Soru:
Bir bilim insanı, helyum ve hidrojen gazlarının yoğunluklarını karşılaştırmaktadır. Aynı koşullardaki (aynı sıcaklık ve basınç) 1'er litrelik kaplarda bulunan bu gazlardan hangisinin kütlesinin daha az olacağını ve nedenini Avogadro Yasası ve bağıl atom kütlelerini kullanarak açıklayınız. (H: 1 g/mol, He: 4 g/mol)
Çözüm:
💡 Bu soru, gazların mol kavramı ve yoğunluk ile ilişkisini anlamamızı sağlar.
- ➡️ Avogadro Yasası'na göre, aynı sıcaklık ve basınçta, eşit hacimdeki gazların mol sayıları (n) eşittir.
- ➡️ Her iki gazın da 1 litrelik hacmi olduğuna göre, her ikisinin de mol sayısı (n) aynıdır.
- ➡️ Kütle (m), mol sayısı (n) ve mol kütlesinin (M_A) çarpımına eşittir: \( m = n \times M_A \).
- ➡️ Mol sayıları eşit olduğu için, kütleyi belirleyen tek faktör mol kütlesidir.
- ➡️ Hidrojen (H₂) moleküler bir gazdır ve mol kütlesi 2 g/mol'dür. Helyum (He) ise tek atomlu bir gazdır ve mol kütlesi 4 g/mol'dür.
- ➡️ Helyumun mol kütlesi (4 g/mol), hidrojeninkinden (2 g/mol) daha büyüktür. Aynı mol sayısına sahip olduklarından, helyumun kütlesi daha fazla olur.
✅ Sonuç: Aynı koşullarda ve aynı hacimdeki bir kapta, hidrojen gazının kütlesi helyumunkinden daha az olacaktır çünkü mol kütlesi daha düşüktür.
