Normal bir alkanın molekül ağırlığı 86 g/mol olduğuna göre, bu alkan kaç karbon atomu içerir? (H:1, C:12)
A) 5Bu soruyu çözmek için, alkanların genel formülünü ve molekül ağırlığı hesaplama yöntemini kullanacağız. Adım adım ilerleyelim:
Alkanlar, sadece karbon ve hidrojenden oluşan, tekli bağlara sahip doymuş hidrokarbonlardır. Tüm alkanlar için geçerli olan genel molekül formülü $C_nH_{2n+2}$ şeklindedir. Burada '$n$' karbon atomu sayısını temsil eder.
Bir molekülün ağırlığı, onu oluşturan atomların atom ağırlıklarının toplamıdır. Bize verilen atom ağırlıkları şunlardır: H = 1 g/mol ve C = 12 g/mol.
Alkanın genel formülü $C_nH_{2n+2}$ olduğuna göre, molekül ağırlığını şu şekilde ifade edebiliriz:
Molekül Ağırlığı = $(n \times \text{C atom ağırlığı}) + ((2n+2) \times \text{H atom ağırlığı})$
Verilen atom ağırlıklarını yerine koyalım:
Molekül Ağırlığı = $(n \times 12) + ((2n+2) \times 1)$
Bu ifadeyi sadeleştirelim:
Molekül Ağırlığı = $12n + 2n + 2$
Molekül Ağırlığı = $14n + 2$
Soruda bize alkanın molekül ağırlığının 86 g/mol olduğu verilmiştir. Bu değeri, bulduğumuz molekül ağırlığı ifadesine eşitleyelim:
$14n + 2 = 86$
Şimdi bu denklemi '$n$' (karbon atomu sayısı) için çözelim:
Önce 2'yi eşitliğin diğer tarafına atalım:
$14n = 86 - 2$
$14n = 84$
Şimdi her iki tarafı 14'e bölelim:
$n = \frac{84}{14}$
$n = 6$
Bu alkan 6 karbon atomu içerir. Bu da $C_6H_{2 \times 6 + 2} = C_6H_{14}$ formülüne sahip hekzan molekülüdür.
Cevap B seçeneğidir.
