Question

Kütlece %40’lık tuzlu su çözeltisini %20’lik yapmak için uygulanması gereken işlemleri belirtiniz

Answer 1

Kütlece %40’lık tuzlu su çözeltisini %20’lik yapmak için, çözeltinin kütlesini sabit tutarak, su eklemek veya çözeltinin hacmini sabit tutarak, su buharlaştırmak gerekir. Bu işlemlerin nasıl yapılacağını aşağıda açıklayalım:

• Çözeltinin kütlesini sabit tutarak, su eklemek: Bu yöntemde, çözeltinin kütlesini ve tuzun kütlesini bilerek, eklenecek suyun miktarını hesaplayabiliriz. Örneğin, 100 g kütlece %40’lık tuzlu su çözeltimiz olsun. Bu çözeltide tuzun kütlesi 40 g, suyun kütlesi ise 60 g’dır. Bu çözeltiyi kütlece %20’lik yapmak için, tuzun kütlesi sabit kalacak, ancak suyun kütlesi artacaktır. Yani,

%20 = (40 g) / (40 g + x g) x 100

Burada x, eklenecek suyun kütlesidir. Bu denklemi çözdüğümüzde x = 60 g buluruz. Yani, 100 g kütlece %40’lık tuzlu su çözeltisine 60 g su eklediğimizde, 160 g kütlece %20’lik tuzlu su çözeltisi elde ederiz.

• Çözeltinin hacmini sabit tutarak, su buharlaştırmak: Bu yöntemde, çözeltinin hacmini ve yoğunluğunu bilerek, buharlaştırılacak suyun miktarını hesaplayabiliriz. Örneğin, 100 mL hacimce %40’lık tuzlu su çözeltimiz olsun. Bu çözeltinin yoğunluğu yaklaşık olarak 1,2 g/mL’dir. Bu çözeltiyi hacimce %20’lik yapmak için, tuzun kütlesi sabit kalacak, ancak suyun kütlesi azalacaktır. Yani,

%20 = (tuzun kütlesi) / (100 mL) x (çözeltinin yoğunluğu) x 100

Burada tuzun kütlesini bulmak için, önce çözeltinin başlangıçtaki toplam kütlesini hesaplamalıyız:

Çözeltinin toplam kütlesi = (100 mL) x (1,2 g/mL) = 120 g

Bu çözeltildeki tuzun kütlesi ise şu şekilde bulunur:

Tuzun kütlesi = (%40) x (120 g) / 100 = 48 g

Bu değeri yukarıdaki formüle yerine koyduğumuzda,

%20 = (48 g) / (100 mL) x (çözeltinin yoğunluğu) x 100

Çözeltinin yoğunluğunu bilmediğimiz için, bunu bir değişken olarak kabul edelim:

Çözeltinin yoğunluğu = y g/mL

Bu denklemi y g/mL cinsinden çözdüğümüzde y = 2,4 buluruz. Yani, çözeltinin yoğunluğu 2,4 g/mL olmalıdır. Bu durumda, buharlaştırılacak suyun kütlesini şu şekilde hesaplayabiliriz:

Buharlaştırılacak suyun kütlesi = Çözeltinin başlangıçtaki toplam kütlesi - Çözeltinin sonraki toplam kütlesi = 120 g - (100 mL) x (2,4 g/mL) = 120 g - 240 g = -120 g

Bu sonuç bize, bu yöntemin mümkün olmadığını gösterir. Çünkü buharlaştırılacak suyun kütlesi negatif bir değerdir. Bu da, çözeltinin hacmini sabit tutarak, su buharlaştırmak suretiyle kütlece %40’lık tuzlu su çözeltisini %20’lik yapmanın imkansız olduğu anlamına gelir. Bu yüzden, bu yöntemi uygulamak yerine, ilk yöntemi tercih etmeliyiz.