Organik bir bileşiğin 3 gramı yakıldığında 8,8 gr CO₂ ve 5,4 gr H₂O oluşmaktadır. Buna göre bu bileşiğin basit formülü nedir? (H: 1, O: 16, C: 12)
Cevap:
Bu soruyu çözmek için, yanma sonucunda oluşan CO₂ ve H₂O miktarlarından yola çıkarak bileşikteki karbon, hidrojen ve oksijen miktarını hesaplayacağız. Sonrasında bu elementlerin mol sayılarını bulup basit formülü belirleyeceğiz.
Adım 1: Karbonun (C) Miktarını Hesaplama
CO₂’nin molekül ağırlığı: C = 12, O = 16, dolayısıyla CO₂= 12 + (2 \times 16) = 44.
- 8,8 gr CO₂ içinde ne kadar \textbf{C} vardır?
- \dfrac{12}{44} çarpı 8,8 gr = 2,4 gr \textbf{C}.
Adım 2: Hidrojenin (H) Miktarını Hesaplama
H₂O’nun molekül ağırlığı: H = 1, O = 16, dolayısıyla H₂O = (2 \times 1) + 16 = 18.
- 5,4 gr H₂O içinde ne kadar \textbf{H} vardır?
- \dfrac{2}{18} çarpı 5,4 gr = 0,6 gr \textbf{H}.
Adım 3: Oksijenin (O) Miktarını Hesaplama
Toplam 3 gr bileşikte vurulan karbon ve hidrojenin toplamı: 2,4 gr (C) + 0,6 gr (H) = 3,0 gr.
Oksijen çoğunlukla bileşiğin kütlesinde künt bulunan elementtir. Bunu da hesaplayalım:
- Oksijen kütlesi: 3 gr - (2,4 gr C + 0,6 gr H) = 0 gr O.
Adım 4: Mol Sayılarını Hesaplama
- C atomlarının mol sayısı: \dfrac{2,4 \text{ gr}}{12 \text{ gr/mol}} = 0,2 \text{ mol}.
- H atomlarının mol sayısı: \dfrac{0,6 \text{ gr}}{1 \text{ gr/mol}} = 0,6 \text{ mol}.
- O atomlarının mol sayısı: \dfrac{0 \text{ gr}}{16 \text{ gr/mol}} = 0 \text{ mol}.
Adım 5: Basit Formülü Belirleme
Karbon, hidrojen ve oksijen oranlarını mol sayıları oranıyla elde ederiz.
- C: 0,2 mol
- H: 0,6 mol
- O: 0 mol
Oranları en küçük tam sayılarla elde etmek için hepsini 0,2’ye böleriz:
- C: 0,2 / 0,2 = 1
- H: 0,6 / 0,2 = 3
- O: 0 / 0,2 = 0
Bu durumda, bileşiğin basit formülü \text{CH}_3 olacaktır.