Aynı sıcaklık ve basınçta 11.2 L hacim kaplayan gazın mol sayısı kaçtır?
Bu soru, gazların belirli koşullar altındaki hacim-mol ilişkisini anlamamızı gerektiren temel bir kimya problemidir. Gazların davranışını incelediğimizde, Avogadro Yasası ve İdeal Gaz Yasası gibi önemli prensiplerden faydalanırız.
Öncelikle, soruda belirtilen "aynı sıcaklık ve basınç" ifadesi çok önemlidir. Kimyada, gazların hacimlerini mol sayılarıyla ilişkilendirirken genellikle Standart Sıcaklık ve Basınç (STP) veya Normal Şartlar Altında (NŞA) olarak bilinen özel koşulları referans alırız.
Standart Sıcaklık ve Basınç (STP) koşulları $0^\circ C$ ($273.15 K$) sıcaklık ve $1 \text{ atm}$ basınç olarak tanımlanır. Bu koşullar altında, herhangi bir ideal gazın $1 \text{ mol}$'ü $22.4 \text{ L}$ hacim kaplar. Bu bilgi, gaz problemlerini çözerken sıkça kullandığımız temel bir sabittir.
Soruda bize verilen gazın hacmi $11.2 \text{ L}$'dir. Biz biliyoruz ki $1 \text{ mol}$ gaz $22.4 \text{ L}$ hacim kaplıyor. O zaman, $11.2 \text{ L}$ hacim kaplayan gazın kaç mol olduğunu bulmak için basit bir oran-orantı kurabiliriz:
Eğer $1 \text{ mol}$ gaz $22.4 \text{ L}$ hacim kaplıyorsa,
$x \text{ mol}$ gaz $11.2 \text{ L}$ hacim kaplar.
Bu oranı çözmek için çapraz çarpım yaparız veya doğrudan bölme işlemi uygularız:
$x = \frac{11.2 \text{ L}}{22.4 \text{ L/mol}}$
Hesaplamayı yaptığımızda:
$x = 0.5 \text{ mol}$
Bu sonuç, $11.2 \text{ L}$ hacim kaplayan gazın $0.5 \text{ mol}$ olduğunu gösterir.
Cevap B seçeneğidir.