Normal koşullarda (NKA) hacim soruları Test 1

Normal koşullarda 2,24 litre hacim kaplayan N₂O gazı ile ilgili:
I. 0,1 mol gazdır
II. 4,2 gram kütleye sahiptir
III. 1,806×10²³ tane atom içerir
ifadelerinden hangileri doğrudur? (N: 14, O: 16)

A) Yalnız I
B) I ve II
C) I ve III
D) I, II ve III

Sevgili öğrenciler, bu soruda normal koşullarda verilen bir gaz hacminden yola çıkarak mol sayısı, kütle ve atom sayısı gibi temel kimya kavramlarını değerlendireceğiz. Adım adım ilerleyelim:

• Adım 1: N₂O gazının mol sayısını (n) hesaplayalım.

  Normal koşullarda (NŞA), 1 mol gaz $22,4$ litre hacim kaplar. Bize verilen hacim $2,24$ litredir. Bu bilgiyi kullanarak mol sayısını bulabiliriz:

  $n = \frac{\text{Verilen Hacim}}{\text{Molar Hacim}} = \frac{2,24 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}} = 0,1 \text{ mol}$

  Bu durumda, I. ifade ($0,1$ mol gazdır) doğrudur.

• Adım 2: N₂O gazının molar kütlesini (M) hesaplayalım.

  N₂O gazının molar kütlesini bulmak için azot (N) ve oksijen (O) atomlarının kütlelerini kullanacağız:

  • N atomunun kütlesi: $14$ g/mol
  • O atomunun kütlesi: $16$ g/mol

  N₂O molekülünde $2$ tane N atomu ve $1$ tane O atomu bulunur. Bu yüzden molar kütlesi:

  $M(\text{N}_2\text{O}) = (2 \times M(\text{N})) + (1 \times M(\text{O})) = (2 \times 14 \text{ g/mol}) + (1 \times 16 \text{ g/mol}) = 28 \text{ g/mol} + 16 \text{ g/mol} = 44 \text{ g/mol}$

• Adım 3: N₂O gazının kütlesini (m) hesaplayalım.

  Mol sayısı ve molar kütleyi kullanarak gazın kütlesini bulabiliriz:

  $m = n \times M = 0,1 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 4,4 \text{ g}$

  Bu durumda, II. ifade ($4,2$ gram kütleye sahiptir) yanlıştır. Gazın kütlesi $4,4$ gramdır.

• Adım 4: N₂O gazındaki toplam atom sayısını hesaplayalım.

  Öncelikle $0,1$ mol N₂O gazının kaç tane molekül içerdiğini bulalım. Avogadro sayısı ($N_A$) $6,02 \times 10^{23}$'tür:

  Molekül sayısı $= n \times N_A = 0,1 \text{ mol} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ molekül/mol} = 6,02 \times 10^{22} \text{ tane N}_2\text{O molekülü}$

  Şimdi bir N₂O molekülünde kaç atom olduğunu bulalım:

  • $2$ tane N atomu
  • $1$ tane O atomu

  Toplamda bir N₂O molekülünde $2 + 1 = 3$ atom bulunur.

  Toplam atom sayısı $= \text{Molekül sayısı} \times \text{Bir moleküldeki atom sayısı}$

  Toplam atom sayısı $= 6,02 \times 10^{22} \times 3 = 18,06 \times 10^{22} \text{ tane atom}$

  Bu sayıyı bilimsel gösterim kurallarına uygun olarak yazarsak:

  Toplam atom sayısı $= 1,806 \times 10^{23} \text{ tane atom}$

  Bu durumda, III. ifade ($1,806 \times 10^{23}$ tane atom içerir) doğrudur.

• Sonuç:

  Yaptığımız hesaplamalara göre I. ve III. ifadeler doğru, II. ifade yanlıştır.

Cevap C seçeneğidir.