Organik bileşiklerin basit (Kaba) formülü nedir Test 1

Kütlece %85,7 karbon ve %14,3 hidrojen içeren bir organik bileşiğin 0,5 molü 28 gramdır. Bu bileşiğin basit formülü aşağıdakilerden hangisidir? (C:12, H:1)

A) CH₂
B) C₂H₄
C) C₃H₆
D) C₄H₈

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir organik bileşiğin kütlece yüzdelerini ve belirli bir miktarının kütlesini kullanarak basit formülünü bulacağız. Adım adım ilerleyelim:

• Adım 1: Bileşiğin Mol Kütlesini (Molekül Ağırlığını) Bulalım.
• Bize 0,5 mol bileşiğin 28 gram olduğu verilmiş. 1 mol bileşiğin kaç gram olduğunu (yani mol kütlesini) bulalım:
• $0,5 \text{ mol} \rightarrow 28 \text{ gram}$
• $1 \text{ mol} \rightarrow X \text{ gram}$
• İçler dışlar çarpımı yaparak $X$ değerini buluruz:
• $X = \frac{1 \text{ mol} \times 28 \text{ gram}}{0,5 \text{ mol}} = 56 \text{ gram/mol}$
• Demek ki bileşiğimizin mol kütlesi $56 \text{ g/mol}$'dür.
• Adım 2: Bileşikteki Elementlerin Mol Oranlarını Bulalım (Basit Formül İçin İlk Adım).
• Bileşiğin kütlece %85,7 karbon (C) ve %14,3 hidrojen (H) içerdiği belirtilmiş.
• Basit formülü bulmak için, 100 gramlık bir bileşik örneği olduğunu varsayalım:
• Karbon kütlesi: $100 \text{ g} \times 0,857 = 85,7 \text{ g}$
• Hidrojen kütlesi: $100 \text{ g} \times 0,143 = 14,3 \text{ g}$
• Şimdi bu kütleleri mol sayılarına çevirelim (C:12, H:1):
• Karbon mol sayısı ($n_C$): $n_C = \frac{85,7 \text{ g}}{12 \text{ g/mol}} \approx 7,14 \text{ mol}$
• Hidrojen mol sayısı ($n_H$): $n_H = \frac{14,3 \text{ g}}{1 \text{ g/mol}} = 14,3 \text{ mol}$
• Adım 3: En Basit Tam Sayı Oranını Bulalım (Basit Formül).
• Bulduğumuz mol sayılarını en küçük mol sayısına bölerek en basit tam sayı oranını elde ederiz:
• En küçük mol sayısı $7,14 \text{ mol}$'dür.
• Karbon için oran: $\frac{7,14}{7,14} = 1$
• Hidrojen için oran: $\frac{14,3}{7,14} \approx 2$
• Bu oranlara göre bileşiğin basit formülü $CH_2$'dir.
• Adım 4: Basit Formülün Mol Kütlesini Hesaplayalım.
• Basit formülümüz $CH_2$ olduğuna göre, bu formülün mol kütlesini hesaplayalım:
• $M_{CH_2} = (1 \times \text{C atom ağırlığı}) + (2 \times \text{H atom ağırlığı})$
• $M_{CH_2} = (1 \times 12) + (2 \times 1) = 12 + 2 = 14 \text{ g/mol}$
• Adım 5: Basit Formül ile Gerçek Mol Kütlesini Karşılaştıralım.
• Bileşiğin gerçek mol kütlesini Adım 1'de $56 \text{ g/mol}$ olarak bulmuştuk.
• Basit formülün mol kütlesi ise $14 \text{ g/mol}$'dür.
• Molekül formülü, basit formülün $n$ katı şeklindedir, yani $(CH_2)_n$.
• Bu durumda, $n \times (\text{Basit Formül Mol Kütlesi}) = \text{Gerçek Mol Kütlesi}$ olmalıdır.
• $n \times 14 = 56$
• $n = \frac{56}{14} = 4$
• Bu $n$ değeri, molekül formülünün basit formülün 4 katı olduğunu gösterir. Yani bileşiğin molekül formülü $(CH_2)_4 = C_4H_8$'dir.
• Adım 6: Sorunun Cevabını Belirleyelim.
• Soru bize bileşiğin basit formülünü sormaktadır. Basit formül, bir bileşikteki atomların en küçük tam sayılarla ifade edilmiş oranıdır.
• Biz Adım 3'te basit formülü $CH_2$ olarak bulmuştuk.
• Molekül formülü $C_4H_8$ olsa bile, bu formülün en basit hali $CH_2$'dir (indisleri 4'e böldüğümüzde).

Cevap A seçeneğidir.