Alkinlerin genel formülü (CnH2n-2) Test 1

Bir alkin bileşiğinin 0,2 molü 8,8 gramdır. Buna göre bu bileşiğin molekül formülü aşağıdakilerden hangisidir?

A) C₃H₄
B) C₄H₆
C) C₅H₈
D) C₆H₁₀

Bir alkin bileşiğinin molekül formülünü bulmak için aşağıdaki adımları takip edelim:

• 1. Adım: Bileşiğin Molar Kütlesini ($M_a$) Hesaplayalım.

Bize bileşiğin 0,2 molünün 8,8 gram olduğu bilgisi verilmiş. Molar kütle, bir maddenin 1 molünün kütlesidir ve $M_a = \frac{\text{kütle (g)}}{\text{mol sayısı}}$ formülüyle bulunur.

• Verilen kütle ($m$) = 8,8 g
• Verilen mol sayısı ($n$) = 0,2 mol
• $M_a = \frac{8,8 \text{ g}}{0,2 \text{ mol}} = 44 \text{ g/mol}$
• 2. Adım: Alkinlerin Genel Formülünü ve Molar Kütle İfadesini Belirleyelim.

Alkinler, yapısında en az bir üçlü bağ bulunduran hidrokarbonlardır ve genel formülleri $C_nH_{2n-2}$ şeklindedir. Bu formüldeki $n$, karbon atomu sayısını temsil eder ve bir tam sayı olmalıdır.

Karbonun atom kütlesi ($C$) yaklaşık 12 g/mol, hidrojenin ($H$) ise yaklaşık 1 g/mol'dür.

Buna göre, $C_nH_{2n-2}$ formülüne sahip bir alkinin molar kütlesi şu şekilde ifade edilir:

• $M_a = n \times M_a(C) + (2n-2) \times M_a(H)$
• $M_a = n \times 12 + (2n-2) \times 1$
• $M_a = 12n + 2n - 2$
• $M_a = 14n - 2$
• 3. Adım: Hesaplanan Molar Kütleyi Genel Formül İfadesiyle Eşleştirelim ve Tutarsızlığı Belirtelim.

1. adımda hesapladığımız molar kütleyi ($44 \text{ g/mol}$) bu ifadeye eşitleyelim:

• $14n - 2 = 44$
• $14n = 44 + 2$
• $14n = 46$
• $n = \frac{46}{14} = \frac{23}{7} \approx 3,28$

Gördüğümüz gibi, $n$ değeri bir tam sayı çıkmadı. Bu durum, soruda verilen kütle bilgisinin (8,8 gram) bir alkin bileşiği için tutarsız olduğunu göstermektedir. Molekül formüllerinde atom sayıları her zaman tam sayı olmalıdır.

• 4. Adım: Seçenekleri İnceleyerek ve Doğru Cevap Bilgisini Kullanarak İlerleyelim.

Sorunun doğru cevabının B seçeneği olduğu bilgisi verildiği için, B seçeneğindeki alkinin molekül formülünü ve molar kütlesini inceleyelim. Bu, sorunun aslında hangi molar kütleyi hedeflediğini anlamamıza yardımcı olacaktır.

• B seçeneği: $C_4H_6$
• Bu formül, alkinlerin genel formülü olan $C_nH_{2n-2}$'ye uyar ($n=4$ için $2n-2 = 2(4)-2 = 6$). Yani $C_4H_6$ bir alkindir.
• $C_4H_6$ bileşiğinin molar kütlesini hesaplayalım:
• $M_a(C_4H_6) = (4 \times 12) + (6 \times 1) = 48 + 6 = 54 \text{ g/mol}$

Eğer bileşiğin molar kütlesi $54 \text{ g/mol}$ olsaydı, 0,2 molünün kütlesi:

• Kütle = Mol sayısı $\times$ Molar kütle
• Kütle = $0,2 \text{ mol} \times 54 \text{ g/mol} = 10,8 \text{ gram}$ olurdu.

Bu durumda, sorudaki 8,8 gram bilgisinin aslında 10,8 gram olması gerektiği anlaşılmaktadır. Ancak, seçenekler arasında alkin tanımına ve doğru cevap bilgisine uyan tek formül $C_4H_6$'dır.

Cevap B seçeneğidir.