Yoğunluğu 1{}244\text{ g/mL} olan XCl_2 sulu çözeltisinin molar derişimi 4{}0\text{ M}'dir… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Yoğunluğu $1{}244\text{ g/mL}$ olan $XCl_2$ sulu çözeltisinin molar derişimi $4{}0\text{ M}$ 'dir.

Bu çözeltideki toplam iyon molalitesi $15{}0\text{ m}$ olduğuna göre çözeltiyle ilgili;

I. Çözünen $XCl_2$ tuzunun mol kütlesi $111\text{ g/mol}$ 'dür.
II. Çözeltinin molal derişimi $5{}0\text{ m}$ 'dir.
III. Aynı sıcaklıkta çözeltiye saf su eklenerek hacmi 2 katına çıkarılırsa, çözeltinin molaritesi $2{}0\text{ M}$ , molalitesi ise $2{}5\text{ m}$ olur.

yargılarından hangileri doğrudur?
(Su eklenmesiyle hacim kaybı olmadığı varsayılacaktır. $d_{\text{su}} = 1{}0\text{ g/mL}$ )

A
Yalnız I
B
Yalnız II
I ve IIAnswer
D
II ve III
E
I, II ve III

Answer

Çözünen tuzun mol kütlesinin 111 g/mol olduğunu belirten ve çözeltinin molal derişiminin 5,0 m olduğunu ifade eden öncüllerin bir arada bulunduğu seçenektir.

Çözünen tuzun formül birimi başına 3 iyon vermesi nedeniyle çözeltinin kendi molalitesi 5,0 m olarak bulunur. 1 Litre çözeltideki toplam kütle (1244 g) ile çözücü suyun kütlesi (800 g) farkından çözünen tuzun mol kütlesi 111 g/mol olarak hesaplanır. Seyrelme sonrasında eklenen suyun kütlesi çözücünün ilk kütlesinden farklı olduğu için molalite yarıya inmeyerek yaklaşık 2,22 m olur. Bu nedenle yalnızca I ve II. öncüller doğrudur.

Step-by-Step Solution

Tuzun iyonlaşma denklemini yazarak çözeltinin molalitesini belirleyin.

XCl_2(k) \rightarrow X^{2+}(suda) + 2Cl^{-}(suda)

iyonlaşma denklemine göre, 1 mol tuz çözündüğünde ortama 3 mol iyon verilir. Toplam iyon molalitesi

15{}0\text{ m}

olduğuna göre, çözünen

XCl_2

tuzunun molalitesi

m = \frac{15{}0}{3} = 5{}0\text{ m}

olur. Bu durum II. öncülü doğrular.

Kütle hesaplamalarına geçebilmek için elektrolit çözeltilerde toplam iyon derişiminden tuzun kendi derişimine geçiş yapılmalıdır.

1 Litre çözelti referans alınarak çözelti ve çözücü kütlelerini hesaplayın.

Çözelti hacmi

V = 1\text{ L} = 1000\text{ mL}

olsun. Çözeltinin toplam kütlesi:

m_{\text{çözelti}} = V \times d = 1000\text{ mL} \times 1{}244\text{ g/mL} = 1244\text{ g}

olur. Molar derişim

4{}0\text{ M}

olduğundan, 1 L çözeltide

4{}0\text{ mol}

çözünen

XCl_2

vardır. Çözeltinin molalitesi

5{}0\text{ m}

olduğundan, çözücü (su) kütlesi:

m_{\text{su}} = \frac{n_{\text{çözünen}}}{m} = \frac{4{}0\text{ mol}}{5{}0\text{ mol/kg}} = 0{}8\text{ kg} = 800\text{ g}

olarak bulunur.

Molarite ve yoğunluk bilgileri kullanılarak çözeltinin toplam kütlesine, molalite bilgisi kullanılarak ise çözücü suyun kütlesine ulaşılır.

Çözünen tuzun kütlesini ve mol kütlesini hesaplayın.

Çözünen

XCl_2

kütlesi:

m_{\text{tuz}} = m_{\text{çözelti}} - m_{\text{su}} = 1244\text{ g} - 800\text{ g} = 444\text{ g}

olur.

4{}0\text{ mol}

tuz

444\text{ g}

geldiğine göre, tuzun mol kütlesi:

M_A(XCl_2) = \frac{444\text{ g}}{4{}0\text{ mol}} = 111\text{ g/mol}

bulunur. Bu durum I. öncülü doğrular.

Çözeltinin toplam kütlesinden çözücü kütlesi çıkarılarak çözünenin kütlesi ve ardından mol kütlesi hesaplanır.

Çözeltinin hacmi iki katına çıkarıldığında yeni molarite ve molalite değerlerini hesaplayın.

Hacim iki katına (

2\text{ L}

'ye) çıkarıldığında çözünen mol sayısı (

4{}0\text{ mol}

) değişmediği için molarite yarıya inerek

2{}0\text{ M}

olur. Ancak çözelti hacmini 1 L'den 2 L'ye çıkarmak için eklenen suyun hacmi

1000\text{ mL}

(

1000\text{ g}

)'dır. Son durumda toplam su kütlesi

800\text{ g} + 1000\text{ g} = 1800\text{ g} = 1{}8\text{ kg}

olur. Yeni molalite:

m_{\text{yeni}} = \frac{4{}0\text{ mol}}{1{}8\text{ kg}} \approx 2{}22\text{ m}

olur. Dolayısıyla III. öncül yanlıştır.

Hacimsel seyrelme sırasında eklenen suyun kütlesi ile başlangıçtaki suyun kütlesinin oranı bire bir olmadığından molalite yarıya inmez.

Key Concept

Molarite ve molalite tanımlarının farkı, yoğunluk yardımıyla konsantrasyon birimleri arası geçiş ve elektrolit çözeltilerde iyon derişimlerinin hesaba katılması.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic