🎓 12. Sınıf
📚 12. Sınıf Kimya
💡 12. Sınıf Kimya: Karışımlar Çözümlü Örnekler
12. Sınıf Kimya: Karışımlar Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
100 gram suda 20 gram tuz çözünerek bir tuzlu su çözeltisi hazırlanıyor. Bu çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaçtır?
Çözüm:
- Kütlece Yüzde Derişim formülünü hatırlayalım:
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{Çözünen Madde Kütlesi}{Çözelti Kütlesi} \times 100 \)
- Bu soruda, çözünen madde tuzdur ve kütlesi 20 gramdır.
- Çözelti kütlesi ise çözücü (su) ve çözünenin (tuz) toplam kütlesidir: 100 gram su + 20 gram tuz = 120 gram çözelti.
- Şimdi formülde yerine koyalım:
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{20 \text{ g}}{120 \text{ g}} \times 100 \)
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{1}{6} \times 100 \)
- Kütlece Yüzde Derişim ≈ \( 16.67 % \)
- Yani, çözeltinin kütlece yüzde derişimi yaklaşık %16.67'dir. 💡
Örnek 2:
500 mL su içerisinde 50 gram şeker çözülerek bir şerbet hazırlanıyor. Eğer bu şerbetin yoğunluğu \( 1.1 \text{ g/mL} \) ise, bu şerbetin hacimce yüzde derişimi nedir? (Suyun yoğunluğu \( 1 \text{ g/mL} \) kabul edilecektir.)
Çözüm:
- Öncelikle çözünen madde (şeker) ve çözücü (su) kütlelerini bulalım.
- Şeker kütlesi = 50 gram.
- Suyun hacmi 500 mL ve yoğunluğu \( 1 \text{ g/mL} \) olduğundan, suyun kütlesi: Kütle = Yoğunluk × Hacim = \( 1 \text{ g/mL} \times 500 \text{ mL} = 500 \text{ gram} \).
- Çözelti kütlesi = Su kütlesi + Şeker kütlesi = \( 500 \text{ g} + 50 \text{ g} = 550 \text{ gram} \).
- Çözeltinin yoğunluğu \( 1.1 \text{ g/mL} \) olarak verilmiş. Çözelti hacmini bulmak için Kütle = Yoğunluk × Hacim formülünü kullanırız:
- Çözelti Hacmi = \( \frac{\text{Çözelti Kütlesi}}{\text{Çözelti Yoğunluğu}} = \frac{550 \text{ g}}{1.1 \text{ g/mL}} = 500 \text{ mL} \).
- Şimdi hacimce yüzde derişimi hesaplayabiliriz. Hacimce yüzde derişim için genellikle çözünenin hacmi kullanılır, ancak burada şeker katı olduğu için ve hacmi verilmediği için, soruda bir eksiklik olabilir veya sorunun amacı farklı olabilir. Eğer soruda "hacimce yüzde derişim" yerine "kütlece yüzde derişim" sorulsaydı, cevap \( \frac{50}{550} \times 100 \approx 9.09% \) olurdu.
- Ancak "hacimce yüzde derişim" sorulduğu ve şeker hacminin bilinmediği varsayımıyla, bu sorunun çözümü için ek bilgi gereklidir. Eğer soruyu "Çözeltideki şeker hacminin, toplam çözelti hacminin yüzde kaçı olduğunu bulalım" şeklinde yorumlarsak ve şekerin hacminin ihmal edilemeyecek kadar küçük olduğu varsayılırsa, bu sorunun tam bir çözümü için şekerin hacminin bilinmesi gerekir.
- Varsayımsal olarak, eğer soruda şekerin hacmi verilseydi (örneğin 25 mL), o zaman hacimce yüzde derişim \( \frac{25 \text{ mL}}{500 \text{ mL}} \times 100 = 5% \) olurdu. 📌
Örnek 3:
Bir kimya öğretmeni, öğrencilerine farklı derişimlerde iki farklı tuzlu su çözeltisi hazırlamıştır. Birinci çözeltinin (Çözelti A) kütlece %10'luk olduğu ve 200 gram olduğu bilinmektedir. İkinci çözeltinin (Çözelti B) ise kütlece %20'lik olduğu ve 300 gram olduğu bilinmektedir. Öğretmen bu iki çözeltiyi karıştırırsa, son oluşan karışımın kütlece yüzde derişimi kaç olur?
Çözüm:
- Öncelikle her bir çözeltideki tuz miktarını hesaplayalım.
- Çözelti A'daki tuz miktarı:
- Kütlece %10'luk ve 200 gram çözelti ise, tuz miktarı = \( 200 \text{ g} \times \frac{10}{100} = 20 \text{ gram} \).
- Çözelti B'deki tuz miktarı:
- Kütlece %20'lik ve 300 gram çözelti ise, tuz miktarı = \( 300 \text{ g} \times \frac{20}{100} = 60 \text{ gram} \).
- Şimdi iki çözelti karıştırıldığında oluşan toplam tuz miktarını ve toplam çözelti miktarını bulalım.
- Toplam tuz miktarı:
- Toplam tuz = Çözelti A'daki tuz + Çözelti B'deki tuz = \( 20 \text{ g} + 60 \text{ g} = 80 \text{ gram} \).
- Toplam çözelti miktarı:
- Toplam çözelti = Çözelti A kütlesi + Çözelti B kütlesi = \( 200 \text{ g} + 300 \text{ g} = 500 \text{ gram} \).
- Son olarak, oluşan karışımın kütlece yüzde derişimini hesaplayalım.
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{\text{Toplam Tuz Miktarı}}{\text{Toplam Çözelti Miktarı}} \times 100 \)
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{80 \text{ g}}{500 \text{ g}} \times 100 \)
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{8}{50} \times 100 \)
- Kütlece Yüzde Derişim = \( 0.16 \times 100 = 16% \).
- Karışımın kütlece yüzde derişimi %16 olur. ✅
Örnek 4:
Bir markette satılan gazlı içeceklerin etiketlerinde genellikle şeker oranları belirtilir. Örneğin, bir şişe gazlı içeceğin (500 mL) etiketinde "10 g şeker içerir" yazıyorsa, bu gazlı içeceğin hacimce şeker derişimi yaklaşık olarak nedir? (Gazlı içeceğin yoğunluğunu yaklaşık olarak \( 1.05 \text{ g/mL} \) kabul edelim.)
Çözüm:
- Gazlı içeceğin toplam hacmi 500 mL olarak verilmiş.
- İçindeki şeker miktarı ise 10 gram olarak verilmiş.
- Hacimce yüzde derişim, çözünen maddenin hacminin toplam çözelti hacmine oranıdır. Ancak burada şeker kütle olarak verilmiş. Eğer şekerin yoğunluğunu yaklaşık \( 1.59 \text{ g/mL} \) kabul edersek, şeker hacmini hesaplayabiliriz:
- Şeker Hacmi = \( \frac{\text{Şeker Kütlesi}}{\text{Şeker Yoğunluğu}} = \frac{10 \text{ g}}{1.59 \text{ g/mL}} \approx 6.29 \text{ mL} \).
- Şimdi hacimce yüzde derişimi hesaplayabiliriz:
- Hacimce Yüzde Derişim = \( \frac{\text{Şeker Hacmi}}{\text{Gazlı İçecek Hacmi}} \times 100 \)
- Hacimce Yüzde Derişim = \( \frac{6.29 \text{ mL}}{500 \text{ mL}} \times 100 \)
- Hacimce Yüzde Derişim ≈ \( 0.01258 \times 100 \approx 1.26% \).
- Yani, bu gazlı içeceğin hacimce şeker derişimi yaklaşık %1.26'dır. Bu tür etiket bilgilerinin amacı, tüketicinin aldığı şeker miktarını daha iyi anlamasına yardımcı olmaktır. 🥤
Örnek 5:
Kütlece %15'lik 400 gram tuzlu su çözeltisine, kaç gram saf su eklenirse son çözeltinin derişimi kütlece %10 olur?
Çözüm:
- Öncelikle başlangıçtaki çözeltideki tuz miktarını bulalım.
- Başlangıçtaki tuz miktarı = \( 400 \text{ g} \times \frac{15}{100} = 60 \text{ gram} \).
- Başlangıçtaki su miktarı = \( 400 \text{ g} - 60 \text{ g} = 340 \text{ gram} \).
- Son durumda çözeltinin derişiminin %10 olmasını istiyoruz. Eklenen su miktarına \( x \) gram diyelim.
- Son çözelti kütlesi = Başlangıçtaki çözelti kütlesi + Eklenen su kütlesi = \( 400 + x \) gram.
- Son çözeltideki tuz miktarı değişmez, yine 60 gramdır.
- Son çözeltinin kütlece %10'luk olması demek:
- \( \frac{\text{Tuz Miktarı}}{\text{Son Çözelti Kütlesi}} \times 100 = 10 \)
- \( \frac{60}{400 + x} \times 100 = 10 \)
- \( \frac{6000}{400 + x} = 10 \)
- \( 6000 = 10 \times (400 + x) \)
- \( 6000 = 4000 + 10x \)
- \( 6000 - 4000 = 10x \)
- \( 2000 = 10x \)
- \( x = \frac{2000}{10} = 200 \) gram.
- Sonuç olarak, 200 gram saf su eklenmelidir. 👉
Örnek 6:
Bir kimya laboratuvarında, 200 mL hacmindeki bir çözeltinin derişimi \( 0.5 \text{ M} \) (molar) olarak ölçülmüştür. Eğer bu çözeltiden 50 mL alınarak \( 150 \) mL saf su ile seyreltilirse, son çözeltinin derişimi kaç molar olur?
Çözüm:
- Bu tür seyreltme problemlerinde Molarite (M) ve Hacim (V) arasındaki ilişki kullanılır: \( M_1 V_1 = M_2 V_2 \).
- Burada:
- \( M_1 \) = Başlangıç derişimi = \( 0.5 \text{ M} \)
- \( V_1 \) = Alınan çözelti hacmi = \( 50 \text{ mL} \)
- \( V_2 \) = Son toplam hacim = Alınan hacim + Eklenen su hacmi = \( 50 \text{ mL} + 150 \text{ mL} = 200 \text{ mL} \)
- \( M_2 \) = Son derişim (bulmak istediğimiz değer)
- Formülde değerleri yerine koyalım:
- \( 0.5 \text{ M} \times 50 \text{ mL} = M_2 \times 200 \text{ mL} \)
- \( 25 \text{ M} \cdot \text{mL} = M_2 \times 200 \text{ mL} \)
- \( M_2 = \frac{25 \text{ M} \cdot \text{mL}}{200 \text{ mL}} \)
- \( M_2 = 0.125 \text{ M} \)
- Son çözeltinin derişimi 0.125 molar olur. 🧪
Örnek 7:
200 gram su içerisinde 50 gram şeker çözünerek hazırlanan şerbetin kütlece yüzde derişimi nedir?
Çözüm:
- Kütlece Yüzde Derişim formülünü kullanacağız:
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{Çözünen Madde Kütlesi}{Çözelti Kütlesi} \times 100 \)
- Çözünen madde (şeker) kütlesi = 50 gram.
- Çözücü (su) kütlesi = 200 gram.
- Çözelti kütlesi = Çözünen madde kütlesi + Çözücü kütlesi = \( 50 \text{ g} + 200 \text{ g} = 250 \text{ gram} \).
- Şimdi formülü uygulayalım:
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{50 \text{ g}}{250 \text{ g}} \times 100 \)
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{1}{5} \times 100 \)
- Kütlece Yüzde Derişim = \( 0.2 \times 100 = 20% \).
- Hazırlanan şerbetin kütlece yüzde derişimi %20'dir. 🍯
Örnek 8:
Bir tuzlu su çözeltisi hazırlamak için 50 gram tuz ve 200 gram su kullanılıyor. Bu çözeltinin tuzluluk oranı (kütlece yüzde derişimi) günlük hayatta ne anlama gelir? Örneğin, turşu yapımında veya yemeklerde tuz kullanımında bu oran nasıl yorumlanabilir?
Çözüm:
- Öncelikle bu çözeltinin kütlece yüzde derişimini hesaplayalım:
- Çözünen madde (tuz) kütlesi = 50 gram.
- Çözücü (su) kütlesi = 200 gram.
- Çözelti kütlesi = \( 50 \text{ g} + 200 \text{ g} = 250 \text{ gram} \).
- Kütlece Yüzde Derişim = \( \frac{50 \text{ g}}{250 \text{ g}} \times 100 = 20% \).
- Bu, hazırlanan çözeltinin her 100 gramında 20 gram tuz bulunduğu anlamına gelir.
- Günlük Hayat Yorumu:
- Turşu Yapımı: Turşu yapımında kullanılan tuzlu su (salamura) oranı, hem sebzelerin bozulmasını önlemek hem de istenen lezzeti vermek için kritiktir. %20'lik bir tuzlu su, oldukça yoğun bir salamuradır. Bu oran, sebzelerin daha hızlı olgunlaşmasını ve daha sert kalmasını sağlayabilir. Farklı sebzeler için farklı tuz oranları tercih edilebilir. Örneğin, daha yumuşak bir turşu için daha düşük tuz oranı kullanılabilir.
- Yemeklerde Kullanım: Yemeklere eklenen tuz miktarını ayarlarken, bu yüzde derişim bize bir fikir verebilir. Eğer tarifte "tuzlu su" kullanılması isteniyorsa ve bu %20'lik bir çözelti ise, eklenen suyun ve tuzun miktarına göre yemeğin tuzluluk seviyesi değişecektir. Örneğin, bir çorba için az miktarda bu çözeltiden eklemek, yemeğin tuzunu önemli ölçüde artırabilir.
- Yani, kütlece yüzde derişim, bir karışımın ne kadar "konsantre" olduğunu anlamamızı sağlar ve bu da gıda hazırlama, ilaç yapımı gibi birçok alanda önemlidir. 🧂
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/12-sinif-kimya-karisimlar/sorular