🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Kimya
💡 10. Sınıf Kimya: Sulu Çözeltiler Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Kimya: Sulu Çözeltiler Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Aşağıdaki madde çiftlerinden hangisi birbiri içinde iyi çözünmesi beklenir? Nedenini açıklayın.
a) Su (\(H_2O\)) ve Yemek Tuzu (\(NaCl\))
b) Su (\(H_2O\)) ve Yağ
c) Benzen (\(C_6H_6\)) ve Su (\(H_2O\))
a) Su (\(H_2O\)) ve Yemek Tuzu (\(NaCl\))
b) Su (\(H_2O\)) ve Yağ
c) Benzen (\(C_6H_6\)) ve Su (\(H_2O\))
Çözüm:
- 👉 Temel Prensip: Kimyada "benzer benzeri çözer" ilkesi esastır. Yani polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler ise apolar çözücülerde iyi çözünürler.
- a) Su ve Yemek Tuzu:
Su, polar bir moleküldür. Yemek tuzu (\(NaCl\)) ise iyonik bir bileşiktir ve iyonik bileşikler de polar çözücülerde iyi çözünürler. Bu nedenle su ve yemek tuzu birbiri içinde çok iyi çözünür. ✅ - b) Su ve Yağ:
Su polar bir moleküldür. Yağlar ise genellikle apolar maddelerdir. Polar ve apolar maddeler birbiri içinde iyi çözünmezler. Bu yüzden su ve yağ karışmaz, ayrı fazlar oluşturur. ❌ - c) Benzen ve Su:
Benzen (\(C_6H_6\)) apolar bir moleküldür. Su ise polar bir moleküldür. Apolar ve polar maddeler birbiri içinde iyi çözünmezler. Bu yüzden benzen ve su da karışmaz. ❌ - 💡 Sonuç: Su ve Yemek Tuzu çifti birbiri içinde iyi çözünmesi beklenen çifttir.
Örnek 2:
📌 40 gram yemek tuzu (\(NaCl\)) ile 160 gram su karıştırılarak bir çözelti hazırlanıyor. Buna göre, bu çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaçtır?
Çözüm:
- Adım 1: Çözünen ve çözücü kütlelerini belirleyelim.
Çözünen kütlesi (\(m_{\text{çözünen}}\)) = 40 gram yemek tuzu
Çözücü kütlesi (\(m_{\text{çözücü}}\)) = 160 gram su - Adım 2: Çözeltinin toplam kütlesini hesaplayalım.
Çözelti kütlesi (\(m_{\text{çözelti}}\)) = Çözünen kütlesi + Çözücü kütlesi
\(m_{\text{çözelti}} = 40 \text{ g} + 160 \text{ g} = 200 \text{ g}\) - Adım 3: Kütlece yüzde derişim formülünü kullanalım.
Kütlece Yüzde Derişim = \[ \frac{\text{Çözünen Kütlesi}}{\text{Çözelti Kütlesi}} \times 100 \] Kütlece Yüzde Derişim = \[ \frac{40 \text{ g}}{200 \text{ g}} \times 100 \] Kütlece Yüzde Derişim = \(0.2 \times 100 = 20\) % - ✅ Bu çözeltinin kütlece yüzde derişimi %20'dir.
Örnek 3:
Belirli bir katı maddenin sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça artmaktadır.
📌 Bu bilgiye göre, 20 °C'de doymuş bir çözelti hazırlamak için 100 gram suya 30 gram madde ekleniyor.
a) Bu çözeltiyi 50 °C'ye ısıtırsak çözeltinin durumu nasıl değişir?
b) Bu çözeltiyi 10 °C'ye soğutursak çözeltinin durumu nasıl değişir?
📌 Bu bilgiye göre, 20 °C'de doymuş bir çözelti hazırlamak için 100 gram suya 30 gram madde ekleniyor.
a) Bu çözeltiyi 50 °C'ye ısıtırsak çözeltinin durumu nasıl değişir?
b) Bu çözeltiyi 10 °C'ye soğutursak çözeltinin durumu nasıl değişir?
Çözüm:
- 👉 Anahtar Bilgi: Katı maddenin çözünürlüğü sıcaklık arttıkça artıyor. Bu, daha yüksek sıcaklıklarda aynı miktar suda daha fazla katı çözünebileceği anlamına gelir.
- a) Çözeltiyi 50 °C'ye ısıtırsak:
Sıcaklık arttığında katının çözünürlüğü artacağından, 20 °C'de doymuş olan çözelti, 50 °C'de doymamış hale gelir. Çünkü 50 °C'de aynı miktar su, 30 gramdan daha fazla madde çözebilir duruma gelecektir. Çözeltiye daha fazla madde eklendiğinde çözünebilir. ✅ - b) Çözeltiyi 10 °C'ye soğutursak:
Sıcaklık azaldığında katının çözünürlüğü azalacağından, 20 °C'de doymuş olan çözeltideki 30 gram maddenin tamamı 10 °C'de çözünemeyebilir. Bu durumda, çözeltideki fazla madde çökerek dibe doğru çöker ve çözelti yine doymuş halde kalır (çökmeyen kısım için). Yani çözeltinin dibinde katı madde birikir. 💡
Örnek 4:
🧴 Evde kullanılan bir kolonya şişesinin üzerinde "%80 alkol" ibaresi yazmaktadır. Bu kolonyanın 200 mL'lik bir şişesi olduğuna göre, bu kolonyada kaç mL alkol bulunmaktadır?
Çözüm:
- 👉 Hacimce Yüzde Derişim Tanımı: Bir çözeltideki çözünen maddenin hacminin, çözeltinin toplam hacmine oranının 100 ile çarpılmasıdır.
Hacimce Yüzde Derişim = \[ \frac{\text{Çözünen Hacmi}}{\text{Çözelti Hacmi}} \times 100 \] - Adım 1: Verilen bilgileri not alalım.
Kolonyanın hacimce yüzde derişimi = 80 %
Kolonyanın toplam hacmi = 200 mL - Adım 2: Formülde yerine koyarak alkol hacmini (çözünen hacmi) bulalım.
\(80 = \frac{\text{Alkol Hacmi}}{200 \text{ mL}} \times 100\) - Adım 3: Denklemi çözelim.
\(80 = \frac{\text{Alkol Hacmi} \times 100}{200}\)
\(80 = \text{Alkol Hacmi} \times 0.5\)
Alkol Hacmi = \( \frac{80}{0.5} \)
Alkol Hacmi = \(160 \text{ mL}\) - ✅ Bu 200 mL'lik kolonya şişesinde 160 mL alkol bulunmaktadır. Kalan 40 mL ise genellikle sudur.
Örnek 5:
Kütlece %30'luk 300 gram şekerli su çözeltisine 100 gram saf su ekleniyor. Buna göre, yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaç olur?
Çözüm:
- Adım 1: Başlangıçtaki çözeltideki şeker miktarını bulalım.
Çözünen şeker kütlesi = \(300 \text{ g çözelti} \times \frac{30}{100} = 90 \text{ g şeker}\) - Adım 2: Saf su eklendikten sonraki çözeltinin toplam kütlesini hesaplayalım.
Yeni çözelti kütlesi = Başlangıçtaki çözelti kütlesi + Eklenen su kütlesi
Yeni çözelti kütlesi = \(300 \text{ g} + 100 \text{ g} = 400 \text{ g}\) - Adım 3: Çözünen şeker miktarı değişmediği için, yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplayalım.
Yeni Kütlece Yüzde Derişim = \[ \frac{\text{Şeker Kütlesi}}{\text{Yeni Çözelti Kütlesi}} \times 100 \] Yeni Kütlece Yüzde Derişim = \[ \frac{90 \text{ g}}{400 \text{ g}} \times 100 \] Yeni Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{90}{4} = 22.5 \) % - ✅ Yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi %22.5 olur.
Örnek 6:
💧 Bir su örneğinde 5000 gram suda 2 miligram (\(mg\)) kurşun (\(Pb\)) iyonu tespit edilmiştir. Bu su örneğindeki kurşun iyonunun derişimini ppm cinsinden hesaplayınız.
Çözüm:
- 👉 PPM Tanımı: Milyonda bir kısım anlamına gelir ve genellikle çok seyreltik çözeltilerin derişimini ifade etmek için kullanılır.
PPM = \[ \frac{\text{Çözünen Kütlesi (mg)}}{\text{Çözelti Kütlesi (kg)}} \] veya
PPM = \[ \frac{\text{Çözünen Kütlesi (g)}}{\text{Çözelti Kütlesi (g)}} \times 10^6 \] - Adım 1: Verilen kütleleri uygun birimlere dönüştürelim.
Çözünen kurşun kütlesi = \(2 \text{ mg}\)
Çözücü su kütlesi = \(5000 \text{ g}\). Çözeltinin kütlesi de yaklaşık olarak \(5000 \text{ g}\) kabul edilir çünkü çözünen miktarı çok düşüktür.
\(5000 \text{ g} = 5 \text{ kg}\) - Adım 2: PPM formülünü kullanalım.
PPM = \[ \frac{\text{Çözünen Kütlesi (mg)}}{\text{Çözelti Kütlesi (kg)}} \] PPM = \[ \frac{2 \text{ mg}}{5 \text{ kg}} \] PPM = \(0.4\) - ✅ Bu su örneğindeki kurşun iyonu derişimi 0.4 ppm'dir.
Örnek 7:
Bir kimya laboratuvarında, iki farklı kapta bulunan tuzlu su çözeltileri ile ilgili aşağıdaki bilgiler verilmiştir:
Kap 1: 250 gram çözelti olup, kütlece %20 oranında tuz içermektedir.
Kap 2: 150 gram tuz ve bir miktar su ile hazırlanmış olup, kütlece %60 oranında tuz içermektedir.
Bu iki çözelti karıştırıldığında oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaç olur?
Çözüm:
- Adım 1: Kap 1'deki tuz ve su miktarını bulalım.
Çözelti kütlesi = 250 g
Tuz oranı = %20
Tuz kütlesi (\(m_{\text{tuz1}}\)) = \(250 \text{ g} \times \frac{20}{100} = 50 \text{ g}\)
Su kütlesi (\(m_{\text{su1}}\)) = \(250 \text{ g} - 50 \text{ g} = 200 \text{ g}\) - Adım 2: Kap 2'deki su miktarını ve çözelti kütlesini bulalım.
Tuz kütlesi (\(m_{\text{tuz2}}\)) = 150 g
Tuz oranı = %60
Çözelti kütlesi (\(m_{\text{çözelti2}}\)) = \[ \frac{\text{Tuz Kütlesi}}{\text{Yüzde Oranı}} \times 100 \] \(m_{\text{çözelti2}} = \frac{150 \text{ g}}{60} \times 100 = 250 \text{ g}\)
Su kütlesi (\(m_{\text{su2}}\)) = \(250 \text{ g} - 150 \text{ g} = 100 \text{ g}\) - Adım 3: İki çözelti karıştırıldığında oluşan toplam tuz ve su kütlesini bulalım.
Toplam tuz kütlesi (\(m_{\text{toplam tuz}}\)) = \(m_{\text{tuz1}} + m_{\text{tuz2}} = 50 \text{ g} + 150 \text{ g} = 200 \text{ g}\)
Toplam su kütlesi (\(m_{\text{toplam su}}\)) = \(m_{\text{su1}} + m_{\text{su2}} = 200 \text{ g} + 100 \text{ g} = 300 \text{ g}\) - Adım 4: Yeni çözeltinin toplam kütlesini bulalım.
Yeni çözelti kütlesi = Toplam tuz kütlesi + Toplam su kütlesi
Yeni çözelti kütlesi = \(200 \text{ g} + 300 \text{ g} = 500 \text{ g}\)
VEYA
Yeni çözelti kütlesi = \(m_{\text{çözelti1}} + m_{\text{çözelti2}} = 250 \text{ g} + 250 \text{ g} = 500 \text{ g}\) (İki yöntem de aynı sonucu verir.) - Adım 5: Yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplayalım.
Yeni Kütlece Yüzde Derişim = \[ \frac{\text{Toplam Tuz Kütlesi}}{\text{Yeni Çözelti Kütlesi}} \times 100 \] Yeni Kütlece Yüzde Derişim = \[ \frac{200 \text{ g}}{500 \text{ g}} \times 100 \] Yeni Kütlece Yüzde Derişim = \(0.4 \times 100 = 40\) % - ✅ İki çözelti karıştırıldığında oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi %40 olur.
Örnek 8:
☕ Bir bardak sıcak çaya bir çay kaşığı şeker attığınızda şeker kolayca çözünür. İkinci, üçüncü derken, bir noktadan sonra ne kadar şeker eklerseniz ekleyin, şekerin bardak dibinde birikmeye başladığını gözlemlersiniz.
📌 Bu günlük hayat örneğini kullanarak doymuş ve doymamış çözelti kavramlarını açıklayınız.
📌 Bu günlük hayat örneğini kullanarak doymuş ve doymamış çözelti kavramlarını açıklayınız.
Çözüm:
- 👉 Çözünürlük ve Doygunluk: Her çözücünün (bu örnekte sıcak su), belirli bir sıcaklıkta çözebileceği maksimum çözünen (şeker) miktarı vardır. Bu miktara çözünürlük denir.
- Doymamış Çözelti:
Çayınıza ilk bir veya iki kaşık şekeri attığınızda, suyun çözebileceği maksimum şeker miktarına henüz ulaşılmamıştır. Bu durumda çözeltiye daha fazla şeker eklendiğinde çözünebilir. Bu tür çözeltilere doymamış çözelti denir. 💡 - Doymuş Çözelti:
Şeker eklemeye devam ettiğinizde, suyun çözebileceği maksimum şeker miktarına ulaşıldığı an gelir. Bu noktadan sonra eklediğiniz şeker artık çözünmez ve bardak dibinde katı halde birikmeye başlar. Bu durumda çözelti, çözebileceği en fazla maddeyi çözmüş demektir ve bu tür çözeltilere doymuş çözelti denir. ✅ - Aşırı Doymuş Çözelti (Ek bilgi, 10. sınıf müfredatında genellikle sadece tanım):
Bazı özel durumlarda, doymuş bir çözeltiyi dikkatlice soğutarak veya basınç uygulayarak, normalde çözebileceğinden daha fazla çözünen maddeyi geçici olarak çözelti içinde tutmak mümkündür. Bu duruma aşırı doymuş çözelti denir ve genellikle kararsızdır, en ufak bir etkiyle fazla çözünen madde çökelir.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-kimya-sulu-cozeltiler/sorular