Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük Practice Questions — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) — Page 2

Gazların sudaki çözünürlüğü ile ilgili;

I. Sıcaklık artırıldığında gazların sudaki çözünürlüğü azalır.
II. Gazın kısmi basıncı artırıldığında sudaki çözünürl��ğü artar.
III. Basınç değişimi katıların sudaki çözünürlüğünü neredeyse hiç etkilemezken, gazların çözünürlüğünü artırır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

I ve III

I, II ve III

Show answer & explanation

Answer: I, II ve III

Answer

I, II ve III öncüllerinin tamamı doğrudur.

Tüm ifadeler doğrudur. Gazların suda çözünmesi ekzotermik olduğundan sıcaklık artışı çözünürlüğü azaltır. Henry Yasası uyarınca gazın kısmi basıncındaki artış çözünürlüğü artırır. Basınç katıların çözünürlüğüne etki etmezken gazlarınkini artırır.

Step-by-Step Solution

1

Birinci öncülün analizi

Gazların suda çözünmesi her zaman ekzotermiktir (��sı veren). Le Chatelier ilkesine göre sıcaklık artırıldığında denge çözünmeyen gaz yönüne kayar ve çözünürlük azalır. Dolayısıyla birinci ifade doğrudur.

Sıcaklığın gaz çözünürlüğüne etkisini belirlemek.

2

İkinci öncülün analizi

Henry Yasası'na göre bir gazın sudaki ç��zünürlüğü, o gazın çözelti üzerindeki kısmi basıncı ile doğru orantılıdır. Basınç arttıkça gazın çözünürlüğü artar. Dolayısıyla ikinci ifade doğrudur.

Basıncın gaz çözünürlüğüne etkisini belirlemek.

3

Üçüncü öncülün analizi

Basınç değişimi katı ve sıvıların sudaki çözünürlüğünü etkilemez (ihmal edilecek düzeydedir). Ancak gazların çözünürlüğü basınç artışıyla belirgin şekilde artar. Dolayısıyla üçüncü ifade doğrudur.

Basıncın katı ve gaz çözünürlükleri üzerindeki farkını belirlemek.

Key Concept

Gazların çözünürlüğü sıcaklık ile ters, üzerlerindeki gazın kısmi basıncı ile doğru orantılıdır. Basınç katıların çözünürlüğünü etkilemez.

Question 22Question →

Yoğunluğu $d\text{ g/mL}$ olan kütlece $\%11,1$ 'lik $200\text{ mL}$ $\text{CaCl}_2$ sulu çözeltisi ile $0,4\text{ M}$ $300\text{ mL}$ $\text{NaCl}$ sulu çözeltisi aynı sıcaklıkta karıştırılıyor.

Ende edilen yeni çözeltideki klor ( $\text{Cl}^-$ ) iyonları derişimi $1,2\text{ M}$ olduğuna göre, başlangıçtaki $\text{CaCl}_2$ çözeltisinin yoğunluğu ( $d$ ) kaç $\text{g/mL}$ 'dir?

( $\text{CaCl}_2 = 111\text{ g/mol}$ , karıştırma sonucu hacim değişimi olmadığı varsayılacaktır.)

1,2

2,4

0,8

1,07

1,35

Show answer & explanation

Answer: $1,2$

Answer

Yoğunluk

1,2\text{ g/mL}

'dir.

Çözeltideki toplam klor iyonu mol sayısı ve çözeltilerin hacimleri doğru ilişkilendirilerek başlangıçtaki

\text{CaCl}_2

çözeltisinin derişimi

1,2\text{ M}

olarak bulunur. Yoğunluk ve kütlece yüzde derişimi birbirine bağlayan

M = \frac{10 \cdot d \cdot \%}{M_A}

formülüyle başlangıç çözeltisinin yoğunluğu

1,2\text{ g/mL}

olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1

\text{NaCl}

çözeltisinden gelen

\text{Cl}^-

iyonlarının mol sayısının hesaplanması

n(\text{Cl}^-)_{\text{NaCl}} = 0,4\text{ M} \times 0,3\text{ L} = 0,12\text{ mol}

Karışımdaki

\text{NaCl}

tuzu suda tamamen iyonlaşarak

\text{Cl}^-

iyonlarını oluşturur.

2

Karışım sonrası çözeltideki toplam

\text{Cl}^-

iyonlarının mol sayısının hesaplanması

n(\text{Cl}^-)_{\text{toplam}} = 1,2\text{ M} \times 0,5\text{ L} = 0,60\text{ mol}

Toplam hacim

200\text{ mL} + 300\text{ mL} = 500\text{ mL} = 0,5\text{ L}

olup, son klor iyonu derişimi olan

1,2\text{ M}

ile çarpılarak toplam mol bulunur.

3

\text{CaCl}_2

çözeltisinden gelen

\text{Cl}^-

iyonlarının mol sayısı ve

\text{CaCl}_2

başlangıç derişiminin hesaplanması

n(\text{Cl}^-)_{\text{CaCl}_2} = 0,60 - 0,12 = 0,48\text{ mol}

. Buradan

n(\text{CaCl}_2) = 0,24\text{ mol}

ve

M(\text{CaCl}_2) = \frac{0,24\text{ mol}}{0,2\text{ L}} = 1,2\text{ M}

olarak bulunur.

\text{CaCl}_2

bileşiği çözündüğünde

1

mole karşılık

2

mol

\text{Cl}^-

iyonu verir. Dolayısıyla klor molünün yarısı kadar tuz çözünmüştür.

4

Molarite-yoğunluk-yüzde ilişkisini veren formül yardımıyla yoğunluğun (

d

) hesaplanması

1,2 = \frac{10 \cdot d \cdot 11,1}{111} \implies d = 1,2\text{ g/mL}

Yoğunluğu bulmak için çözeltinin molaritesi, kütlece yüzdesi ve mol kütlesi arasındaki

M = \frac{10 \cdot d \cdot \%}{M_A}

formülü kullanılır.

Key Concept

Molarite ve kütlece yüzde derişim-yoğunluk ilişkisi, çözeltilerin karıştırılmasında iyon derişimleri hesabı.

Estimated Time:2m 0s

Question 23Question →

Sıvı çözeltilerin oluşumunda çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki zayıf etkileşimlerin türü ve gücü çözünme olayını belirler. Genel olarak "benzer benzeri çözer" kuralı geçerlidir. Buna göre, sol sütunda verilen karışımları, sağ sütunda verilen ve bu karışımlarda etkin olan baskın tanecikler arası etkileşim türleriyle eşleştiriniz.

Click a left item, then click its matching right item

Show answer & explanation

Answer

Su ile metanol arasında hidrojen bağı; su ile sodyum klorür arasında iyon-dipol etkileşimi; karbon tetraklorür ile iyot arasında London kuvvetleri; su ile hidrojen klorür arasında ise dipol-dipol etkileşimi baskındır.

Su ve metanolün her ikisi de yapısında O-H bağı bulunduran polar moleküllerdir ve kendi aralarında hidrojen bağı oluştururlar. Sodyum klorür iyonik yapıda olduğundan polar su molekülleriyle iyon-dipol etkileşimi kurar. Karbon tetraklorür ve iyot apolar yapılı maddeler olduğundan aralarında yalnızca indüklenmiş dipol - indüklenmiş dipol (London) etkileşimi gerçekleşebilir. Hidrojen klorür ise polar olmasına karşın hidrojen bağı oluşturma şartını taşımadığı için suyla dipol-dipol etkileşimi kurar.

Step-by-Step Solution

1

Karışımları oluşturan maddelerin kimyasal türlerini ve polar/apolar özelliklerini belirlemek.

H_2O

polar,

CH_3OH

polar (O-H bağı içerir),

NaCl

iyonik katı,

CCl_4

apolar,

I_2

apolar,

HCl

polar (H-F, H-O veya H-N bağı içermez) şeklinde sınıflandırılır.

Zayıf etkileşimlerin türünü belirleyebilmek için öncelikle taneciklerin yapısının çözümlenmesi gerekir.

2

Maddelerin bir araya gelmesiyle oluşan karışımlarda kurulacak en etkin zayıf etkileşim türlerini tespit etmek.

İki apolar arasında London; polar-polar arasında dipol-dipol veya hidrojen bağı; iyonik-polar arasında iyon-dipol etkileşimleri belirlenir.

Çözücü-çözünen etkileşimlerinin türü, çözünen ve çözücünün molekül içi bağ özelliklerine ve molekül geometrilerine bağlıdır.

3

Bulunan etkileşim türlerini sağ sütundaki seçeneklerle birebir eşleştirmek.

H_2O - CH_3OH

ile Hidrojen bağı;

H_2O - NaCl

ile İyon-dipol;

CCl_4 - I_2

ile London kuvvetleri;

H_2O - HCl

ile Dipol-dipol eşleşmesi elde edilir.

Soruda istenen doğru eşleştirme kombinasyonunu tamamlamak.

Key Concept

Çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki zayıf etkileşimlerin sınıflandırılması.

Estimated Time:1m 30s

Question 24Question →

Kimyasal türler arasındaki etkileşimler ve bu etkileşimlerin çözünme sürecine etkileriyle ilgili;

I. Polar yapılı $\text{H}_2\text{O}$ sıvısında, apolar $\text{CO}_2$ gazının çözünmesi sırasında dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri oluşur.
II. $\text{H}_2\text{O}$ ile $\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$ sıvılarının birbiri içerisinde sınırsız çözünmesini sağlayan etkin etkileşim türü dipol-dipol kuvvetleridir.
III. $\text{NaCl}$ katısının suda çözünmesi sırasında su moleküllerinin kısmi negatif ucu ( $\text{O}$ atomu) ile $\text{Na}^+$ iyonları arasında iyon-dipol etkileşimi kurulur.

yargılarından hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız III

I ve II

I ve III

II ve III

Show answer & explanation

Answer: I ve III

Answer

Birinci ve üçüncü öncüller doğrudur. Polar su ile apolar karbondioksit arasında dipol-indüklenmiş dipol; iyonik sodyum klorür ile polar su arasında ise iyon-dipol etkileşimi kurulur. Su ve etil alkol molekülleri arasındaki en etkin etkileşim türü ise hidrojen bağıdır.

Polar bir molekül olan

\text{H}_2\text{O}

ile apolar bir molekül olan

\text{CO}_2

arasında dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi kurulur.

\text{NaCl}

iyonik bileşiği suda çözünürken, su molekülünün elektronegatifliği yüksek olan ve kısmi negatif yüke sahip oksijen ucu ile pozitif yüklü sodyum (

\text{Na}^+

) iyonu arasında iyon-dipol etkileşimi gerçekleşir. Bu nedenle birinci ve üçüncü öncüller doğrudur.

\text{H}_2\text{O}

ve

\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}

moleküllerinin her ikisinde de

\text{O-H}

bağı bulunduğundan, aralarındaki en etkin etkileşim türü dipol-dipol değil hidrojen bağıdır; bu yüzden ikinci öncül yanlıştır.

Step-by-Step Solution

1

Birinci öncüldeki moleküllerin polaritesi ve etkileşim türü belirlenir.

\text{H}_2\text{O}

polar,

\text{CO}_2

apolardır. Polar molekülden dipol, apolar molekülden ise indüklenmiş dipol geleceğinden aralarında dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi oluşur. Birinci öncül doğrudur.

Çözünme sırasındaki zayıf etkileşim türünü bulmak için maddelerin polar/apolar karakterlerini bilmek gerekir.

2

İkinci öncüldeki moleküller arasındaki etkin etkileşim türü analiz edilir.

Hem

\text{H}_2\text{O}

hem de

\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}

polar moleküllerdir ve her ikisinde de

\text{O}

atomuna bağlı

\text{H}

atomu bulunur. Bu iki molekül arasındaki en etkin zayıf etkileşim hidrojen bağıdır. Bu nedenle ikinci öncül yanlıştır.

Dipol-dipol etkileşimi mevcut olsa da moleküller arası baskın ve en güçlü olan etkileşim türü (etkin etkileşim) aranmalıdır.

3

Üçüncü öncüldeki iyonik çözünme ve iyon-yönelim ilişkisi incelenir.

\text{NaCl}

iyonik bileşiği suda çözündüğünde

\text{Na}^+

ve

\text{Cl}^-

iyonlarına ayrışır. Polar su molekülünün kısmi negatif ucu olan oksijen (

\text{O}

) atomu ile pozitif yüklü

\text{Na}^+

iyonları arasında iyon-dipol etkileşimi kurulur. Üçüncü öncül doğrudur.

İyonik bileşiklerin polar çözücülerdeki çözünme mekanizması elektrostatik iyon-dipol yönelimine dayanır.

Key Concept

Çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki zayıf etkileşim türlerinin belirlenmesi ve çözünme sürecindeki rolleri.

Estimated Time:2m 0s

Question 25Question →

Belirli bir sıcaklıkta $144\text{ gram}$ saf su içeren bir kaba bir miktar sodyum hidroksit ( $NaOH$ ) katısı eklenerek tamamen çözünmesi sağlanıyor. Hazırlanan çözeltideki suyun ( $H_2O$ ) mol kesri $0,80$ olduğuna göre, çözünen $NaOH$ katısı kaç gramdır?

( $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $NaOH = 40\text{ g/mol}$ , $NaOH$ katısının suda tamamen iyonlaşarak çözündüğü varsayılacaktır.)

32

40

64

80

160

Show answer & explanation

Answer: 40

Answer

Hazırlanan çözeltide çözünen sodyum hidroksit (

NaOH

) katısı

40\text{ gram}

olarak hesaplanır.

Çözeltideki suyun mol sayısı

8\text{ mol}

olarak bulunur. Suyun mol kesri

0,80

olduğuna göre, çözeltideki toplam iyonların mol sayısı

2\text{ mol}

olmalıdır. Sodyum hidroksit bileşiği suda sodyum ve hidroksit iyonlarına ayrıştığı için

1\text{ mol}

sodyum hidroksit çözündüğünde

2\text{ mol}

iyon açığa çıkar. Buradan çözünen sodyum hidroksit katısının

1\text{ mol}

yani

40\text{ gram}

olduğu sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1

Suyun mol sayısının (

n_{\text{su}}

) hesaplanması

n_{\text{su}} = \frac{144\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 8\text{ mol}

Mol kesri bağıntısında suyun mol sayısını kullanmak için kütle değerini mol kütlesine böleriz.

2

Mol kesri bağıntısı kullanılarak çözeltideki toplam iyon mol sayısının (

n_{\text{iyon}}

) bulunması

X_{\text{su}} = \frac{n_{\text{su}}}{n_{\text{su}} + n_{\text{iyon}}} \implies 0,80 = \frac{8}{8 + n_{\text{iyon}}} \implies 8 + n_{\text{iyon}} = 10 \implies n_{\text{iyon}} = 2\text{ mol}

Suyun mol kesri, suyun mol sayısının çözeltideki toplam tanecik (su molekülleri + iyonlar) mol sayısına oranına eşittir.

3

Sodyum hidroksitin iyonlaşma denklemi kullanılarak çözünen

NaOH

mol sayısının bulunması

NaOH(k) \rightarrow Na^+(suda) + OH^-(suda)

denklemine göre,

1\text{ mol } NaOH

çözündüğünde

2\text{ mol}

iyon oluşur. Ortamda

2\text{ mol}

iyon bulunduğuna göre, çözünen

NaOH

mol sayısı

1\text{ mol}

olmalıdır.

Elektrolit bileşiklerin mol kesri hesaplanırken, çözeltideki toplam tanecik sayısı için iyonlaşma dikkate alınmalıdır.

4

Çözünen

NaOH

kütlesinin hesaplanması

m_{NaOH} = 1\text{ mol} \times 40\text{ g/mol} = 40\text{ gram}

Mol sayısı ve mol kütlesi kullanılarak çözünen maddenin kütlesine ulaşılır.

Key Concept

İyonik çözeltilerde mol kesri hesabı yapılırken çözünen maddenin iyonlaşması sonucu oluşan toplam tanecik (iyon) mol sayısı dikkate alınmalıdır.

Estimated Time:2m 0s

Question 26Question →

Kütlece $\%0,02$ oranında kalsiyum iyonu ( $Ca^{2+}$ ) içeren bir maden suyu örneğinin kalsiyum iyonu derişimi $20\text{ ppm}$ 'dir.

True

False

Show answer & explanation

Answer: False

Answer

Verilen ifade yanlıştır (False). Kütlece

\%0,02

oranındaki derişim

200\text{ ppm}

değerine eşittir.

Verilen ifade yanlıştır çünkü kütlece

\%0,02

derişime sahip bir çözelti, milyonda bir kısım (ppm) cinsinden hesaplandığında

200\text{ ppm}

derişime karşılık gelir.

Step-by-Step Solution

1

Kütlece yüzde derişimin anlamını tanımlamak.

Kütlece

\%0,02

derişim,

100\text{ g}

maden suyunda

0,02\text{ g}

çözünmüş

Ca^{2+}

iyonu bulunduğunu gösterir.

ppm birimine geçiş yapmak için çözünen kütlesinin çözelti kütlesine oranını bulmamız gerekir.

2

Çözünen kütlesini miligram (

mg

), çözelti kütlesini ise kilogram (

kg

) birimlerine dönüştürmek.

Çözünen kütlesi:

0,02\text{ g} = 0,02 \times 1000 = 20\text{ mg}

. Çözelti kütlesi:

100\text{ g} = 0,1\text{ kg}

.

Sulu çözeltilerde ppm birimi

\text{mg/kg}

olarak tanımlandığı için bu birim dönüşümleri kolaylık sağlar.

3

Derişimi ppm (

\text{mg/kg}

) formülünü kullanarak hesaplamak.

\text{Derişim (ppm)} = \frac{20\text{ mg}}{0,1\text{ kg}} = 200\text{ ppm}

.

Çözelti içindeki milyonda bir birim oranını belirlemek için elde edilen değerleri oranlarız.

Key Concept

Kütlece yüzde derişim ile ppm (milyonda bir kısım) birimleri arasındaki ilişki ve dönüşümler.

Question 27Question →

Aynı sıcaklıkta $0,2\text{ M}$ $200\text{ mL}$ $\text{Al(NO}_3)_3$ sulu çözeltisi ile $0,3\text{ M}$ $300\text{ mL}$ $\text{Ca(NO}_3)_2$ sulu çözeltisi karıştırılıyor. Elde edilen karışımın nitrat ( $\text{NO}_3^-$ ) iyonları derişimini $0,2\text{ M}$ yapmak için aynı sıcaklıkta çözeltiye kaç $\text{mL}$ saf su ilave edilmelidir?

150

500

600

1000

1500

Show answer & explanation

Answer: 1000

Answer

Nitrat iyonu derişimini

0,2\text{ M}

yapmak için çözeltiye

1000\text{ mL}

saf su ilave edilmelidir.

Nitrat iyonunun son derişiminin

0,2\text{ M}

olması için çözeltiye eklenmesi gereken saf su hacmi, başlangıçtaki toplam hacim (

500\text{ mL}

) ile nitrat iyonlarının mol sayısına göre hesaplanan son hacim (

1500\text{ mL}

) arasındaki fark alınarak

1000

olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1

Çözeltilerdeki tuzların iyonlaşma denklemleri yazılarak her bir çözeltiden gelen nitrat (

\text{NO}_3^-

) iyonlarının mol sayıları hesaplanır.

n(\text{NO}_3^-)_1 = 3 \times 0,2\text{ M} \times 0,2\text{ L} = 0,12\text{ mol}

ve

n(\text{NO}_3^-)_2 = 2 \times 0,3\text{ M} \times 0,3\text{ L} = 0,18\text{ mol}

Çözeltiler karıştırıldığında toplam nitrat iyonu mol sayısını bulmak için her iki çözeltiden gelen iyon miktarları ayrı ayrı hesaplanmalıdır.

2

Karışımdaki toplam nitrat iyonu mol sayısı bulunur.

n_{\text{toplam}}(\text{NO}_3^-) = 0,12 + 0,18 = 0,30\text{ mol}

Nitrat iyonunun son derişimini belirleyen unsur, ortamdaki toplam nitrat iyonu mol sayısıdır.

3

Nitrat iyonlarının son derişiminin

0,2\text{ M}

olması için gereken toplam çözelti hacmi (

V_{\text{son}}

) hesaplanır.

V_{\text{son}} = \frac{n_{\text{toplam}}}{M_{\text{son}}} = \frac{0,30\text{ mol}}{0,2\text{ M}} = 1,5\text{ L} = 1500\text{ mL}

Molarite formülü (

M = n/V

) kullanılarak istenen derişim için ulaşılması gereken toplam hacim belirlenir.

4

Toplam son hacimden, karıştırılan çözeltilerin başlangıçtaki hacimleri çıkarılarak ilave edilmesi gereken saf su hacmi bulunur.

V_{\text{su}} = 1500\text{ mL} - (200\text{ mL} + 300\text{ mL}) = 1000\text{ mL}

Eklenen su hacmi, son hacim ile karıştırılan çözeltilerin toplam ilk hacmi arasındaki farktır.

Key Concept

Çözeltiler karıştırıldığında iyon derişimlerinin hesaplanması ve seyreltme işlemlerinde toplam hacim ile eklenen su hacmi arasındaki farkın doğru kullanılması.

Question 28Question →

Aynı sıcaklıkta $0,4\text{ M}$ $300\text{ mL}$ $\text{NaCl}$ sulu çözeltisi ile $0,6\text{ M}$ $200\text{ mL}$ $\text{CaCl}_2$ sulu çözeltisi karıştırılıyor. Elde edilen karışımın klor ( $\text{Cl}^-$ ) iyonları derişimini $0,45\text{ M}$ yapmak için aynı sıcaklıkta karışıma kaç $\text{mL}$ saf su ilave edilmelidir?

Show answer & explanation

Answer: 300

Answer

Karışımdaki klor iyonları derişimini 0,45 M yapmak için eklenmesi gereken saf su miktarı 300 mL'dir.

NaCl ve CaCl₂ çözeltilerinden gelen toplam Cl⁻ iyonu mol sayısı 0,36 moldür. Derişimin 0,45 M olması için gereken toplam hacim 0,8 L (800 mL) olmalıdır. Başlangıçta 500 mL çözelti bulunduğundan 300 mL saf su eklenmesi gerekir.

Step-by-Step Solution

1

NaCl çözeltisinden gelen klor iyonlarının mol sayısının belirlenmesi

n(\text{Cl}^-) = 0,12\text{ mol}

Çözeltideki tuzun deri��imi ile hacmi çarpılarak tuzdan gelen iyonların mol sayısı hesaplanır.

2

CaCl₂ çözeltisinden gelen klor iyonlarının mol sayısının belirlenmesi

n(\text{Cl}^-) = 0,24\text{ mol}

CaCl₂ tuzu suda çözündüğünde formülündeki katsayıdan ötürü ortama 2 katı kadar klor iyonu verir.

3

Karışımdaki toplam klor iyonu mol sayısının hesaplanması

n_{\text{toplam}}(\text{Cl}^-) = 0,36\text{ mol}

İki çözeltiden gelen iyon miktarları toplanarak toplam mol sayısı elde edilir.

4

Hedef derişime ulaşmak için gereken toplam çözelti hacminin bulunması

V_{\text{son}} = 800\text{ mL}

Toplam mol sayısı, hedef derişim değerine bölünerek son hacim litre cinsinden bulunur ve mililitreye çevrilir.

5

Eklenmesi gereken saf su miktarının hesaplanması

V_{\text{eklenen}} = 300\text{ mL}

Toplam hacimden, karıştırılan çözeltilerin başlangıç hacimleri çıkarılarak ilave edilmesi gereken su hacmi bulunur.

Key Concept

Farklı tuz çözeltileri karıştırıldığında ortak iyonların mol sayıları toplamı, son hacme bölünerek yeni derişim bulunur. Seyreltme işleminde ise çözünen mol sayısı sabit kalırken hacim artar.

Question 29Question →

Bir laboratuvar çalışmasında, hacimce $\%35$ etil alkol içeren $400\text{ mL}$ etil alkol-su karışımı hazırlanmıştır. Bu karışıma aynı sıcaklıkta bir miktar saf su eklenerek hacimce etil alkol derişiminin $\%20$ olması istenmektedir. Buna göre, hedeflenen derişime ulaşmak için başlangıçtaki karışıma ilave edilmesi gereken saf su hacmi kaç $\text{mL}$ 'dir? (Karışım hazırlanırken hacim kaybı olmadığı varsayılacaktır.)

Show answer & explanation

Answer: 300

Answer

Başlangıçtaki karışıma ilave edilmesi gereken saf su hacmi 300 mL'dir.

Çözeltideki etil alkol hacmi

400 \text{ mL} \times 0,35 = 140 \text{ mL}

olarak sabit kalır. Son hacimce yüzdenin

\%20

olması istendiğine göre,

140 / V_{\text{son}} = 0,20

bağıntısından son çözelti hacmi

700 \text{ mL}

olmalıdır. Başlangıçta

400 \text{ mL}

çözelti bulunduğundan eklenmesi gereken saf su hacmi

700 - 400 = 300 \text{ mL}

olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1

Başlangıç çözeltisindeki çözünmüş alkol hacmini bulma

V_{\text{alkol}} = 140 \text{ mL}

Hacimce

\%35

etil alkol içeren

400 \text{ mL}

çözeltideki net alkol miktarını belirlemek için.

2

Derişim

\%20

olduğunda oluşacak toplam çözelti hacmini hesaplama

V_{\text{son}} = 700 \text{ mL}

Saf su eklendiğinde çözünen etil alkol hacmi değişmeyeceğinden,

140 \text{ mL}

alkolün

\%20

'lik oran oluşturduğu toplam hacmi belirlemek için.

3

Eklenen saf su hacmini hesaplama

V_{\text{su}} = 300 \text{ mL}

Son çözelti hacmi ile başlangıçtaki çözelti hacmi arasındaki fark eklenen saf suya eşit olduğundan.

Key Concept

Hacimce yüzde derişim ve çözeltilerin seyreltilmesi

Estimated Time:1m 30s

Question 30Question →

Özkütlesi $0,75\text{ g/mL}$ olan saf bir $X$ sıvısı ile saf su ( $d_{\text{su}} = 1\text{ g/mL}$ ) kullanılarak kütlece $\%20$ 'lik sulu $X$ çözeltisi hazırlanmıştır.

Buna göre, hazırlanan bu çözelti ile ilgili;

I. Hacimce yüzde derişimi $\%25$ 'tir.
II. Çözeltideki $X$ sıvısının kütlesinin, su kütlesine oranı $\frac{1}{5}$ 'tir.
III. $100\text{ mL}$ $X$ sıvısı kullanılarak hazırlanan çözeltinin kütlesi $375\text{ gram}$ 'dır.

yargılarından hangileri doğrudur? (Karışım oluşurken hacim kaybı olmadığı varsayılacaktır.)

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

I ve III

I, II ve III

Show answer & explanation

Answer: I ve III

Answer

I ve III

Doğru cevap birinci ve üçüncü ifadeleri içeren seçenektir. Kütlece

\%20

'lik bir çözeltide her

20\text{ g}

X

sıvısına karşılık

80\text{ g}

su bulunur. Özkütleler yardımıyla hacimlere geçildiğinde

X

sıvısının hacmi yirmi bölü sıfır virgül yetmiş beş yani seksen bölü üç mililitre, suyun hacmi ise seksen mililitre olur. Toplam hacim üç yüz yirmi bölü üç mililitre olacağından hacimce yüzde derişim

\%25

olarak hesaplanır. Dolayısıyla birinci öncül doğrudur. Yüz mililitre

X

sıvısının kütlesi yetmiş beş gram olup, kütlece

\%20

'lik çözeltideki toplam kütle yetmiş beş bölü sıfır virgül yirmi yani üç yüz yetmiş beş gram olur. Dolayısıyla üçüncü öncül doğrudur.

Step-by-Step Solution

1

Çözeltinin kütlece derişiminden yola çıkarak bileşenlerin kütlelerini belirlemek.

100\text{ g}

çözelti alındığında,

20\text{ g}

X

sıvısı ve

80\text{ g}

su bulunur.

Kütlece

\%20

'lik çözelti tanımına göre her

100\text{ g}

çözeltide

20\text{ g}

çözünen madde bulunur.

2

Kütleleri verilen bileşenlerin hacimlerini hesaplamak.

V_X = \frac{20\text{ g}}{0,75\text{ g/mL}} = \frac{80}{3}\text{ mL}

ve

V_{\text{su}} = \frac{80\text{ g}}{1\text{ g/mL}} = 80\text{ mL}

bulunur.

Hacim değerleri, kütlelerin özkütlelere bölünmesiyle (

V = \frac{m}{d}

) hesaplanır.

3

Hacimce yüzde derişimi hesaplayarak birinci ��ncülü doğrulamak.

V_{\text{toplam}} = \frac{80}{3} + 80 = \frac{320}{3}\text{ mL}

olur. Hacimce

\% = \frac{80/3}{320/3} \times 100 = \%25

bulunur. Birinci öncül doğrudur.

Hacimce yüzde derişim, çözünen hacminin toplam çözelti hacmine oranının 100 ile çarpılmasıyla bulunur.

4

X

sıvısının kütlesinin su kütlesine oranını bularak ikinci öncülü doğrulamak.

\frac{m_X}{m_{\text{su}}} = \frac{20\text{ g}}{80\text{ g}} = \frac{1}{4}

olur. İkinci öncül yanlıştır.

Bir bölü beş oranı çözünen kütlesinin su kütlesine değil, toplam çözelti kütlesine oranıdır.

5

100\text{ mL}

X

sıvısı kullanıldığında çözeltinin toplam kütlesini hesaplayarak üçüncü öncülü doğrulamak.

m_X = 100\text{ mL} \times 0,75\text{ g/mL} = 75\text{ g}

olur. Çözelti kütlece

\%20

'lik olduğuna göre, toplam kütle

m_{\text{çözelti}} = \frac{75}{0,20} = 375\text{ gram}

olur. Üçüncü öncül doğrudur.

Kütlece derişim formülü kullanılarak çözünen kütlesinden toplam çözelti kütlesine geçiş yapılır.

Key Concept

Kütlece ve Hacimce Yüzde Derişim İlişkisi

Question 31Question →

$25^\circ\text{C}$ sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı $30\text{ mmHg}$ 'dir. Aynı sıcaklıkta $162\text{ g}$ saf su içeren bir kaba $m$ gram $XY_2$ iyonik katısı eklenip tamamen çözündüğünde oluşan çözeltinin buhar basıncı $27\text{ mmHg}$ olarak ölçülüyor.

Buna göre, çözeltide çözünen $XY_2$ katısının kütlesi ( $m$ ) kaç gramdır?

(Katının suda tamamen iyonlaşarak çözündüğü varsayılacaktır. $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $XY_2 = 111\text{ g/mol}$ )

33,3

37

55,5

99,9

111

Show answer & explanation

Answer: 37

Answer

Çözeltide çözünen tuzun kütlesi 37 gramdır.

Çözeltinin buhar basıncı verisinden yararlanılarak çözücünün mol kesri

0,9

olarak bulunur. Toplam iyon mol kesri

0,1

olduğundan, suyun mol sayısı olan

9\text{ mol}

ile oranlandığında toplam iyon mol sayısının

1\text{ mol}

olduğu belirlenir.

XY_2

tuzu suda

3

iyon oluşturacak şekilde ayrıştığı için çözünen tuzun mol sayısı

1/3\text{ mol}

'dür. Bu mol sayısının mol kütlesi (

111\text{ g/mol}

) ile çarpılması sonucunda çözünen tuzun kütlesi

37\text{ g}

olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1

Çözücü olan suyun (

H_2O

) mol sayısını hesaplamak.

n_{\text{su}} = \frac{162\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 9\text{ mol}

Bileşenlerin mol kesirlerini belirlemek için çözücünün başlangıç mol sayısının bilinmesi gerekir.

2

Raoult Yasası yardımıyla suyun mol kesrini (

X_{\text{su}}

) ve çözünen iyonların toplam mol kesrini (

X_{\text{tanecik}}

) bulmak.

P_{\text{çözelti}} = P^0_{\text{su}} \times X_{\text{su}} \implies 27 = 30 \times X_{\text{su}} \implies X_{\text{su}} = 0,9

X_{\text{tanecik}} = 1 - X_{\text{su}} = 1 - 0,9 = 0,1

Çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncı ile çözücünün mol kesrinin çarpımına eşittir.

3

Çözeltideki toplam tanecik (iyon) mol sayısını (

n_{\text{tanecik}}

) hesaplamak.

X_{\text{tanecik}} = \frac{n_{\text{tanecik}}}{n_{\text{su}} + n_{\text{tanecik}}} \implies 0,1 = \frac{n_{\text{tanecik}}}{9 + n_{\text{tanecik}}} \implies 9 + n_{\text{tanecik}} = 10 \cdot n_{\text{tanecik}} \implies 9 \cdot n_{\text{tanecik}} = 9 \implies n_{\text{tanecik}} = 1\text{ mol}

Tanecik mol kesri, ortamdaki toplam iyon mol sayısının toplam çözelti mol sayısına oranlanmasıyla bulunur.

4

XY_2

tuzunun iyonlaşma denkleminden yararlanarak çözünen tuzun mol sayısını (

n_{\text{tuz}}

) bulmak.

XY_2(k) \rightarrow X^{2+}(\text{suda}) + 2Y^{-}(\text{suda})

denklemine göre

1\text{ mol}

tuz çözündüğünde

3\text{ mol}

iyon oluşur (

i = 3

).

n_{\text{tuz}} = \frac{n_{\text{tanecik}}}{3} = \frac{1}{3}\text{ mol}

Tuz iyonik yapıda olduğundan çözelti özelliklerini etkileyen tanecik sayısı toplam iyon sayısına bağlıdır.

5

Çözünen tuzun kütlesini (

m

) hesaplamak.

m = n_{\text{tuz}} \times M_{XY_2} = \frac{1}{3}\text{ mol} \times 111\text{ g/mol} = 37\text{ g}

Mol sayısı ile mol kütlesinin çarpımı çözünen maddenin kütlesini verir.

Key Concept

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası) ve İyonik Çözeltilerde Tanecik Sayısı Etkisi

Estimated Time:2m 0s

Question 32Question →

Belirli bir sıcaklıkta $108\text{ g}$ saf su içeren bir kaba $55,5\text{ g}$ kalsiyum klorür ( $CaCl_2$ ) tuzu eklenip tamamen çözünmesi sağlanarak uçucu olmayan bileşeni bulunan sulu bir çözelti hazırlanıyor. Hazırlanan bu çözeltinin aynı sıcaklıktaki buhar basıncının, saf suyun buhar basıncına göre $9\text{ mmHg}$ daha düşük olduğu tespit ediliyor. Buna göre, aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı kaç $\text{mmHg}$ 'dir? (Suyun tamamen buharlaşmadığı ve kalsiyum klorürün suda tamamen iyonlarına ayrışarak çözündüğü varsayılacakt��r. $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $CaCl_2 = 111\text{ g/mol}$ )

Show answer & explanation

Answer: 45

Answer

Aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı

45\text{ mmHg}

'dir.

Çözeltideki suyun mol sayısı

6\text{ mol}

, çözünen

CaCl_2

tuzunun iyonlaşması sonucu oluşan taneciklerin toplam mol sayısı ise

1,5\text{ mol}

'dür. Çözünen taneciklerin mol kesri

1,5 / 7,5 = 0,2

olarak hesaplanır. Raoult Yasası'na göre buhar basıncındaki düşüş miktarı

\Delta P = P_{\text{su}}^\circ \times X_{\text{tanecik}}

formülüyle hesaplanır. Buradan

9 = P_{\text{su}}^\circ \times 0,2

eşitliğinden saf suyun buhar basıncı

45\text{ mmHg}

bulunur.

Step-by-Step Solution

1

Suyun mol sayısının belirlenmesi

n_{\text{su}} = 6\text{ mol}

Çözücünün mol sayısını bilmek, çözeltideki toplam mol sayısını ve mol kesrini hesaplamak için gereklidir.

2

Kalsiyum klorürün (

CaCl_2

) mol sayısının hesaplanması

n_{CaCl_2} = 0,5\text{ mol}

Çözünen maddenin miktarını mol cinsinden ifade etmek için kütle mol kütlesine bölünür.

3

Çözeltideki toplam tanecik (iyon) mol sayısının hesaplanması

n_{\text{tanecik}} = 1,5\text{ mol}

CaCl_2

tuzu suda

Ca^{2+}

ve

2Cl^-

iyonlarına ayrışır. Toplam iyon sayısı hesaplanırken mol sayısı etki faktörü olan

3

ile çarpılır.

4

Çözünen taneciklerin mol kesrinin (

X_{\text{tanecik}}

) hesaplanması

X_{\text{tanecik}} = 0,2

Buhar basıncındaki düşüş miktarı çözünen taneciklerin mol kesri ile doğru orantılıdır:

X_{\text{tanecik}} = n_{\text{tanecik}} / (n_{\text{su}} + n_{\text{tanecik}})

.

5

Raoult Yasası kullanılarak saf suyun buhar basıncının (

P_{\text{su}}^\circ

) hesaplanması

P_{\text{su}}^\circ = 45\text{ mmHg}

Buhar basıncı düşüşü formülü olan

\Delta P = P_{\text{su}}^\circ \times X_{\text{tanecik}}

denkleminde bilinen değerler yerine yazılarak saf suyun buhar basıncı çekilir.

Key Concept

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası)

Question 33Question →

Oda sıcaklığında yoğunluğu $1,25\text{ g/mL}$ olan bir $\text{Mg(NO}_3)_2$ (magnezyum nitrat) sulu çözeltisi hazırlamak için $14,8\text{ g}$ $\text{Mg(NO}_3)_2$ katısı tamamen çözülerek toplam hacim saf su ile $200\text{ mL}$ 'ye tamamlanıyor.

Buna göre, hazırlanan bu çözeltideki nitrat ( $\text{NO}_3^-$ ) iyonlarının molar derişimi kaç $\text{M}$ 'dır?
( $\text{Mg(NO}_3)_2 = 148\text{ g/mol}$ )

0,5

0,8

1,0

0,4

1,5

Show answer & explanation

Answer: 1,0

Answer

Nitrat iyonlarının molar derişimi

1,0\text{ M}

'dır.

Çözünen magnezyum nitrat tuzunun mol sayısı

0,1\text{ mol}

ve çözeltinin toplam hacmi

0,2\text{ L}

olduğundan, tuzun molar derişimi

0,5\text{ M}

olarak hesaplanır. Magnezyum nitrat suda iyonlaştığında ortama her bir formül birimi için 2 adet nitrat iyonu verdiğinden, nitrat iyonlarının molar derişimi tuzun derişiminin 2 katı, yani

1,0\text{ M}

olur.

Step-by-Step Solution

1

Çözünen

\text{Mg(NO}_3)_2

maddesinin mol sayısının hesaplanması.

n = \frac{14,8\text{ g}}{148\text{ g/mol}} = 0,1\text{ mol}

Molarite hesabı yapabilmek için öncelikle çözünen maddenin mol miktarını bulmamız gerekir.

2

Çözeltinin molar derişiminin (molaritesinin) hesaplanması.

M = \frac{n}{V} = \frac{0,1\text{ mol}}{0,2\text{ L}} = 0,5\text{ M}

Molarite, çözünen maddenin mol sayısının toplam çözelti hacmine (litre cinsinden) bölünmesiyle bulunur (

200\text{ mL} = 0,2\text{ L}

).

3

Çözeltideki nitrat (

\text{NO}_3^-

) iyonlarının molar derişiminin bulunması.

[\text{NO}_3^-] = 2 \times 0,5\text{ M} = 1,0\text{ M}

\text{Mg(NO}_3)_2

suda iyonlaştığında her 1 mol tuzdan 2 mol

\text{NO}_3^-

iyonu oluşur:

\text{Mg(NO}_3)_2\text{(suda)} \rightarrow \text{Mg}^{2+}\text{(suda)} + 2\text{NO}_3^-\text{(suda)}

.

Key Concept

Molarite ve çözeltilerde iyon derişimleri hesabı.

Question 34Question →

Bir miktar alüminyum nitrat ( $Al(NO_3)_3$ ) katısı saf suda çözülerek $600\text{ mL}$ sulu çözelti hazırlanıyor. Bu çözeltiden alınan $300\text{ mL}$ 'lik bir örneğe, aynı sıcaklıkta hacmi $500\text{ mL}$ olana kadar saf su ekleniyor. Son çözeltideki nitrat ( $NO_3^-$ ) iyonları derişimi $0,6\text{ M}$ olduğuna göre, başlangıçta hazırlanan $600\text{ mL}$ çözeltide çözünmüş halde bulunan $Al(NO_3)_3$ kütlesi kaç gramdır?

( $Al = 27\text{ g/mol}$ , $N = 14\text{ g/mol}$ , $O = 16\text{ g/mol}$ )

14,2

21,3

42,6

85,2

127,8

Show answer & explanation

Answer: 42,6

Answer

Başlangıç çözeltisinde çözünen alüminyum nitrat kütlesi

42,6\text{ g}

'dır.

Nitrat iyonlarının son çözeltideki mol sayısı

0,3\text{ mol}

'dür. Bu iyonlar

300\text{ mL}

'lik örnekten geldiği için başlangıçtaki ve örnekteki nitrat derişimi

1,0\text{ M}

'dir.

Al(NO_3)_3

suda çözündüğünde bire üç oranında nitrat iyonu verdiğinden başlangıçtaki bileşik derişimi

\frac{1}{3}\text{ M}

olur.

600\text{ mL}

çözeltide çözünen bileşiğin mol sayısı

0,2\text{ mol}

ve mol kütlesi

213\text{ g/mol}

olduğundan, toplam çözünen kütle

42,6\text{ g}

olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1

Son çözeltideki nitrat (

NO_3^-

) iyonlarının mol sayısının hesaplanması

n(NO_3^-) = 0,6\text{ M} \times 0,5\text{ L} = 0,3\text{ mol}

Molarite tanımından (

M = n/V

), çözeltideki iyonların mol sayısını bulmak için iyon derişimi ile son çözelti hacmi çarpılır.

2

Alınan

300\text{ mL}

'lik örnekteki nitrat iyon derişiminin bulunması

[NO_3^-]_{örnek} = 0,3\text{ mol} / 0,3\text{ L} = 1,0\text{ M}

Saf su eklenmesiyle nitrat iyonlarının mol sayısı değişmediğinden, bu iyonlar alınan

300\text{ mL}

'lik örnekten gelmiştir.

3

Başlangıç çözeltisindeki alüminyum nitrat (

Al(NO_3)_3

) derişiminin belirlenmesi

[Al(NO_3)_3]_{başlangıç} = 1,0\text{ M} / 3 = \frac{1}{3}\text{ M}

Al(NO_3)_3

bileşiği suda çözündüğünde

1\text{ mol}

bileşikten

3\text{ mol}

nitrat iyonu açığa çıkar (

Al(NO_3)_3 \rightarrow Al^{3+} + 3NO_3^-

). Çözelti homojen olduğundan başlangıçtaki nitrat derişimi de

1,0\text{ M}

'dir.

4

Başlangıç çözeltisinde çözünmüş olan alüminyum nitratın mol sayısının hesaplanması

n(Al(NO_3)_3) = \frac{1}{3}\text{ M} \times 0,6\text{ L} = 0,2\text{ mol}

Başlangıçtaki toplam çözelti hacmi

600\text{ mL}

(

0,6\text{ L}

) olduğundan, bu hacimdeki çözünen mol sayısı molarite ile hacmin çarpılmasıyla bulunur.

5

Çözünen alüminyum nitratın kütlesinin bulunması

m = 0,2\text{ mol} \times 213\text{ g/mol} = 42,6\text{ g}

Alüminyum nitratın mol kütlesi

M_A(Al(NO_3)_3) = 27 + 3 \times (14 + 3 \times 16) = 213\text{ g/mol}

olarak hesaplanır. Mol sayısı ile mol kütlesi çarpılarak kütleye geçilir.

Key Concept

Molar derişim hesaplamaları, seyreltme işlemi (

M_1V_1 = M_2V_2

) ve iyon derişimlerinin çözünen bileşiğin derişimiyle ilişkisi.

Question 35Question →

Bir $M$ metalinin klorür tuzu ( $M\text{Cl}_n$ ) kullanılarak hazırlanan sulu çözeltilere ait bilgiler şu şekildedir:

* $0,1\text{ mol}$ $M\text{Cl}_n$ tuzunun $250\text{ g}$ saf suda tamamen çözünmesiyle hazırlanan çözelti, $1\text{ atm}$ dış basınçta $100,624\ ^\circ\text{C}$ sıcaklıkta kaynamaya başlamaktadır.
* Aynı metalin oluşturduğu $M\text{Cl}_2$ tuzunun $22,2\text{ g}$ miktarının $500\text{ g}$ saf suda tamamen çözünmesiyle hazırlanan başka bir sulu çözeltinin $1\text{ atm}$ dış basınçta donmaya başlayacağı sıcaklık $-2,232\ ^\circ\text{C}$ olarak ölçülmüştür.

Buna göre, $M$ metalinin mol kütlesi kaç $\text{g/mol}$ 'dür?

(Su için kaynama noktası yükselmesi sabiti $K_d = 0,52\ ^\circ\text{C/m}$ , donma noktası alçalması sabiti $K_k = 1,86\ ^\circ\text{C/m}$ ve $\text{Cl} = 35,5\text{ g/mol}$ 'dür.)

24

39

40

56

137

Show answer & explanation

Answer: 40

Answer

40 g/mol olan seçenek doğrudur.

Doğru cevaba ulaşmak için ilk çözeltinin kaynama noktası yükselmesinden yararlanılarak tuzun formülü (

M\text{Cl}_2

) bulunur. İkinci çözeltideki donma noktası alçalmasından molalite

0,4\text{ m}

ve çözünen mol sayısı

0,2\text{ mol}

olarak hesaplanır.

22,2\text{ g}

tuz

0,2\text{ mol}

ise mol kütlesi

111\text{ g/mol}

olur. Buradan

M

metalinin mol kütlesi

40\text{ g/mol}

olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1

İlk çözeltinin molalitesini ve tanecik sayısını (i) hesaplayarak tuzun formülün�� bulunuz.

m_1 = \frac{0,1\text{ mol}}{0,25\text{ kg}} = 0,4\text{ m}

\Delta T_k = K_d \cdot m_1 \cdot i_1 \implies 0,624 = 0,52 \cdot 0,4 \cdot i_1 \implies 0,624 = 0,208 \cdot i_1 \implies i_1 = 3

M\text{Cl}_n

iyonlaştığında

1

katyon ve

n

anyon verdiğinden

1 + n = 3 \implies n = 2

. Tuzun formülü

M\text{Cl}_2

'dir.

Tuzun formülünü ve

M

metalinin değerliğini belirlemek için.

2

İkinci çözeltinin donma noktası alçalması değerini kullanarak molalitesini bulunuz.

\Delta T_d = K_k \cdot m_2 \cdot i_2

M\text{Cl}_2

tuzu için

i_2 = 3

'tür.

2,232 = 1,86 \cdot m_2 \cdot 3 \implies 2,232 = 5,58 \cdot m_2 \implies m_2 = 0,4\text{ m}

.

Çözeltide çözünen tuzun mol sayısına ulaşabilmek için molalite değerini bulmak gerekir.

3

Çözünen tuzun mol sayısını hesaplayınız.

m_2 = \frac{n_{\text{tuz}}}{m_{\text{su} (\text{kg})}} \implies 0,4 = \frac{n_{\text{tuz}}}{0,5} \implies n_{\text{tuz}} = 0,2\text{ mol}

.

Kütle ve mol sayısı ilişkisini kullanarak mol kütlesine geçiş yapmak için.

4

Tuzun mol kütlesini ve ardından

M

metalinin mol kütlesini bulunuz.

M_A(M\text{Cl}_2) = \frac{22,2\text{ g}}{0,2\text{ mol}} = 111\text{ g/mol}

M_A(M) + 2 \cdot 35,5 = 111 \implies M_A(M) + 71 = 111 \implies M_A(M) = 40\text{ g/mol}

.

M

elementinin atom kütlesini nihai olarak belirlemek için.

Key Concept

Kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası alçalması hesaplamalarında tanecik sayısının (van 't Hoff faktörü) belirlenmesi ve molalite derişim birimi kullanılarak mol kütlesi tayini (ebüliyoskopi/kriyoskopi).

Question 36Question →

Yoğunluğu $1,4\text{ g/mL}$ olan kütlece $\%63$ ’lük nitrik asit ( $HNO_3$ ) sulu çözeltisinden $V\text{ mL}$ alınarak üzeri saf su ile $700\text{ mL}$ ’ye tamamlanıyor.

Elde edilen yeni çözeltinin derişimi $0,4\text{ M}$ olduğuna göre, başlangıçtaki çözeltiden alınan $V$ hacmi kaç mililitredir?
( $HNO_3 = 63\text{ g/mol}$ )

Show answer & explanation

Answer: 20

Answer

Başlangıçtaki çözeltiden alınması gereken hacim 20 mL'dir.

Yoğunluğu

1,4\text{ g/mL}

olan kütlece

\%63

’lük

HNO_3

çözeltisinin başlangıç derişimi

14\text{ M}

'dır.

14\text{ M}

'lık çözeltiden

20\text{ mL}

alınıp saf su ile

700\text{ mL}

'ye tamamlandığında seyreltme formülüne göre yeni derişim

0,4\text{ M}

olur.

Step-by-Step Solution

1

Başlangıç çözeltisinin molaritesini bulmak için yoğunluk ve kütlece yüzde formülü uygulanır.

M_1 = 14 M

Yoğunluk (

d

), kütlece yüzde derişim (

\%

) ve mol kütlesi (

MA

) bilindiğinde molarite

M = \frac{10 \times d \times \%}{MA}

formülüyle hesaplanır.

2

Seyreltme formülü olan M_1 * V_1 = M_2 * V_2 kullanılarak çekilen hacim (V) hesaplanır.

V = 20 mL

Seyreltme sırasında çözünen molü sabit kaldığı için hacim ile derişim ters orantılıdır.

Key Concept

Molarite, yoğunluk, kütlece yüzde derişim ilişkisi ve seyreltme hesaplamaları

Question 37Question →

Yoğunluğu $1{}12\text{ g/mL}$ olan sodyum hidroksit ( $NaOH$ ) sulu çözeltisinin molar deri��imi $8\text{ M}$ 'dir.

Buna göre, bu çözeltinin molalitesi kaç $\text{mol/kg}$ 'dır?
( $NaOH = 40\text{ g/mol}$ )

5,0

7,1

10,0

12,5

20,0

Show answer & explanation

Answer: 10,0

Answer

10,0

Çözeltinin 1 litresi (

1000\text{ mL}

) temel alındığında, yoğunluk kullanılarak çözeltinin toplam kütlesi

1120\text{ g}

olarak bulunur. Çözeltinin molaritesi

8\text{ M}

olduğundan, bu hacimde

8\text{ mol } NaOH

çözünmüştür.

8\text{ mol } NaOH

'ın kütlesi

8 \times 40 = 320\text{ g}

'dır. Çözeltideki su kütlesi, çözelti kütlesinden çözünen kütlesi çıkarılarak

1120 - 320 = 800\text{ g} = 0{}8\text{ kg}

bulunur. Molalite formülü uygulandığında çözünen mol sayısının çözücü kütlesine oranı

\frac{8\text{ mol}}{0{}8\text{ kg}} = 10\text{ mol/kg}

sonucunu verir.

Step-by-Step Solution

1

Çözeltinin 1 litresi (1000 mL) referans alınarak toplam çözelti kütlesi ve çözünen NaOH'ın mol sayısı hesaplanır.

Çözelti hacmi

V = 1000\text{ mL}

alındığında, çözünen NaOH miktarı

n = 8\text{ mol}

olur. Çözeltinin toplam kütlesi:

m_{\text{çözelti}} = V \times d = 1000\text{ mL} \times 1{}12\text{ g/mL} = 1120\text{ g}

olarak bulunur.

Molalite hesaplamalarında çözücü ve çözünen kütlelerini bulmak için yoğunluk ve molarite verilerini birleştirmek gerekir.

2

Çözünen NaOH maddesinin kütlesi belirlenir.

m_{\text{NaOH}} = n \times M_A = 8\text{ mol} \times 40\text{ g/mol} = 320\text{ g}

Toplam çözelti kütlesinden çıkarılarak sadece çözücü suyun kütlesine ulaşılması amaçlanır.

3

Çözücü suyun kütlesi gram ve kilogram cinsinden hesaplanır.

m_{\text{su}} = m_{\text{çözelti}} - m_{\text{NaOH}} = 1120\text{ g} - 320\text{ g} = 800\text{ g} = 0{}8\text{ kg}

Molalite formülündeki payda kısmında çözücü kütlesinin kilogram cinsinden yazılması zorunludur.

4

Molalite tanım formülü kullanılarak çözeltinin molalitesi bulunur.

m = \frac{n_{\text{çözünen}}}{m_{\text{çözücü (kg)}}} = \frac{8\text{ mol}}{0{}8\text{ kg}} = 10\text{ mol/kg}

(molal)

Birim çözücü kütlesi başına düşen çözünen mol sayısı belirlenerek molaliteye ulaşılır.

Key Concept

Yoğunluğu ve molaritesi verilen bir çözeltinin bileşen kütleleri bulunarak molaliteye dönüştürülmesi.

Question 38Question →

Dış basıncın

1\text{ atm}

olduğu bir ortamda,

400\text{ g}

saf su içerisinde

0,6\text{ mol}

\text{HCl}

asidi tamamen çözülerek bir sulu çözelti hazırlanıyor. Bu çözeltiye

0,2\text{ mol}

\text{Mg}

katısı ekleniyor ve tam verimle gerçekleşen,

\text{Mg}(k) + 2\text{HCl}(suda) \rightarrow \text{MgCl}_2(suda) + \text{H}_2(g)

tepkimesi tamamlanıyor.

Buna göre, tepkime sonrasında elde edilen yeni çözeltinin aynı ortamdaki kaynama noktası kaç $^\circ\text{C}$ 'dir?

(Eklenen katının çözelti hacmini değiştirmediği, suyun buharlaşmasının ihmal edildiği ve oluşan $\text{H}_2$ gazının çözeltiyi terk ettiği varsayılacaktır. $H_2O$ için kaynama noktası yükselmesi sabiti, $K_k = 0,52\text{ }^\circ\text{C}/m$ 'dir. $\text{HCl}$ ve $\text{MgCl}_2$ 'nin suda tamamen iyonlaştığı kabul edilecektir.)

Show answer & explanation

Answer: 101.3

Answer

Tepkime sonrasında elde edilen yeni çözeltinin

1\text{ atm}

dış basınçtaki kaynama noktası

101,3\text{ }^\circ\text{C}

olarak bulunur.

Doğru yanıt olan 101,3 °C değeri; Mg katısının HCl ile tam verimli tepkimesi sonucu artan HCl (0,2 mol) ve oluşan MgCl₂ (0,2 mol) elektrolitlerinin sulu ortamda tamamen iyonlaşarak toplamda 1,0 mol iyon oluşturması, bu iyonların 0,4 kg suda 2,5 molal iyon derişimi yapması ve suyun kaynama noktasını 1,3 °C yükseltmesiyle elde edilir.

Step-by-Step Solution

1

Tepkime denklemi üzerinden sınırlayıcı bileşen belirlenir ve artan ile oluşan maddelerin mol sayıları hesaplanır.

Tepkime sonunda

0,2\text{ mol}

\text{MgCl}_2

tuzu oluşur,

0,2\text{ mol}

\text{HCl}

asidi artar ve

0,2\text{ mol}

\text{H}_2

gazı ortamdan uzaklaşır.

Kolligatif özellikleri belirleyen, çözeltide kalan taneciklerin (iyonların) mol sayısıdır. Bu yüzden tepkime sonrasındaki nihai madde miktarlarını bulmamız gerekir.

2

Çözeltide kalan maddelerin tamamen iyonlaşacağını dikkate alarak, çözeltideki toplam iyon mol sayısını hesaplamak.

Toplam iyon mol sayısı

1,0\text{ mol}

olarak bulunur. (Artan

\text{HCl}

'den

0,2 \times 2 = 0,4\text{ mol}

iyon, oluşan

\text{MgCl}_2

'den

0,2 \times 3 = 0,6\text{ mol}

iyon gelir.)

Kaynama noktası yükselmesi, çözünmüş taneciklerin (iyonlerin) toplam derişimiyle (molalitesiyle) doğru orantılıdır.

3

Çözeltideki iyonların toplam molalitesini (

m

) hesaplamak.

m = \frac{1,0\text{ mol}}{0,4\text{ kg}} = 2,5\text{ m}

Molalite,

1\text{ kg}

çözücüde çözünmüş olan taneciklerin mol sayısıdır. Suyun kütlesi

400\text{ g} = 0,4\text{ kg}

'dır.

4

Kaynama noktası yükselme miktarını (

\Delta T_k

) ve çözeltinin kaynama noktasını hesaplamak.

\Delta T_k = K_k \times m = 0,52 \times 2,5 = 1,3\text{ }^\circ\text{C}

yükselme gerçekleşir. Yeni kaynama noktası

100 + 1,3 = 101,3\text{ }^\circ\text{C}

olur.

Saf suyun

1\text{ atm}

basınçta kaynama noktası

100\text{ }^\circ\text{C}

'dir. Çözelti bu sıcaklığın

\Delta T_k

kadar üzerinde kaynar.

Key Concept

Tepkimeli Çözeltilerde Kaynama Noktası Yükselmesi (Ebüliyoskopi)

Alternative Method

Toplam iyon mol sayısını bulmak için spektatör (seyirci) iyonlar da doğrudan sayılabilir. Tepkimeye girmeyen Cl⁻ iyonlarının mol sayısı başlangıçtaki HCl miktarından dolayı sabit kalıp 0,6 mol'dür. Mg²⁺ iyonları 0,2 mol oluşmuştur. Ortamda kalan H⁺ iyonları ise başlangıçtaki 0,6 molden tepkimeye giren 0,4 mol çıkarılarak 0,2 mol bulunur. Toplam iyon mol sayısı = 0,6 (Cl⁻) + 0,2 (Mg²⁺) + 0,2 (H⁺) = 1,0 mol olur.

Estimated Time:2m 30s

Question 39Question →

Oda koşullarında yoğunluğu $1{}16\text{ g/mL}$ olan glikoz ( $C_6H_{12}O_6$ ) sulu çözeltisinin molar derişimi $2{}0\text{ M}$ 'dir.

Buna göre, hazırlanan bu çözeltinin molalitesi kaç $\text{mol/kg}$ 'dır?

( $C_6H_{12}O_6 = 180\text{ g/mol}$ )

Show answer & explanation

Answer: 2.5

Answer

Hazırlanan çözeltinin molalitesi

2{}5\text{ mol/kg}

'dır.

Çözeltinin

1\text{ L}

hacmi temel alındığında toplam kütle

1160\text{ g}

olur. Bu çözeltide

2{}0\text{ mol}

(

360\text{ g}

) glikoz çözünmüştür. Geriye kalan su miktarı

800\text{ g}

yani

0{}8\text{ kg}

'dır. Çözünen molü (

2{}0\text{ mol}

) suyun kilogramına (

0{}8\text{ kg}

) bölündüğünde molalite

2{}5\text{ mol/kg}

olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1

Çözeltinin toplam kütlesini hacim ve yoğunluk üzerinden bulma

1160\text{ g}

Molalite bağıntısına geçebilmek amacıyla çözücü kütlesine ulaşmak için öncelikle çözeltinin toplam kütlesini belirlemek gerekir.

2

Çözünen glikozun mol sayısını ve kütlesini hesaplama

2{}0\text{ mol}

ve

360\text{ g}

Toplam çözelti kütlesinden çıkarılacak olan çözünen madde miktarını belirlemek.

3

Çözücü (su) kütlesini kilogram biriminde elde etme

0{}8\text{ kg}

Molalite formülündeki çözücü kütlesi biriminin kilogram olması.

4

Molalite bağıntısını uygulayarak derişimi hesaplama

2{}5\text{ mol/kg}

Çözünen mol sayısını çözücü kütlesine oranlayarak molalite değerine ulaşmak.

Key Concept

Molarite, çözelti yoğunluğu ve mol kütlesi verilerini entegre ederek çözeltinin molal derişimini hesaplama.

Question 40Question →

Aşağ��daki grafikte, aynı ortamda ısıtılan iki farklı sulu çözeltinin sıcaklıklarının zamanla değişimi gösterilmiştir.

Bu çözeltilerden:
- I. çözelti; $500\text{ g}$ saf su içerisinde $0,2\text{ mol}$ alüminyum nitrat ( $\text{Al(NO}_3)_3$ ) tuzunun tamamen çözünmesiyle,
- II. çözelti; $250\text{ g}$ saf su içerisinde $m$ gram glikoz ( $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ ) katısının tamamen çözünmesiyle hazırlanmıştır.

Buna göre, II. çözeltide çözünmüş olan glikoz katısının kütlesi ( $m$ ) kaç gramdır?

(Glikozun mol kütlesi: $180\text{ g/mol}$ , $\text{Al(NO}_3)_3$ tuzunun suda tamamen iyonlarına ayrışarak çözündüğü varsayılacaktır.)

4,5

9,0

13,5

18

36

Show answer & explanation

Answer: 18

Answer

II. çözeltide çözünmüş olan glikoz katısının kütlesi 18 gramdır.

I. çözeltide

0,2\text{ mol}

\text{Al(NO}_3)_3

tuzu

0,5\text{ kg}

suda çözünmüştür, bu da

0,4\text{ m}

tuz derişimi demektir. Tuz tamamen iyonlaştığında 1 tane

\text{Al}^{3+}

ve 3 tane

\text{NO}_3^-

olmak üzere toplam 4 iyon verir. Dolayısıyla çözeltideki toplam iyon derişimi

0,4\text{ m} \times 4 = 1,6\text{ m}

'dir. Bu iyon derişimi kaynama noktasını

4a\ ^\circ\text{C}

yükseltmiştir. Buradan, her

a\ ^\circ\text{C}

'lik yükselme için

0,4\text{ m}

tanecik gerektiği anlaşılır. II. çözeltinin kaynama noktası

a\ ^\circ\text{C}

yükseldiğine göre, glikoz çözeltisinin tanecik derişimi

0,4\text{ m}

olmalıdır. Glikoz suda moleküler çözündüğü için tanecik sayısı 1'dir, yani glikozun molalitesi de

0,4\text{ m}

'dir.

250\text{ g}

(

0,25\text{ kg}

) suda çözünmüş glikozun mol sayısı

n = 0,4\text{ m} \times 0,25\text{ kg} = 0,1\text{ mol}

olur. Glikozun kütlesi ise

0,1\text{ mol} \times 180\text{ g/mol} = 18\text{ g}

olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1

I. çözeltinin molalitesini ve toplam iyon derişimini hesaplayınız.

m_{\text{I}} = \frac{0,2\text{ mol}}{0,5\text{ kg}} = 0,4\text{ m}

.

\text{Al(NO}_3)_3

tuzu suda

\text{Al(NO}_3)_3 \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{NO}_3^-

şeklinde iyonlaşır. Formül başına tanecik sayısı (etki faktörü,

i

) 4'tür. Toplam iyon deri��imi:

0,4\text{ m} \times 4 = 1,6\text{ m}

olur.

Kaynama noktası yükselmesi, çözeltideki toplam tanecik (iyon/molekül) derişimi ile doğru orantıl��dır.

2

Çözeltilerin sıcaklık değişimlerini karşılaştırarak II. çözeltinin tanecik derişimini bulunuz.

I. çözeltinin kaynamaya başlama sıcaklığı

(100 + 4a)\ ^\circ\text{C}

olup kaynama noktası yükselmesi

\Delta T_{\text{k1}} = 4a

'dır. II. çözelti için

\Delta T_{\text{k2}} = a

'dır.

4a

yükselme

1,6\text{ m}

iyon derişimine karşılık geliyorsa,

a

yükselme

\frac{1,6\text{ m}}{4} = 0,4\text{ m}

tanecik derişimine karşılık gelir.

Aynı ortamda kaynama noktası yükselme miktarları oranı, çözeltilerin toplam tanecik derişimleri oranına eşittir.

3

Glikoz çözeltisinin mol sayısını ve kütlesini hesaplayınız.

Glikoz moleküler çözündüğü için (

i = 1

) çözelti molalitesi

m_{\text{II}} = 0,4\text{ m}

'dir.

0,4\text{ m} = \frac{n_{\text{glikoz}}}{0,25\text{ kg}} \implies n_{\text{glikoz}} = 0,1\text{ mol}

bulunur. Kütle:

m = 0,1\text{ mol} \times 180\text{ g/mol} = 18\text{ g}

elde edilir.

Molalite formülü kullanılarak çözünen maddenin mol sayısı, oradan da mol kütlesi yardımıyla kütlesi hesaplanır.

Key Concept

Kaynama noktası yükselmesi (ebüliyoskopi) hesaplamalarında çözeltideki toplam iyon veya tanecik derişiminin (molalitesinin) rolü.

Estimated Time:2m 0s

Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Alternative Method

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution