ÇÖZELTİLERİN DERİŞİMLERİ
Günlük hayatta kullandığımız gazoz, çayın demi, doğal gaz, hava ve lehim gibi maddeler çözeltilere örnek verilebilir. Çözeltilerde çözücü ile çözünenin birbirlerine miktarca (kütle, hacim vs.) oranı oldukça önemlidir. Örneğin hasta bir insana verilen serumda; içindeki maddelerin karışma oranı hayati önem taşır.
Bu amaçla çözeltilerde maddelerin karışma oranlarını ya da doğrudan miktarlarını ifade etmek için derişim kavramı geliştirilmiştir.
Derişim, belirli miktar çözücüde ya da çözeltide bulunan çözünen miktarının bir ölçüsüdür. Derişim, çözeltinin birim hacminde veya çözücünün birim kütlesinde çözünen madde miktarı olarak da tanımlanabilir.
Bir başka çözeltiye göre aynı miktar çözücüde çözünen madde miktarı fazla olan çözeltiye derişik çözelti, az olan çözeltiye ise seyreltik çözelti denir. Çözeltilerin derişik – seyreltik olma durumları ancak birbiriyle kıyaslandığında anlam kazanır. Bir çözeltinin tek başına seyreltik ya da derişik olduğuna karar verilemez.
Yukardaki A, B ve C kaplarında bulunan suların içine üzerlerinde miktarları belirtilen şekerler ilave edilip üç çözelti hazırlanıyor. Bu çözeltilerden en derişik çözelti C kabındaki çözeltidir. B kabındaki çözelti, A kabındaki çözeltiye göre daha derişiktir. En seyreltik çözelti ise A kabındaki çözeltidir.
Derişim, değişik amaçlar veya kullanım alanları için değişik birimler ile ifade edilebilir. 10. sınıfta kullanacağımız derişim birimleri aşağıdaki gibidir.
A. Kütlece % Derişim (% C)
100 gram çözeltide çözünmüş maddenin gram cinsinden değerine kütlece yüzde derişim denir. Örneğin 60 gram su içerisinde 40 gram şeker çözündüğünde oluşan 100 gram çözelti kütlece % 40 lıktır.
Kütlece yüzde derişimi hesaplamak için ;
bağıntısı kullanılır.
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 20 lik 800 gram KOH sulu çözeltisinde kaç gram KOH katısı çözünmüştür?
A) 40 B) 160 C) 240 D) 320 E) 640
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
bağıntısı ile hesaplama yapılır
sonuç 160 gr olarak bulunur.
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
40 gram şeker ve bir miktar su kullanılarak kütlece % 10 luk bir çözelti hazırlanıyor.
Buna göre, bu çözeltide kullanılan su miktarı kaç gramdır?
A) 40 B) 120 C) 280 D) 360 E) 420
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Belirli bir sıcaklıkta 360 gram suda 40 gram NaCI çözülerek oluşturulan tuzlu su çözeltisi kütlece % kaçlıktır?
A) 10 B) 20 C) 40 D) 60 E) 80
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
360 gr su ve 40 gr NaCl tuzu karıştırılırsa toplamda 400 gr tuzlu su oluşur.
360 + 40 = 400 gram tuzlu su
çözünen madde NaCl 40 gr bölüm toplam kütle x 100 hesaplamasından
% = 40/400 . 100 ⇒ %10
%10 cevabı ile doğru cevap A şıkkıdır.
[/tab]
[/tabgroup]
Çözeltinin Kütlece Yüzde Derişiminin Değişmesi
-Çözünen miktarı veya su miktarı değiştirilerek çözeltinin kütlece yüzde derişimi değiştirilebilir.
-Çözeltide bir miktar daha aynı maddeden çözüldüğünde kütlece yüzde derişimi artar.
-Çözeltiden bir miktar çözünen uzaklaştırılırsa (çökme ile) maddenin çözeltideki kütlece yüzde derişimi azalır.
-Çözeltiye sadece su eklenirse çözünenin kütlece yüzde derişimi azalır.
- Çözeltiden bir miktar su buharlaştırılırsa çözünenin kütlece yüzde derişimi artar.
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 16’lık tuz çözeltisinin 250 gramına 150 gram su ekleniyor. Buna göre, oluşan yeni çözeltinin kütlece yüzde derişimi kaçtır?
A) 10 B) 20 C) 25 D) 40 E) 50
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 40’lık 150 gram tuzlu su çözeltisine aynı sıcaklıkta 10 gram su ve 40 gram tuz ekleniyor. Buna göre, oluşan yeni çözelti kütlece yüzde kaçlıktır?
A) 10 B) 25 C) 50 D) 60 E) 75
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 25’lik 210 gram şeker çözeltisinin kütlece % 30’luk olması için kaç gram şeker eklenmelidir?
A) 42 B) 28 C) 26 D) 15 E) 12
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 15’lik 300 gram şeker çözeltisinden bir miktar su buharlaştırılıyor. Çözelti son durumda kütlece % 25’lik olduğuna göre, çözeltiden kaç gram su buharlaştırılmıştır?
A) 40 B) 120 C) 140 D) 180 E) 220
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
X tuzunun kütlece % 10 luk 200 gram sulu çözeltisine bir miktar tuz eklenip çözeltideki suyun yarısı buharlaştırılıyor. Bir çökelme gözlenmediğine ve son çözeltinin kütlece % 40 oranında çözünen içerdiği bilindiğine göre, eklenen tuz kaç gramdır?
A) 20 B) 30 C) 40 D) 70 E) 80
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
İlk çözeltide bulanan tuz miktarı
10/100.200=20 gr'dır.
200-20=180 gramı sudur. Suyun yarısı buharlaştırılırsa 90 gram su kalır. A kadar tuz eklensin
40=(20+A/20+90+A ). 100
A=40 gr olarak bulunur ve Doğru yanıt C şıkkıdır.
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 20 lik 300 gram şekerli su çözeltisinden çökme olmaksızın 120 gram su buharlaştırılıp 20 gram şeker eklenirse yeni çözelti kütlece yüzde kaçlık olur?
A) 80 B) 40 C) 30 D) 15 E) 5
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
İlk çözeltide bulunan tuz miktarı
(20/100).300=60 gram tuz miktarı
300 - 60= 240 gramı sudur. 120 gram su buharlaştırılırsa 120 gram su kalır.
%=(60+20/60+120+20).100=40
Yani kütlece %40 olarak bulunur doğru cevap B şıkkıdır.
[/tab]
[/tabgroup]
Farklı Kütlece Yüzde Derişimlerdeki Çözeltilerin Karıştırılması
Farklı kütlece yüzde derişimine sahip olan aynı tür çözeltiler karıştırıldığında önce her bir çözeltide çözünen madde miktarları bulunur. Sonra karışımın toplam kütlesine oranlanarak karışım çözeltinin kütlece yüzde derişimi hesaplanır.
Ayrıca karışımın yeni kütlece yüzde derişimi şu bağıntıyla da bulunabilir.
Bağıntıdaki %1 ve %2 sırasıyla birinci ve ikinci çözeltilerde çözünen maddenin kütlece yüzdesini, M1 ve M2 ise sırasıyla birinci ve ikinci çözeltilerin kütlesini belirtir.
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 40’lık 30 gram şekerli su çözeltisi ile kütlece % 60’lık 90 gram şekerli su çözeltisi karıştırıldığında elde edilen yeni çözelti kütlece yüzde kaçlık olur?
A) 55 B) 58 C) 59 D) 62 E) 66
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
%1. M1 + %2. M2 = % son. Mson
40 . 30 + 60 . 90 = %son .(30+90) %son = 55
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 30’luk 100 gram şekerli su ile kütlece % 20’lik 150 gram şekerli su karıştırılıyor. Buna göre, oluşan çözeltiye kaç gram su eklenirse, kütlece şeker derişimi % 15 olur?
A) 800 B) 750 C) 450 D) 200 E) 150
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
%1.M1 + %2.M2 = %son. Mson
30.100 + 20.150 + 0.Msu = 15. (100 + 150 + Msu)
3000 + 3000 = 15.(250 + Msu)
Msu=150 gram
Doğru Yanıt E
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Kütlece % 10’luk ve % 70’lik iki ayrı şekerli su çözeltisi hangi oranda karıştırılırsa, kütlece % 20’lik çözelti oluşur?
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
300 gram kütlece %20’lik şeker çözeltisindeki suyun 1/4’ü buharlaştırıldıktan sonra 160 gram kütlece % 10’luk şeker çözeltisi ile karıştırılıyor. Buna göre, son çözeltinin kütlece yüzdesi kaçtır?
A) 19 B) 20 C) 25 D) 30 E) 40
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
ilk çözeltide bulunan tuz miktarı
(20/100).300=60 gramdır.
300 – 60 = 240 gram su vardır.
240. 1/4= 60 gram su buharlaştırılır.
180 gram su kalır. Buharlaştırıldıktan sonraki yeni çözeltinin kütlece
[/tab]
[/tabgroup]
B. Hacimce Yüzde Derişim
Sıvı – sıvı çözeltiler hacim olarak ölçülebildiğinden bazı çözeltilerin derişimleri hacimce % derişim ile ifade edilir. Örneğin, % 40’lık etil alkol çözeltisi hazırlamak için 40 mililitre etil alkol ölçülüp, üzerine 60 mililitre su ilave edilir.
Hacimce yüzde derişim, bir çözeltideki çözünen sıvı hacminin çözeltinin toplam hacmine oranının 100 ile çarpılması sonucunda bulunur.
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
100 mililitre alkol ve aynı sıcaklıkta 150 mililitre su kullanılarak hazırlanan kolonyanın derecesi (hacimce alkol yüzdesi) kaçtır?
A) 40 B) 50 C) 60 D) 75 E) 80
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Hacimce % 20’lik 400 mililitre alkollü su çözeltisinde kaç gram alkol çözünmüştür? (dalkol = 0,8 g/cm3)
A) 40 B) 50 C) 60 D) 64 E) 80
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
C. Milyonda Bir Kısım (ppm) ve Milyarda Bir Kısım (ppb)
Bazı çözeltilerde çözücü içerisine karışmış çözünen maddenin hacmi ya da kütlesi çok çok küçük olduğu durumlarda bunu kütlece yüzde ya da hacimde yüzde derişimler ile ifade etmek çok zor olacağından ppm ve ppb gibi birimler kullanılır.
-Herhangi bir karışımdaki toplam madde miktarının milyonda bir birimlik kısmına 1 ppm denir. Bir başka deyişle 1 kilogram (kg) çözeltide çözünmüş maddenin miligram (mg) olarak kütlesidir. Örneğin: 2 ppm Pb2+ iyonu demek 1 kg suda 2 mg Pb2+ var demektir.
Herhangi bir karışımdaki toplam madde miktarının milyarda bir birimlik kısmına 1 ppb denir. Bir başka deyişle 1 kg çözeltide çözünmüş maddenin mikrogram (mg) olarak kütlesidir. Örneğin: 5 ppb Pb2+ iyonu demek 1 kg suda 5 mg Pb2+ var demektir.
Tüketim Maddelerinin Etiketlerindeki Derişim
-Temizlikte kullanılan sıvı deterjanlar, yumuşatıcılar, boyalar, ilaçlar, konsantre meyve suları derişik haldedir; seyreltilerek kullanılır. Meyve suları, serum, az şekerli çay, içilen su ve gazoz ise seyreltik çözeltilere örnek verilebilir.
- Yaygın tüketim maddelerinin etiketleri incelendiğinde derişimlerine ait bilgilere rastlanır.
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Bir içme suyunun analizinde suyun 1 kilogramında 5,37 mg SO42- iyonu içerdiği tespit ediliyor. Buna göre, içme suyu kaç ppm SO42- iyonu içerir?
A) 0,537 B) 5,37 C) 53,7 D) 537 E) 5370
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
Doğru Yanıt B şıkkı.
[/tab]
[/tabgroup]
[tabgroup]
[tab title="ÖrnekSoru"]
Ca2+ iyonu derişimi 2 ppb olan bir çözeltinin 500 kilogramında kaç gram Ca2+ iyonu vardır?
A) 1000 B) 100 C) 0,1 D) 0,01 E) 0,001
[/tab]
[tab title="Çözüm"]
[/tab]
[/tabgroup]
EmoticonEmoticon