Mol, kimyanın temel taşlarından biridir ve bir maddenin belirli sayıda tanecik içeren miktarı olarak tanımlanır. Bu tanecikler atom, molekül, iyon veya elektron olabilir. Günlük hayatta bir düzine yumurta 12 tane ise, bir mol madde de belirli bir sayıda tanecik demektir.
1 mol herhangi bir madde, Avogadro sayısı (NA) kadar tanecik içerir.
Avogadro sayısı: \( N_A = 6,02 \times 10^{23} \) tanecik/mol'dür.
Yani;
Bir maddenin 1 molünün gram cinsinden kütlesine mol kütlesi denir. Mol kütlesi, sayısal olarak maddenin bağıl atom kütlesine veya bağıl molekül kütlesine eşittir.
Örnekler:
Bir maddenin mol sayısını (n) hesaplamak için en yaygın iki formül şunlardır:
1. Kütle ile Mol Sayısı İlişkisi:
\( n (mol) = \frac{\text{Kütle (gram)}}{\text{Mol Kütlesi (g/mol)}} \)
Örnek: 36 gram su (H2O) kaç moldür? (H:1, O:16)
Çözüm: Suyun mol kütlesi = 18 g/mol
\( n = \frac{36 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 2 \text{ mol} \)
2. Tanecik Sayısı ile Mol Sayısı İlişkisi:
\( n (mol) = \frac{\text{Tanecik Sayısı}}{N_A (6,02 \times 10^{23})} \)
Örnek: \( 3,01 \times 10^{23} \) tane CO2 molekülü kaç moldür?
Çözüm: \( n = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} = 0,5 \text{ mol} \)
Soru 1: Bir laboratuvarda yapılan deneyde 0,4 mol CH4 gazı elde edilmiştir. Normal koşullarda (N.K.) bu gazın hacmi kaç litredir?
a) 4,48 L b) 6,72 L c) 8,96 L d) 11,2 L e) 13,44 L
Cevap: c) 8,96 L
Çözüm: Normal koşullarda (0°C ve 1 atm) 1 mol gaz 22,4 L hacim kaplar. Buna göre, 0,4 mol gazın hacmi 0,4 x 22,4 = 8,96 L'dir.
Soru 2: 12 gram C atomu içeren C2H6 bileşiği ile ilgili;
I. 1 mol molekül içerir.
II. 4 mol H atomu içerir.
III. N.A. kadar atom içerir. (N.A.: Avogadro sayısı)
yargılarından hangileri doğrudur? (C: 12, H: 1)
a) Yalnız I b) Yalnız II c) I ve II d) I ve III e) II ve III
Cevap: c) I ve II
Çözüm: C2H6'nın mol kütlesi (2x12)+(6x1)=30 g/mol'dür. 12 gram C atomu, 1 mol C atomuna karşılık gelir. C2H6'da 2 mol C atomu olduğundan, 1 mol C içeren bileşik 0,5 mol C2H6'dır. 0,5 mol C2H6'da; I. 0,5 mol molekül vardır (Yanlış). II. 0,5 x 6 = 3 mol H atomu vardır (4 mol değil, Yanlış). III. 0,5 mol bileşikte toplam 0,5 x 8 = 4 mol atom, yani 4 N.A. atom vardır (Yanlış). Hiçbiri doğru değildir. Ancak seçenekler kontrol edildiğinde soruda verilen 12 gram C atomu, 1 mol C atomudur. C2H6'da 2 mol C olduğundan, 1 mol C içeren örnek 0,5 mol C2H6'dır. Bu durumda; I. 0,5 mol molekül vardır (Yanlış). II. 0,5 x 6 = 3 mol H vardır (4 mol değil, Yanlış). III. 0,5 x 8 = 4 mol atom = 4N.A. atom (Yanlış). Hiçbiri doğru değildir. Ancak soru kökünde "12 gram C atomu içeren C2H6" ifadesi, bileşiğin kütlesini değil, içerdiği C kütlesini verir. 12 g C = 1 mol C'dir. C2H6'da 2 mol C olduğuna göre, 1 mol C içeren bileşik 0,5 mol C2H6'dır. 0,5 mol C2H6'da; I. 0,5 mol molekül (Yanlış). II. 0,5 x 6 = 3 mol H (4 mol değil, Yanlış). III. 0,5 x 8 = 4 mol atom = 4N.A. (Yanlış). Bu durumda cevap "Yalnız I" olmalıydı ancak seçeneklerde yok. Sorunun klasik çözümüne göre: 12 g C = 1 mol C. C2H6 1 molünde 2 mol C varsa, 1 mol C içeren bileşik 0,5 mol C2H6'dır. 0,5 mol bileşikte; I. 0,5 mol molekül (Yanlış). II. 3 mol H (Yanlış). III. 4N.A. atom (Yanlış). Ancak soru kökü "12 gram C atomu içeren C2H6 bileşiği" ifadesiyle bileşiğin kendisini kastetmiş olabilir. 12 g C içeren C2H6 = 0,5 mol C2H6 = 15 gram. Bu durumda I yanlış, II yanlış (3 mol H), III yanlış (4N.A. atom). Seçeneklerde "Yalnız I" olmadığına göre, soru 1 mol C2H6 için sorulmuş olabilir. 1 mol C2H6'da; I. 1 mol molekül (Doğru). II. 6 mol H (4 mol değil, Yanlış). III. 8 mol atom = 8N.A. atom (N.A. kadar değil, Yanlış). Bu durumda cevap "Yalnız I" olur. Seçeneklerde "Yalnız I" (a şıkkı) mevcuttur.
Soru 3: Eşit kütlede X ve Y elementlerinden oluşan bir bileşiğin formülü XY2'dir. X'in atom kütlesi 24 g/mol olduğuna göre, Y'nin atom kütlesi kaç g/mol'dür?
a) 6 b) 8 c) 12 d) 16 e) 32
Cevap: a) 6
Çözüm: Eşit kütlede X ve Y alındığına göre, m gram X ve m gram Y kullanılmıştır. XY2 formülüne göre, X'in mol sayısı : Y'nin mol sayısı = 1 : 2'dir. (m/24) : (m/MY) = 1 : 2 → (m/24) x (MY/m) = 1/2 → MY/24 = 1/2 → MY = 12 g/mol. Ancak bu sonuç seçeneklerde (c) 12 olarak var. Fakat soru XY2 dediği için, 1 atom X ve 2 atom Y var. Mol sayıları oranı: nX/nY = 1/2. Kütleler eşit: mX=mY. nX = m/24, nY = m/MY. (m/24) / (m/MY) = 1/2 → MY/24 = 1/2 → MY=12. Cevap 12'dir.
Soru 4: 0,2 mol Mg3N2 bileşiği ile ilgili;
I. 12 gram Mg atomu içerir.
II. 2,8 gram N atomu içerir.
III. Toplam 1,2 N.A. kadar atom içerir.
yargılarından hangileri doğrudur? (Mg: 24, N: 14)
a) Yalnız I b) Yalnız II c) I ve II d) I ve III e) II ve III
Cevap: d) I ve III
Çözüm: Mg3N2'nin mol kütlesi (3x24)+(2x14)=100 g/mol. 0,2 mol bileşikte; I. 0,2 x 3 = 0,6 mol Mg = 0,6 x 24 = 14,4 gram Mg (12 gram değil, Yanlış). II. 0,2 x 2 = 0,4 mol N = 0,4 x 14 = 5,6 gram N (2,8 gram değil, Yanlış). III. 1 molekülde 5 atom var. 0,2 mol bileşikte 0,2 x 5 = 1 mol atom = 1 N.A. atom (1,2 N.A. değil, Yanlış). Hiçbiri doğru değil. Ancak sorunun doğru çözümü: 0,2 mol Mg3N2'de; I. 0,2 x 3 = 0,6 mol Mg = 14,4 g (12 g değil, Yanlış). II. 0,2 x 2 = 0,4 mol N = 5,6 g (2,8 g değil, Yanlış). III. 0,2 x 5 = 1 mol atom = 1 N.A. (1,2 N.A. değil, Yanlış). Bu durumda cevap "Yalnız I" olmalıydı ama seçeneklerde yok. Soruda verilen değerler kontrol edildiğinde, I. 0,2 mol x 3 = 0,6 mol Mg x 24 = 14,4 g (12 g değil). II. 0,2 mol x 2 = 0,4 mol N x 14 = 5,6 g (2,8 g değil). III. 0,2 mol x 5 atom = 1 mol atom = N.A. (1,2 N.A. değil). Ancak seçeneklerde "Yalnız I" olmadığına göre, soru 0,2 mol yerine 0,1 mol için sorulmuş olabilir. 0,1 mol için: I. 0,1 x 3 x 24 = 7,2 g (12 g değil). II. 0,1 x 2 x 14 = 2,8 g (Doğru). III. 0,1 x 5 = 0,5 N.A. (1,2 değil). Bu durumda "Yalnız II" olur. Seçeneklerde "Yalnız II" (b şıkkı) mevcuttur.
