Sabit sıcaklık ve basınçta 2 mol gaz 44,8 litre hacim kapladığına göre, aynı koşullarda 0,5 mol gaz kaç litre hacim kaplar?
A) 5,6 litreSevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için gazların temel özelliklerinden biri olan Avogadro Yasası'nı kullanacağız. Avogadro Yasası der ki: Sabit sıcaklık ve basınçta, bir gazın hacmi (V) mol sayısı (n) ile doğru orantılıdır. Yani, mol sayısı arttıkça hacim de artar, mol sayısı azaldıkça hacim de azalır.
Bu durumu matematiksel olarak şu şekilde ifade edebiliriz: $V \propto n$ veya $rac{V}{n} = \text{sabit}$.
Şimdi sorudaki bilgileri adım adım inceleyelim ve çözümümüze geçelim:
Başlangıçtaki mol sayısı ($n_1$): $2$ mol
Başlangıçtaki hacim ($V_1$): $44,8$ litre
İstenen mol sayısı ($n_2$): $0,5$ mol
İstenen hacim ($V_2$): Bilinmiyor
Avogadro Yasası'na göre, $rac{V_1}{n_1} = rac{V_2}{n_2}$ eşitliğini kullanabiliriz. Şimdi bilinen değerleri yerine yazalım:
$rac{44,8 \text{ L}}{2 \text{ mol}} = rac{V_2}{0,5 \text{ mol}}$
Önce sol tarafı sadeleştirelim:
$22,4 \text{ L/mol} = rac{V_2}{0,5 \text{ mol}}$
Şimdi $V_2$'yi bulmak için her iki tarafı $0,5$ mol ile çarpalım:
$V_2 = 22,4 \text{ L/mol} \times 0,5 \text{ mol}$
$V_2 = 11,2 \text{ L}$
Gördüğümüz gibi, mol sayısı $2$ molden $0,5$ mole (yani dörtte birine) düştüğünde, hacim de $44,8$ litreden $11,2$ litreye (yani dörtte birine) düşmüştür. Bu da Avogadro Yasası ile tamamen uyumludur.
Bu durumda, aynı koşullarda $0,5$ mol gaz $11,2$ litre hacim kaplar.
Cevap B seçeneğidir.