Derişim Birimleri Ders Notu

Derişim, kimyada bir çözeltideki çözünen madde miktarını belirtmek için kullanılan bir ölçüdür. Başka bir deyişle, bir miktar çözücü veya çözelti içerisinde ne kadar çözünen madde bulunduğunu ifade eder. Derişim birimleri, çözeltilerin özelliklerini karşılaştırmak ve kimyasal hesaplamalar yapmak için büyük önem taşır.

Derişim Nedir? 🤔

Bir çözeltideki çözünen madde miktarının çözücü veya çözelti miktarına oranına derişim denir. Çözeltilerde derişim, genellikle miktar olarak çok az olan madde (çözünen) ile miktar olarak çok fazla olan madde (çözücü) arasındaki ilişkiyi gösterir.

• Çözünen: Çözelti içinde az miktarda bulunan ve çözücü içinde dağılan madde.
• Çözücü: Çözelti içinde çok miktarda bulunan ve çözünen maddeyi çözen madde. Genellikle su kullanılır.
• Çözelti: Çözücü ve çözünenin homojen bir karışımı.

Derişim Birimleri 🧪

10. sınıf müfredatında yer alan başlıca derişim birimleri şunlardır:

• Kütlece Yüzde Derişim (% k/k)
• Hacimce Yüzde Derişim (% h/h)
• Milyonda Bir Kısım (ppm)

1. Kütlece Yüzde Derişim (% k/k) ✨

Kütlece yüzde derişim, bir çözeltinin toplam kütlesinin 100 gramında kaç gram çözünen madde bulunduğunu ifade eder. Özellikle katı maddelerin sıvılarda çözünmesiyle oluşan çözeltiler için yaygın olarak kullanılır.

Tanım: 100 gram çözeltide çözünmüş olan çözünen maddenin kütlesidir.

Formül:

\[ \text{Kütlece Yüzde Derişim} = \frac{\text{çözünen kütlesi}}{\text{çözelti kütlesi}} \times 100 \]

Çözelti kütlesi, çözünen kütlesi ile çözücü kütlesinin toplamına eşittir:

\[ \text{Çözelti Kütlesi} = \text{Çözünen Kütlesi} + \text{Çözücü Kütlesi} \]

Örnek Problem: 200 gram suya 50 gram tuz eklenerek hazırlanan çözeltinin kütlece yüzde derişimi nedir?

Çözüm:

1. Çözünen kütlesi = 50 g (tuz)
2. Çözücü kütlesi = 200 g (su)
3. Çözelti kütlesi = Çözünen kütlesi + Çözücü kütlesi = \(50 \text{ g} + 200 \text{ g} = 250 \text{ g}\)
4. Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{50 \text{ g}}{250 \text{ g}} \times 100 = 20 % \)

Bu çözelti kütlece %20 tuz içerir.

2. Hacimce Yüzde Derişim (% h/h) 💧

Hacimce yüzde derişim, bir çözeltinin toplam hacminin 100 mL'sinde kaç mL çözünen madde bulunduğunu ifade eder. Özellikle sıvı-sıvı karışımları (örneğin alkol-su karışımları) için kullanılır.

Tanım: 100 mL çözeltide çözünmüş olan çözünen maddenin hacmidir.

Formül:

\[ \text{Hacimce Yüzde Derişim} = \frac{\text{çözünen hacmi}}{\text{çözelti hacmi}} \times 100 \]

Çözelti hacmi, çözünen hacmi ile çözücü hacminin toplamına eşittir (genellikle hacimlerin toplanabilir olduğu kabul edilir):

\[ \text{Çözelti Hacmi} = \text{Çözünen Hacmi} + \text{Çözücü Hacmi} \]

Örnek Problem: 75 mL etil alkol ve 225 mL su karıştırılarak hazırlanan çözeltinin hacimce yüzde derişimi nedir?

Çözüm:

1. Çözünen hacmi = 75 mL (etil alkol)
2. Çözücü hacmi = 225 mL (su)
3. Çözelti hacmi = Çözünen hacmi + Çözücü hacmi = \(75 \text{ mL} + 225 \text{ mL} = 300 \text{ mL}\)
4. Hacimce Yüzde Derişim = \( \frac{75 \text{ mL}}{300 \text{ mL}} \times 100 = 25 % \)

Bu çözelti hacimce %25 etil alkol içerir.

3. Milyonda Bir Kısım (ppm) 🌍

Milyonda bir kısım (parts per million - ppm), özellikle çok seyreltik çözeltilerin derişimini ifade etmek için kullanılır. Genellikle su ve hava kirliliği gibi çevresel analizlerde, eser miktardaki maddelerin derişimini belirtmek için tercih edilir.

Tanım: 1 milyon birim çözeltide bulunan çözünen maddenin birim miktarıdır.

Formül:

\[ \text{ppm} = \frac{\text{çözünen kütlesi}}{\text{çözelti kütlesi}} \times 10^6 \]

Aynı zamanda, su çözeltileri için pratik olarak aşağıdaki şekilde de ifade edilebilir:

• 1 ppm = \(1 \text{ mg çözünen} / 1 \text{ L çözelti}\) (Çünkü 1 L suyun kütlesi yaklaşık 1 kg'dır ve \(1 \text{ kg} = 1000 \text{ g} = 10^6 \text{ mg}\) )

Ne Zaman Kullanılır?

ppm birimi, özellikle aşağıdaki durumlarda kullanışlıdır:

• İçme suyundaki klor, flor veya ağır metal iyonlarının derişimi.
• Havadaki kirletici gazların (karbon monoksit, kükürt dioksit vb.) derişimi.
• Topraktaki besin elementlerinin veya toksik maddelerin miktarı.

Örnek Problem: 500 gramlık bir su örneğinde 0.002 gram kurşun iyonu tespit edilmiştir. Kurşun iyonlarının derişimi kaç ppm'dir?

Çözüm:

1. Çözünen kütlesi = 0.002 g (kurşun iyonu)
2. Çözelti kütlesi = 500 g (su örneği)
3. ppm = \( \frac{0.002 \text{ g}}{500 \text{ g}} \times 10^6 = 4 \text{ ppm} \)

Bu su örneğinde 4 ppm kurşun iyonu bulunmaktadır.