Normal koşullarda 0,5 mol N₂ gazı ile 16 gram CH₄ gazının toplam hacmi kaç litredir? (N:14, C:12, H:1)
A) 11,2
B) 22,4
C) 33,6
D) 44,8
Bu soruyu çözmek için, normal koşullarda (NK) gazların hacimlerini nasıl hesapladığımızı hatırlamamız gerekiyor. Normal koşullar altında, $1$ mol ideal gaz $22.4$ litre hacim kaplar.
- Adım 1: N₂ gazının hacmini hesaplayalım.
- N₂ gazının mol sayısı zaten verilmiş: $0.5$ mol.
- Normal koşullarda $1$ mol gaz $22.4$ litre hacim kapladığına göre, $0.5$ mol N₂ gazının hacmi:
- Hacim (N₂) = $0.5 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} = 11.2 \text{ L}$
- Adım 2: CH₄ gazının mol sayısını hesaplayalım.
- CH₄ gazının kütlesi $16$ gram olarak verilmiş. Hacmini bulabilmek için öncelikle mol sayısını bulmalıyız.
- Bunun için CH₄ gazının molar kütlesini (molekül ağırlığını) hesaplamalıyız. (Verilen atom ağırlıkları: N:14, C:12, H:1)
- Molar Kütle (CH₄) = $(1 \times \text{C}) + (4 \times \text{H}) = (1 \times 12) + (4 \times 1) = 12 + 4 = 16 \text{ g/mol}$
- Şimdi mol sayısını hesaplayalım:
- Mol Sayısı (CH₄) = $\frac{\text{Kütle}}{\text{Molar Kütle}} = \frac{16 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 1 \text{ mol}$
- Adım 3: CH₄ gazının hacmini hesaplayalım.
- CH₄ gazının mol sayısını $1$ mol olarak bulduk.
- Normal koşullarda $1$ mol gaz $22.4$ litre hacim kapladığına göre, $1$ mol CH₄ gazının hacmi:
- Hacim (CH₄) = $1 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} = 22.4 \text{ L}$
- Adım 4: Toplam hacmi hesaplayalım.
- Toplam hacim, N₂ gazının hacmi ile CH₄ gazının hacminin toplamıdır.
- Toplam Hacim = Hacim (N₂) + Hacim (CH₄)
- Toplam Hacim = $11.2 \text{ L} + 22.4 \text{ L} = 33.6 \text{ L}$
Bu durumda, normal koşullarda $0.5$ mol N₂ gazı ile $16$ gram CH₄ gazının toplam hacmi $33.6$ litredir.
Cevap C seçeneğidir.
