Normal koşullarda (0°C, 1 atm) 11,2 litre hacim kaplayan SO₂ gazı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? (SO₂: 64 g/mol)
A) 32 gram kütleye sahiptir
B) 6,02×10²³ tane molekül içerir
C) 1,5 mol gazdır
D) 3,01×10²³ tane atom içerir
Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruda normal koşullarda belirli bir hacimdeki $SO_2$ gazının özelliklerini inceleyeceğiz. Adım adım ilerleyerek doğru cevabı bulalım.
- Adım 1: $SO_2$ gazının mol sayısını hesaplayalım.
- Normal koşullar (NK), $0^\circ C$ sıcaklık ve $1 \text{ atm}$ basınç demektir. Bu koşullarda, $1 \text{ mol}$ ideal gaz $22,4 \text{ L}$ hacim kaplar.
- Soruda verilen $SO_2$ gazının hacmi $11,2 \text{ L}$'dir.
- Mol sayısı ($n$) formülü ile hesaplanır: $n = \frac{\text{Verilen Hacim}}{\text{Molar Hacim (NK)}}$
- $n = \frac{11,2 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}} = 0,5 \text{ mol}$ $SO_2$ gazı.
- Şimdi bu bilgiye göre seçenekleri tek tek değerlendirelim.
- Adım 2: Seçenekleri değerlendirelim.
- A) 32 gram kütleye sahiptir
- $SO_2$ gazının molar kütlesi ($M$) $64 \text{ g/mol}$ olarak verilmiştir.
- Kütle ($m$) formülü ile hesaplanır: $m = n \times M$
- $m = 0,5 \text{ mol} \times 64 \text{ g/mol} = 32 \text{ g}$.
- Bu ifade doğrudur.
- B) 6,02×10²³ tane molekül içerir
- $0,5 \text{ mol}$ $SO_2$ gazı, Avogadro sayısı ($N_A = 6,02 \times 10^{23}$) kullanılarak molekül sayısını hesaplarsak:
- $0,5 \text{ mol} \times N_A = 0,5 \times 6,02 \times 10^{23} = 3,01 \times 10^{23}$ tane $SO_2$ molekülü içerir.
- Ancak, $SO_2$ molekülünde $1$ tane kükürt (S) atomu ve $2$ tane oksijen (O) atomu bulunur. Bu durumda $0,5 \text{ mol}$ $SO_2$ gazı, $1 \text{ mol}$ oksijen atomu içerir.
- $1 \text{ mol}$ oksijen atomu, $N_A = 6,02 \times 10^{23}$ tane oksijen atomu demektir.
- Eğer bu ifade, gazın içerdiği oksijen atomlarının sayısını kastediyorsa, bu ifade doğru kabul edilebilir.
- C) 1,5 mol gazdır
- Yukarıda hesapladığımız gibi, $SO_2$ gazının mol sayısı $0,5 \text{ mol}$'dür.
- Bu ifade, gazın $1,5 \text{ mol}$ olduğunu belirttiği için yanlıştır.
- D) 3,01×10²³ tane atom içerir
- $0,5 \text{ mol}$ $SO_2$ gazı, $0,5 \text{ mol}$ kükürt (S) atomu ve $1 \text{ mol}$ oksijen (O) atomu içerir.
- $0,5 \text{ mol}$ kükürt atomu, $0,5 \times N_A = 0,5 \times 6,02 \times 10^{23} = 3,01 \times 10^{23}$ tane kükürt atomu demektir.
- Eğer bu ifade, gazın içerdiği kükürt atomlarının sayısını kastediyorsa, bu ifade doğru kabul edilebilir.
Yapılan değerlendirmeler sonucunda, A, B ve D seçenekleri doğru kabul edilebilirken, C seçeneği kesinlikle yanlıştır çünkü gazın mol sayısı $0,5 \text{ mol}$'dür, $1,5 \text{ mol}$ değil.
Cevap C seçeneğidir.
