Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorMolarite

Kütlece %50\%50'lik ve yoğunluğu 1,96 g/mL1,96\text{ g/mL} olan H2SO4H_2SO_4 sulu çözeltisinden 20 mL20\text{ mL} alınarak saf su ile hacmi 500 mL500\text{ mL}'ye tamamlanıyor. Hazırlanan bu yeni çözeltinin 200 mL200\text{ mL}'si alınarak, üzerine 0,2 M0,2\text{ M} 300 mL300\text{ mL} Ba(OH)2Ba(OH)_2 sulu çözeltisi ekleniyor.

Oluşan karışımda BaSO4BaSO_4 katısının tamamen çöktüğü kabul edildiğine göre, son karışımdaki H+H^+ iyonlarının molar derişimi kaç mol/L\text{mol/L} olur?

(Karışma sırasında hacim kaybı olmadığını ve BaSO4BaSO_4 katısının suda hiç çözünmediğini varsayınız. H2SO4=98 g/molH_2SO_4 = 98\text{ g/mol})

Cevap: 0.08 mol/L

Cevap

Son karışımdaki H+H^+ iyonlarının molar derişimi 0,08 mol/L0,08\text{ mol/L}'dir.
Derişik sülfürik asidin molaritesi M=10⋅d⋅%MAM = \frac{10 \cdot d \cdot \%}{M_A} formülünden 10 M10\text{ M} olarak bulunur. Seyreltme işlemi ile elde edilen 500 mL500\text{ mL}'lik A çözeltisinin derişimi 0,4 M0,4\text{ M} olur. Bu çözeltinin 200 mL200\text{ mL}'sinden 0,16 mol0,16\text{ mol} H+H^+ iyonu gelir. Karıştırılan 300 mL300\text{ mL} 0,2 M0,2\text{ M} Ba(OH)2Ba(OH)_2 çözeltisinden ise 0,12 mol0,12\text{ mol} OH−OH^- iyonu gelir. Asit ve bazın bire bir nötrleşme tepkimesi sonucu ortamda 0,04 mol0,04\text{ mol} H+H^+ iyonu artar. Toplam hacim 0,5 L0,5\text{ L} olduğundan son durumdaki H+H^+ iyon derişimi 0,04 mol0,5 L=0,08 M\frac{0,04\text{ mol}}{0,5\text{ L}} = 0,08\text{ M} olur.

Adım Adım Çözüm

1
Derişik H2SO4H_2SO_4 çözeltisinin başlangıç molaritesini hesaplamak
M1=10 MM_1 = 10\text{ M}
Yoğunluk (1,96 g/mL1,96\text{ g/mL}), kütlece yüzde (%50\%50) ve mol kütlesi (98 g/mol98\text{ g/mol}) değerlerini M=10⋅d⋅%MAM = \frac{10 \cdot d \cdot \%}{M_A} formülünde yerine koyarak seyreltilmeden önceki molar derişimi bulmak.
2
Çözeltinin seyreltilmesi sonucu oluşan yeni derişimi (A çözeltisi) bulmak
M2=0,4 MM_2 = 0,4\text{ M}
M1⋅V1=M2⋅V2M_1 \cdot V_1 = M_2 \cdot V_2 bağıntısı kullanılarak, 20 mL20\text{ mL}'lik kısmın hacmi 500 mL500\text{ mL}'ye tamamlandığında elde edilen çözeltinin molar derişimini hesaplamak.
3
Karıştırılan A çözeltisindeki H+H^+ ve SO42−SO_4^{2-} iyonlarının mol sayılarını hesaplamak
n(H+)=0,16 moln(H^+) = 0,16\text{ mol} ve n(SO42−)=0,08 moln(SO_4^{2-}) = 0,08\text{ mol}
Alınan 200 mL200\text{ mL} hacimdeki 0,4 M0,4\text{ M} H2SO4H_2SO_4 çözeltisinden gelen toplam asit mol sayısını (0,08 mol0,08\text{ mol}) ve iyonlaşma denklemine göre iyonların mol sayılarını bulmak.
4
Eklenen Ba(OH)2Ba(OH)_2 çözeltisindeki Ba2+Ba^{2+} ve OH−OH^- iyonlarının mol sayılarını hesaplamak
n(Ba2+)=0,06 moln(Ba^{2+}) = 0,06\text{ mol} ve n(OH−)=0,12 moln(OH^-) = 0,12\text{ mol}
300 mL300\text{ mL} hacmindeki 0,2 M0,2\text{ M} Ba(OH)2Ba(OH)_2 çözeltisindeki bazın mol sayısını (0,06 mol0,06\text{ mol}) ve iyonlaşma denklemine göre iyonların mol sayılarını bulmak.
5
H+H^+ ve OH−OH^- iyonları arasındaki nötrleşme tepkimesini gerçekleştirmek
Artan n(H+)=0,04 moln(H^+) = 0,04\text{ mol}
H++OH−→H2OH^+ + OH^- \rightarrow H_2O tepkimesine göre bire bir oranda nötrleşen iyonlardan sınırlayıcı bileşeni belirleyerek tepkimeye girmeyen H+H^+ mol sayısını bulmak.
6
Son çözeltideki toplam hacmi belirleyerek H+H^+ iyonunun molar derişimini hesaplamak
[H+]=0,08 M[H^+] = 0,08\text{ M}
Karışımın toplam hacmini 200 mL+300 mL=500 mL=0,5 L200\text{ mL} + 300\text{ mL} = 500\text{ mL} = 0,5\text{ L} olarak alıp, artan H+H^+ iyonu mol sayısını toplam hacme bölerek molariteye ulaşmak.

Anahtar Kavram

Molarite
Bu soruyu puanla

Konular

Molarite

Bu konudan daha fazla soru