32 gram \( O_2 \) gazının normal koşullarda kaç litre hacim kapladığını hesaplayınız. (O:16, NŞA: 22,4 L)
A) 11,2Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim ve kimya bilgilerimizi pekiştirelim. Unutmayın, kimya sadece ezberden ibaret değildir, aynı zamanda mantık yürütme ve problem çözme becerisi gerektirir. Hadi başlayalım!
Bize oksijenin atom kütlesi $O:16$ olarak verilmiş. Ancak bizde $O_2$ gazı var, yani iki oksijen atomundan oluşan bir molekül. Bu durumda $O_2$'nin molar kütlesi, iki oksijen atomunun kütlelerinin toplamı olacaktır.
Molar kütle ($M_{O_2}$) $= 2 \times (\text{Oksijenin atom kütlesi})$
$M_{O_2} = 2 \times 16 \text{ g/mol} = 32 \text{ g/mol}$
Bu, 1 mol $O_2$ gazının 32 gram geldiği anlamına gelir.
Soruda bize 32 gram $O_2$ gazı verildiği belirtilmiş. Bir önceki adımda 1 mol $O_2$'nin 32 gram olduğunu bulduk. Mol sayısını ($n$) bulmak için şu formülü kullanırız:
$n = \frac{\text{Verilen kütle (m)}}{\text{Molar kütle (M)}}$
$n = \frac{32 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 1 \text{ mol}$
Yani, 32 gram $O_2$ gazı, 1 mole eşittir.
Normal koşullar (NŞA), $0^\circ C$ sıcaklık ve 1 atmosfer basınç anlamına gelir. Bu koşullarda, herhangi bir ideal gazın 1 molü $22,4$ litre hacim kaplar. Bu bilgi bize soruda da verilmiştir ($NŞA: 22,4 L$).
Bizim elimizde 1 mol $O_2$ gazı olduğuna göre, bu gazın NŞA'da kaplayacağı hacim doğrudan $22,4$ litre olacaktır.
Hacim ($V$) $= \text{Mol sayısı (n)} \times \text{NŞA'daki molar hacim}$
$V = 1 \text{ mol} \times 22,4 \text{ L/mol} = 22,4 \text{ L}$
Bu sonuç, 32 gram $O_2$ gazının normal koşullarda $22,4$ litre hacim kapladığını gösterir.
Cevap B seçeneğidir.