Normal koşullarda 6,72 litre hacim kaplayan CO gazı için:
I. 0,3 mol'dür
II. 8,4 gramdır
III. 1,806×10²³ tane molekül içerir
Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? (C:12, O:16)
Bu soruyu çözmek için öncelikle normal koşulların (NK) ne anlama geldiğini ve CO gazının mol kütlesini bilmemiz gerekiyor. Ardından verilen hacimden yola çıkarak mol sayısını, kütleyi ve molekül sayısını adım adım hesaplayarak her bir ifadenin doğruluğunu kontrol edeceğiz.
Normal koşullar ($0^\circ \text{C}$ sıcaklık ve $1 \text{ atm}$ basınç) altında, $1 \text{ mol}$ ideal gaz $22.4 \text{ litre}$ hacim kaplar. Bu bilgi, gazın mol sayısını bulmak için temel referans noktamızdır.
CO gazının mol kütlesini ($M_{CO}$) hesaplayalım. Bunun için karbon (C) ve oksijen (O) atomlarının mol kütlelerini kullanacağız:
Karbon (C) atomunun mol kütlesi: $12 \text{ g/mol}$
Oksijen (O) atomunun mol kütlesi: $16 \text{ g/mol}$
$M_{CO} = M_C + M_O = 12 \text{ g/mol} + 16 \text{ g/mol} = 28 \text{ g/mol}$
Normal koşullarda $1 \text{ mol}$ gaz $22.4 \text{ litre}$ hacim kapladığına göre, $6.72 \text{ litre}$ hacim kaplayan CO gazının mol sayısını ($n$) aşağıdaki formülle bulabiliriz:
$n = \frac{\text{Verilen Hacim}}{\text{Molar Hacim}} = \frac{6.72 \text{ L}}{22.4 \text{ L/mol}} = 0.3 \text{ mol}$
Bu durumda, birinci ifade doğrudur.
Mol sayısını ($n = 0.3 \text{ mol}$) ve CO gazının mol kütlesini ($M_{CO} = 28 \text{ g/mol}$) bildiğimize göre, kütleyi ($m$) aşağıdaki formülle hesaplayabiliriz:
$m = n \times M_{CO} = 0.3 \text{ mol} \times 28 \text{ g/mol} = 8.4 \text{ gram}$
Bu durumda, ikinci ifade de doğrudur.
Avogadro sayısı ($N_A$), $1 \text{ mol}$ maddedeki tanecik sayısını ifade eder ve değeri yaklaşık $6.02 \times 10^{23}$'tür. $0.3 \text{ mol}$ CO gazındaki molekül sayısını bulmak için mol sayısını Avogadro sayısı ile çarparız:
Molekül sayısı $= n \times N_A = 0.3 \text{ mol} \times 6.02 \times 10^{23} \text{ molekül/mol} = 1.806 \times 10^{23} \text{ tane molekül}$
Bu durumda, üçüncü ifade de doğrudur.
Yapılan hesaplamalar sonucunda I, II ve III numaralı ifadelerin hepsi doğru bulunmuştur.
Cevap D seçeneğidir.
