Sıvı çözeltiler gerekli durumlar için farklı farklı yoğunlukta oluşturulabilir. Bu sayede bir çok şey hazırlamak mümkün hale gelir. Elimizde bulunan kimyasal maddelerle istenilen derişimde, istenilen mililitrede çözeltiler hazırlanabilmektedir. Bunu yapabilmemiz için bazı adımların dikkatli şekilde izlenmesi gerekmektedir.
- Çözünecek katı madde hassas terazi yardımıyla tartılır.
- Tartılan madde ölçülü balon jojeye konulur.
- Balon jojenin içerisine katı maddeyi çözmek için bir miktar saf su konulur ve dikkatlice çalkalanır.
- Katı maddenin tamamının çözündüğünden emin olduktan sonra balon jojenin ölçü çizgisine istenilen seviyeye kadar su eklenir.
- Balon jojenin ağzı kapatılır, daha sonra üzerine çözeltinin hazırlandığı tarih, çözeltinin cinsi ve derişimi yazılarak etiketlenir.
Molarite Hesaplamaları
Örnek Soru
CaBr ile hazırlanan 600 mililitre çözeltinin derişiminin 0,5 molar olduğu biliniyor. Buna göre, çözelti hazırlamak için kullanılan CaBr kütlesi kaç gramdır? (Ca: 40, Br: 80)
Çözüm
- 600 mL = 0,6 L
- 1 mol CaBr 200 gram ise;
- 0,3 mol CaBr x gramdır
- x= 60 gramdır
Yukarıdaki soruda çözeltiyi hazırlamak için kullanılan madde miktarını sormaktadır. Sorunun çözümünü yaparken öncelikle verilen çözeltinin mililitre cinsinden mi yoksa litre cinsinden mi verildiğine dikkat etmek gerekir, eğer başka bir birimde verilmiş ise mL cinsine çevrilmesi gerekmektedir. Molarite değeri çözünenin mol miktarının çözeltinin hacmine oranı eşitliğini kullanarak çözünen maddenin mol sayısını bulabiliriz. Çözünen maddenin mol sayısını bulduktan sonra bir molün kaç gram olduğunu bulmalıyız. Daha sonra çözünen maddenin mol sayısını bulmak amacıyla oran kurulur. Sonuca ulaşılır.
Farklı hacim ve derişimlerdeki aynı tür çözeltiler karıştırıldığında çözeltilerin molaritesi ile hacimleri çarpımlarını topladığımızda oluşacak çözeltinin molaritesi ile hacminin çarpımına eşit olacaktır.
M1V1+M2V2+M3V3+…=MsonVson
Örnek Soru
4 molarlık 300 mL KCl çözeltisi ile 3 molarlık 200 mL KCl çözeltisi karıştırıldığında oluşan yeni çözeltinin molaritesi kaç olur?
Çözüm
Çözeltilerin molaritesi ve hacimleri verilmiş. İki çözeltinin hacimlerini toplayarak oluşan yeni çözeltinin hacmini buluruz. Bunları formülde yerine koyarak yeni çözeltinin molaritesine ulaşırız.
- M1V1+M2V2=MsonVson
- 4.300+3.200=Mson.500
- 1800=Mson.500
- Mson=3,6M
Deriştirme – Seyreltme Problemleri
Herhangi bir çözeltide suyun bir kısmının buharlaştırılması ya da çözeltiye bir miktar daha çözünen madde eklenmesiyle çözeltinin molar değişiminin artırılması işlemine “deriştirilme” denilmektedir. Hazırlanmış çözeltiye çözücü (genellikle su) eklenmesiyle molar derişimin değişmesine “seyreltilme” denilmektedir.
Madde miktarı değiştirilmeden çözeltinin hacmi değiştirildiğinde, mol sayısı değişmeyeceğinden olur.
olduğundan
M1V1=M2V2 bağıntısı elde edilir.
Örnek Soru
500 mililitre suda 2 mol Ca(NO) çözülüyor. Daha sonra aynı sıcaklıkta su eklenerek toplam hacim 4 litreye çıkarılıyor. Buna göre elde edilen çözeltinin derişimi kaç molardır?
Çözüm
- molar
- molardır
Yukarıdaki soruda öncelikle dikkat edilmesi gereken verilen çözeltinin birimidir. Daha sonra molariteyi bulmak için çözünenin mol sayısı çözeltinin hacmine bölünür. Böylece molarite değeri bulunur. Sonra yukarıda belirttiğimiz formülü kullanmalıyız.() Burada yapılan işlemler sonucunda değeri 0,5 molar çıkmaktadır.
Molalite Hesaplamaları
Bir kilogram çözücü içerisinde çözünmüş maddenin mol sayısına molalite denildiğini daha önce öğrenmiştik. Örneğin 1 molal sodyum klorür (NaCl) çözeltisi hazırlamak için 1000 gram (1 kg) su içerisinde 1 mol madde çözünmesi gerekir. Molarite ile molalite arasında iki önemli fark bulunur. Molalitede çözelti yerine çözücü, hacim yerine kütle kullanılır.
Örnek Soru
500 gram suda 49 gram çözülerek bir çözelti hazırlanıyor. Buna göre, Çözelti derişimi kaç molaldır?(H: 1, O: 16, S: 32)
Çözüm
- Soruyu çözerken ilk olarak maddesinin mol miktarı bulunmalıdır. Bunu şöyle buluruz;
- mol
- molal
Kütlece Yüzde Derişim Hesaplamaları
100 gram çözeltideki çözünen maddenin gram cinsinden değerine kütlece yüzde derişim denir. Kütlece yüzde derişim= formülü ile hesaplanmaktadır.
Örnek Soru
Kütlece %20’lik 100 gram alkol çözeltisinde 10 gram alkol ve 15 gram su eklendiğinde oluşan çözeltide kütlece alkol yüzdesi kaç olur?
Çözüm
- Çözeltideki alkol miktarı =
- gr alkol vardır
- yani %24’lük alkol çözeltisi oluşur.
Kütlesi ve kütlece yüzde derişimleri bilinen iki veya daha fazla çözelti karıştırıldığında her çözeltinin kütle ve derişimleri çarpımını topladığımızda son durumda oluşacak olan karışımın kütle ve derişim çarpımına eşit olacaktır.
m1.Y1+m2.Y2+m3.Y3+…=mson.Yson
Örnek Soru
Kütlece %20’lik 150 gram tuz çözeltisi ile kütlece %40’lik 250 gram tuz çözeltisi karıştırıldığı zaman elde edilecek karışımın kütlece % derişim kaç olur?
Çözüm
Çözeltilerin kütleleri ve kütlece yüzde derişimleri verilmiş. Çözeltilerin kütlelerini toplayarak karışımın toplam kütlesini de buluruz. Bunları formülde yerine koyarak karışımın kütlece yüzde derişimine ulaşırız.
- m1.Y1+m2.Y2=mson.Yson
- 150.20+250.40=400.Yson
- 3000+10000=400.Yson
- 13000=400.Yson
- Yson=%32,5
Bir çözeltinin kütlece yüzde derişimi, yoğunluğu ve çözünenin molekül ağırlığı biliniyorsa molaritesi aşağıdaki eşitlikle bulunabilir.
- M= molarite (mol/L)
- d= öz kütle (g/mL)
- Y= çözeltinin kütlece yüzde derişimi
- =çözünenin molekül ağırlığı (g/mol)
Örnek Soru
Öz kütlesi 1,5 g/mL olan kütlece %12,6’lık olan HNO3 çözeltisinin molaritesini hesaplayınız. (HNO3:63 g/mol)
Çözüm
- formülü kullanılmalıdır.
- Molardır
Hacimce Yüzde Derişim Hesaplamaları
Sıvı-sıvı karışımlar için derişim birimi olarak genellikle hacimce yüzde derişim kullanılır, birimi yoktur.
Hacimce yüzde derişim= şeklinde hesaplanmaktadır.
Örnek Soru
Hacimce %60’lik etil alkol içeren kolonya elde etmek için aynı sıcaklıkta 150 gram etil alkole kaç mL su eklenmelidir? Çözeltinin nasıl hazırlanacağını açıklayınız.
Cevap
- (işlemin devamında 10 ile sadeleştirme yapılmıştır.)
- , 100 gr su eklenmelidir.
Hazırlanacak çözeltide kullanılacak etil alkol balon joje içerisine konulur. 150 gram etil alkolün üzerine 100 gram daha su eklenerek çözelti hazırlanır. İyice karıştırılır. Daha sonra üzerine etiket yapıştırılır. Hazırlanan çözeltinin % kaçlık olduğunu ve hazırlandığı tarihini – saatini yazmak gerekmektedir.
Mol Kesri
Çözeltiyi oluşturan bileşenlerden herhangi birinin mol kesri bulunurken bileşenin mol sayısı o çözeltiyi oluşturan tüm bileşenlerin mol sayıları toplamına oranlanır. X ve Y’den oluşan çözeltide bileşenlerin mol kesri aşağıdaki formülle hesaplanır.
- Bir çözeltideki tüm bileşiklerin mol kesirlerinin toplamı 1’e eşittir.
PPM (Milyonda Bir)
Herhangi bir karışımdaki toplam madde miktarının milyonda 1 birimlik kısmına 1 ppm denir. 2 ppm Pb+2 demek 1 litre suda 2 mg Pb+2 var demektir. bağıntısı ile hesaplanmaktadır.
Örnek Soru
5 kilogramlık eter+su karışımında eterin değişimi 2ppm’dir. Buna göre çözeltideki eterin kütlesi kaç miligramdır?
Çözüm
- 6kg= 6000g= 6×106 mg bu değer formülde yerine konulacak olursa;
