Normal koşullarda 6,72 litre hacim kaplayan N₂O gazı kaç gramdır? (N:14, O:16)
A) 13,2Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, normal koşullarda belirli bir hacim kaplayan N₂O gazının kütlesini bulmamız isteniyor. Kimyasal hesaplamalarda hacim, mol sayısı ve kütle arasındaki ilişkileri doğru bir şekilde kurmak çok önemlidir. Şimdi adım adım bu soruyu çözelim:
Mol kütlesi, bir maddenin 1 molünün kütlesidir. N₂O gazı, 2 tane Azot (N) atomu ve 1 tane Oksijen (O) atomundan oluşur. Verilen atom kütlelerini kullanalım:
N₂O'nun mol kütlesi:
$M_{\text{N}_2\text{O}} = (2 \times M_{\text{N}}) + (1 \times M_{\text{O}})$
$M_{\text{N}_2\text{O}} = (2 \times 14 \text{ g/mol}) + (1 \times 16 \text{ g/mol})$
$M_{\text{N}_2\text{O}} = 28 \text{ g/mol} + 16 \text{ g/mol}$
$M_{\text{N}_2\text{O}} = 44 \text{ g/mol}$
Yani, 1 mol N₂O gazı $44 \text{ gramdır}$.
Normal koşullar (NŞA), $0^\circ\text{C}$ sıcaklık ve $1 \text{ atm}$ basınç anlamına gelir. Bu koşullarda, tüm ideal gazların $1 \text{ molü} \ 22,4 \text{ litre}$ hacim kaplar. Bu bilgi, gaz hacimlerini mol sayısına çevirmek için anahtar bir bilgidir.
Bizim elimizde $6,72 \text{ litre}$ N₂O gazı var. Orantı kurarak mol sayısını bulabiliriz:
Eğer $1 \text{ mol N}_2\text{O} \rightarrow 22,4 \text{ L}$ hacim kaplıyorsa,
$x \text{ mol N}_2\text{O} \rightarrow 6,72 \text{ L}$ hacim kaplar.
Buradan $x$ değerini hesaplayalım:
$x = \frac{6,72 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}}$
$x = 0,3 \text{ mol}$
Demek ki, $6,72 \text{ litre}$ N₂O gazı $0,3 \text{ moldür}$.
Şimdi elimizde $0,3 \text{ mol}$ N₂O gazı olduğunu ve $1 \text{ mol}$ N₂O gazının $44 \text{ gram}$ olduğunu biliyoruz. Kütleyi (m) bulmak için mol sayısı (n) ile mol kütlesini (M) çarpabiliriz:
Kütle $(m) = \text{Mol sayısı} (n) \times \text{Mol kütlesi} (M)$
$m = 0,3 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol}$
$m = 13,2 \text{ g}$
Böylece, normal koşullarda $6,72 \text{ litre}$ hacim kaplayan N₂O gazının kütlesini $13,2 \text{ gram}$ olarak bulmuş olduk.
Cevap A seçeneğidir.
