Esterler test çöz AYT Test 1

Bir esterin kütlece birleşme oranları: %54,5 C, %9,1 H, %36,4 O şeklindedir. Bu esterin molekül formülü nedir? (C:12, H:1, O:16)

A) C₂H₄O₂
B) C₃H₆O₂
C) C₄H₈O₂
D) C₅H₁₀O₂

Sevgili öğrenciler, bir bileşiğin kütlece birleşme oranları verildiğinde molekül formülünü bulmak için izlememiz gereken adımlar şunlardır:

• Adım 1: Kütleleri Belirleme

Öncelikle, bileşiğin kütlece yüzdelerini, her bir elementin 100 gramlık bir örnekteki kütlesi olarak kabul edelim. Bu, hesaplamalarımızı kolaylaştırır.

• Karbon (C) kütlesi: $54,5 \text{ g}$
• Hidrojen (H) kütlesi: $9,1 \text{ g}$
• Oksijen (O) kütlesi: $36,4 \text{ g}$
• Adım 2: Mol Sayılarını Hesaplama

Her bir elementin kütlesini, verilen atom kütlesine (mol kütlesine) bölerek mol sayısını bulalım. Bu, her bir elementten kaçar mol olduğunu gösterir.

• C mol sayısı: $54,5 \text{ g} / 12 \text{ g/mol} \approx 4,54 \text{ mol}$
• H mol sayısı: $9,1 \text{ g} / 1 \text{ g/mol} = 9,1 \text{ mol}$
• O mol sayısı: $36,4 \text{ g} / 16 \text{ g/mol} \approx 2,275 \text{ mol}$
• Adım 3: Basit Mol Oranlarını Bulma (Ampirik Formül)

Bulduğumuz mol sayıları arasında en basit tam sayı oranlarını elde etmek için, tüm mol sayılarını aralarındaki en küçük değere bölelim. Bu bize bileşiğin ampirik (basit) formülünü verir.

• En küçük mol sayısı $2,275 \text{ mol}$ (Oksijen).
• C oranı: $4,54 / 2,275 \approx 2$
• H oranı: $9,1 / 2,275 \approx 4$
• O oranı: $2,275 / 2,275 = 1$

Bu oranlara göre, bileşiğin ampirik formülü $C_2H_4O$ olarak bulunur.

• Adım 4: Molekül Formülünü Belirleme

Ampirik formül, bir bileşikteki atomların en basit tam sayı oranlarını gösterir. Molekül formülü ise bu ampirik formülün tam katıdır, yani $(C_2H_4O)_n$ şeklindedir.

Soruda bize bu bileşiğin bir "ester" olduğu bilgisi verilmiş. Esterler genellikle iki oksijen atomu ($O_2$) içerirler (örneğin, $R-COO-R'$ yapısı). Bizim ampirik formülümüz $C_2H_4O$ ise, molekül formülünde iki oksijen atomu olması için $n$ değerinin 2 olması gerekir. Çünkü $(C_2H_4O)_n$ formülünde oksijen atomu sayısı $1 \times n$ kadardır. Eğer $1 \times n = 2$ ise, $n=2$ olmalıdır.

$n=2$ değerini ampirik formülümüze uygulayalım:

• Molekül Formülü = $(C_2H_4O)_2 = C_{2 \times 2}H_{4 \times 2}O_{1 \times 2} = C_4H_8O_2$

Şimdi bu formülü seçeneklerle karşılaştıralım:

• A) $C_2H_4O_2$ (Ampirik formülü $CH_2O$)
• B) $C_3H_6O_2$ (Ampirik formülü $C_3H_6O_2$)
• C) $C_4H_8O_2$ (Ampirik formülü $C_2H_4O$)
• D) $C_5H_{10}O_2$ (Ampirik formülü $C_5H_{10}O_2$)

Gördüğümüz gibi, bulduğumuz molekül formülü $C_4H_8O_2$, C seçeneği ile tamamen uyuşmaktadır ve ampirik formülü de $C_2H_4O$'dur.

Cevap C seçeneğidir.