🎓 12. Sınıf
📚 12. Sınıf Kimya
💡 12. Sınıf Kimya: İyonlaşma Molar Derişimi Çözümlü Örnekler
12. Sınıf Kimya: İyonlaşma Molar Derişimi Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
0,2 M derişimli 500 mL sodyum klorür (NaCl) çözeltisinde bulunan Na\(^+\) ve Cl\(^-\) iyonlarının molar derişimlerini bulunuz. 🧪
Çözüm:
Bu soruyu çözmek için sodyum klorürün suda nasıl iyonlaştığını bilmemiz gerekiyor.
- 👉 Adım 1: İyonlaşma Denklemini Yazma
Sodyum klorür (NaCl) suda tamamen iyonlaşan güçlü bir elektrolittir. \[ \text{NaCl(k)} \xrightarrow{\text{su}} \text{Na^+(suda)} + \text{Cl^-(suda)} \] - 👉 Adım 2: Molar Derişimleri Belirleme
Denklemden de görüldüğü gibi, 1 mol NaCl iyonlaştığında 1 mol Na\(^+\) ve 1 mol Cl\(^-\) iyonu oluşur.
Çözeltinin başlangıç derişimi 0,2 M NaCl olduğuna göre:
Na\(^+\) iyonlarının molar derişimi = 0,2 M
Cl\(^-\) iyonlarının molar derişimi = 0,2 M - ✅ Sonuç:
Na\(^+\) derişimi \( = 0,2 \text{ M} \)
Cl\(^-\) derişimi \( = 0,2 \text{ M} \)
Örnek 2:
0,1 M derişimli 200 mL magnezyum klorür (MgCl\(_2\)) çözeltisinde bulunan Mg\(^{2+}\) ve Cl\(^-\) iyonlarının molar derişimlerini hesaplayınız. 💧
Çözüm:
Magnezyum klorürün suda iyonlaşma denklemine dikkat etmeliyiz.
- 👉 Adım 1: İyonlaşma Denklemini Yazma
Magnezyum klorür (MgCl\(_2\)) suda tamamen iyonlaşan güçlü bir elektrolittir. \[ \text{MgCl_2(k)} \xrightarrow{\text{su}} \text{Mg^{2+}(suda)} + 2\text{Cl^-(suda)} \] - 👉 Adım 2: Molar Derişimleri Belirleme
Denklemden görüldüğü gibi, 1 mol MgCl\(_2\) iyonlaştığında 1 mol Mg\(^{2+}\) ve 2 mol Cl\(^-\) iyonu oluşur.
Çözeltinin başlangıç derişimi 0,1 M MgCl\(_2\) olduğuna göre:
Mg\(^{2+}\) iyonlarının molar derişimi = 0,1 M
Cl\(^-\) iyonlarının molar derişimi = \( 2 \times 0,1 \text{ M} = 0,2 \text{ M} \) - ✅ Sonuç:
Mg\(^{2+}\) derişimi \( = 0,1 \text{ M} \)
Cl\(^-\) derişimi \( = 0,2 \text{ M} \)
Örnek 3:
0,05 M derişimli 1 L sülfürik asit (H\(_2\)SO\(_4\)) çözeltisinde H\(^+\) ve SO\(_4\)\(^{2-}\) iyonlarının molar derişimlerini bulunuz. 🤔 (H\(_2\)SO\(_4\)'ün suda tamamen iyonlaştığını varsayınız.)
Çözüm:
Sülfürik asit güçlü bir asit olup, suda iki aşamada iyonlaşır ancak bu seviyede genellikle tam iyonlaşmış kabul edilir.
- 👉 Adım 1: İyonlaşma Denklemini Yazma
Sülfürik asit (H\(_2\)SO\(_4\)) suda tamamen iyonlaşır: \[ \text{H_2SO_4(suda)} \xrightarrow{\text{su}} 2\text{H^+(suda)} + \text{SO_4^{2-}(suda)} \] - 👉 Adım 2: Molar Derişimleri Belirleme
Denklemden görüldüğü gibi, 1 mol H\(_2\)SO\(_4\) iyonlaştığında 2 mol H\(^+\) ve 1 mol SO\(_4\)\(^{2-}\) iyonu oluşur.
Çözeltinin başlangıç derişimi 0,05 M H\(_2\)SO\(_4\) olduğuna göre:
H\(^+\) iyonlarının molar derişimi = \( 2 \times 0,05 \text{ M} = 0,1 \text{ M} \)
SO\(_4\)\(^{2-}\) iyonlarının molar derişimi = 0,05 M - ✅ Sonuç:
H\(^+\) derişimi \( = 0,1 \text{ M} \)
SO\(_4\)\(^{2-}\) derişimi \( = 0,05 \text{ M} \)
Örnek 4:
22,2 gram kalsiyum hidroksit (Ca(OH)\(_2\)) katısı saf suda çözülerek 500 mL çözelti hazırlanıyor. Bu çözeltideki Ca\(^{2+}\) ve OH\(^-\) iyonlarının molar derişimlerini hesaplayınız. (Ca: 40 g/mol, O: 16 g/mol, H: 1 g/mol) ⚛️
Çözüm:
Öncelikle Ca(OH)\(_2\)'nin mol sayısını ve çözeltinin molar derişimini bulmalıyız.
- 👉 Adım 1: Ca(OH)\(_2\)'nin Mol Kütlesini (M\(_A\)) Hesaplama
M\(_A\) = \( 40 + (16+1) \times 2 = 40 + 34 = 74 \text{ g/mol} \) - 👉 Adım 2: Ca(OH)\(_2\)'nin Mol Sayısını (n) Hesaplama
Verilen kütle = 22,2 g
\( n = \frac{\text{kütle}}{\text{M\(_A}} = \frac{22,2 \text{ g}}{74 \text{ g/mol}} = 0,3 \text{ mol} \) - 👉 Adım 3: Çözeltinin Molar Derişimini (M) Hesaplama
Hacim = 500 mL = 0,5 L
\( M = \frac{n}{V} = \frac{0,3 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 0,6 \text{ M} \) - 👉 Adım 4: İyonlaşma Denklemini Yazma
Kalsiyum hidroksit (Ca(OH)\(_2\)) suda tamamen iyonlaşan güçlü bir bazdır: \[ \text{Ca(OH)_2(k)} \xrightarrow{\text{su}} \text{Ca^{2+}(suda)} + 2\text{OH^-(suda)} \] - 👉 Adım 5: İyon Molar Derişimlerini Belirleme
1 mol Ca(OH)\(_2\) iyonlaştığında 1 mol Ca\(^{2+}\) ve 2 mol OH\(^-\) iyonu oluşur.
Çözeltinin derişimi 0,6 M Ca(OH)\(_2\) olduğuna göre:
Ca\(^{2+}\) iyonlarının molar derişimi = 0,6 M
OH\(^-\) iyonlarının molar derişimi = \( 2 \times 0,6 \text{ M} = 1,2 \text{ M} \) - ✅ Sonuç:
Ca\(^{2+}\) derişimi \( = 0,6 \text{ M} \)
OH\(^-\) derişimi \( = 1,2 \text{ M} \)
Örnek 5:
0,4 M derişimli 100 mL sodyum sülfat (Na\(_2\)SO\(_4\)) çözeltisi, saf su eklenerek 500 mL'ye seyreltiliyor. Seyreltme sonrası Na\(^+\) ve SO\(_4\)\(^{2-}\) iyonlarının molar derişimleri ne olur? dilution
Çözüm:
Seyreltme sorularında önce başlangıçtaki mol sayısını bulup, sonra yeni hacme bölerek yeni derişimi hesaplarız.
- 👉 Adım 1: Başlangıç Mol Sayısını (n) Hesaplama
Başlangıç derişimi (M\(_1\)) = 0,4 M
Başlangıç hacmi (V\(_1\)) = 100 mL = 0,1 L
\( n = M_1 \times V_1 = 0,4 \text{ M} \times 0,1 \text{ L} = 0,04 \text{ mol Na\(_2\)SO\(_4} \) - 👉 Adım 2: Seyreltme Sonrası Yeni Derişimi (M\(_2\)) Hesaplama
Yeni hacim (V\(_2\)) = 500 mL = 0,5 L
\( M_2 = \frac{n}{V_2} = \frac{0,04 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 0,08 \text{ M Na\(_2\)SO\(_4} \) - 👉 Adım 3: İyonlaşma Denklemini Yazma
Sodyum sülfat (Na\(_2\)SO\(_4\)) suda tamamen iyonlaşır: \[ \text{Na_2SO_4(k)} \xrightarrow{\text{su}} 2\text{Na^+(suda)} + \text{SO_4^{2-}(suda)} \] - 👉 Adım 4: Seyreltme Sonrası İyon Molar Derişimlerini Belirleme
1 mol Na\(_2\)SO\(_4\) iyonlaştığında 2 mol Na\(^+\) ve 1 mol SO\(_4\)\(^{2-}\) iyonu oluşur.
Seyreltme sonrası Na\(_2\)SO\(_4\) derişimi 0,08 M olduğuna göre:
Na\(^+\) iyonlarının molar derişimi = \( 2 \times 0,08 \text{ M} = 0,16 \text{ M} \)
SO\(_4\)\(^{2-}\) iyonlarının molar derişimi = 0,08 M - ✅ Sonuç:
Seyreltme sonrası Na\(^+\) derişimi \( = 0,16 \text{ M} \)
Seyreltme sonrası SO\(_4\)\(^{2-}\) derişimi \( = 0,08 \text{ M} \)
Örnek 6:
0,2 M derişimli 300 mL sodyum klorür (NaCl) çözeltisi ile 0,3 M derişimli 200 mL magnezyum klorür (MgCl\(_2\)) çözeltisi karıştırılıyor. Oluşan yeni çözeltideki Cl\(^-\) iyonlarının molar derişimi kaç M olur? (Hacim değişimi ihmal edilecektir.) 🤝
Çözüm:
Bu tür karışım sorularında her bir çözeltiden gelen iyon mol sayısını ayrı ayrı bulup, toplam mol sayısını toplam hacme bölmeliyiz.
- 👉 Adım 1: NaCl Çözeltisindeki Cl\(^-\) Mol Sayısını Hesaplama
NaCl iyonlaşması: \( \text{NaCl} \to \text{Na\(^+} + \text{Cl\(^-} \)
NaCl mol sayısı = \( 0,2 \text{ M} \times 0,3 \text{ L} = 0,06 \text{ mol NaCl} \)
Buradan gelen Cl\(^-\) mol sayısı = \( 0,06 \text{ mol} \) - 👉 Adım 2: MgCl\(_2\) Çözeltisindeki Cl\(^-\) Mol Sayısını Hesaplama
MgCl\(_2\) iyonlaşması: \( \text{MgCl\(_2} \to \text{Mg\(^{2+}} + 2\text{Cl\(^-} \)
MgCl\(_2\) mol sayısı = \( 0,3 \text{ M} \times 0,2 \text{ L} = 0,06 \text{ mol MgCl\(_2} \)
Buradan gelen Cl\(^-\) mol sayısı = \( 2 \times 0,06 \text{ mol} = 0,12 \text{ mol} \) - 👉 Adım 3: Toplam Cl\(^-\) Mol Sayısını Hesaplama
Toplam Cl\(^-\) mol sayısı = \( 0,06 \text{ mol} + 0,12 \text{ mol} = 0,18 \text{ mol} \) - 👉 Adım 4: Toplam Hacmi Hesaplama
Toplam hacim = \( 300 \text{ mL} + 200 \text{ mL} = 500 \text{ mL} = 0,5 \text{ L} \) - 👉 Adım 5: Yeni Çözeltideki Cl\(^-\) Molar Derişimini Hesaplama
Cl\(^-\) derişimi = \( \frac{\text{Toplam Cl\(^-\) mol sayısı}}{\text{Toplam hacim}} = \frac{0,18 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 0,36 \text{ M} \) - ✅ Sonuç:
Yeni çözeltideki Cl\(^-\) derişimi \( = 0,36 \text{ M} \)
Örnek 7:
Bir laboratuvar çalışmasında, X\(_2\)SO\(_4\) formülüne sahip bilinmeyen bir tuzun sulu çözeltisi hazırlanmıştır. Çözeltinin hacmi 250 mL olup, toplam iyon derişimi 0,6 M olarak ölçülmüştür. Buna göre, başlangıçtaki X\(_2\)SO\(_4\) tuzunun molar derişimi kaç M'dir? 🔬
Çözüm:
Bu tür sorularda iyonlaşma denkleminden yola çıkarak toplam iyon derişimi ile tuzun derişimi arasındaki ilişkiyi kurmalıyız.
- 👉 Adım 1: İyonlaşma Denklemini Yazma
X\(_2\)SO\(_4\) tuzunun suda iyonlaşması: \[ \text{X_2SO_4(k)} \xrightarrow{\text{su}} 2\text{X^+(suda)} + \text{SO_4^{2-}(suda)} \] - 👉 Adım 2: İyon Derişimleri ile Tuz Derişimi Arasındaki İlişkiyi Kurma
Eğer X\(_2\)SO\(_4\)'ün molar derişimi \( C \) M ise,
X\(^+\) iyonlarının derişimi = \( 2C \) M
SO\(_4\)\(^{2-}\) iyonlarının derişimi = \( C \) M
Toplam iyon derişimi = \( [\text{X\(^+}] + [\text{SO\(_4\)\(^{2-}}] = 2C + C = 3C \) M - 👉 Adım 3: Bilinen Toplam İyon Derişimini Kullanarak C'yi Bulma
Soruda toplam iyon derişimi 0,6 M olarak verilmiştir.
\( 3C = 0,6 \text{ M} \)
\( C = \frac{0,6}{3} = 0,2 \text{ M} \) - ✅ Sonuç:
X\(_2\)SO\(_4\) tuzunun başlangıçtaki molar derişimi \( = 0,2 \text{ M} \)
Örnek 8:
Hastaların damar yoluyla aldığı serum fizyolojik çözeltisi, %0,9 (kütlece) sodyum klorür (NaCl) içerir. Bu çözeltinin yaklaşık olarak molar derişimini ve dolayısıyla Na\(^+\) ve Cl\(^-\) iyonlarının molar derişimini hesaplayınız. (Yoğunluk: 1 g/mL kabul ediniz. Na: 23 g/mol, Cl: 35,5 g/mol) 🏥
Çözüm:
Serum fizyolojik örneği, iyonlaşma molar derişiminin günlük hayattaki önemini gösterir.
- 👉 Adım 1: NaCl'nin Mol Kütlesini (M\(_A\)) Hesaplama
M\(_A\) = \( 23 + 35,5 = 58,5 \text{ g/mol} \) - 👉 Adım 2: Çözeltinin Kütlece Yüzde Derişimini Anlama
%0,9 NaCl demek, 100 gram çözeltide 0,9 gram NaCl olduğu anlamına gelir. - 👉 Adım 3: 1 Litre Çözeltideki NaCl Kütlesini Bulma
Yoğunluk 1 g/mL olduğuna göre, 1 L (1000 mL) çözelti 1000 g kütleye sahiptir.
1000 g çözeltideki NaCl kütlesi = \( 1000 \text{ g} \times \frac{0,9}{100} = 9 \text{ g NaCl} \) - 👉 Adım 4: 1 Litre Çözeltideki NaCl Mol Sayısını Hesaplama
\( n = \frac{\text{kütle}}{\text{M\(_A}} = \frac{9 \text{ g}}{58,5 \text{ g/mol}} \approx 0,1538 \text{ mol} \) - 👉 Adım 5: NaCl Çözeltisinin Molar Derişimini Hesaplama
1 litre çözeltide 0,1538 mol NaCl olduğuna göre, molar derişim \( \approx 0,1538 \text{ M} \) - 👉 Adım 6: İyonlaşma Denklemini Yazma ve İyon Derişimlerini Belirleme
NaCl suda tamamen iyonlaşır: \( \text{NaCl(k)} \xrightarrow{\text{su}} \text{Na\(^+\)(suda)} + \text{Cl\(^-\)(suda)} \)
1 mol NaCl'den 1 mol Na\(^+\) ve 1 mol Cl\(^-\) oluşur.
Na\(^+\) derişimi \( \approx 0,1538 \text{ M} \)
Cl\(^-\) derişimi \( \approx 0,1538 \text{ M} \) - ✅ Sonuç:
Serum fizyolojik çözeltisindeki Na\(^+\) ve Cl\(^-\) iyonlarının molar derişimi yaklaşık olarak \( 0,1538 \text{ M} \)'dir.
Örnek 9:
Aşağıdaki tabloda bazı iyonik bileşiklerin başlangıç derişimleri verilmiştir. Bu bileşiklerin sulu çözeltilerinde oluşan toplam iyon derişimi en yüksek olandan en düşük olana doğru sıralayınız. (Tüm bileşiklerin suda tamamen iyonlaştığını varsayınız.) 📊
Çözeltiler:
- A: 0,3 M KNO\(_3\)
- B: 0,2 M CaCl\(_2\)
- C: 0,1 M Al\(_2\)(SO\(_4\))\(_3\)
- D: 0,5 M MgSO\(_4\)
Çözüm:
Her bir bileşiğin iyonlaşma denklemini yazarak oluşan toplam iyon mol sayısını ve dolayısıyla toplam iyon derişimini bulmalıyız.
- 👉 A Çözeltisi: KNO\(_3\)
Denklem: \( \text{KNO\(_3} \to \text{K\(^+} + \text{NO\(_3\)\(^\text{-}} \)
1 mol KNO\(_3\)'ten 2 mol iyon oluşur.
Toplam iyon derişimi = \( 2 \times 0,3 \text{ M} = 0,6 \text{ M} \) - 👉 B Çözeltisi: CaCl\(_2\)
Denklem: \( \text{CaCl\(_2} \to \text{Ca\(^{2+}} + 2\text{Cl\(^\text{-}} \)
1 mol CaCl\(_2\)'den 3 mol iyon oluşur.
Toplam iyon derişimi = \( 3 \times 0,2 \text{ M} = 0,6 \text{ M} \) - 👉 C Çözeltisi: Al\(_2\)(SO\(_4\))\(_3\)
Denklem: \( \text{Al\(_2\)(SO\(_4\))\(_3} \to 2\text{Al\(^{3+}} + 3\text{SO\(_4\)\(^{2-}} \)
1 mol Al\(_2\)(SO\(_4\))\(_3\)'ten 5 mol iyon oluşur.
Toplam iyon derişimi = \( 5 \times 0,1 \text{ M} = 0,5 \text{ M} \) - 👉 D Çözeltisi: MgSO\(_4\)
Denklem: \( \text{MgSO\(_4} \to \text{Mg\(^{2+}} + \text{SO\(_4\)\(^{2-}} \)
1 mol MgSO\(_4\)'ten 2 mol iyon oluşur.
Toplam iyon derişimi = \( 2 \times 0,5 \text{ M} = 1,0 \text{ M} \) - ✅ Sonuç:
Toplam iyon derişimleri:
D: 1,0 M
A: 0,6 M
B: 0,6 M
C: 0,5 M
Sıralama (en yüksekten en düşüğe): D > A = B > C
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/12-sinif-kimya-iyonlasma-molar-derisimi/sorular