Ayt kimya gazz

Verilen Sorunun Çözümü:

Bu soru, derişik sülfürik asit (\text{H}_2\text{SO}_4) çözeltisinin su ile seyreltildiğinde, yeni çözeltideki toplam iyon derişimini ve başlangıçtaki çözeltinin yüzde derişimini bulmayı gerektiriyor. Adım adım çözümü yapalım:

Verilen:

  1. Derişik \text{H}_2\text{SO}_4 çözeltisinin hacmi: 200 \, \text{mL}.
  2. Seyreltildikten sonraki toplam hacim: 800 \, \text{mL}.
  3. Toplam iyon derişimi: 5.25 \, \text{M}.
  4. \text{H}_2\text{SO}_4'ün özkütlesi: 1.4 \, \text{g/mL}.
  5. \text{H}_2\text{SO}_4'ün mol kütlesi: 98 \, \text{g/mol}.

Çözüm:

İlk olarak, seyreltildikten sonraki çözelti derişimine bakalım:

Çözeltinin toplam iyon derişimi 5.25 \, \text{M}. \text{H}_2\text{SO}_4 bir diprotik asittir (yani çözeltide iki \text{H}^+ iyonu üretir). Bu yüzden:

Çözeltideki \text{H}_2\text{SO}_4 derişimi = \frac{5.25 \, \text{M}}{2} = 2.625 \, \text{M}.

Bu derişim, seyreltildikten sonraki derişim. Dolayısıyla, derişim ve hacim ilişkisini kullanarak (çözeltinin moleritesi M, başlangıç derişimi M_1, başlangıç hacmi V_1, seyreltikten sonraki hacim V_2) hesaplayabiliriz:

M_1 \times V_1 = M_2 \times V_2

Burada:

  • M_2 = 2.625 \, \text{M}
  • V_2 = 800 \, \text{mL} (veya 0.8 \, \text{L})
  • V_1 = 200 \, \text{mL} (veya 0.2 \, \text{L})

M_1 \times 0.2 = 2.625 \times 0.8

M_1 = \frac{2.625 \times 0.8}{0.2} = 10.5 \, \text{M}

Kütle Yüzde Derişimi:

Kütle yüzde derişimini hesaplamak için, derişik çözeltinin kütlece yüzdesini bulmamız gerekiyor.

  1. İlk olarak, \text{H}_2\text{SO}_4'ün kütlesel derişimini bulalım:

M_1 = 10.5 \, \text{mol/L} iken, 1 litre çözeltinin içindeki \text{H}_2\text{SO}_4'ün kütlesi:

10.5 \, \text{mol/L} \times 98 \, \text{g/mol} = 1029 \, \text{g/L}

  1. Çözeltinin yoğunluğu 1.4 \, \text{g/mL} olduğuna göre (veya 1400 \, \text{g/L}), çözeltinin kütlesi: 1400 \, \text{g/L}

Kütle % derişim ise:

\% w/w = \left(\frac{\text{Çözeltideki H}_2\text{SO}_4\text{'ün kütlesi}}{\text{Çözeltinin toplam kütlesi}}\right) \times 100
\% w/w = \left(\frac{1029}{1400}\right) \times 100 \approx 73.5\%

Sonuç olarak, derişik \text{H}_2\text{SO}_4 çözeltisinin kütlece yüzde derişimi yaklaşık olarak %73.5’tir.