hepnotÇözeltide kütlece yüzde: payda çözelti mi çözücü mü?
Konunun mantığı
Kütlece yüzde derişim, 100 kütle birimi çözeltide ilgili çözünenin kaç kütle birimi bulunduğunu belirtir. Hesap bağıntısı yüzde=100×çözünen kütlesi/çözelti kütlesidir. Payda yalnız çözücünün kütlesi değildir. İki bileşenli, tamamen çözünmüş ve kayıpsız modelde çözelti kütlesi çözücü ile çözünenin toplamıdır. İki kütle aynı birimde olmalı; gram ile kilogramı dönüşüm yapmadan oranlama.
Çözücü, çözüneni içinde dağıtan bileşen; çözelti ise oluşan homojen karışımın tamamıdır. Bir maddenin “kütlece yüzde on” diye belirtilmesi, 100 gram çözücü başına 10 gram değil, 100 gram çözelti içinde 10 gram anlamına gelir. Bu ders hacimce yüzde veya molarite hesabı değildir. Çözelti hacmini bileşen hacimlerini toplayarak bulmak gerekmediği gibi, kütle dengesi de hacimlerin mutlaka toplanacağını göstermez.
Yalnız saf çözücü eklenen seyreltmede, tepkime, dökülme, buharlaşma ve çökelme dışlanmışsa çözünmüş maddenin kütlesi korunur; çözeltinin toplam kütlesi artar. Bu yüzden aynı çözünen daha büyük toplam içindeki paya dönüşür ve kütlece yüzde azalır. Çözünen kaybolmuş değildir. Önce başlangıçtaki çözünen kütlesini bul, eklenen çözücüyü toplam kütleye ekle, yeni oranı hesapla. Yüzde sayısını eklenen gram miktarıyla doğrudan çıkarma.
Yalnız çözücünün bir kısmı buharlaştırılırsa uçucu olmayan çözünen kapta kalabilir. Yeni çözelti oranını hesaplamak için çözünenin de uçmadığı, damlacıkla taşınmadığı, tepkimeye girmediği ve çözeltiden çökmediği koşulları açık tut. Bu koşullarda toplam kütle azalırken çözünen kütlesi korunur ve yüzde artar. Çökelme olursa kaptaki toplam çözünenle sıvıda çözünmüş kalan miktar aynı olmayabilir; yalnız eski oran hesabını sürdürmek yetmez.
Her işlemde ayrı bir kütle defteri tut: başlangıç çözüneni, başlangıç çözücüsü, eklenen/uzaklaşan bileşen ve son çözeltinin toplamı. Sonucun artma/azalma yönünü kontrol et; saf çözücü ekleyip aynı çözüneni koruyorsan yüzde artmamalıdır. Ölçüm veya çözünürlük sınırı verilmedikçe gerçek bir maddenin ne kadar çözünebileceğini bu basit oran sorusundan çıkarma. Aşağıdaki X ve R maddeleri kurmaca model etiketleridir; gerçek çözelti hazırlama veya sağlık amaçlı kullanım tarifi değildir.
Kütlece yüzde=100×çözünen/çözelti. Çözelti ile çözücü aynı payda değildir. Kayıpsız ve çökelmesiz saf çözücü eklemede çözünen korunur, yüzde azalır. Yalnız çözücü uzaklaştırma hesabı için uçuculuk ve çökelme koşullarını denetle.
Adım adım bir örnek
Kurmaca R maddesinin 18 gramı 132 gram suda tamamen çözünerek homojen çözelti oluşturuyor. Sonra yalnız 75 gram saf su ekleniyor. Çözünmüş R kaybolmuyor veya çökmüyor; tepkime, buharlaşma ve dökülme yok. İki aşamanın kütlece yüzdesi soruluyor.
Kütle dengesi ve oran
- İlk çözelti kütlesi 18+132=150 g; yüzde=100×18/150=%12.
- Saf su eklenince R yine 18 g; toplam 150+75=225 g olur.
- Son yüzde=100×18/225=%8. Çözünen sabit, payda büyümüştür.
Sınır: Bütün R çözünmüş kalır ve yalnız su eklenir koşulları kullanılmaktadır; hacim toplamı varsayılmamıştır.
Çözüneni yüzde üzerinden izle
- 150 g çözeltinin %12’si 18 g R’dir; bu değer işlem boyunca korunur.
- Son 225 g çözeltinin bilinmeyen yüzdesi y olsun: 225×y/100=18.
- y=8 bulunur; 132 g başlangıç çözücüsünü payda yapmak aynı derişim tanımı değildir.
Sınır: Korunum ilişkisi çözünen eklenir, kaybolur veya çökerse aynı biçimde kullanılamaz.
75 g su eklemek neden “12’den 75 çıkar” işlemi değildir?
Hatayı bul
Öğrenci “Kütlece yüzde için çözüneni yalnız suya bölerim. Su ekleyince çözünen de artar; su uçarken koşula bakmadan her çözünen miktarı sabit derim” diyor.
İlk hatayı göster
İlk hata: Çözücü ile çözeltiyi karıştırıyor; hangi bileşenin eklendiğini/uzaklaştığını ve çökelme-uçuculuk koşullarını izlemiyor.
Payda toplam çözelti kütlesidir. Saf su eklemek çözünen eklemek değildir. Yalnız çözücü uzaklaştırma hesabında çözünen kaybı, uçuculuk ve çökelme olmadığını açıkça kontrol et.
Buharlaşma sorusundaki “çökelme olmuyor” koşulu kaldırılıp R’nin bir bölümünün çöktüğü söylenirse yalnız eski 18/120 oranı sıvı çözeltinin derişimini verir mi?
Vermez. Kapta kalan toplam R ile sıvıda çözünmüş R ayrılmalıdır; çöken miktar ve kalan sıvı çözeltinin kütlesi gerekir. Çökeltiyi çözeltinin çözünmüş bileşeni gibi paya ve toplam homojen çözeltiye katamayız.
Dersin soruları
1Kurmaca X maddesinin 27 gramı 243 gram saf suda tamamen çözünüyor. Homojen çözeltide tepkime, buharlaşma ve kütle kaybı yok. Oluşan çözeltinin kütlece yüzde X derişimi kaçtır?
Bu soruda hata mı var?2Kütlece %15 X içeren 240 g homojen sulu çözeltiye yalnız 60 g saf su ekleniyor. X çözünmüş kalıyor; tepkime, buharlaşma, dökülme ve çökelme yok. Yeni çözeltinin kütlece yüzde X derişimi kaçtır?
Bu soruda hata mı var?3Kütlece %10 R içeren 180 g homojen sulu çözeltiden yalnız 60 g su buharlaştırılıyor. R uçucu değildir ve damlacıkla taşınmıyor; tepkime yok. İşlem boyunca çökelme olmuyor, bütün R çözünmüş kalıyor. Son karışım yine homojen çözeltidir. Son çözeltinin kütlece yüzde R derişimi kaçtır?
Bu soruda hata mı var?Kendini dene
Tüm soruları cevapla. Bitirince puanını ve zorlandığın noktaları göreceksin.
1Kurmaca X maddesiyle kütlece %8’lik homojen sulu çözelti hazırlanacak. Tamamen çözünme, tepkime ve kayıp yok. Hangi hazırlama kütlece %8 X derişimi verir?
2Kurmaca R’nin 50 g’ını içeren 2,0 kg homojen sulu çözeltide R tamamen çözünmüştür; tepkime ve kayıp yok. Kütlece yüzde R kaçtır?
3Kurmaca R maddesiyle kütlece %20 R içeren iki homojen sulu çözelti var: A 100 g, B 400 g. Her ikisine de yalnız 100 g saf su ekleniyor. R çözünmüş kalıyor; tepkime, buharlaşma, dökülme ve çökelme yok. A ve B’nin yeni kütlece yüzde R değerleri sırasıyla kaçtır?
4Kütlece %12 R içeren 250 g homojen sulu çözeltiye yalnız saf su ekleniyor; hedef kütlece %10 R. R çözünmüş kalıyor; tepkime, buharlaşma, dökülme ve çökelme yok. Kaç gram saf su eklenmelidir?
5Kütlece %16 R içeren 300 g homojen sulu çözeltiye önce yalnız 100 g saf su ekleniyor; ardından yalnız 160 g su buharlaştırılıyor. R uçucu değil, damlacıkla taşınmıyor; tepkime, dökülme ve çökelme yok. Son çözeltinin kütlece yüzde R değeri kaçtır?
6Kütlece %10 R içeren 100 g homojen sulu çözelti üzerinde üç işlem ayrı ayrı uygulanıyor. I: yalnız 50 g saf su eklemek. II: yalnız 50 g su buharlaştırmak (R uçucu değil, çökelme ve dökülme yok). III: çözeltiyi kayıpsız başka bir kaba aktarmak. İşlemler sonunda kütlece yüzde R değerlerini büyükten küçüğe sıralayınız.
7Kütlece %10 R içeren 300 g homojen sulu çözeltiden yalnız su buharlaştırılıyor; 200 g su uçtuktan sonra R’nin 20 g’ı katı olarak çökmüştür. R uçucu değil, damlacıkla taşınmıyor; tepkime yok. Kaptaki sıvı çözeltinin kütlece yüzde R değeri kaçtır?
8Kütlece %25 R içeren 80 g homojen sulu çözeltiden önce yalnız 40 g su buharlaştırılıyor, ardından yalnız 60 g saf su ekleniyor. R uçucu değil, damlacıkla taşınmıyor; tepkime, dökülme ve çökelme yok. Son çözeltinin kütlece yüzde R değeri kaçtır?
9Kurmaca R’nin 40 g’ı ile kütlece %20 R içeren homojen sulu çözelti hazırlanacak; R tamamen çözünüyor; tepkime ve kayıp yok. Gereken saf su kaç kg’dır?
10Kütlece %20 R içeren 150 g homojen sulu çözeltiden yalnız su uçuruluyor; 60 g su kalınca R’nin bir kısmı katı olarak çökmüştür. R uçucu değil ve damlacıkla taşınmıyor; tepkime yok. Kaptaki sıvı çözeltinin kütlece %25 R içerdiği ölçülüyor. Çöken R kaç gramdır?
Aklında kaldı mı?
Kütlece %10 ifadesinde 10 g çözünen hangi 100 grama aittir?
100 g çözeltinin tamamına aittir; yalnız 100 g çözücüye değil.
Kayıpsız, tepkimesiz ve çökelmesiz saf çözücü eklemede hangi kütle korunur?
İlgili çözünmüş maddenin kütlesi korunur; toplam çözelti kütlesi artar, kütlece yüzde azalır.
Kaynak ve kontrol durumu
Bu ders Hepnot için hazırlandı; üçüncü taraf soru kitabından soru veya görsel aktarılmadı. Bu, başka içerikle benzerlik olmadığının garantisi değildir.
Branş editörü incelemesi ve müfredat eşleştirmesi sürüyor; bu nedenle ders taslak olarak işaretlidir.
Müfredat için başvurulacak kaynak: MEB öğretim programları.