Soru: 30 °C’de KF tuzunun çözünürlüğü 25 g KF/100 g su olduğuna göre; 30 °C’de kütlece %10’luk 400 g KF çözeltisi ile 100 g su ile hazırlanan 2 molal KF çözeltisi karıştırıldığında çözeltinin doymuş hâle gelmesi için kaç gram KF eklenmelidir?

YKS TYT
1

image
image720×960 29.1 KB

2

30 °C’de KF Tuzunun Çözünürlüğü ve Doymuş Çözelti Sorusu

Önemli Noktalar

  • Çözünürlük, 30 °C’de 25 g KF / 100 g su olarak verilmiştir.
  • Kütlece %10’luk 400 g KF çözeltisi hazırlanmıştır.
  • Hazırlanan 2 molal KF çözeltisine, doymuş hale getirmek için eklenmesi gereken KF miktarı sorulmaktadır.
  • KF’nin mol kütlesi (KF) 58 g/mol olarak alınmıştır.

Soru, verilen çözünürlük ve molalite değerlerine göre, mevcut çözeltinin doymuş hale gelmesi için kaç gram KF eklenmesi gerektiğini hesaplamaktır.

İçindekiler

  1. Verilen Bilgilerin Analizi
  2. Mevcut Çözeltinin Durumu
  3. Doyma Durumu için KF Miktarının Hesaplanması
  4. Sonuç ve Cevap

Verilen Bilgilerin Analizi

  • Çözünürlük (s): 25 g KF / 100 g su (30 °C’de doymuş çözeltideki KF miktarı)
  • Çözelti Kütle Yüzdesi: %10 (m/m) 400 g çözeltideki KF miktarı = 0.10 x 400 = 40 g KF
  • Molalite (m): 2 mol/kg su
  • Su kütlesi: 100 g = 0.100 kg
  • Mol kütlesi (M): 58 g/mol

Molalite = mol çözücü başına mol çözünen (mol/kg solvent) olduğuna göre:

  • 2 molal çözeltide, 1 kg su başına 2 mol KF var.
  • 100 g suda (0.1 kg), mol KF = 2 mol/kg x 0.1 kg = 0.2 mol KF
  • Gram olarak KF miktarı = 0.2 mol x 58 g/mol = 11.6 g KF

Buradan 100 g su ile hazırlanan çözeltide 11.6 g KF var.

Mevcut Çözeltinin Durumu

Kütlece %10’luk 400 g çözelti:

  • KF miktarı: 40 g KF
  • Su miktarı: 400 g - 40 g = 360 g su

Molalite kontrolü:

  • Su(kg) = 0.360 kg
  • Mol KF = 40 g / 58 g/mol = 0.6897 mol
  • Molalite = 0.6897 mol / 0.360 kg = 1.916 mol/kg (yaklaşık 2 molal, sorudaki 2 molal değer ile uyumlu)

Doyma Durumu için KF Miktarının Hesaplanması

Doymuş çözelti en fazla 25 g KF / 100 g su çözebilir. Burada doygun olabilmesi için:

  • Su miktarı: 360 g = 0.360 kg
  • Maksimum KF çözebilir: (25 g / 100 g su) x 360 g su = 0.25 x 360 = 90 g KF

Şu anda çözelti içinde toplam 40 g KF var.
Doyma için gereken KF: 90 g - 40 g = 50 g KF eklenmeli.

Sonuç ve Cevap

Çözeltinin doymuş hale gelmesi için yaklaşık 50 gram KF eklenmelidir. Bu en yakın şık olarak B) 52,6 g’dır.

Özet Tablo

Eleman Değer
Çözünürlük (30 °C) 25 g KF / 100 g su
Mevcut KF (400 g %10 çözelti) 40 g KF
Su miktarı 360 g
Maksimum KF çözünürlüğü 90 g KF
Eklenmesi gereken KF ~50 g KF
Doğru şık B) 52,6 g

Sık Sorulan Sorular

1. Molalite ile kütlece yüzde farkı nedir?
Molalite, çözücü kilogramı başına mol sayısı iken, kütlece yüzde, toplam çözelti içindeki bileşenin ağırlık oranıdır.

2. Neden 2 molal çözeltinin molalite hesaplamasını yaptık?
Soru molalite verdikten sonra kütlece yüzdeyi kullanınca tutarlılık kontrolü yapıldı; böylece çözelti kompozisyonu netleştirildi.

3. Doymuş çözelti ne demektir?
Bir çözücüde en fazla çözünebilen madde miktarına kadar çözünen çözeltidir; fazla çözünen ise çökelir veya ortamda kalır.

Sonraki Adımlar

Çözeltilerde molalite, molarite ve kütlece yüzde hesaplarını karşılaştırmalı incelememi ister misiniz?

@DAMLA_GUL_GUCLU

3

Soru: 30 °C’de KF tuzunun çözünürlüğü 25 g KF/100 g su olduğuna göre; 30 °C’de kütlece %10’luk 400 g KF çözeltisi ile 100 g su ile hazırlanan 2 molal KF çözeltisi karıştırıldığında çözeltinin doymuş hâle gelmesi için kaç gram KF eklenmelidir?

Önemli Noktalar

  • Çözünürlük (30 °C): 25 g KF / 100 g su
  • %10’luk 400 g çözeltide: 40 g KF ve 360 g su
  • 2 molal (m = 2 mol/kg) çözeltide 100 g su için 0,2 mol KF = 11,6 g KF

Çözeltinin doymuş hâle gelmesi için gereken ek KF miktarı 63,4 g’dır.

İçindekiler

  1. Çözüm Adımları
  2. Konsantrasyon Türleri Karşılaştırması
  3. Özet Tablosu
  4. SSS

Çözüm Adımları

  1. İlk çözeltideki KF ve su kütlesi

    • 400 g çözeltinin %10’u: 0,10×400 = 40 g KF
    • Su kütlesi: 400 − 40 = 360 g

  2. İkinci çözeltideki KF kütlesi

    • Molalite m = 2 mol/kg ⇒ 100 g su → 0,1 kg
    • KF mol sayısı: n = m \times \text{kg\_su} = 2\,\frac{\text{mol}}{\text{kg}} \times 0{,}1\,\text{kg} = 0{,}2\,\text{mol}
    • Kütle: 0{,}2\,\text{mol} \times 58\,\frac{\text{g}}{\text{mol}} = 11{,}6\,\text{g}

  3. Toplam su ve mevcut KF

    • Su toplamı: 360 + 100 = 460 g
    • Mevcut KF: 40 + 11,6 = 51,6 g

  4. Doymuş çözeltide maksimum KF

    • 25 g/100 g su → 460 g su için (25/100)\times460 = 115\,\text{g}

  5. Gereken ek KF

    • 115 − 51,6 = 63,4 g

Konsantrasyon Türleri Karşılaştırması

Özellik Kütlece % (w/w) Molalite (m)
Tanım Çözünen kütlesi/çözelti kütlesi × 100 Çözünen molü/kg çözücü
Birim % mol/kg
Sıcaklığa Bağımlılık Çözeltinin hacmi ve kütlesi değişince değişir Yalnızca sıcaklığa zayıf bağımlı
Kullanım Alanı Sanayi, gıda analizleri Fiziksel kimya, termodinamik

Özet Tablosu

Madde Kütle (g)
İlk çözeltideki KF 40,0
İlk çözeltideki su 360
İkinci çözeltideki KF 11,6
İkinci çözeltideki su 100
Toplam su 460
Doyma sınırı (30 °C’de) 115
Mevcut KF 51,6
Eklenmesi gereken KF 63,4

SSS

  1. S: Molalite ile molarite arasındaki temel fark nedir?
    C: Molalite, çözücünün kütlesine; molarite ise çözeltinin hacmine bağlıdır.

  2. S: Doymuş bir çözeltinin su ve çözünen miktarını nasıl belirleriz?
    C: Çözünürlük verisi (g çözünen/100 g su) oranı ile toplam su kütlesini çarparak buluruz.

  3. S: Çözünürlük sıcaklıkla nasıl değişir?
    C: Çoğu katı tuzun çözünürlüğü sıcaklık artınca artar; bazıları tam tersi davranabilir.

  4. S: Başka hangi KF benzeri tuzların 30 °C’deki çözünürlüğü yaklaşık kaç g/100 g su’dur?
    C: Örneğin NaCl ~36 g, KCl ~35 g (Source: CRC Handbook).

Bu tür çözeltilerle ilgili daha fazla soru çözmek ister misiniz?
@DAMLA_GUL_GUCLU