Kimya, maddeyi ve onun değişimlerini inceleyen bir bilim dalıdır. Maddeleri oluşturan tanecikler (atom, molekül, iyon) gözle görülemeyecek kadar küçüktür. Bu nedenle, bu tanecikleri sayabilmek için özel bir ölçü birimine ihtiyaç duyulmuştur. İşte bu birim moldür.
Mol, Avogadro sayısı (6,02 x 10²³) kadar tanecik (atom, molekül, iyon) içeren madde miktarıdır.
Bu sayı, 12 gram Karbon-12 (C-12) izotopundaki atom sayısına eşittir ve kimya için çok önemli bir sabittir.
Bir maddenin 1 molünün kütlesine "mol kütlesi" denir. Birimi gram/mol (g/mol) şeklindedir. Bir elementin mol kütlesi, periyodik tablodaki atom kütlesine (bağıl atom kütlesi) sayısal olarak eşittir.
Bir bileşiğin mol kütlesi ise, bileşiği oluşturan elementlerin atom kütleleri toplamına eşittir.
Mol sayısını (n) hesaplamak için aşağıdaki formüller kullanılır:
1. Kütle-Mol İlişkisi:
\( n (mol) = \frac{Kütle (gram)}{Mol \ Kütlesi (g/mol)} \)
2. Tanecik Sayısı-Mol İlişkisi:
\( n (mol) = \frac{Tanecik \ Sayısı}{Avogadro \ Sayısı (6,02 \times 10^{23})} \)
Örnek 1: 54 gram su (H₂O) kaç moldür? (H:1, O:16)
Çözüm:
Önce suyun mol kütlesini bulalım: H₂O = (2x1) + 16 = 18 g/mol
\( n = \frac{Kütle}{Mol \ Kütlesi} = \frac{54 \ gram}{18 \ g/mol} = 3 \ mol \)
Örnek 2: 0,5 mol metan (CH₄) gazı kaç gramdır? (C:12, H:1)
Çözüm:
Önce metanın mol kütlesini bulalım: CH₄ = 12 + (4x1) = 16 g/mol
\( Kütle = n \times Mol \ Kütlesi \)
\( Kütle = 0,5 \ mol \times 16 \ g/mol = 8 \ gram \)
Örnek 3: 3,01 x 10²³ tane azot (N₂) molekülü kaç moldür?
Çözüm:
\( n = \frac{Tanecik \ Sayısı}{Avogadro \ Sayısı} = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} = 0,5 \ mol \)
Örnek 4: 2 mol kükürtdioksit (SO₂) bileşiği kaç tane molekül içerir?
Çözüm:
\( Tanecik \ Sayısı = n \times Avogadro \ Sayısı \)
\( Tanecik \ Sayısı = 2 \ mol \times 6,02 \times 10^{23} = 1,204 \times 10^{24} \ tane \ molekül \)
Soru 1: Bir laboratuvar teknisyeni, 0,2 mol glikoz (C₆H₁₂O₆) ölçmek istiyor. Buna göre, teknisyenin tartması gereken glikoz kütlesi kaç gramdır? (H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)
a) 18 g
b) 36 g
c) 72 g
d) 180 g
e) 360 g
Cevap: b) 36 g
Çözüm: Glikozun (C₆H₁₂O₆) mol kütlesi = (6x12) + (12x1) + (6x16) = 180 g/mol'dür. Kütle = mol sayısı x mol kütlesi formülünden, Kütle = 0,2 mol x 180 g/mol = 36 gram bulunur.
Soru 2: Bir kimya öğrencisi, eşit kütlede alınan CH₄ ve SO₂ gazları ile ilgili aşağıdaki ifadeleri değerlendiriyor. (H: 1, C: 12, O: 16, S: 32)
I. Molekül sayıları eşittir.
II. CH₄'ün mol sayısı daha fazladır.
III. SO₂'nin kütlesi daha fazladır.
Buna göre, öğrencinin hangi çıkarımları doğrudur?
a) Yalnız I
b) Yalnız II
c) Yalnız III
d) I ve II
e) II ve III
Cevap: b) Yalnız II
Çözüm: CH₄'ün mol kütlesi 16 g/mol, SO₂'nin mol kütlesi ise 64 g/mol'dür. Eşit kütlede (örneğin 64 gram) alındıklarında; CH₄'ten 64/16 = 4 mol, SO₂'den ise 64/64 = 1 mol bulunur. Mol sayısı fazla olanın molekül sayısı da fazladır. Bu nedenle I. yanlış, II. doğrudur. Kütleler eşit alındığı için III. yanlıştır.
Soru 3: Normal koşullarda (N.K.) 11,2 litre hacim kaplayan CO₂ gazı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? (C: 12, O: 16, N.A. = 6x10²³)
a) 0,5 mol'dür.
b) 22 gramdır.
c) 1,5x10²³ tane atom içerir.
d) 3x10²³ tane oksijen atomu içerir.
e) 1x10²³ tane molekül içerir.
Cevap: e) 1x10²³ tane molekül içerir.
Çözüm: N.K.'da 11,2 L gaz 0,5 mol'dür (a doğru). CO₂'nin mol kütlesi 44 g/mol olduğundan kütlesi 0,5 x 44 = 22 gramdır (b doğru). 1 mol CO₂'de 3N.A. atom varsa, 0,5 mol'de 1,5N.A. = 9x10²³ atom vardır (c yanlış). 1 mol CO₂'de 2N.A. O atomu varsa, 0,5 mol'de 1N.A. = 6x10²³ O atomu vardır (d doğru). 0,5 mol gaz 0,5N.A. = 3x10²³ tane molekül içerir. Seçenekte 1x10²³ yazdığı için bu ifade yanlıştır.
