Kimyanın Temel Kanunları ve Kimyasal Hesaplamalar → 2. Bölüm

Dersin Özellikleri:

• Seviye: Hiç Bilmeyenler İçin
• Süre: 40 dakika
• Gerekli Bilgiler:
  • Kimyanın Sembolik Dili
  • Matematik: Sayılar, Üslü İfadeler, Oran Orantı
• Öğretmen:
  • Gökalp AY

Anlatılacak Başlıklar*:

• Mol Kavramı
  • Sayısından Mol Sayısına
  • Kütlesinden Mol Sayısına
  • Hacminden Mol Sayısına
  • İzotop Atomların Ortalama Atom Kütleleri

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

Mol Kavramı Nedir?

• Atomların ve moleküllerin sayısını hesaplamak için geliştirilmiş bir kavramdır.

Avogadro Sayısı (N_A)

• 6,02×10²³ sayısıdır.
• Sembolleri:
  • N
  • N₀
  • N_A
• N_A = 6,02×10²³

• Avogadro sayısı kadar gelen her şey 1 moldür.

Mol Sayısı

• Sembolü, “n” harfidir.
• Birimi “mol” kelimesidir.
  • n = 2 mol (2 mol madde demektir.)
  • n_armut = 0,2 mol (0,2 mol armut demektir.)
  • n_Fe = 0,5 mol (0,5 mol Demir atomu demektir.)
  • n_H2O = 0,2 mol (0,2 mol H₂O molekülü demektir.)

Formül:

Orantısı:

1 mol olan her şey 6,02×10²³ tanedir.

• 1 mol akıllı bileklik de
• 1 mol öğrenci de
• 1 mol Ca atomu de
• 1 mol H₂O molekülü de
  • 6,02×10²³ tanedir.
  • N_A tanedir.

• 2 mol akıllı bileklik de
• 2 mol öğrenci de
• 2 mol Ca atomu de
• 2 mol H₂O molekülü de
  • 12,04×10²³ tanedir.
  • 2N_A tanedir.

• 0,5 mol akıllı bileklik de
• 0,5 mol öğrenci de
• 0,5 mol Ca atomu de
• 0,5 mol H₂O molekülü de:
  • 3,01×10²³ tanedir.
  • 0,5N_A tanedir.

Örnek:

18,06×10²³ tane Fe atomu kaç moldür?

Örnek:

Bir balonun içinde 0,1 mol H_2(g) molekülü vardır.

Buna göre, bu balonda kaç tane H_2(g) molekülü vardır?

Örnek:

3N_A tane Hidrojen (H) atomu kaç mol gelir?

Mesela:

Örnek:

5 mol H₂O (su) molekülünde toplam kaç mol atom vardır?

Örnek:

3 mol CO₂ bileşiğinde kaç tane Oksijen (O) atomu vardır? (N_A = 6.10²³)

Mesela:

Örnek:

Toplamda 0,6 mol Hidrojen (H) atomuna sahip H₂O (su) molekülleri kaç moldür?

Formül:

• n: Mol sayısı
• m: Kütle (gram)
• M_A: Mol ağırlığı

Orantısı:

1 mol kimyasal tür M_A kadar gramdır.
veya
1 tane kimyasal tür M_A kadar akb gelir.

M_A: Mol Ağırlığı

• Toplam bağıl atom kütlesidir.

Bağıl Atom Kütlesi

• Bir atomun, ¹²C izotopuna kıyasla ölçülen kütlesidir.
  • ¹²C izotopunun kütlesi, tam olarak, 12,00 akb kabul edilmiştir.
  • 1 akb; ¹²C atomunun kütlesinin 12’de biridir.
• Bağıl atom kütleleri sorunun sonunda parantez içinde verilir.

1 g = 6,02×10²³ akb

• 1 tane He atomunun kütlesi: 4 akb
• 5 tane He atomunun kütlesi: 20 akb
• 10 tane He atomunun kütlesi: 20 akb

• 1 mol He atomunun kütlesi: 4 g
• 5 mol He atomunun kütlesi: 20 g
• 10 mol He atomunun kütlesi: 40 g

• 1 tane H₂O atomunun kütlesi:
• 5 tane H₂O atomunun kütlesi:
• 10 tane H₂O atomunun kütlesi:

• 1 mol H₂O atomunun kütlesi:
• 5 mol H₂O atomunun kütlesi:
• 10 mol H₂O atomunun kütlesi:

Örnek:

C₂H₅OH bileşiğinin mol kütlesi 46 ise, bu bileşikteki Karbon atomunun bağıl atom kütlesi kaçtır? (H:1, O:16)

Örnek:

112 gram Fe (Demir) elementi kaç mol gelir? (Fe: 56 g/mol)

Örnek:

22 gram CO₂ (Karbon dioksit) gazı kaç mol gelir? (C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)

Örnek:

5 mol H₂O bileşiği kaç gram gelir? (H₂O: 18 g/mol)

Örnek:

3 mol H₂SO₄ bileşiği kaç gramdır? (H:1 g/mol, S:32 g/mol, O:16 g/mol)

Örnek:

3 mol H₂SO₄ bileşiğinde kaç gram H elementi vardır? (H:1 g/mol)

Örnek:

12,8 gram Oksijen elementi içeren H₂SO₄ bileşiği kaç mol gelir? (O:16 g/mol)

Örnek:

12 tane H₂O molekülü kaç akb gelir? (H: 1 g/mol, O: 16 g/mol)

Örnek:

112 gram Fe (Demir) elementi kaç akb gelir?

Örnek:

0,5 mol CO₂ (Karbon dioksit) gazı kaç akb gelir? (C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)

Örnek:

I) 10 tane O₂ molekülü
II) 10 tane atom içeren O₂ molekülü
III) 10 mol O₂ molekülü
IV) 32 akb O₂ molekülü

Yukarıda verilen maddeleri, kütlelerine göre sıralayınız. (O: 16 g/mol)

Formül:

• Formülde:
  • V: Hacim (Litre olarak)
  • n: Mol sayısı demektir.

Orantısı:

NŞA 1 mol gaz 22,4 Litre hacim kaplar.

• NŞA:
  • Normal şartlar altında demektir.
  • 0^oC de ve 1 atm basınç yapan her gaz normal koşullarda sayılır.

Örnek:

NŞA 11,2 Litre hacim kaplayan CH₄ gazı kaç mol gelir?

Örnek:

6,4 gram O_2(g) normal koşullarda kaç Litre gelir?(O: 16 g/mol)

Örnek:

Toplam 0,5.N_A tane atom içere CH₄ (metan) gazı normal koşullarda kaç Litre hacim kaplar?

• Oda koşullarında:
  • Gazın basıncı 1 atm, sıcaklığı 25 ^oC değerindedir.
  • 1 mol gaz 24,5 Litre gelir.
  • Oda koşullarındaki bir gazın mol sayısı için, aşağıdaki formül kullanılabilir:

1 mol gaz 24,5 L hacim kaplar.

veya

• Aşağıdaki ifadelerin hepsi mol sayısı yerine kullanılabilir:
  • Formül-gram: İyonik bileşiklerin mol sayısı demektir.
  • İyon-gram: İyonların mol sayısı demektir.
  • Molekül-gram: Kovalent bileşiklerin mol sayısı demektir.
  • Atom-gram: Atomların mol sayısı demektir.

Mesela:

• 2 molekül-gram H₂O demek
  • 2 mol H₂O demektir.
• 3 iyon-gram Na⁺ demek
  • 3 mol Na⁺ iyonu demektir.
• 4 atom-gram Fe demek
  • 4 mol Fe atomu veya elementi demektir.
• 5 formül-gram NaCl demek
  • 5 mol NaCl demektir.

Örnek:

I) CH₄
II) C₂H₄
III) C₃H₈

Yukarıdaki bileşiklerin her birinden bir miktar örnek alınıyor. Daha sonra, örneklerin üçünün de, eşit sayıda Hidrojen (H) atomu içerdiği anlaşılıyor.

Buna göre, bu üç bileşikten alınan örneklerin, kütleleri arasındaki ilişki, hangi seçenekte doğru olarak verilmiştir?

• Proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı olan atomlara izotop atomlar denir.
• İzotop atomların:
  • Fiziksel özellikleri farklıdır.
  • Kimyasal özellikleri aynıdır.
  • Tabiattaki bollukları farklıdır.

Örnek:

Bakır (Cu) elementinin iki izotopundan, ⁶³Cu doğada %80 oranında, ⁶⁵Cu doğada %20 oranında bulunmaktadır.

Cu atomunun ortalama atom kütlesini (OAK) bulunuz.