Mol tanecik sayısı soruları Test 1

Normal koşullarda 11,2 litre hacim kaplayan SO₃ gazı için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? (N_A = 6,02x10²³, O:16, S:32)

A) 0,5 mol'dür
B) 40 gramdır
C) 2x10²⁴ tane atom içerir
D) 3,01x10²³ tane molekül içerir

Sevgili öğrenciler, bu soruda normal koşullarda belirli bir hacimdeki SO$_3$ gazının özelliklerini inceleyeceğiz. Kimyasal hesaplamalar yaparken mol kavramı, Avogadro sayısı ve gazların hacim-mol ilişkisi gibi temel bilgileri doğru kullanmak çok önemlidir. Şimdi adım adım ilerleyelim ve her bir seçeneği dikkatlice değerlendirelim:

• Adım 1: SO$_3$ gazının mol sayısını hesaplayalım.

  Normal koşullarda (NŞA), 1 mol gaz $22,4 \text{ L}$ hacim kaplar. Bize verilen SO$_3$ gazının hacmi $11,2 \text{ L}$'dir. Bu durumda mol sayısını ($n$) şu formülle bulabiliriz:

  $n = \frac{\text{Hacim (L)}}{\text{22,4 L/mol}}$

  $n = \frac{11,2 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}} = 0,5 \text{ mol}$

  Bu durumda, A seçeneği ($0,5 \text{ mol'dür}$) doğrudur.

• Adım 2: SO$_3$ gazının kütlesini hesaplayalım.

  Öncelikle SO$_3$ molekülünün mol kütlesini ($M_A$) bulmalıyız. Atom kütleleri S:32 ve O:16 olarak verilmiştir.

  $M_A(\text{SO}_3) = 1 \times M_A(\text{S}) + 3 \times M_A(\text{O})$

  $M_A(\text{SO}_3) = 1 \times 32 \text{ g/mol} + 3 \times 16 \text{ g/mol}$

  $M_A(\text{SO}_3) = 32 \text{ g/mol} + 48 \text{ g/mol} = 80 \text{ g/mol}$

  Şimdi $0,5 \text{ mol}$ SO$_3$ gazının kütlesini ($m$) hesaplayabiliriz:

  $m = n \times M_A$

  $m = 0,5 \text{ mol} \times 80 \text{ g/mol} = 40 \text{ gram}$

  Bu durumda, B seçeneği ($40 \text{ gramdır}$) doğrudur.

• Adım 3: SO$_3$ gazındaki molekül sayısını hesaplayalım.

  Avogadro sayısı ($N_A$) $6,02 \times 10^{23}$ olarak verilmiştir. $0,5 \text{ mol}$ SO$_3$ gazındaki molekül sayısını bulmak için mol sayısını Avogadro sayısı ile çarparız:

  Molekül sayısı = $n \times N_A$

  Molekül sayısı = $0,5 \text{ mol} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ molekül/mol}$

  Molekül sayısı = $3,01 \times 10^{23} \text{ tane molekül}$

  Bu durumda, D seçeneği ($3,01 \times 10^{23} \text{ tane molekül içerir}$) doğrudur.

• Adım 4: SO$_3$ gazındaki toplam atom sayısını hesaplayalım.

  Bir SO$_3$ molekülünde toplam atom sayısı 1 tane kükürt (S) atomu ve 3 tane oksijen (O) atomu olmak üzere $1 + 3 = 4$ atomdur.

  Toplam atom sayısı = Molekül sayısı $\times$ Bir moleküldeki atom sayısı

  Toplam atom sayısı = $(3,01 \times 10^{23} \text{ molekül}) \times 4 \text{ atom/molekül}$

  Toplam atom sayısı = $12,04 \times 10^{23} \text{ tane atom}$

  Bu ifadeyi bilimsel gösterimle yazarsak $1,204 \times 10^{24} \text{ tane atom}$ olur.

  C seçeneği ($2 \times 10^{24} \text{ tane atom içerir}$) ise yanlıştır.

Yaptığımız hesaplamalar sonucunda A, B ve D seçeneklerinin doğru olduğunu, C seçeneğinin ise yanlış olduğunu bulduk.

Cevap C seçeneğidir.