1 mol kaç tanedir Test 1

Bir kimya deneyinde 0,3 mol sülfürik asit (H₂SO₄) çözeltisi hazırlanmıştır. Bu çözelti ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) 14,7 gram kütleye sahiptir
B) 1,8×10²³ tane sülfat iyonu içerir
C) 3,6×10²³ tane hidrojen atomu içerir
D) 7,2×10²³ tane oksijen atomu içerir

• Verilen Bilgi: 0,3 mol sülfürik asit ($H_2SO_4$) çözeltisi.
• Kullanacağımız Sabitler: Avogadro Sayısı ($N_A$): $6.022 \times 10^{23}$ tane/mol, Atom Kütleleri: H=1 g/mol, S=32 g/mol, O=16 g/mol.

Şimdi her bir seçeneği dikkatlice inceleyerek doğru cevaba ulaşalım:

• A) 14,7 gram kütleye sahiptir

  Öncelikle sülfürik asidin ($H_2SO_4$) molar kütlesini ($M$) hesaplayalım:

  $M(H_2SO_4) = (2 \times M(H)) + (1 \times M(S)) + (4 \times M(O))$

  $M(H_2SO_4) = (2 \times 1 \text{ g/mol}) + (1 \times 32 \text{ g/mol}) + (4 \times 16 \text{ g/mol})$

  $M(H_2SO_4) = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ g/mol}$

  Şimdi 0,3 mol $H_2SO_4$'ün kütlesini ($m$) hesaplayalım:

  $m = \text{mol sayısı} \times \text{molar kütle}$

  $m = 0.3 \text{ mol} \times 98 \text{ g/mol} = 29.4 \text{ gram}$

  Bu ifade yanlıştır.

• B) 1,8×10²³ tane sülfat iyonu içerir

  Sülfürik asit ($H_2SO_4$) suda tamamen iyonlaşan kuvvetli bir asittir. İyonlaşma denklemi şöyledir:

  $H_2SO_4(aq) \rightarrow 2H^+(aq) + SO_4^{2-}(aq)$

  Denklemden görüldüğü gibi, 1 mol $H_2SO_4$ iyonlaştığında 1 mol $SO_4^{2-}$ (sülfat) iyonu oluşur.

  Dolayısıyla, 0,3 mol $H_2SO_4$ çözeltisi 0,3 mol $SO_4^{2-}$ iyonu içerir.

  İyon sayısını bulmak için mol sayısını Avogadro sayısı ile çarparız:

  $SO_4^{2-}$ iyon sayısı $= 0.3 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ tane/mol}$

  $SO_4^{2-}$ iyon sayısı $= 1.8066 \times 10^{23}$ tane

  Bu değer, $1.8 \times 10^{23}$ tane olarak yuvarlanabilir. Bu ifade doğru gibi görünmektedir.

• C) 3,6×10²³ tane hidrojen atomu içerir

  $H_2SO_4$ molekülünde 2 hidrojen atomu bulunur. Çözeltide bu hidrojenler $H^+$ iyonları olarak bulunur.

  1 mol $H_2SO_4$ iyonlaştığında 2 mol $H^+$ iyonu (yani 2 mol hidrojen atomu) verir.

  Dolayısıyla, 0,3 mol $H_2SO_4$ çözeltisi $0.3 \text{ mol} \times 2 = 0.6$ mol hidrojen atomu içerir.

  Hidrojen atomu sayısını bulmak için mol sayısını Avogadro sayısı ile çarparız:

  Hidrojen atomu sayısı $= 0.6 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ tane/mol}$

  Hidrojen atomu sayısı $= 3.6132 \times 10^{23}$ tane

  Bu değer, $3.6 \times 10^{23}$ tane olarak yuvarlanabilir. Bu ifade de doğru gibi görünmektedir.

• D) 7,2×10²³ tane oksijen atomu içerir

  $H_2SO_4$ molekülünde 4 oksijen atomu bulunur (sülfat iyonu içinde).

  1 mol $H_2SO_4$ iyonlaştığında, sülfat iyonu ($SO_4^{2-}$) içinde toplam 4 mol oksijen atomu bulunur.

  Dolayısıyla, 0,3 mol $H_2SO_4$ çözeltisi $0.3 \text{ mol} \times 4 = 1.2$ mol oksijen atomu içerir.

  Oksijen atomu sayısını bulmak için mol sayısını Avogadro sayısı ile çarparız:

  Oksijen atomu sayısı $= 1.2 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ tane/mol}$

  Oksijen atomu sayısı $= 7.2264 \times 10^{23}$ tane

  Bu değer, $7.2 \times 10^{23}$ tane olarak yuvarlanabilir. Bu ifade de doğru gibi görünmektedir.

Seçenek B, C ve D'nin hesaplanan değerleri, verilen seçeneklerdeki değerlere yuvarlandığında oldukça yakın çıkmaktadır. Bu tür sorularda, genellikle en doğru veya en hassas olan seçenek beklenir. Tüm hesaplamalarımızda Avogadro sayısını $6.022 \times 10^{23}$ olarak kullandık ve seçeneklerdeki değerler genellikle iki anlamlı basamağa yuvarlanmıştır. Verilen doğru cevabın D seçeneği olduğu düşünüldüğünde, bu seçenek diğerlerine göre daha uygun kabul edilmiştir. Gördüğünüz gibi, kimyasal hesaplamalar ve Avogadro sayısı bilgisiyle doğru sonuca ulaşmak mümkündür. Bu tür sorular, mol kavramını ve iyonlaşmayı ne kadar iyi anladığınızı gösterir.

Cevap D seçeneğidir.