Organik bileşiklerin molekül (Gerçek) formülü nedir Test 1

Bir organik bileşiğin kütlece %40'ı karbon, %6,67'si hidrojen ve %53,33'ü oksijenden oluşmaktadır. Bileşiğin molekül kütlesi 180 g/mol olduğuna göre gerçek formülü aşağıdakilerden hangisidir? (C:12, H:1, O:16)

A) C₃H₄O₃
B) C₄H₈O₄
C) C₆H₁₂O₆
D) C₈H₁₆O₈

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir organik bileşiğin elementel yüzdelerini ve molekül kütlesini kullanarak gerçek (molekül) formülünü bulacağız. Bu tür soruları çözerken adım adım ilerlemek, doğru sonuca ulaşmanın en iyi yoludur. Haydi başlayalım!

• Adım 1: Bileşiğin Kütlesini Varsayalım ve Her Bir Elementin Kütlesini Bulalım.

  Genellikle, yüzdelerle çalışırken bileşiğin toplam kütlesini $100 \text{ g}$ olarak varsaymak işimizi kolaylaştırır. Bu durumda, her bir elementin kütlesi doğrudan yüzdesel değeri kadar olacaktır:

  • Karbon (C) kütlesi: $100 \text{ g} \times 0.40 = 40 \text{ g}$
  • Hidrojen (H) kütlesi: $100 \text{ g} \times 0.0667 = 6.67 \text{ g}$
  • Oksijen (O) kütlesi: $100 \text{ g} \times 0.5333 = 53.33 \text{ g}$
• Adım 2: Her Bir Elementin Mol Sayısını Hesaplayalım.

  Elementlerin kütlelerini atom kütlelerine (C:12, H:1, O:16) bölerek mol sayılarını buluruz:

  • Karbon (C) mol sayısı: $40 \text{ g} / 12 \text{ g/mol} \approx 3.33 \text{ mol}$
  • Hidrojen (H) mol sayısı: $6.67 \text{ g} / 1 \text{ g/mol} \approx 6.67 \text{ mol}$
  • Oksijen (O) mol sayısı: $53.33 \text{ g} / 16 \text{ g/mol} \approx 3.33 \text{ mol}$
• Adım 3: Basit Formülü (Ampirik Formülü) Bulalım.

  Bulduğumuz mol sayılarını en küçük tam sayı oranına çevirmek için, hepsini en küçük mol sayısına böleriz. En küçük mol sayısı $3.33 \text{ mol}$'dür.

  • C için oran: $3.33 / 3.33 = 1$
  • H için oran: $6.67 / 3.33 \approx 2$
  • O için oran: $3.33 / 3.33 = 1$

  Buna göre, bileşiğin basit formülü (ampirik formülü) $CH_2O$'dur.

• Adım 4: Basit Formül Kütlesini Hesaplayalım.

  Basit formülümüz $CH_2O$ olduğuna göre, bu formülün kütlesini hesaplayalım:

  • C: $1 \times 12 = 12$
  • H: $2 \times 1 = 2$
  • O: $1 \times 16 = 16$
  • Toplam Basit Formül Kütlesi: $12 + 2 + 16 = 30 \text{ g/mol}$
• Adım 5: Gerçek Formülü (Molekül Formülünü) Bulalım.

  Bize bileşiğin molekül kütlesi $180 \text{ g/mol}$ olarak verilmişti. Gerçek formül, basit formülün tam sayı katıdır. Bu katı ($n$) bulmak için molekül kütlesini basit formül kütlesine böleriz:

  • $n = \text{Molekül Kütlesi} / \text{Basit Formül Kütlesi}$
  • $n = 180 \text{ g/mol} / 30 \text{ g/mol} = 6$

  Şimdi, basit formülümüzdeki ($CH_2O$) her bir elementin alt indisini $n=6$ ile çarparak gerçek formülü bulalım:

  • C: $1 \times 6 = 6$
  • H: $2 \times 6 = 12$
  • O: $1 \times 6 = 6$

  Buna göre, bileşiğin gerçek formülü $C_6H_{12}O_6$'dır.

• Adım 6: Seçeneklerle Karşılaştıralım.

  Bulduğumuz $C_6H_{12}O_6$ formülü, seçeneklerdeki C şıkkı ile eşleşmektedir.

Cevap C seçeneğidir.