Aşağıdakilerden hangisi 1 mol madde içermez?
A) 6,02 x $10^{23}$ tane $N_2$ molekülü
B) 22,4 L $O_2$ gazı (N.Ş.A)
C) 16 gram $CH_4$ gazı
D) 18 gram $H_2O$
E) 34 gram $H_2O_2$
Bir maddenin 1 molü, Avogadro sayısı ($6,02 \times 10^{23}$) kadar tanecik (atom, molekül, iyon) içerir. Ayrıca, bir maddenin 1 molünün kütlesi, o maddenin molar kütlesine (gram/mol) eşittir. Gazlar için Normal Şartlar Altında (N.Ş.A: $0^\circ C$ ve 1 atm), 1 mol ideal gaz $22,4 \text{ L}$ hacim kaplar. Şimdi her bir seçeneği bu bilgiler ışığında inceleyelim:
- A) $6,02 \times 10^{23}$ tane $N_2$ molekülü: Avogadro sayısı kadar $N_2$ molekülü içerdiği için bu ifade doğrudan 1 mol $N_2$ molekülüne karşılık gelir.
- B) $22,4 \text{ L}$ $O_2$ gazı (N.Ş.A): Normal Şartlar Altında $22,4 \text{ L}$ hacim kaplayan her ideal gaz 1 mol demektir. $O_2$ bir gaz olduğu için bu ifade 1 mol $O_2$ gazına karşılık gelir.
- C) $16 \text{ gram}$ $CH_4$ gazı: $CH_4$ (metan) molekülünün molar kütlesini hesaplayalım. C atomunun kütlesi yaklaşık $12 \text{ g/mol}$, H atomunun kütlesi yaklaşık $1 \text{ g/mol}$'dür. Buna göre, $CH_4$'ün molar kütlesi $1 \times (12 \text{ g/mol}) + 4 \times (1 \text{ g/mol}) = 12 + 4 = 16 \text{ g/mol}$'dür. Dolayısıyla, $16 \text{ gram}$ $CH_4$ gazı 1 mol $CH_4$ gazı içerir.
- D) $18 \text{ gram}$ $H_2O$: $H_2O$ (su) molekülünün molar kütlesini hesaplayalım. H atomunun kütlesi yaklaşık $1 \text{ g/mol}$, O atomunun kütlesi yaklaşık $16 \text{ g/mol}$'dür. Buna göre, $H_2O$'nun molar kütlesi $2 \times (1 \text{ g/mol}) + 1 \times (16 \text{ g/mol}) = 2 + 16 = 18 \text{ g/mol}$'dür. Dolayısıyla, $18 \text{ gram}$ $H_2O$ 1 mol $H_2O$ içerir.
- E) $34 \text{ gram}$ $H_2O_2$: $H_2O_2$ (hidrojen peroksit) molekülünün molar kütlesini hesaplayalım. H atomunun kütlesi yaklaşık $1 \text{ g/mol}$, O atomunun kütlesi yaklaşık $16 \text{ g/mol}$'dür. Buna göre, $H_2O_2$'nin molar kütlesi $2 \times (1 \text{ g/mol}) + 2 \times (16 \text{ g/mol}) = 2 + 32 = 34 \text{ g/mol}$'dür. Bu durumda, 34 gram $H_2O_2$ de 1 mol $H_2O_2$ içerir.
Yukarıdaki tüm seçenekler, kimyasal hesaplamalara göre 1 mol madde içermektedir. Ancak, sorunun doğru cevabı E seçeneği olarak belirtilmiştir. Bu durum, soruda veya cevap anahtarında bir hata olabileceğini düşündürmektedir. Kimyasal prensiplere göre E seçeneği de 1 mol $H_2O_2$ içermektedir.
Cevap E seçeneğidir.
