🎓 11. Sınıf
📚 11. Sınıf Kimya
💡 11. Sınıf Kimya: Sıvı Çözeltiler Derişim Çözümlü Örnekler
11. Sınıf Kimya: Sıvı Çözeltiler Derişim Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
🧪 40 gram tuzun 160 gram suda tamamen çözünmesiyle hazırlanan çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaçtır?
Çözüm:
- 💡 Öncelikle çözelti kütlesini bulalım. Çözelti kütlesi, çözünen ve çözücünün kütlelerinin toplamıdır.
- 👉 Çözünen kütlesi = 40 g
- 👉 Çözücü kütlesi = 160 g
- ✅ Çözelti kütlesi = Çözünen kütlesi + Çözücü kütlesi = \( 40 \text{ g} + 160 \text{ g} = 200 \text{ g} \)
- 📌 Şimdi kütlece yüzde derişim formülünü uygulayalım:
- \[ \text{Kütlece Yüzde Derişim} = \frac{\text{Çözünen Kütlesi}}{\text{Çözelti Kütlesi}} \times 100 \]
- \[ \text{Kütlece Yüzde Derişim} = \frac{40 \text{ g}}{200 \text{ g}} \times 100 \]
- \[ \text{Kütlece Yüzde Derişim} = 0,2 \times 100 = 20 % \]
- Sonuç olarak, çözeltinin kütlece yüzde derişimi %20'dir.
Örnek 2:
🍷 200 mL etil alkolün yeterli miktarda su ile karıştırılarak toplam hacmi 800 mL olan bir çözelti hazırlanmıştır. Bu çözeltinin hacimce yüzde derişimi nedir?
Çözüm:
- 💡 Hacimce yüzde derişim, çözünenin hacminin çözelti hacmine oranının 100 ile çarpılmasıyla bulunur.
- 👉 Çözünen hacmi (etil alkol) = 200 mL
- 👉 Çözelti hacmi = 800 mL
- 📌 Hacimce yüzde derişim formülü şöyledir:
- \[ \text{Hacimce Yüzde Derişim} = \frac{\text{Çözünen Hacmi}}{\text{Çözelti Hacmi}} \times 100 \]
- \[ \text{Hacimce Yüzde Derişim} = \frac{200 \text{ mL}}{800 \text{ mL}} \times 100 \]
- \[ \text{Hacimce Yüzde Derişim} = 0,25 \times 100 = 25 % \]
- ✅ Bu çözeltinin hacimce yüzde derişimi %25'tir.
Örnek 3:
💧 İçme suyu analizinde 2000 g su örneğinde 0,004 g kurşun (Pb) iyonu tespit edilmiştir. Bu su örneğindeki kurşun iyonunun derişimi kaç ppm'dir?
Çözüm:
- 💡 ppm (milyonda bir kısım), genellikle çok seyreltik çözeltilerin derişimini ifade etmek için kullanılır ve çözünen kütlesinin çözelti kütlesine oranının \( 10^6 \) ile çarpılmasıyla bulunur.
- 👉 Çözünen kütlesi (kurşun) = 0,004 g
- 👉 Çözelti kütlesi (su) = 2000 g
- 📌 ppm formülü:
- \[ \text{ppm} = \frac{\text{Çözünen Kütlesi}}{\text{Çözelti Kütlesi}} \times 10^6 \]
- \[ \text{ppm} = \frac{0,004 \text{ g}}{2000 \text{ g}} \times 10^6 \]
- 👉 Hesaplamayı kolaylaştırmak için ondalıklı sayıları üslü ifadeye çevirelim:
- \[ \text{ppm} = \frac{4 \times 10^{-3}}{2 \times 10^3} \times 10^6 \]
- \[ \text{ppm} = (2 \times 10^{-6}) \times 10^6 \]
- \[ \text{ppm} = 2 \]
- ✅ Su örneğindeki kurşun iyonunun derişimi 2 ppm'dir.
Örnek 4:
🧂 111 g kalsiyum klorür ( \( \text{CaCl}_2 \) ) katısı, 500 mL çözelti olacak şekilde suda çözülüyor. Buna göre hazırlanan çözeltinin molar derişimi kaç M'dir? (Atom kütleleri: Ca: 40 g/mol, Cl: 35,5 g/mol)
Çözüm:
- 💡 Molarite (M), bir litre çözeltide çözünmüş maddenin mol sayısıdır. İlk olarak çözünenin mol sayısını bulmalıyız.
- 📌 Adım 1: \( \text{CaCl}_2 \) 'nin mol kütlesini ( \( \text{M}_{\text{A}} \) ) hesaplayalım.
- \[ \text{M}_{\text{CaCl}_2} = \text{Ca} + (2 \times \text{Cl}) \]
- \[ \text{M}_{\text{CaCl}_2} = 40 + (2 \times 35,5) = 40 + 71 = 111 \text{ g/mol} \]
- 📌 Adım 2: 111 g \( \text{CaCl}_2 \) 'nin mol sayısını (n) bulalım.
- \[ \text{n} = \frac{\text{Kütle}}{\text{Mol Kütlesi}} = \frac{111 \text{ g}}{111 \text{ g/mol}} = 1 \text{ mol} \]
- 📌 Adım 3: Çözelti hacmini (V) litreye çevirelim.
- \[ \text{V} = 500 \text{ mL} = 0,5 \text{ L} \]
- 📌 Adım 4: Molariteyi hesaplayalım.
- \[ \text{Molarite (M)} = \frac{\text{Mol Sayısı (n)}}{\text{Hacim (V, L)}} \]
- \[ \text{M} = \frac{1 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 2 \text{ M} \]
- ✅ Hazırlanan çözeltinin molar derişimi 2 M'dir.
Örnek 5:
🧪 Kütlece %49'luk derişime sahip sülfürik asit ( \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) ) çözeltisinin yoğunluğu 1,4 g/mL'dir. Bu çözeltinin molar derişimi kaç M'dir? (Atom kütleleri: H: 1 g/mol, S: 32 g/mol, O: 16 g/mol)
Çözüm:
- 💡 Kütlece yüzde derişimi ve yoğunluğu bilinen bir çözeltinin molaritesini bulmak için, belirli bir çözelti kütlesi üzerinden hesaplama yapabiliriz.
- 📌 Adım 1: \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) 'ün mol kütlesini ( \( \text{M}_{\text{A}} \) ) hesaplayalım.
- \[ \text{M}_{\text{H}_2\text{SO}_4} = (2 \times \text{H}) + \text{S} + (4 \times \text{O}) \]
- \[ \text{M}_{\text{H}_2\text{SO}_4} = (2 \times 1) + 32 + (4 \times 16) = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ g/mol} \]
- 📌 Adım 2: Hesabı kolaylaştırmak için 100 g çözelti olduğunu varsayalım.
- 👉 Kütlece %49 olduğu için, 100 g çözeltide 49 g \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) çözünmüş demektir.
- 📌 Adım 3: 49 g \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) 'ün mol sayısını (n) bulalım.
- \[ \text{n} = \frac{\text{Kütle}}{\text{Mol Kütlesi}} = \frac{49 \text{ g}}{98 \text{ g/mol}} = 0,5 \text{ mol} \]
- 📌 Adım 4: 100 g çözeltinin hacmini (V) bulalım. Yoğunluk (d) = \( \frac{\text{Kütle}}{\text{Hacim}} \) formülünden, Hacim = \( \frac{\text{Kütle}}{\text{Yoğunluk}} \) olur.
- \[ \text{V} = \frac{100 \text{ g}}{1,4 \text{ g/mL}} = \frac{100}{1,4} \text{ mL} \approx 71,43 \text{ mL} \]
- 👉 Bu hacmi litreye çevirelim: \( \text{V} = \frac{71,43}{1000} \text{ L} \approx 0,07143 \text{ L} \)
- 📌 Adım 5: Molariteyi hesaplayalım.
- \[ \text{M} = \frac{\text{Mol Sayısı (n)}}{\text{Hacim (V, L)}} = \frac{0,5 \text{ mol}}{0,07143 \text{ L}} \approx 7 \text{ M} \]
- ✅ Çözeltinin molar derişimi yaklaşık olarak 7 M'dir.
Örnek 6:
🧪 0,2 M 300 mL \( \text{NaCl} \) çözeltisi ile 0,5 M 200 mL \( \text{NaCl} \) çözeltisi karıştırıldığında, son çözeltinin molar derişimi kaç M olur?
Çözüm:
- 💡 Çözeltiler karıştırıldığında, çözünenin toplam mol sayısı ve çözeltinin toplam hacmi değişir. Yeni molariteyi bulmak için bu toplam değerleri kullanırız.
- 📌 Adım 1: Her bir çözeltideki \( \text{NaCl} \) mol sayısını bulalım. ( \( \text{n} = \text{M} \times \text{V} \) )
- 👉 Birinci çözelti ( \( \text{M}_1 = 0,2 \text{ M} \), \( \text{V}_1 = 300 \text{ mL} = 0,3 \text{ L} \) ):
- \[ \text{n}_1 = 0,2 \text{ M} \times 0,3 \text{ L} = 0,06 \text{ mol} \]
- 👉 İkinci çözelti ( \( \text{M}_2 = 0,5 \text{ M} \), \( \text{V}_2 = 200 \text{ mL} = 0,2 \text{ L} \) ):
- \[ \text{n}_2 = 0,5 \text{ M} \times 0,2 \text{ L} = 0,10 \text{ mol} \]
- 📌 Adım 2: Toplam mol sayısını ( \( \text{n}_{\text{toplam}} \) ) bulalım.
- \[ \text{n}_{\text{toplam}} = \text{n}_1 + \text{n}_2 = 0,06 \text{ mol} + 0,10 \text{ mol} = 0,16 \text{ mol} \]
- 📌 Adım 3: Toplam hacmi ( \( \text{V}_{\text{toplam}} \) ) litre cinsinden bulalım.
- \[ \text{V}_{\text{toplam}} = \text{V}_1 + \text{V}_2 = 300 \text{ mL} + 200 \text{ mL} = 500 \text{ mL} = 0,5 \text{ L} \]
- 📌 Adım 4: Son çözeltinin molar derişimini ( \( \text{M}_{\text{son}} \) ) hesaplayalım.
- \[ \text{M}_{\text{son}} = \frac{\text{n}_{\text{toplam}}}{\text{V}_{\text{toplam}}} = \frac{0,16 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 0,32 \text{ M} \]
- ✅ Karışımın son molar derişimi 0,32 M olur.
Örnek 7:
💧 4 M 250 mL \( \text{HCl} \) çözeltisine, çözeltinin hacmi 1000 mL olana kadar saf su ekleniyor. Buna göre seyreltme sonrası yeni çözeltinin molar derişimi kaç M olur?
Çözüm:
- 💡 Seyreltme işleminde, çözünenin mol sayısı değişmez; sadece çözelti hacmi artar ve derişim azalır. Bu tür durumlarda \( \text{M}_1 \times \text{V}_1 = \text{M}_2 \times \text{V}_2 \) formülünü kullanabiliriz.
- 📌 Adım 1: Verilen değerleri belirleyelim.
- 👉 Başlangıç molaritesi ( \( \text{M}_1 \) ) = 4 M
- 👉 Başlangıç hacmi ( \( \text{V}_1 \) ) = 250 mL = 0,25 L
- 👉 Son hacim ( \( \text{V}_2 \) ) = 1000 mL = 1 L
- 👉 Son molarite ( \( \text{M}_2 \) ) = ?
- 📌 Adım 2: Seyreltme formülünü uygulayalım.
- \[ \text{M}_1 \times \text{V}_1 = \text{M}_2 \times \text{V}_2 \]
- \[ 4 \text{ M} \times 0,25 \text{ L} = \text{M}_2 \times 1 \text{ L} \]
- \[ 1 = \text{M}_2 \times 1 \]
- \[ \text{M}_2 = 1 \text{ M} \]
- ✅ Seyreltme sonrası yeni çözeltinin molar derişimi 1 M olur.
Örnek 8:
🛒 Bir bakkalda satılan 200 gramlık bir maden suyu şişesinin etiketinde "Toplam Çözünmüş Madde (TÇM): 300 mg/L" yazmaktadır. Bu ifade, maden suyunun içindeki minerallerin derişimini belirtir.
a) Bu maden suyundaki toplam çözünmüş madde derişimi kaç ppm'dir?
b) Maden suyunun yoğunluğu yaklaşık 1 g/mL olduğunu varsayarsak, 200 gramlık bir şişedeki toplam çözünmüş madde kaç miligramdır?
Çözüm:
- a) ppm hesaplama:
- 💡 ppm (parts per million) birimi, özellikle su gibi seyreltik çözeltilerde derişimi ifade etmek için kullanılır. Genellikle 1 litre suyun kütlesi yaklaşık 1 kg (1000 g veya \( 10^6 \) mg) kabul edildiği için, mg/L birimi doğrudan ppm'e eşittir.
- 📌 Yani, 300 mg/L demek, 1 litre (yaklaşık 1 kg) maden suyunda 300 mg çözünmüş madde var demektir.
- 👉 Bu durumda, Toplam Çözünmüş Madde (TÇM) değeri zaten mg/L cinsinden verildiği için doğrudan ppm değerini ifade eder.
- ✅ Maden suyundaki toplam çözünmüş madde derişimi 300 ppm'dir.
- b) 200 gramlık şişedeki çözünmüş madde miktarı:
- 💡 Yoğunluk, bir maddenin birim hacminin kütlesidir. Maden suyunun yoğunluğu 1 g/mL ise, bu demektir ki 1 mL maden suyu 1 gram kütleye sahiptir.
- 📌 Adım 1: 200 gram maden suyunun hacmini bulalım.
- 👉 Yoğunluk = 1 g/mL olduğundan, 200 gram maden suyu 200 mL hacme sahiptir.
- 📌 Adım 2: TÇM derişimi 300 mg/L idi. Bu, 1000 mL (1 L) maden suyunda 300 mg çözünmüş madde olduğu anlamına gelir.
- 📌 Adım 3: Oran orantı kullanarak 200 mL maden suyundaki çözünmüş madde miktarını bulalım.
- 👉 Eğer 1000 mL maden suyunda \( \longrightarrow \) 300 mg çözünmüş madde varsa,
- 👉 O zaman 200 mL maden suyunda \( \longrightarrow \) x mg çözünmüş madde vardır.
- \[ \text{x} = \frac{200 \text{ mL} \times 300 \text{ mg}}{1000 \text{ mL}} \]
- \[ \text{x} = \frac{60000}{1000} = 60 \text{ mg} \]
- ✅ 200 gramlık bir şişede 60 mg toplam çözünmüş madde bulunur.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/11-sinif-kimya-sivi-cozeltiler-derisim/sorular