0,4 mol X2O3 bileşiği 36 gram olduğuna göre, X elementinin atom kütlesi kaç gram/mol'dür? (O:16)
A) 14Sevgili öğrenciler, bu soruda bir bileşiğin mol sayısı ve kütlesi verilmiş. Bu bilgilerden yola çıkarak bileşiği oluşturan elementlerden birinin atom kütlesini bulacağız. Adım adım ilerleyelim:
Bir maddenin mol sayısı ($n$), kütlesi ($m$) ve mol kütlesi ($M$) arasında $n = \frac{m}{M}$ veya $M = \frac{m}{n}$ şeklinde bir ilişki vardır. Soruda bize 0,4 mol X$_{2}$O$_{3}$ bileşiğinin 36 gram olduğu verilmiş. Bu bilgiyi kullanarak X$_{2}$O$_{3}$ bileşiğinin mol kütlesini bulabiliriz.
$M_{X_2O_3} = \frac{\text{Kütle (g)}}{\text{Mol Sayısı (mol)}}$
$M_{X_2O_3} = \frac{36 \text{ g}}{0,4 \text{ mol}}$
$M_{X_2O_3} = 90 \text{ g/mol}$
Demek ki, X$_{2}$O$_{3}$ bileşiğinin 1 molü 90 gramdır.
X$_{2}$O$_{3}$ bileşiği, 2 tane X atomu ve 3 tane O atomundan oluşur. Bu durumda, bileşiğin toplam mol kütlesi, bu atomların atom kütlelerinin toplamına eşittir.
$M_{X_2O_3} = (2 \times M_X) + (3 \times M_O)$
Burada $M_X$, X elementinin atom kütlesini ve $M_O$, O elementinin atom kütlesini temsil eder. Soruda Oksijenin (O) atom kütlesi 16 g/mol olarak verilmiştir.
Şimdi bulduğumuz değerleri ve verilen bilgiyi denklemde yerine koyalım:
$90 \text{ g/mol} = (2 \times M_X) + (3 \times 16 \text{ g/mol})$
$90 = 2M_X + 48$
Denklemi $M_X$ için çözelim:
$90 - 48 = 2M_X$
$42 = 2M_X$
$M_X = \frac{42}{2}$
$M_X = 21 \text{ g/mol}$
Buna göre, X elementinin atom kütlesi 21 g/mol'dür.
Cevap B seçeneğidir.