Mol kavramı ile ilgili sorular ve çözümleri

Question

Mol kavramını genel olarak anlıyorum ama soru çözerken atom kütlesi, molekül kütlesi ve mol sayısı arasındaki ilişkiyi kurmakta zorlanıyorum. Özellikle farklı elementlerin birleştiği bileşiklerin mol sayısını hesaplarken kafam karışıyor. Bu konuyla ilgili farklı tarzlarda çözümlü sorular görmek istiyorum.

Answer 1

Mol Kavramı Nedir?

Mol, kimyada madde miktarını ifade etmek için kullanılan bir ölçü birimidir. Bir maddenin 1 mol'ü, Avogadro sayısı kadar (\( N_A = 6,02 \times 10^{23} \)) tanecik (atom, molekül, iyon vb.) içerir. Mol kütlesi ise bir maddenin 1 molünün gram cinsinden kütlesidir ve atomlar için periyodik tablodaki atom kütlesine, moleküller için ise moleküldeki atomların kütleleri toplamına eşittir.

Mol Hesaplamalarında Kullanılan Temel Formüller

• Mol Sayısı (n): \( n = \frac{\text{Kütle (g)}}{\text{Mol Kütlesi (g/mol)}} \)
• Tanecik Sayısı: \( \text{Tanecik Sayısı} = n \times N_A \)
• Normal Koşullarda (N.K.) Gazlar için Hacim: \( V = n \times 22,4 \) litre
• Oda Koşullarında (O.K.) Gazlar için Hacim: \( V = n \times 24,5 \) litre

Çözümlü Sorular

Soru 1

36 gram su (H₂O) kaç moldür? (H:1 g/mol, O:16 g/mol)

Çözüm:

• Öncelikle suyun (H₂O) mol kütlesini hesaplayalım:
  \( 2 \times H + 1 \times O = (2 \times 1) + (1 \times 16) = 18 \) g/mol
• Mol sayısı formülünü kullanalım:
  \( n = \frac{\text{Kütle}}{\text{Mol Kütlesi}} \)
  \( n = \frac{36 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} \)
  \( n = 2 \) mol

Cevap: 36 gram su 2 mol'dür.

Soru 2

0,5 mol CO₂ molekülü kaç tane atom içerir?

Çözüm:

• Öncelikle 1 tane CO₂ molekülündeki atom sayısını bulalım. CO₂; 1 C (Karbon) ve 2 O (Oksijen) atomundan oluşur, yani toplam 3 atom içerir.
• 0,5 mol CO₂'deki molekül sayısını bulalım:
  Molekül Sayısı = \( n \times N_A \)
  Molekül Sayısı = \( 0,5 \times 6,02 \times 10^{23} = 3,01 \times 10^{23} \) molekül
• Toplam atom sayısı, molekül sayısı ile bir moleküldeki atom sayısının çarpımına eşittir:
  Toplam Atom Sayısı = \( (3,01 \times 10^{23}) \times 3 \)
  Toplam Atom Sayısı = \( 9,03 \times 10^{23} \)

Cevap: 0,5 mol CO₂ \( 9,03 \times 10^{23} \)) tane atom içerir.

Soru 3

Normal koşullarda (N.K.) 11,2 litre hacim kaplayan N₂ gazı kaç gramdır? (N:14 g/mol)

Çözüm:

• Öncelikle gazın mol sayısını bulalım. N.K.'da 1 mol gaz 22,4 L hacim kaplar.
  \( n = \frac{V}{22,4} \)
  \( n = \frac{11,2}{22,4} \)
  \( n = 0,5 \) mol
• N₂ gazının mol kütlesini bulalım:
  \( 2 \times N = 2 \times 14 = 28 \) g/mol
• Kütleyi bulmak için formülü kullanalım:
  \( \text{Kütle} = n \times \text{Mol Kütlesi} \)
  \( \text{Kütle} = 0,5 \times 28 \)
  \( \text{Kütle} = 14 \) gram

Cevap: 11,2 litre N₂ gazı 14 gramdır.

Soru 4

\( 1,204 \times 10^{24} \) tane oksijen atomu içeren SO₃ gazı kaç moldür?

Çözüm:

• Öncelikle toplam oksijen atomunun mol sayısını bulalım:
  \( n_{O} = \frac{\text{Toplam Oksijen Atom Sayısı}}{N_A} \)
  \( n_{O} = \frac{1,204 \times 10^{24}}{6,02 \times 10^{23}} \)
  \( n_{O} = 2 \) mol Oksijen atomu
• 1 tane SO₃ molekülü 3 tane oksijen atomu içerir. Dolayısıyla, 1 mol SO₃ 3 mol O atomu içerir.
• SO₃'ün mol sayısını (n) bulmak için bir oran kuralım:
  3 mol O atomu 1 mol SO₃'te bulunuyorsa,
  2 mol O atomu \( x \) mol SO₃'te bulunur.
  \( \frac{3}{1} = \frac{2}{x} \)
  \( 3x = 2 \)
  \( x = \frac{2}{3} \) mol

Cevap: \( 1,204 \times 10^{24} \) tane oksijen atomu içeren SO₃ gazı \( \frac{2}{3} \)) mol'dür.

Answer 2

Mol Kavramı Çözümlü Test Soruları

Soru 1: Bir laboratuvarda yapılan deneyde 0,5 mol su (H₂O) molekülü bulunmaktadır. Buna göre bu su örneğinde toplam kaç tane atom vardır? (Avogadro sayısı: 6,02 x 10²³)
a) 3,01 x 10²³
b) 6,02 x 10²³
c) 9,03 x 10²³
d) 12,04 x 10²³
e) 18,06 x 10²³
Cevap: C) 9,03 x 10²³
Çözüm: 1 mol H₂O'da 6,02 x 10²³ molekül bulunur. 0,5 mol H₂O'da 3,01 x 10²³ molekül vardır. Her H₂O molekülü 3 atomdan oluştuğu için toplam atom sayısı = 3,01 x 10²³ x 3 = 9,03 x 10²³'tür.

Soru 2: 12 gram karbon (C) elementi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? (C: 12 g/mol)
a) 1 mol karbon atomu içerir
b) 6,02 x 10²³ tane karbon atomu bulunur
c) 3,01 x 10²³ tane karbon molekülü içerir
d) Toplam kütlesi 12 gramdır
e) 1 mol karbon atomunun kütlesine eşittir
Cevap: C) 3,01 x 10²³ tane karbon molekülü içerir
Çözüm: Karbon elementi doğada atomik halde bulunur ve molekül oluşturmaz. Bu nedenle karbon molekülü sayısından bahsedilemez.

Soru 3: Eşit kütlede alınan CH₄ ve SO₂ gazları için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? (H: 1, C: 12, O: 16, S: 32 g/mol)
a) Molekül sayıları eşittir
b) Atom sayıları eşittir
c) CH₄'ün mol sayısı daha fazladır
d) SO₂'nin mol sayısı daha fazladır
e) Kütlece % oksijen içerikleri eşittir
Cevap: C) CH₄'ün mol sayısı daha fazladır
Çözüm: CH₄'ün molar kütlesi 16 g/mol, SO₂'nin molar kütlesi 64 g/mol'dür. Eşit kütlede alındıklarında, molar kütlesi küçük olan CH₄'ün mol sayısı daha fazla olur.

Soru 4: Normal koşullarda 11,2 litre hacim kaplayan CO₂ gazı için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? (C: 12, O: 16 g/mol, NŞA: 22,4 L/mol)
a) 0,5 mol'dür
b) 22 gramdır
c) 6,02 x 10²³ tane oksijen atomu içerir
d) 1,505 x 10²³ tane molekül içerir
e) 3,01 x 10²³ tane karbon atomu içerir
Cevap: B) 22 gramdır
Çözüm: 11,2 L CO₂ = 0,5 mol'dür. CO₂'nin molar kütlesi 44 g/mol olduğundan, kütlesi = 0,5 x 44 = 22 gram değil, 22 gram olmalıdır. Burada verilen 22 gram ifadesi yanlıştır, doğrusu 22 gram'dır.