Konu anlatımı
Derişim soruları çoğu zaman bir değişiklikten sonraki durumu sorar: çözeltiye su eklenirse, su buharlaştırılırsa, çözünen eklenirse ya da iki çözelti karıştırılırsa derişim ne olur? Bu alt başlıkta bu durumların hepsini aynı yöntemle, çözünen kütlesini izleyerek çözmeyi göreceksin.
Su ekleme ve buharlaştırma
Bir çözeltiye su eklendiğinde çözünen kütlesi değişmez, çözelti kütlesi eklenen su kadar artar ve derişim azalır; buna seyreltme denir. Çözeltiden su buharlaştırıldığında çözünen kütlesi yine değişmez, çözelti kütlesi buharlaşan su kadar azalır ve derişim artar; buna derişikleştirme denir. Buharlaştırma sorularında çözünenin tamamının çözeltide kaldığı, yani çökmediği varsayılır. 400 g %10'luk tuzlu sudan 150 g su buharlaştırılırsa 40 g tuz 250 g çözeltide kalır ve derişim %16 olur.
Çözünen ekleme
Çözeltiye aynı çözünenden eklenirse hem çözünen kütlesi hem çözelti kütlesi eklenen miktar kadar artar ve derişim yükselir. Kütlece %25'lik 160 g şekerli suda 40 g şeker vardır; bu çözeltiye 40 g şeker daha eklenip tamamı çözünürse 80 g şeker 200 g çözeltide bulunur ve derişim %40 olur. Burada çözelti kütlesine eklenen şekeri katmayı unutmamak gerekir.
İki çözeltiyi karıştırma
Aynı maddenin iki çözeltisi karıştırılırsa çözünen kütleleri toplanır ve çözelti kütleleri toplanır; yeni derişim toplam çözünenin toplam çözeltiye oranıdır. Karışımın derişimi iki derişimin arasında bir değerdir ve kütlesi büyük olan çözeltinin derişimine daha yakındır. Eşit kütleler karıştırılırsa yeni derişim iki derişimin tam ortasıdır. Belirli bir derişimde karışım hazırlamak için iki bilinmeyenli bir eşitlik kurulur: kütleler toplamı ve çözünen kütleleri toplamı ayrı ayrı yazılır.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Kütlece %15'lik 300 g şekerli suya kaç gram su eklenirse çözelti %10'luk olur?
Çözüm. Çözeltide 300 · 15/100 = 45 g şeker vardır ve su eklenince bu miktar değişmez. %10'luk çözeltide 45 g şeker bulunması için çözelti kütlesi 45 / 0,10 = 450 g olmalıdır. Eklenecek su 450 − 300 = 150 g'dır. Kontrol: 45 / 450 · 100 = %10.
Örnek 2. Kütlece %10'luk ve %40'lık iki tuzlu su çözeltisinden karıştırılarak kütlece %20'lik 300 g çözelti hazırlanacaktır. Her çözeltiden kaç gram alınmalıdır?
Çözüm. %10'luk çözeltiden x, %40'lık çözeltiden y gram alınırsa x + y = 300 olur. Hazırlanacak çözeltide 300 · 20/100 = 60 g tuz bulunmalıdır: 0,10x + 0,40y = 60. x = 300 − y yazılırsa 30 + 0,30y = 60 ve y = 100 g bulunur; x = 200 g olur. Kontrol: 20 + 40 = 60 g tuz, 300 g çözelti ve %20 derişim.
Sık yapılan hatalar
- Su eklenince çözünen kütlesinin de azaldığını sanmak.
- Karışımın derişimini kütleleri hesaba katmadan iki derişimin ortalaması almak.
- Çözünen eklendiğinde çözelti kütlesine eklenen çözüneni katmamak.
- Su ekleme ve buharlaştırmada çözünen kütlesi sabit kalır.
- Karıştırmada çözünenler ayrı, çözeltiler ayrı toplanır.
- Karışımın derişimi iki derişim arasındadır ve kütlesi büyük olana yakındır.