Mol tanecik sayısı soruları Test 1

Bir organik bileşiğin 0,25 mol'ü 1,5x10²⁴ tane hidrojen atomu içermektedir. Bu bileşiğin bir molekülünde kaç tane hidrojen atomu bulunur?

A) 4
B) 6
C) 8
D) 10

Bu tür soruları çözerken, mol kavramı ve Avogadro sayısı arasındaki ilişkiyi iyi anlamak çok önemlidir. Adım adım ilerleyerek bu soruyu kolayca çözebiliriz.

• Adım 1: Bileşiğin 1 molündeki toplam hidrojen atomu sayısını bulalım.

  Bize organik bileşiğin $0,25 \text{ mol}$'ünün $1,5 \times 10^{24}$ tane hidrojen atomu içerdiği verilmiş. Orantı kurarak bileşiğin $1 \text{ mol}$'ünün kaç tane hidrojen atomu içerdiğini bulabiliriz:

  $0,25 \text{ mol bileşik} \quad \rightarrow \quad 1,5 \times 10^{24} \text{ tane H atomu}$

  $1 \text{ mol bileşik} \quad \rightarrow \quad x \text{ tane H atomu}$

  İçler dışlar çarpımı yaparak $x$ değerini buluruz:

  $x = \frac{1 \text{ mol} \times 1,5 \times 10^{24} \text{ tane H atomu}}{0,25 \text{ mol}}$

  $x = 4 \times 1,5 \times 10^{24} \text{ tane H atomu}$

  $x = 6 \times 10^{24} \text{ tane H atomu}$

  Yani, bu organik bileşiğin $1 \text{ mol}$'ü $6 \times 10^{24}$ tane hidrojen atomu içermektedir.

• Adım 2: Bileşiğin 1 molündeki hidrojen atomu sayısını mol cinsinden ifade edelim.

  Avogadro sayısı ($N_A$) bize $1 \text{ mol}$ maddenin $6,022 \times 10^{23}$ tane tanecik (atom, molekül vb.) içerdiğini söyler. Bizim bulduğumuz $6 \times 10^{24}$ tane hidrojen atomunun kaç mole karşılık geldiğini bulmak için Avogadro sayısına böleriz:

  Hidrojen atomu mol sayısı $= \frac{\text{Toplam H atomu sayısı}}{\text{Avogadro sayısı}}$

  Hidrojen atomu mol sayısı $= \frac{6 \times 10^{24} \text{ tane H atomu}}{6,022 \times 10^{23} \text{ tane H atomu/mol}}$

  Bu işlemi yaptığımızda yaklaşık olarak şu değeri buluruz:

  Hidrojen atomu mol sayısı $\approx 9,96 \text{ mol}$

  Seçeneklerin tam sayı olması ve bu değerin $10$'a çok yakın olması nedeniyle, bu bileşiğin $1 \text{ mol}$'ünün yaklaşık olarak $10 \text{ mol}$ hidrojen atomu içerdiğini kabul edebiliriz.

• Adım 3: Bileşiğin bir molekülündeki hidrojen atomu sayısını bulalım.

  Eğer bileşiğin $1 \text{ mol}$'ü $10 \text{ mol}$ hidrojen atomu içeriyorsa, bu demektir ki bileşiğin her $1$ molekülünde $10$ tane hidrojen atomu bulunur. Çünkü mol oranları, tanecik oranlarına eşittir.

  $1 \text{ mol bileşik} \quad \rightarrow \quad 10 \text{ mol H atomu}$

  Bu durumda:

  $1 \text{ molekül bileşik} \quad \rightarrow \quad 10 \text{ tane H atomu}$

Bu nedenle, bileşiğin bir molekülünde $10$ tane hidrojen atomu bulunur.

Cevap D seçeneğidir.