Derişim Birimleri (Molarite, Ppm) Test Çöz 10. Sınıf Kimya
Derişim, bir çözeltideki çözünen madde miktarının, çözücü veya çözelti miktarına oranını ifade eden nicel bir ölçümdür. Kimyada en yaygın kullanılan derişim birimlerinden biri Molarite (M)‘dir. Molarite, çözünen maddenin mol sayısının, çözeltinin litre cinsinden hacmine oranıdır ($M = mol_{çözünen} / L_{çözelti}$). Molarite, çözelti hacmine bağlı olduğu için sıcaklıkla değişir. Bir diğer derişim birimi olan Milyonda Bir Kısım (ppm), genellikle çok seyreltik çözeltilerde kullanılır. Ppm, çözünen maddenin kütlesinin, çözeltinin toplam kütlesine oranının bir milyonla çarpılmasıyla bulunur ($ppm = (m_{çözünen} / m_{çözelti}) \times 10^6$). Suda hazırlanmış seyreltik çözeltilerde, çözeltinin yoğunluğu yaklaşık 1 g/mL kabul edildiği için, 1 ppm yaklaşık olarak 1 mg/L’ye eşittir. Bu iki birim de kimyasal reaksiyonları ve çevresel analizleri anlamak için hayati öneme sahiptir. Bu test, Molarite ve Ppm kavramlarını ve bu derişim birimleriyle yapılan temel hesaplamaları pekiştirmenize yardımcı olacaktır.
Çözümlü Örnek Test Soruları
Soru 1:
200 mL çözeltide 0.4 mol sodyum klorür (NaCl) çözünmüşse, bu çözeltinin molaritesi (M) kaçtır?
A) 0.2 M
B) 0.4 M
C) 1 M
D) 2 M
E) 4 M
Çözüm:
Molarite formülü $M = n/V$’dir. Burada $n$ çözünenin mol sayısı, $V$ ise çözeltinin litre cinsinden hacmidir.
$n = 0.4$ mol
$V = 200$ mL $= 0.2$ L
$M = 0.4$ mol / $0.2$ L = $2$ M.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 2:
0.5 M 500 mL $H_2SO_4$ çözeltisi hazırlamak için kaç gram $H_2SO_4$ (mol kütlesi: 98 g/mol) gereklidir?
A) 24.5 g
B) 49 g
C) 98 g
D) 12.25 g
E) 245 g
Çözüm:
Öncelikle $H_2SO_4$’ın mol sayısını ($n$) bulalım: $n = M \times V$.
$M = 0.5$ M
$V = 500$ mL $= 0.5$ L
$n = 0.5$ mol/L $\times$ $0.5$ L = $0.25$ mol
Şimdi kütleyi bulalım: $m = n \times M_{mol}$
$m = 0.25$ mol $\times$ $98$ g/mol = $24.5$ g.
Doğru cevap A şıkkıdır.
Soru 3:
Çok seyreltik bir çözeltide, 25 kg çözeltide 50 mg çözünen madde varsa, bu çözeltinin derişimi kaç ppm’dir?
A) 0.5 ppm
B) 2 ppm
C) 20 ppm
D) 50 ppm
E) 200 ppm
Çözüm:
$ppm = (m_{çözünen} / m_{çözelti}) \times 10^6$. Kütle birimleri aynı olmalıdır.
$m_{çözünen} = 50$ mg $= 50 \times 10^{-6}$ kg
$m_{çözelti} = 25$ kg
$ppm = (50 \times 10^{-6}$ kg / $25$ kg) $\times 10^6 = 2$ ppm.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 4:
1 M 100 mL NaCl çözeltisi, su eklenerek 500 mL’ye seyreltiliyor. Oluşan çözeltinin son molaritesi (M) kaç olur?
A) 0.1 M
B) 0.2 M
C) 0.5 M
D) 1 M
E) 2 M
Çözüm:
Seyreltme formülü: $M_1V_1 = M_2V_2$.
$M_1 = 1$ M, $V_1 = 100$ mL
$V_2 = 500$ mL
$1$ M $\times$ $100$ mL = $M_2 \times 500$ mL
$M_2 = (1 \times 100) / 500 = 0.2$ M.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 5:
Aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Molarite, çözelti hacmine bağlıdır.
B) ppm, çok seyreltik çözeltiler için kullanılır.
C) Molarite birimi mol/L’dir.
D) Ppm’in birimi gram/L’dir.
E) Derişim, çözelti miktarının bir ölçüsüdür.
Çözüm:
Ppm, birimsiz bir oran ifadesidir. Genellikle kütle/kütle oranı olarak kullanılır. Ancak seyreltik çözeltilerde 1 ppm yaklaşık 1 mg/L olarak alınır. Dolayısıyla D şıkkı, ppm’in genel birimi gram/L’dir demek doğru değildir.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 6:
150 g suda 50 g tuz çözünerek hazırlanan çözeltideki çözünen kütlece yüzde kaçlık derişime sahiptir?
A) %25
B) %33.3
C) %20
D) %50
E) %10
Çözüm:
Kütlece yüzde derişim formülü: $\%$ derişim $= (m_{çözünen} / m_{çözelti}) \times 100$.
$m_{çözünen} = 50$ g
$m_{çözelti} = m_{çözünen} + m_{çözücü} = 50$ g $+ 150$ g $= 200$ g
$\%$ derişim = ($50$ g / $200$ g) $\times 100 = 25$\%.
Doğru cevap A şıkkıdır.
Soru 7:
Aşağıdaki derişim birimlerinden hangisi sıcaklıkla değişmez?
A) Molarite
B) Hacimce yüzde
C) Ppm
D) Kütlece yüzde derişim
E) Kütlece ve hacimce yüzde
Çözüm:
Molarite ve hacimce yüzde, çözeltinin hacmine bağlıdır ve hacim sıcaklıkla değiştiği için bu derişimler de değişir. Kütlece yüzde derişim ve ppm ise kütle oranlarına dayanır ve kütle sıcaklıkla değişmediği için bu derişimler de değişmez.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 8:
1 M 1 litre çözeltideki çözünen maddenin miktarı hakkında hangisi doğrudur?
A) 1 gramdır.
B) 1 kilogramdır.
C) 1 moldür.
D) 1 litre çözeltide 1 L çözünen vardır.
E) 1 litre çözücü vardır.
Çözüm:
Molaritenin tanımı gereği, 1 M çözelti, 1 litre çözeltide 1 mol çözünen madde içerir.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 9:
2000 g çözeltide 0.04 g sodyum iyonu ($Na^+$) bulunduğuna göre, $Na^+$ derişimi kaç ppm’dir?
A) 200 ppm
B) 20 ppm
C) 2 ppm
D) 2000 ppm
E) 40 ppm
Çözüm:
$ppm = (m_{çözünen} / m_{çözelti}) \times 10^6$.
$m_{çözünen} = 0.04$ g
$m_{çözelti} = 2000$ g
$ppm = (0.04$ g / $2000$ g) $\times 10^6 = (4 \times 10^{-2} / 2 \times 10^3) \times 10^6 = (2 \times 10^{-5}) \times 10^6 = 20$ ppm.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 10:
1 M çözeltinin derişimini, 0.5 M yapmak için aşağıdaki işlemlerden hangisi uygulanabilir?
A) Çözünen madde eklemek
B) Çözeltinin hacmini yarıya indirmek
C) Çözeltinin hacmini iki katına çıkarmak
D) Çözücünün buharlaşmasını sağlamak
E) Çözelti hacmine eşit miktarda çözünen eklemek
Çözüm:
Çözeltinin derişimini yarıya indirmek için, çözünen madde miktarı sabit kalırken, çözelti hacmi iki katına çıkarılmalıdır. Bu seyreltme işlemidir ve formülü $M_1V_1 = M_2V_2$ dir. Eğer $M_2 = M_1/2$ ise, $V_2 = 2V_1$ olmalıdır.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 11:
200 mL çözeltide 10 g $CaCO_3$ çözünmüşse, çözelti derişimi kaç ppm’dir? (Çözeltinin yoğunluğu 1 g/mL kabul ediniz)
A) 500 ppm
B) 1000 ppm
C) 2000 ppm
D) 50000 ppm
E) 100000 ppm
Çözüm:
$m_{çözünen} = 10$ g
$m_{çözelti} = V \times d = 200$ mL $\times$ $1$ g/mL $= 200$ g
$ppm = (m_{çözünen} / m_{çözelti}) \times 10^6 = (10$ g / $200$ g) $\times 10^6 = 0.05 \times 10^6 = 50000$ ppm.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 12:
Hacimce yüzde 20’lik 500 mL etil alkol çözeltisi hazırlamak için kaç mL saf etil alkol gereklidir?
A) 50 mL
B) 100 mL
C) 200 mL
D) 250 mL
E) 1000 mL
Çözüm:
Hacimce yüzde derişim formülü: $\%$ hacimce $= (V_{çözünen} / V_{çözelti}) \times 100$.
$20 = (V_{etil alkol} / 500$ mL) $\times 100$
$V_{etil alkol} = (20 \times 500) / 100 = 100$ mL.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 13:
Bir çözeltinin derişimi, Molarite cinsinden ifade edildiğinde sıcaklığa bağlıdır. Bunun nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
A) Çözünen mol sayısının sıcaklıkla değişmesi
B) Çözücünün kütlesinin sıcaklıkla değişmesi
C) Çözeltinin hacminin sıcaklıkla değişmesi
D) Çözünen kütlesinin sıcaklıkla değişmesi
E) Çözeltinin renginin sıcaklıkla değişmesi
Çözüm:
Molarite ($M=n/V$) çözelti hacmi (V) ile doğrudan ilişkilidir. Çözeltinin hacmi, sıcaklık değişimleriyle genleşme veya büzülme nedeniyle değişir. Bu yüzden molarite sıcaklığa bağlı bir derişim birimidir.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 14:
250 g suda 50 g tuz çözülüyor. Oluşan çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaçtır?
A) 20%
B) 25%
C) 16.67%
D) 50%
E) 200%
Çözüm:
Kütlece yüzde derişim: $(m_{çözünen} / m_{çözelti}) \times 100$.
$m_{çözünen} = 50$ g
$m_{çözelti} = m_{çözünen} + m_{çözücü} = 50$ g $+ 250$ g $= 300$ g
$\%$ derişim = ($50$ g / $300$ g) $\times 100 = 16.67$\%.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 15:
50 ppm derişimli bir çözelti, seyreltik su çözeltilerinde yaklaşık olarak hangi değere eşittir?
A) 50 mg/L
B) 50 g/L
C) 50 mg/mL
D) 50 L/g
E) 50 mol/L
Çözüm:
Çok seyreltik su çözeltilerinde, çözeltinin yoğunluğu yaklaşık olarak 1 g/mL kabul edilir. Bu durumda $1$ ppm, 1 mg çözünenin 1 L çözeltide olduğu anlamına gelir (çünkü 1 L su 1000 g’dır ve 1 mg/1000 g oranı $10^6$ ile çarpıldığında 1 ppm verir). Dolayısıyla 50 ppm, yaklaşık olarak 50 mg/L’ye eşittir.
Doğru cevap A şıkkıdır.