye (su) uçucu olmayan bir madde (antifriz) eklendiğinde çözeltinin donma noktası düşer.

• Derişim Etkisi: Antifriz derişimi arttıkça, suyun donma noktası daha da aşağı çekilir (Örneğin \( 0 \) dereceden \( -20 \) dereceye).
• Koruma: Bu sayede çok soğuk havalarda motor suyunun donması ve motor bloğuna zarar vermesi engellenir.
• Etkileşim: Su molekülleri ile etilen glikol molekülleri arasındaki etkileşim, suyun buz kristali oluşturmasını zorlaştırır.

Su buharlaştığında çözünen madde (şeker) kütlesi değişmez, sadece toplam çözelti kütlesi azalır.

• Başlangıçtaki şeker kütlesi: \( 400 \times ( \frac{25}{100} ) = 100 \) g
• Son durumdaki yüzde: % \( 40 \)
• Son durumdaki toplam kütle (x): \( ( \frac{100}{x} ) \times 100 = 40 \)
• Denklemi çözelim: \( 10000 = 40x \) ise \( x = 250 \) g (Son çözelti kütlesi)
• Buharlaşan su: \( 400 - 250 = 150 \) g

Çözeltiye saf su eklenmesi (seyreltme işlemi) durumlarını inceleyelim:

• I. Kütlece yüzde derişimi: Çözücü miktarı arttığı için derişim azalır. Çözelti daha seyreltik olur.
• II. Çözünen madde kütlesi: Eklenen sadece sudur, tuz eklenmediği için çözünen kütlesi değişmez.
• III. Toplam çözelti kütlesi: Su eklendiği için toplam kütle (su + tuz) artar.