Molalite Alıştırma Soruları — 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. $d_{\text{su}} = 1{}0\text{ g/mL}$ )

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

II ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

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.

Adım Adım Çözüm

1

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.

2

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.

3

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.

4

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.

Anahtar Kavram

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

Soru 2Soru →

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

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 10,0

Cevap

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.

Adım Adım Çözüm

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.

Anahtar Kavram

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

Soru 3Soru →

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?

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

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 2.5

Cevap

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.

Adım Adım Çözüm

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.

Anahtar Kavram

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

Molalite

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar