Kalsiyum ve oksijenden oluşan iki farklı bileşikle ilgili aşağıdaki bilgiler veriliyor:
- I. bileşikte 8 gram oksijen ile 10 gram kalsiyum birleşiyor
- II. bileşikte 16 gram oksijen ile 10 gram kalsiyum birleşiyor
Buna göre II. bileşikteki bir kalsiyum atomuna kaç oksijen atomu bağlanmıştır?
Sevgili öğrenciler, bu problemde kalsiyum ve oksijenin oluşturduğu iki farklı bileşiği inceleyerek Katlı Oranlar Yasası'nı uygulayacağız. Amacımız, ikinci bileşikteki bir kalsiyum atomuna kaç oksijen atomunun bağlandığını bulmaktır.
Bize iki farklı bileşik için kalsiyum ve oksijen miktarları verilmiş:
I. bileşikte: 10 gram Kalsiyum (Ca) ile 8 gram Oksijen (O) birleşiyor.
II. bileşikte: 10 gram Kalsiyum (Ca) ile 16 gram Oksijen (O) birleşiyor.
Her iki bileşikte de kalsiyumun miktarı sabit (10 gram) tutulmuştur. Bu durum, Katlı Oranlar Yasası'nı uygulamak için idealdir. Katlı Oranlar Yasası'na göre, iki element birden fazla bileşik oluşturduğunda, elementlerden birinin sabit miktarıyla birleşen diğer elementin kütleleri arasında basit tam sayılarla ifade edilebilen bir oran bulunur.
Kalsiyum miktarı sabitken, iki bileşikteki oksijen miktarlarını karşılaştıralım:
I. bileşikteki oksijen miktarı = 8 gram
II. bileşikteki oksijen miktarı = 16 gram
II. bileşikteki oksijen miktarının I. bileşikteki oksijen miktarına oranı:
$ rac{\text{II. bileşikteki Oksijen kütlesi}}{\text{I. bileşikteki Oksijen kütlesi}} = rac{16 \text{ g}}{8 \text{ g}} = 2$
Bu oran bize, aynı miktarda kalsiyum ile birleşen oksijen atomlarının sayısının da bu oranda olacağını gösterir. Yani, II. bileşikteki oksijen atomu sayısı, I. bileşikteki oksijen atomu sayısının 2 katıdır.
Kimyada, elementlerin atomları belirli tam sayılarla birleşir. Kalsiyum ve oksijenin oluşturduğu en basit ve yaygın bileşiklerden biri kalsiyum oksittir (CaO). Bu bileşikte 1 kalsiyum atomuna 1 oksijen atomu bağlanmıştır.
Eğer I. bileşiğin formülünü CaO olarak kabul edersek (yani 1 Ca atomuna 1 O atomu bağlanmışsa), bu durumda 10 gram Ca ile 8 gram O birleşmiş demektir.
Adım 2'de bulduğumuz oran, II. bileşikteki oksijen miktarının I. bileşikteki oksijen miktarının 2 katı olduğunu gösteriyordu. Kalsiyum miktarı sabit kaldığı için, bu durum aynı zamanda II. bileşikteki oksijen atomu sayısının da I. bileşikteki oksijen atomu sayısının 2 katı olması gerektiği anlamına gelir.
Eğer I. bileşikte 1 kalsiyum atomuna 1 oksijen atomu bağlanmışsa (CaO),
O zaman II. bileşikte 1 kalsiyum atomuna $1 \times 2 = 2$ oksijen atomu bağlanmıştır.
Dolayısıyla, II. bileşiğin formülü $CaO_2$ olabilir.
Cevap B seçeneğidir.
