Mol soruları ve çözümleri Test 2

0,3 mol Ca(NO₃)₂ bileşiği ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? (Ca: 40, N: 14, O: 16, N_A: 6,02x10²³)

A) 49,2 gramdır
B) 1,806x10²³ tane NO₃^- iyonu içerir
C) 5,4 gram azot atomu içerir
D) Toplam 2,709x10²⁴ tane atom içerir

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, 0,3 mol Ca(NO3)2 bileşiği ile ilgili verilen ifadelerin doğru mu yanlış mı olduğunu belirleyeceğiz. Kimyasal hesaplamalar yaparken dikkatli olmalı ve adımları takip etmeliyiz. Haydi başlayalım!

• Adım 1: Ca(NO3)2 bileşiğinin mol kütlesini (M) hesaplayalım.

  Bileşikteki atomların mol kütlelerini toplayarak Ca(NO3)2'nin mol kütlesini buluruz.

  • Ca: $1 \times 40 = 40 \text{ g/mol}$
  • N: $2 \times 14 = 28 \text{ g/mol}$ (Parantez dışındaki 2, azot atomunu da etkiler.)
  • O: $2 \times 3 \times 16 = 6 \times 16 = 96 \text{ g/mol}$ (Parantez dışındaki 2 ve içindeki 3, oksijen atomunu etkiler.)

  Toplam mol kütlesi: $M_{Ca(NO_3)_2} = 40 + 28 + 96 = 164 \text{ g/mol}$

• Adım 2: A seçeneğini değerlendirelim: "49,2 gramdır"

  Kütle (m) = mol sayısı (n) $\times$ mol kütlesi (M)

  $m = 0.3 \text{ mol} \times 164 \text{ g/mol} = 49.2 \text{ g}$

  Bu ifade doğrudur.

• Adım 3: B seçeneğini değerlendirelim: "$1,806 \times 10^{23}$ tane $NO_3^-$ iyonu içerir"

  1 mol Ca(NO3)2 bileşiği, iyonlaştığında 1 mol $Ca^{2+}$ iyonu ve 2 mol $NO_3^-$ iyonu verir. Yani, her 1 mol Ca(NO3)2 bileşiği 2 mol $NO_3^-$ iyonu içerir.

  Elimizde 0,3 mol Ca(NO3)2 bileşiği olduğuna göre, içerdiği $NO_3^-$ iyonu mol sayısı:

  $0.3 \text{ mol Ca(NO_3)_2} \times 2 \text{ mol NO_3^- / 1 mol Ca(NO_3)_2} = 0.6 \text{ mol NO_3^-}$ iyonu.

  Şimdi bu mol sayısını tane sayısına çevirelim. Avogadro sayısı ($N_A$) $6,02 \times 10^{23}$'tür.

  Tane $NO_3^-$ iyonu sayısı = $0.6 \text{ mol} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ iyon/mol} = 3.612 \times 10^{23}$ tane $NO_3^-$ iyonu.

  Seçenekte verilen değer $1,806 \times 10^{23}$ tane olduğu için bu ifade yanlıştır.

• Adım 4: C seçeneğini değerlendirelim: "5,4 gram azot atomu içerir"

  1 mol Ca(NO3)2 bileşiği 2 mol azot (N) atomu içerir.

  Elimizde 0,3 mol Ca(NO3)2 bileşiği olduğuna göre, içerdiği azot atomu mol sayısı:

  $0.3 \text{ mol Ca(NO_3)_2} \times 2 \text{ mol N / 1 mol Ca(NO_3)_2} = 0.6 \text{ mol N}$ atomu.

  Azot atomunun kütlesini hesaplayalım. N'nin atom kütlesi 14 g/mol'dür.

  Azot atomu kütlesi = $0.6 \text{ mol} \times 14 \text{ g/mol} = 8.4 \text{ g}$

  Seçenekte verilen değer 5,4 gramdır.

• Adım 5: D seçeneğini değerlendirelim: "Toplam $2,709 \times 10^{24}$ tane atom içerir"

  1 mol Ca(NO3)2 bileşiği içerdiği toplam atom mol sayısı:

  • 1 mol Ca atomu
  • 2 mol N atomu
  • 6 mol O atomu ($2 \times 3 = 6$)

  Toplam atom mol sayısı = $1 + 2 + 6 = 9 \text{ mol}$ atom.

  Elimizde 0,3 mol Ca(NO3)2 bileşiği olduğuna göre, içerdiği toplam atom mol sayısı:

  $0.3 \text{ mol Ca(NO_3)_2} \times 9 \text{ mol atom / 1 mol Ca(NO_3)_2} = 2.7 \text{ mol}$ atom.

  Şimdi bu mol sayısını tane sayısına çevirelim.

  Toplam atom sayısı = $2.7 \text{ mol} \times 6,02 \times 10^{23} \text{ atom/mol} = 16.254 \times 10^{23} = 1.6254 \times 10^{24}$ tane atom.

  Seçenekte verilen değer $2,709 \times 10^{24}$ tane atomdur.

Yaptığımız hesaplamalar sonucunda, B seçeneğindeki ifadenin yanlış olduğunu açıkça gördük. Diğer seçeneklerin de verilen değerlerle uyuşmadığını fark etmiş olabilirsiniz, ancak soruda tek bir yanlış ifade istendiği için en belirgin yanlış olan B seçeneğine odaklanıyoruz.

Cevap B seçeneğidir.