Molal Derişim Ders Notu

Molal derişim (molalite), kimyada çözeltilerin derişimini ifade etmek için kullanılan ve özellikle sıcaklıktan etkilenmeyen çözücü odaklı bir niceliktir. 11. sınıf kimya müfredatında yer alan sıvı çözeltiler ve çözünürlük ünitesinin temel konularından biri olan molalite, koligatif özelliklerin (kaynama noktası yükselmesi, donma noktası alçalması vb.) hesaplanmasında kritik bir role sahiptir.

🧪 Molal Derişim (Molalite) Nedir?

1 kilogram (1000 gram) çözücüde çözünmüş olan maddenin mol sayısına molal derişim veya molalite denir. Molal derişim küçük "\( m \)" harfi ile sembolize edilir. Birimi ise mol/kg veya "molal" olarak ifade edilir.

Önemli Not: Molarite hesaplanırken toplam çözelti hacmi (litre) esas alınırken, molalite hesaplanırken yalnızca çözücünün kütlesi (kilogram) esas alınır. Sıcaklık değişimi sıvılarda hacim genleşmesine neden olduğu için molarite sıcaklıkla değişir; ancak kütle sıcaklıkla değişmediğinden molalite sıcaklıktan etkilenmez.

📐 Molal Derişim Formülü

Molal derişimi hesaplamak için çözünen maddenin mol sayısı ile çözücünün kilogram cinsinden kütlesi oranlanır:

Molalite \( = \frac{n}{a} \)

Formülde yer alan değişkenler şunlardır:

• \( m \): Molal derişim (mol/kg)
• \( n \): Çözünen maddenin mol sayısı (mol)
• \( a \): Çözücünün kütlesi (kg)

Eğer çözünen maddenin mol sayısı doğrudan verilmemişse, kütle ve mol kütlesi kullanılarak şu bağıntıyla bulunur:

Mol sayısı \( n = \frac{g}{M} \)

• \( g \): Çözünen maddenin kütlesi (gram)
• \( M \): Çözünen maddenin mol kütlesi (g/mol)

⚖️ Molarite ve Molalite Arasındaki Farklar

İki derişim birimi arasındaki temel farklar aşağıdaki tabloda özetlenmiştir:

Özellik	Molarite (M)	Molalite (m)
Temel Alınan Büyüklük	Çözelti Hacmi (L)	Çözücü Kütlesi (kg)
Sıcaklık Bağımlılığı	Sıcaklıkla değişir	Sıcaklıkla değişmez
Birimi	mol/L	mol/kg

🌍 Günlük Yaşamda ve Kimyadaki Yeri

Molalite kavramı bilhassa çözeltilerin donma ve kaynama noktalarındaki değişimlerin (koligatif özellikler) incelenmesinde kullanılır. Örneğin kışın yollara tuz dökülmesi veya araç radyatörlerine antifriz eklenmesi işlemlerinde tanecik derişiminin sıcaklıktan bağımsız hassas hesabı molalite üzerinden gerçekleştirilir.

✏️ Çözümlü Örnek Sorular

Örnek 1

500 gram pure suda 20 gram NaOH katısı çözünerek bir çözelti hazırlanıyor. Oluşan çözeltinin molal derişimi kaç molaldir? (NaOH = 40 g/mol)

Çözüm:

1. Adım: Çözünen NaOH maddesinin mol sayısını hesaplayalım.

\( n = \frac{g}{M} = \frac{20}{40} = 0{,}5 \) mol

2. Adım: Çözücünün (su) kütlesini kilogram birimine çevirelim.

500 gram \( = 0{,}5 \) kg

3. Adım: Molalite bağıntısını uygulayalım.

Molalite \( = \frac{n}{a} = \frac{0{,}5}{0{,}5} = 1 \) molal

Örnek 2

0,2 molallik 2 kg su içeren glikoz (\( C_6H_{12}O_6 \)) sulu çözeltisinde kaç gram glikoz çözünmüştür? (\( C_6H_{12}O_6 = 180 \) g/mol)

Çözüm:

1. Adım: Molalite formülünden çözünen maddenin mol sayısını bulalım.

Molalite \( = \frac{n}{a} \)

\[ 0{,}2 = \frac{n}{2} \]

\( n = 0{,}4 \) mol glikoz

2. Adım: Mol sayısını gram cinsinden kütleye çevirelim.

Kütle \( = n \times M = 0{,}4 \times 180 = 72 \) gram

Örnek 3

Kütlece % 10'luk 200 gram \( KNO_3 \) sulu çözeltisinin molal derişimi kaçtır? (\( KNO_3 = 100 \) g/mol)

Çözüm:

1. Adım: Çözelti içindeki çözünen ve çözücü kütlelerini ayrıştıralım.

Çözünen \( KNO_3 \) kütlesi \( = 200 \times \frac{10}{100} = 20 \) gram

Çözücü (su) kütlesi \( = 200 - 20 = 180 \) gram \( = 0{,}18 \) kg

2. Adım: Çözünen maddenin mol sayısını hesaplayalım.

\( n = \frac{20}{100} = 0{,}2 \) mol

3. Adım: Molal derişimi bulalım.

Molalite \( = \frac{n}{a} = \frac{0{,}2}{0{,}18} = \frac{20}{18} \approx 1{,}11 \) molal