10 Sınıf Kütlece Yüzde Derişim Soruları

KARIŞIMLAR / KÜTLECE YÜZDE DERİŞİM

1.    15,0 g NaCl 60,0 g suda çözünüyor. Hazırlanan çözeltinin kütlece % derişimi nedir?

2.    Kütlece % 25&#;lik NaOH çözeltisinin kaç gramında 40 g NaOH çözünmüştür?

3.    Oda sıcaklığındaki kütlece % 20&#;lik g Mg(NO₃)₂ çözeltisine aynı sıcaklıkta mL saf su ekleniyor. Son çözeltinin derişimi kütlece % kaçlıktır?

4.    Kütlece % 20&#;lik g KNO₃ çözeltisinin derişimini %50 lik yapmak için çözeltiye kaç gram KNO₃ eklenmelidir?  

5.    Kütlece % 20 lik gram şeker çözeltisinde kaç gram şeker çözünmüştür?

6.    Kütlece % 50 lik gram tuzlu suya kaç  gram su eklenirse %10 luk olur?

7.    % 30 luk gram NaOH çözeltisine kaç gram NaOH katılırsa  % 80 lik olur?

8.    80 g  %20 lik KNO₃ çözeltisi ile g  % 25 lik KNO₃ çözeltisi karıştırıldığında son çözelti yüzde kaçlık olur ?

9.    Kütlece %20 lik  g şeker çözeltisine 40 g şeker ve 40 g su katıldığında yeni çözeltinin yüzde derişimi ne olur ?

         % 20 lik gram X çözeltisine, % 40 lik gram X çözeltisi ve gram saf X ilave ediliyor. Çözelti kütlece % kaçlık olur ?

          % 20 lik gram X çözeltisine, % 40 lik gram X çözeltisi ve 50 gram saf X ve 50 gram safsu ilave ediliyor. Çözelti kütlece % kaçlık olur ?

          % 20 lik gram X çözeltisine, 50 gram saf X ve 50 gram saf su ilave ediliyor. 25 gram Xçöktüğüne çözelti kütlece % kaçlık olur ?

          %25 lik gram NH₄NO₃ sulu çözeltisine kaç gram katı ilave edilip çözülürse kütlece %30 luk olur?

          % 5 lik tuzlu su çözeltisinden ml hazırlanıyor. Çözeltinin özkütlesi 1,2 g/ml ise kaç gram tuz çözünmüştür?

Çözeltiler hazırlanırken çözücüde farklı oranlarda çözünen madde çözülebilir. Çözeltilerdeki çözünen madde oranları ise derişik ve seyreltik olarak veya derişim birimleri ile farklı şekillerde ifade edilir.

Derişik ve Seyreltik Çözeltiler

Çözeltiler içinde çözünmüş madde oranına göre, derişik ve seyreltik olmak üzere iki gruba ayrılır.

• Aynı çözücü ve çözünen maddelerden oluşmuş iki çözelti örneğinden birim hacimde çözünen madde miktarı fazla olan çözeltilere derişik çözelti denir.
• Birim hacimde çözünen madde miktarı az olan çözeltiler ise seyreltik çözelti olarak adlandırılır.

Derişik ve seyreltik kavramları görecelidir. Yani bir çözelti karşılaştırıldığı diğer çözeltiye göre derişik veya seyreltik olabilir. Örneğin, iki kaşık şeker çözülmüş bir bardak çay, bir kaşık şeker çözülmüş bir bardak çaya göre derişiktir. Ancak üç kaşık şeker çözülmüş bir bardak çaya göre ise seyreltiktir.

Yüzde Derişim

Derişim (konsantrasyon) bir maddenin çözeltildeki oranını ifade eden sayısal değerdir. Bu değeri belirtmek için farklı derişim birimleri kullanılır. Yüzde derişim,

Kütlece Yüzde Derişim (% C_m/m)

Bir çözeltinin gramında çözünmüş olan maddenin gram cinsinden değerine kütlece yüzde derişim denir. Kütlece yüzde derişim %C_m/m ile gösterilir. Örneğin 70 g su ve 30 gram şeker ile hazırlanan çözeltinin kütlesi gramdır. Bu gram çözeltide 30 gram şeker çözündüğünden şekerin kütlece yüzde derişimi % 30 dur.

Bir çözeltinin kütlece yüzde derişimi,

eşitliği ile hesaplanır.

Çözeltinin kütlesi, çözücünün kütlesi ile çözünen madde veya maddelerin kütleleri toplamıdır.

m_çözelti = m_çözücü + m_çözünen

Örnek

Bilgi: Bir çözeltiye çözücü ekleyerek çözünen maddenin derişiminin azaltılmasına seyreltme denir. Bir çözeltideki çözücü miktarının azaltılarak çözünen maddenin derişiminin artırılmasına deriştirme adı verilir.

Örnek

Örnek

Hacimce Yüzde Derişim (% C_v/v)

Sıvıların ya da gazların oluşturduğu karışımlarda derişimi belirtmek için hacimce yüzde derişim kullanılır. Bir çözeltinin hacimce biriminde çözünmüş olan maddenin aynı hacim biriminden değerine hacimce yüzde derişim denir. Hacimce yüzde derişim %C_v/v ile gösterilir. Örneğin 80 mL su ve 20 mL etil alkol kullanılarak hazırlanan bir kolonya çözeltisinin hacmi mL dir. Bu mL çözeltide 20 mL etil alkol bulunduğundan etil alkolün hacimce yüzde derişimi % 20 dir.

Bir çözeltinin hacimce yüzde derişimi,

eşitliği ile hesaplanır.

Örnek

Kütle/Hacim Yüzdesi (% C_m/v)

Genellikle sıvı &#; katı çözeltilerinde derişimi belirtmek için bu derişim birimi kullanılır. Bir çözeltinin hacimce biriminde çözünmüş olan maddenin kütlesinin değerine kütle/hacim yüzdesi denir ve %C_m/v ile gösterilir. Örneğin, su ve 20 g tuz ile hazırlanan mL çözeltide, tuzun kütle/hacim yüzdesi % 20 dir.

Bir çözeltinin kütle/hacim yüzdesi,

eşitliği ile hesaplanır.

Örnek

Milyonda Bir Kısım (ppm)

Bu derişim birimi, genellikle karışımdaki çözünen madde miktarının çok az olduğu durumlarda kullanılır.  Milyonda bir kısım, çözünen maddenin çözeltinin 1 (10⁶) biriminde kaç birim bulunduğunu ifade eder ve ppm ile gösterilir. Örneğin. bir havuz suyunun 1 gramında 3 g Cl^&#; varsa, Cl^&#; derişimi 3 ppm dir. ppm derişimi suların bileşimlerini belirtmede ve havadaki kirlilik yapan maddelerin derişimlerini belirtmede kullanılır.

Analitik Kimya Derişim

1. Yüzde derişim
2. Molarite
3. Normalite
4. ppt (binde bir), ppm (milyonda bir) ve ppb (milyarda bir) Hesaplamaları
5. Mol Kesri ve Mol Yüzdesi
6. Molalite

Bir çözeltinin bilinen bir hacmindeki çözünen madde miktarı derişim (konsantrasyon) olarak tanımlanır. Derişim, yüzde derişim, molarite, normalite, ppt, ppm ve ppb cinsinden ifade edilebilir. Bunlardan başka mol kesri, mol yüzdesi ve molalite gibi derişim tanımları da kullanılabilir.

Yüzde derişim

Bir çözeltinin konsantrasyonu yüzde olarak birkaç şekilde ifade edilir. Karışıklıkları önlemek için kullanılan çözeltinin yüzde konsantrasyonu mutlaka açık olarak belirtilmelidir. Eğer bu bilgi olarak belirtilmemiş ise çözeltinin türünden çıkartılmaya çalışılır. Bu ifadelerin belirtilmesinin ne denli önemli olduğunu en iyi anlatacak örnek; ağırlıkça (w/w) % 50’lik NaOH çözeltisi, 1 litresinde g NaOH içeriyor demektir. Bu da hacimde ağırlıkça yüzde (w/v) olarak % demektir.

Ağırlıkça Yüzde (w/w)

Ağırlıkça yüz birim çözeltide bulunan çözünenin ağırlıkça kesridir. Genellikle ticari sulu reaktifler için kullanılır. Örneğin hidroklorik asit % 37’lik (w/w) çözelti halinde satılır. 

% (w/w) = çözünen maddenin ağırlığı (g) / [çözünen madde (g) + çözücünün ağırlığı (g)] x  

Örnek: 

mL % 50’lik (w/w) NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır? 

% 50 = [X / (X +( –X)] x X = g çözünen  O halde bu çözeltinin hazırlanmasında g NaOH alınır ve üzerine mL saf su eklenir.

Hacimce Yüzde (v/v)

Hacimce birim çözeltide bulunan çözünenin hacimce kesridir. Saf bir sıvının başka bir sıvı ile seyreltilmesi ile hazırlanan çözeltiler için kullanılır. 

% (v/v) = [(çözünen sıvının hacmi (mL) / çözeltinin hacmi (mL)] x  

Örnek: 

mL % 28’lik (v/v) sulu etil alkol çözeltisi nasıl hazırlanır? 

% 28 = (X / mL) x X = 42 mL 

42 mL etil alkol alınır ve son hacim saf su ile mL’ye tamamlanır.

Hacimde Ağırlıkça Yüzde (w/v)

Hacimce birim çözeltide bulunan çözünenin ağırlıkça kesridir. Katı maddelerin seyreltik sulu çözeltilerinin hazırlanması için kullanılır. 

% (w/v) = [çözünen maddenin ağırlığı (g) / çözeltinin hacmi (mL)] x  

Örnek: 

mL % 20’lik (w/v) NaCl çözeltisi hazırlamak için kaç gram NaCl gerekir? 

% (w/v) = ( w1 / v) x % 20 = (w1 / ) x w1 = 50 g 

Bu durumda 50 g NaCl tartılır, suda çözülerek son hacim saf su ile mL’ye tamamlanır.

Molarite

Molarite, bir litre çözeltide çözünen maddenin mol sayısını gösterir. M harfi ile gösterilir. 

M= n (mol) / V (L) 

Örnek: 

mL M NaOH çözeltisi hazırlamak için kaç gram NaOH tartılmalıdır? 

MA (Molekül ağırlığı NaOH)= 23 + 16 + 1 = 40 g/mol 

M= n / V mol/L= n / (L) n= mol 

n= m/MA mol= m /40 (g/mol) m= 2 g 

2 g NaOH tartılarak son hacim dikkatlice mL‘ye tamamlanır.

Normalite

Çözeltinin 1 mL‘sinde bulunan çözünen maddenin milieşdeğer gram sayısıdır. Aynı ifade litresindeki eşdeğer gram sayısı olarak da belirtilebilir.
 
N= (m /eşdeğer gram sayısı) /V

Eşdeğer gram sayısı: Molekül ağırlığı / Tesir değerliği
 
 

Tesir Değerliği (TD) :Asitlerin ortama verdiği H+ iyonu sayısı, bazların ortama verdiği OH-iyonu sayısı, tuzların ise ortama verdiği veya aldığı elektron sayısına tesir değerliği denir.  Örneğin H2SO4 için bu değer 2’dir. Çünkü sülfürik asit 2 tane H+ iyonunu sulu çözeltisine verebilir. NaOH, HNO3, HCl için bu değer 1’dir. Aşağıda bazı bileşiklerin tesir değerliği verilmiştir. Fakat tesir değerliği hesaplanırken, tesir değerliği bulunacak maddenin reaksiyona girdiği madde ile verdiği tepkimeye göre tesir değerliğinin değişebileceği unutulmamalıdır. Bu nedenle son dönemlerde normalite kavramı yerine maddenin reaksiyonu yazılarak stokiyometrik oran üzerinden hesaplama yapılmaktadır.

Molarite ve normalite arasında N = M x TD bağlantısı vardır.

ppt (binde bir), ppm (milyonda bir) ve ppb (milyarda bir) Hesaplamaları

Eser miktardaki çözeltilerin derişimini belirtmek amacıyla kullanılır.

ppt = (g çözünen / kg veya litre çözelti)

ppm = (mg çözünen / kg veya litre çözelti)

ppb = (µg çözünen / kg veya litre çözelti) şeklinde ifade edilir.
 
 

Not: Bazen ppt ifadesi part per thousand (binde bir) olarak kullanıldığı gibi bazende part per trillion (trilyonda bir) olarak da ifade edilebilir. Bu nedenle hangi ifade için kullanıldığına dikkat edilmelidir.

Örnek:

Bir su örneğinin analizi sonucunda bulunan  Na+ derişimi ppm olarak bulunmuştur. Sudaki sodyum kaynağının NaCl olduğu düşünülmektedir. NaCl’ ün derişimi hesaplayız. 
Çözelti seyreltik olduğundan yoğunluk l g/mL alınabilir. Bu durumda çözeltinin litresinde mg Na+ var demektir.
 
n (mol) = m (g) / Ma (g/mol) formülünden önce mol sayısı bulunur.
 
nNa+  = ( x g) / (23 g/mol) = 8,70 x mol
 
V = 1 lt olduğu için n = M

[Na+] = 8,70 x M

Bu aynı zamanda NaCl nin molaritesidir.

Mol Kesri ve Mol Yüzdesi

Mol kesri, çözeltideki bileşenlerden birinin mol sayısının toplam mol sayısına oranıdır. Genel olarak X ile gösterilir. Bazen X, ile çarpımı olarak da ifade edilir, bu durumda mol yüzdesinden söz edilir.

X çözünen = n çözünen / n toplam

Xçözücü = n çözücü / n toplam

X çözünen + X çözücü = 1 dir.

 
Örnek : 1,5 mol metanol 50 g suda çözülüyor. Elde edilen çözeltinin metanol ve su yönünden mol kesri ve mol yüzdeleri nedir?

CH3OH (32 g/mol); H2O (18g/mol) .

n (mol) = m (g) / Ma (g/mol) formülünden suyun mol sayısını bulalım.

n (mol) = 50 / 18 = 2,78 mol

X etil alkol =  (1,5 / (1,5+2,78)) =

% X etil alkol = x = 35,0

X çözünen + X çözücü = 1

X çözücü = 1 - X çözünen

X çözücü = 1 - = 0,

% X su = x = 65,0

Molalite

g çözücüde çözünen maddenin mol sayısını gösterir. m ile gösterilir. 

m = (n / w) x