Paylaşılan Kimya Sorularının Çözümü (Çözelti Soruları)
Görselde yer alan sorular farklı çözeltilerin özelliklerini ve çözeltilerle ilgili hesaplamaları içeriyor. Her bir soru için açıklamalar ve çözüm yöntemlerini aşağıda bulabilirsiniz.
1. Soru:
“$1^\circ C$’ta yoğunluğu 1,2 g/mL olan K_2CO_3 çözeltisinin derişimi 3 mol/L’dir. Buna göre çözeltinin kütlece yüzde kaçlıktır?”
(Molar Kütle: K_2CO_3=138 \,g/mol)
Çözüm:
-
Derişim (Molarite = M):
M = \frac{\text{n (mol)} }{\text{V (litre)}}
Verilen molarite (3 mol/L), çözelti hacmi 1L alınarak hesap yapılabilir. -
Çözeltideki K_2CO_3 miktarı (n):
\text{n} = \text{M} \cdot \text{V} = 3 \cdot 1 = 3\,\text{mol} -
Kütlesi, (m):
m = n \cdot \text{Molar Kütle} = 3 \cdot 138 = 414 \,g -
Çözeltinin Toplam Kütlesi:
Çözelti yoğunluğu 1,2 \,g/mL ve hacmi 1000\,\text{mL} olduğuna göre:\text{Toplam Çözelti Kütlesi} = 1,2 \cdot 1000 = 1200\, g -
Kütlece Yüzde (%) Hesabı:
\text{Kütlece Yüzde} = \frac{\text{Çözünen Kütlesi $(414 \, g)$}}{\text{Toplam Çözelti Kütlesi $(1200\, g)$}} \cdot 100\text{Kütlece Yüzde} = \frac{414}{1200} \cdot 100 = 34,5\%
Cevap: Çözeltinin kütlece yüzdesi %34,5’tir.
2. Soru:
“$30^\circ C$’ta buhar basıncı 150 \,mmHg olan 0,3 \,mol\,X sıvısı ile buhar basıncı 400\,mmHg olan 0,2 \,mol\,Y sıvısının oluşturduğu ideal çözeltinin buhar basıncı kaç $mmHg$’dir?”
Çözüm:
Raoult Yasası: Idealleştirilmiş çözeltiler için toplam çözeltinin buhar basıncı, her bileşenin katkısı ile hesaplanır:
-
Mol Kesirlerinin Hesabı:
$Mol_X = 0,3 \,, \, \text{Mol}_Y = 0,2$Mol Toplamı = 0,3 + 0,2 = 0,5
$X_X = \frac{\text{Mol}_X}{\text{Mol Toplamı}} = \frac{0,3}{0,5} = 0,6$$X_Y = \frac{\text{Mol}_Y}{\text{Mol Toplamı}} = \frac{0,2}{0,5} = 0,4$ -
Buhar Basıncının Hesabı:
$P_X = X_X \cdot P_{\text{X buhar}} = 0,6 \cdot 150 = 90 \, \text{mmHg}$$P_Y = X_Y \cdot P_{\text{Y buhar}} = 0,4 \cdot 400 = 160 \, \text{mmHg}$$P_{\text{çözelti}} = P_X + P_Y = 90 + 160 = 250 \, \text{mmHg}$
Cevap: Çözeltinin toplam buhar basıncı 250 mmHg’dir.
3. Soru:
“$200 g$ suda $11,7,g,NaCl$’in çözünmesiyle oluşan çözelti, 1\,atm basınçta kaç °C’de donmaya başlar?”
(NaCl: 58,5g/mol; \text{K}_f = 1,86 \, \text{C/m})
Çözüm:
Donma noktasındaki değişim hesaplanır:
Burada:
-
i: iyonlaşma sayısı (NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-, yani i = 2),
-
m: Molalite (çözünen madde mol sayısı \ çözücü kg),
-
\text{K}_f: Donma noktası alçalma sabiti.
-
Molalite Hesapları:
Çözünenin molü:\text{n}_{\text{NaCl}} = \frac{\text{m}}{\text{Molar Kütlesi}} = \frac{11,7}{58,5} = 0,2 \, \text{mol}Çözücü kütlesi: 200 g = 0,2 \, \text{kg}
m = \frac{0,2}{0,2} = 1 \, \text{m} -
Donma Noktası Alçalması:
\Delta T_f = i \cdot m \cdot K_f = 2 \cdot 1 \cdot 1,86 = 3,72^\circ C -
Donma Noktası:
T_{\text{donma}} = 0^\circ C - \Delta T_f = -3,72^\circ C
Cevap: Çözelti $-3,72^\circ C$’de donmaya başlar.
Diğer sorular için çözüm adımları uzun olduğu için talep doğrultusunda devam ettirilebilir. Daha fazla yardım isterseniz buradayım!
Aşağıda numaralandırılmış sırayla her bir sorunun çözümünü özet hâlinde bulabilirsiniz. Semboller ve birimler soruda verildiği şekliyle kullanılmıştır.
────────────────────────────────────────
- 1 °C’ta yoğunluğu 1,2 g/mL olan ve derişimi 3 mol/L (3 M) olarak verilen K₂CO₃ çözeltisinin kütlece yüzde derişimi
• 3 M demek, 1 litrelik (L) çözelti içinde 3 mol K₂CO₃ vardır.
• K₂CO₃’ün mol kütlesi: 138 g/mol
• 3 mol K₂CO₃ kütlesi: 3 × 138 = 414 g
Yoğunluğu 1,2 g/mL olan bir çözeltinin 1 L’sinin kütlesi:
1 L = 1000 mL → 1000 mL × 1,2 g/mL = 1200 g
Dolayısıyla, 1 L çözeltinin toplam kütlesi 1200 g; bunun 414 g’ı K₂CO₃, geri kalanı (1200 − 414 = 786 g) sudur.
Kütlece yüzde derişim (w/w ) = (Çözünenin kütlesi / Çözeltinin toplam kütlesi) × 100 ⇒ (K₂CO₃) = (414 / 1200) × 100 ≈ 34,5 %
────────────────────────────────────────
2) 30 °C’ta buhar basıncı 150 mmHg olan 0,3 mol X ile buhar basıncı 400 mmHg olan 0,2 mol Y sıvısının oluşturduğu ideal çözeltinin toplam buhar basıncı
Toplam mol sayısı: 0,3 + 0,2 = 0,5 mol
• X’in mol kesri: Xᵪ = 0,3 / 0,5 = 0,6
• Y’nin mol kesri: Xᵧ = 0,2 / 0,5 = 0,4
İdeal çözeltide (Raoult Kanunu),
P₍tₒₚlam₎ = Pₓ + Pᵧ = (Xᵪ × P₀ₓ) + (Xᵧ × P₀ᵧ)
Burada P₀ₓ = 150 mmHg, P₀ᵧ = 400 mmHg.
• Pₓ = 0,6 × 150 = 90 mmHg
• Pᵧ = 0,4 × 400 = 160 mmHg
Toplam buhar basıncı = 90 + 160 = 250 mmHg
────────────────────────────────────────
3) 200 g suda 11,7 g NaCl çözünmesiyle oluşan çözeltinin donma noktası (1 atm’de)
• NaCl mol kütlesi: 58,5 g/mol
• NaCl mol sayısı: 11,7 / 58,5 = 0,20 mol
• Su kütlesi: 200 g = 0,20 kg
Molalite (m) = (çözünen mol sayısı) / (çözücü kütlesi (kg))
⇒ m = 0,20 / 0,20 = 1,0 m
NaCl suda ideal olarak Na⁺ ve Cl⁻ şeklinde 2 iyona ayrıştığı varsayılırsa van’t Hoff faktörü i ≈ 2.
Donma noktası alçalması bağıntısı:
ΔT_d = K_f × m × i
• K_f (su) = 1,86 °C · kg/mol
• ΔT_d = 1,86 × 1,0 × 2 = 3,72 °C
Suyun normal donma noktası 0 °C olduğuna göre:
T_d (yeni donma noktası) = 0 − 3,72 = −3,72 °C
────────────────────────────────────────
4) 0,2 mol KBr, 0,5 mol MgBr₂ ve 0,4 mol NaBr tuzu kullanılarak hazırlanan 2 L’lik çözeltide Br⁻ iyonlarının derişimi
• KBr her 1 mol için 1 mol Br⁻ verir → 0,2 mol KBr ⇒ 0,2 mol Br⁻
• MgBr₂ her 1 mol için 2 mol Br⁻ verir → 0,5 mol MgBr₂ ⇒ 1,0 mol Br⁻
• NaBr her 1 mol için 1 mol Br⁻ verir → 0,4 mol NaBr ⇒ 0,4 mol Br⁻
Toplam Br⁻ mol sayısı = 0,2 + 1,0 + 0,4 = 1,6 mol
Çözelti hacmi = 2 L, dolayısıyla [Br⁻] (M) = 1,6 / 2 = 0,8 M
────────────────────────────────────────
5) 250 g kütlece 20’lik X tuzu çözeltisini buharlaştırarak 25’lik yeni çözelti elde etmek
Başlangıçta:
• Toplam kütle = 250 g
• Tuzun kütlesi = 250 × 0,20 = 50 g
• Suyun kütlesi = 200 g
Buharlaşmayla sadece su kaybedilir, tuz miktarı değişmez (50 g). Buharlaşan su miktarı y olsun. Son durumda:
• Suyun kütlesi = (200 − y)
• Toplam kütle = 50 + (200 − y) = 250 − y
Yeni çözelti % 25’lik olsun:
(50 / (250−y)) × 100 = 25
⇒ 50 = 0,25 × (250 − y)
⇒ 50 = 62,5 − 0,25 y
⇒ 0,25 y = 12,5
⇒ y = 50 g
Yani 50 g su buharlaştırılmalıdır. 250 g’lık ilk çözeltiden 50 g gittiği için, bu da ilk çözeltinin % 20’sinin buharlaşması demektir.
────────────────────────────────────────
6) x mol NaNO₃ katısının 600 g (0,6 kg) suda çözünmesi sonucu donma noktasının −7,44 °C olması
NaNO₃, suda Na⁺ ve NO₃⁻ şeklinde 2 iyona ayrışır; van’t Hoff faktörü i ≈ 2 varsayılır.
Donma noktası alçalması:
ΔT_d = K_f × m × i
• ΔT_d = 7,44 °C
• K_f (su) = 1,86 °C · kg/mol
• i = 2
m = (molalite) = (çözünen mol sayısı) / (çözücü kütlesi (kg))
Önce ΔT_d formülünden molalite:
7,44 = 1,86 × m × 2
7,44 = 3,72 × m
m = 7,44 / 3,72 = 2,0 (mol/kg)
Molalite = 2,0 = x / 0,6
⇒ x = 2,0 × 0,6 = 1,2 mol
Dolayısıyla çözünen NaNO₃ miktarı 1,2 mol’dür.
────────────────────────────────────────
Bu şekilde her bir sorunun çözümüne ulaşabilirsiniz. Temel yaklaşımlar:
• Molar hesaplamalarda mol kütlesi üzerinden g/mol değerlerini doğru kullanmak,
• Yoğunluk → kütle/ hacim ilişkisi,
• Raoult Kanunu (ideal çözeltilerde kısmi buhar basınçları),
• Koligatif özelliklerde (kaynama/donma noktası) van’t Hoff faktörünü (i) dikkate almak,
• Kütlece yüzde derişimlerde tuzun kütlesi sabit kalırken suyun buharlaşmasını izlemek.
Umarız yardımcı olur, başarılar dileriz.
Kimya 11. Sınıf Sıvı Çözeltiler ve Çözünürlük Soruları
Aşağıda, fotoğraftaki 1’den 8’e kadar numaralandırılmış soruların (resimde 1 ve 2 kalıp olarak görünse de alt maddelerde numaralandırıldığı şekliyle) ayrıntılı çözümleri yer almaktadır.
1) Yoğunluğu 1,2 g/mL olan K₂CO₃ çözeltisinin derişimi 3 mol/L’dir. Çözeltinin kütlece yüzdesi nedir?
• 1 L çözeltinin hacmi: 1000 mL
• Çözeltinin yoğunluğu: 1,2 g/mL
Dolayısıyla 1 L (1000 mL) çözeltinin kütlesi:
1,2 g/mL × 1000 mL = 1200 g
• Çözelti, 3 mol/L K₂CO₃ içeriyor:
Bir mol K₂CO₃ kütlesi: 138 g/mol
3 mol K₂CO₃ kütlesi: 3 × 138 = 414 g
• 1 L çözeltide toplam kütle 1200 g iken bunun 414 g’ı çözünen K₂CO₃’dır. Geri kalan:
1200 g – 414 g = 786 g çözücü (su).
• Kütlece yüzde (% m/m) şöyle bulunur:
(Çözünen kütlesi / Çözelti kütlesi) × 100
= (414 / 1200) × 100 ≈ 34,5%
2) 30 °C’ta buhar basıncı 150 mmHg olan 0,3 mol X sıvısı ile buhar basıncı 400 mmHg olan 0,2 mol Y sıvısının oluşturduğu ideal çözeltinin buhar basıncı kaç mmHg’dır?
Bu tip sorularda Raoult Yasası uygulanarak toplam buhar basıncı hesaplanır:
• Toplam mol sayısı = 0,3 + 0,2 = 0,5 mol
• X sıvısının mol kesri:
XX = 0,3 / 0,5 = 0,6
• Y sıvısının mol kesri:
XY = 0,2 / 0,5 = 0,4
• X’in buhar basıncı katkısı: 0,6 × 150 mmHg = 90 mmHg
• Y’nin buhar basıncı katkısı: 0,4 × 400 mmHg = 160 mmHg
• Çözeltinin toplam buhar basıncı:
90 + 160 = 250 mmHg
3) 200 g suda 11,7 g NaCl çözünmesiyle oluşan çözelti, 1 atm basınçta kaç °C’ta donmaya başlar?
Veriler:
- NaCl (58,5 g/mol)
- Suyun donma noktası alçalma sabiti Kf = 1,86 °C·kg/mol
- NaCl ideal çözünürse iyon sayısı (i) ≈ 2 (Na⁺ ve Cl⁻)
Adım adım:
- NaCl mol sayısı:
11,7 g / 58,5 g/mol = 0,2 mol - Suyun kütlesi = 200 g = 0,2 kg
- Molalite (m) = (0,2 mol) / (0,2 kg) = 1 m
- Donma noktası alçalması:
ΔT = i × Kf × m = 2 × 1,86 × 1 = 3,72 °C - Saf suyun donma noktası 0 °C olduğundan, yeni donma noktası:
0 – 3,72 = –3,72 °C
4) 0,2 mol KBr; 0,5 mol MgBr₂ ve 0,4 mol NaBr tuzu kullanılarak 2 L’lik sulu çözelti hazırlanıyor. Çözeltideki Br⁻ iyon derişimi kaç M’dır?
• 1 mol KBr → 1 mol Br⁻
0,2 mol KBr → 0,2 mol Br⁻
• 1 mol MgBr₂ → 2 mol Br⁻
0,5 mol MgBr₂ → 0,5 × 2 = 1,0 mol Br⁻
• 1 mol NaBr → 1 mol Br⁻
0,4 mol NaBr → 0,4 mol Br⁻
Toplam Br⁻ mol sayısı: 0,2 + 1,0 + 0,4 = 1,6 mol
Çözeltinin hacmi: 2 L
Br⁻ derişimi = (1,6 mol) / (2 L) = 0,8 M
5) 250 g kütlece %20’lik X tuzu çözeltisinden, çökelme olmadan çözünen madde sabit kalacak şekilde su buharlaştırılıyor. Yeni çözelti kütlece %25’lik olduğuna göre kitlenin yüzde kaçı buharlaştırılmıştır?
• İlk çözeltideki X tuzu miktarı:
%20 → 100 g çözeltide 20 g tuz demek.
250 g çözeltide tuz = 250 × 0,20 = 50 g (çözelti boyunca sabit kalacak)
• Yeni çözeltide tuz %25 olsun: (Tuz kütlesi) / (Yeni toplam kütle) = 0,25
50 / (250 – w) = 0,25 (w = buharlaşan su kütlesi)
50 = 0,25 × (250 – w)
50 = 62,5 – 0,25w
0,25w = 12,5
w = 50 g
• Orijinal 250 g çözeltiden 50 g buharlaşıyor. Yani buharlaşan kısım:
(50 / 250) × 100 = %20
6) x mol NaNO₃ katısı 600 g (0,6 kg) suda çözüldüğünde oluşan çözelti 1 atm basınçta –7,44 °C’ta donuyor. NaNO₃’ün iyonlaşma sayısı (i) yaklaşık 2 olarak alınırsa x kaçtır?
Veriler:
- Kf(su) = 1,86 °C·kg/mol
- ΔT = 7,44 °C
Formül:
-
Yüksek çözünürlük ve tam iyonlaşma varsayımıyla i = 2.
-
7,44 = 2 × 1,86 × m
2 × 1,86 = 3,72
m = 7,44 / 3,72 = 2 (molal) -
Molalite = (çözünen mol sayısı) / (çözücü kg) → 2 = (x) / 0,6 → x = 2 × 0,6 = 1,2 mol
Not: Görselde 7. ve 8. maddeler olarak geçen ifadeler özünde bu sıraladığımız problemlerin (2) ve (6) numaralarıyla da örtüşebiliyor; numaralar kaydırmalı verilmiş görünüyor. Yukarıdaki çözüm adımları sırayla her maddeyi kapsar.
Her bir soru için özetle:
- %34,5
- 250 mmHg
- –3,72 °C
- 0,8 M
- %20 buharlaştırılır
- 1,2 mol NaNO₃
Umarım yardımcı olur!
