Bir öğrenci 2 mol karbon dioksit (CO₂) gazı ile ilgili aşağıdaki hesaplamaları yapmıştır:
I. 88 gram kütleye sahiptir
II. 12,04×10²³ tane molekül içerir
III. 6,02×10²³ tane oksijen atomu içerir
Hangi hesaplamalar doğrudur?
A) Yalnız I
B) I ve II
C) II ve III
D) I, II ve III
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, 2 mol karbon dioksit ($CO_2$) gazı ile ilgili yapılan üç farklı hesaplamanın doğruluğunu adım adım kontrol edeceğiz. Kimyasal hesaplamalar yaparken mol kavramını, Avogadro sayısını ve molar kütleyi doğru bir şekilde kullanmak çok önemlidir. Haydi başlayalım!
- Öncelikle, $CO_2$ gazının molar kütlesini hesaplayalım:
- Karbon (C) atomunun atom kütlesi yaklaşık $12 \text{ g/mol}$'dür.
- Oksijen (O) atomunun atom kütlesi yaklaşık $16 \text{ g/mol}$'dür.
- $CO_2$ molekülünde 1 tane C ve 2 tane O atomu bulunur.
- Molar kütle ($M_A$) = $(1 \times 12) + (2 \times 16) = 12 + 32 = 44 \text{ g/mol}$'dür.
- Şimdi öğrencinin yaptığı hesaplamaları tek tek inceleyelim:
- I. Hesaplama: "88 gram kütleye sahiptir"
- Elimizde 2 mol $CO_2$ gazı bulunmaktadır.
- Kütle hesaplaması için mol sayısı ile molar kütleyi çarparız: Kütle = Mol sayısı $\times$ Molar kütle.
- Kütle = $2 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 88 \text{ gram}$.
- Bu hesaplama doğrudur.
- II. Hesaplama: "12,04$\times 10^{23}$ tane molekül içerir"
- 1 mol herhangi bir madde Avogadro sayısı ($N_A$) kadar tanecik (molekül, atom, iyon vb.) içerir. Avogadro sayısı yaklaşık $6,02 \times 10^{23}$'tür.
- Elimizde 2 mol $CO_2$ gazı bulunmaktadır.
- Molekül sayısı = Mol sayısı $\times N_A$.
- Molekül sayısı = $2 \text{ mol} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ molekül/mol} = 12,04 \times 10^{23} \text{ tane molekül}$.
- Bu hesaplama doğrudur.
- III. Hesaplama: "6,02$\times 10^{23}$ tane oksijen atomu içerir"
- Öncelikle, 2 mol $CO_2$ gazının kaç tane $CO_2$ molekülü içerdiğini II. maddede bulmuştuk: $12,04 \times 10^{23}$ tane $CO_2$ molekülü.
- Bir $CO_2$ molekülünde 2 tane oksijen (O) atomu bulunur.
- Toplam oksijen atomu sayısı = Toplam $CO_2$ molekülü sayısı $\times$ Bir $CO_2$ molekülündeki oksijen atomu sayısı.
- Toplam oksijen atomu sayısı = $12,04 \times 10^{23} \text{ molekül} \times 2 \text{ O atomu/molekül} = 24,08 \times 10^{23} \text{ tane oksijen atomu}$.
- Öğrencinin hesaplaması $6,02 \times 10^{23}$ tane oksijen atomu olduğu yönündedir, bu da 1 mol oksijen atomuna eşittir. Ancak bizim bulduğumuz değer $24,08 \times 10^{23}$'tür (yani 4 mol oksijen atomu).
- Bu hesaplama yanlıştır.
- Sonuç:
- I. hesaplama doğrudur.
- II. hesaplama doğrudur.
- III. hesaplama yanlıştır.
Doğru olan hesaplamalar I ve II'dir.
Cevap B seçeneğidir.
