Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorÇözeltilerin Seyreltilmesi ve Karıştırılması

Yoğunluğu 1,8 g/mL1,8\text{ g/mL} olan kütlece %49\%49'luk H2SO4H_2SO_4 sulu çözeltisinden 100 mL100\text{ mL} alınarak üzerine saf su ilave ediliyor ve hacmi 900 mL900\text{ mL}'ye tamamlanıyor. Elde edilen bu çözelti, aynı sıcaklıktaki 3 M3\text{ M}'lık 100 mL100\text{ mL} Al2(SO4)3Al_2(SO_4)_3 sulu çözeltisi ile karıştırılıyor. Çökme meydana gelmediği bilindiğine göre, son çözeltideki toplam iyon derişiminin 7,0 M7,0\text{ M} olması için karışımdan aynı sıcaklıkta kaç mL\text{mL} su buharlaştırılmalıdır?

(H = 1 g/mol1\text{ g/mol}, O = 16 g/mol16\text{ g/mol}, S = 32 g/mol32\text{ g/mol})

Cevap: 400 mL

Cevap

Toplam iyon derişiminin 7,0 M7,0\text{ M} olması için karışımdan 400 mL400\text{ mL} su buharlaştırılmalıdır.
Çözelti karıştırılıp seyreltildiğinde veya deriştirildiğinde çözünen maddelerin mol sayıları korunur. H2SO4H_2SO_4 çözeltisinin başlangıç derişimi 9 M9\text{ M} olup, seyreltildiğinde 1 M1\text{ M} olur. Bu çözeltiden gelen iyonların molü 2,7 mol2,7\text{ mol}'dür. Al2(SO4)3Al_2(SO_4)_3 çözeltisinden gelen iyonların molü ise 1,5 mol1,5\text{ mol}'dür. Toplam iyon mol sayısı 4,2 mol4,2\text{ mol}'dür. Bu iyonların toplam derişiminin 7,0 M7,0\text{ M} olması için gereken çözelti hacmi 0,6 L0,6\text{ L} (600 mL600\text{ mL}) olmalıdır. Karışımın ilk hacmi 1000 mL1000\text{ mL} olduğundan 400 mL400\text{ mL} su buharlaştırılmalıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıçtaki H2SO4H_2SO_4 çözeltisinin molaritesini yoğunluk ve kütlece yüzde yardımıyla hesaplamak.
M1=9 MM_1 = 9\text{ M}
Çözeltinin derişimini hacimsel hesaplamalarda kullanabilmek amacıyla yüzde ve yoğunluk verilerini molariteye dönüştürürüz.
2
Seyreltilen H2SO4H_2SO_4 çözeltisinin mol sayısını ve seyreltme sonrası yeni molaritesini bulmak.
n(H2SO4)=0,9 moln(H_2SO_4) = 0,9\text{ mol} ve seyreltilmiş çözeltinin derişimi 1 M1\text{ M}
Çözeltiye su ilave edildiğinde çözünen maddenin mol sayısı değişmez, hacim değiştiği için yeni derişim hesaplanır.
3
Karışımdaki tüm iyonların (H+H^+, Al3+Al^{3+}, SO42−SO_4^{2-}) mol sayılarını ayrı ayrı hesaplayarak toplam iyon mol sayısını bulmak.
ntoplam=4,2 moln_{toplam} = 4,2\text{ mol} iyon
İki çözelti karıştırıldığında iyonların toplam mol sayısın�� bularak son derişim formülünde yerine yazabilmek gerekir.
4
Toplam iyon derişiminin 7,0 M7,0\text{ M} olmasını sağlayacak son çözelti hacmini belirlemek.
Vson=0,6 L=600 mLV_{son} = 0,6\text{ L} = 600\text{ mL}
Molarite formülünden (M=n/VM = n/V) yararlanarak hedeflenen derişime ulaşmak için gereken son hacmi buluruz.
5
Buharlaştırılması gereken su hacmini başlangıçtaki toplam hacim ile son hacim arasındaki farktan bulmak.
Vbuharlasan=400 mLV_{buharlasan} = 400\text{ mL}
Karışımın ilk toplam hacmi 1000 mL1000\text{ mL} olduğundan, hacmi 600 mL600\text{ mL}'ye düşürmek için eksilmesi gereken su miktarını hesaplarız.

Anahtar Kavram

Çözeltilerin seyreltilmesi, karıştırılması ve çözeltideki toplam iyon derişimi hesaplamaları.
Bu soruyu puanla

Konular

Çözeltilerin Seyreltilmesi ve Karıştırılması

Bu konudan daha fazla soru