Mol Kütlesi Bulma ve X’in Atom Kütlesi
Sorunun Açıklaması:
Tepkime: 2XH₃ + O₂ → 3H₂O + XO
Verilenler:
- XH₃ miktarı: 6,8 gram
- Oluşan su miktarı: 10,8 gram
- Bilinen atom kütleleri:
- H (hidrojen): 1 g/mol
- O (oksijen): 16 g/mol
Amaç: X’in atom kütlesini bulmak.
Adım Adım Çözüm
1. Tepkimeyi ve Su Molekülünü İnceleme
Su (H₂O) molekül ağırlığını hesaplayalım:
- 2 tane H (hidrojen) atomu: (2 \times 1 = 2 , \text{g/mol})
- 1 tane O (oksijen) atomu: (16 , \text{g/mol})
Toplam su mol kütlesi:
\text{H₂O} = 2 + 16 = 18 \, \text{g/mol}
2. Tepkime Stoikiyometrisi
- 2 mol XH₃ → 3 mol H₂O
Yani, XH₃ molekülünün kütlesi ile oluşan su kütlesi arasında bir oran vardır.
3. Mol Sayıları Üzerinden XH₃ Molekülünü İnceleme
Su (H₂O)'nun toplam gramı verilmiş: 10,8 g
Her H₂O molekülü için kütle:
H₂O = 18 \, \text{g/mol}
Su mol sayısını bulalım:
\text{Mol sayısı} = \frac{\text{kütle}}{\text{mol kütlesi}} = \frac{10,8}{18} = 0,6 \, \text{mol H₂O}
4. Mol Oranından XH₃’ün Mol Sayısı
Tepkime denklemine göre:
2 mol XH₃ → 3 mol H₂O
Orantıyı kullanalım:
\text{Mol XH₃} = \frac{2}{3} \times \text{Mol H₂O} = \frac{2}{3} \times 0,6 = 0,4 \, \text{mol XH₃}
5. XH₃ Molekül Ağırlığını Hesaplama
XH₃ toplam gramı verilmiş: 6,8 gram
Mol başına kütleyi bulalım:
\text{Mol kütlesi} = \frac{\text{kütle}}{\text{mol sayısı}} = \frac{6,8}{0,4} = 17 \, \text{g/mol XH₃}
6. X’in Atom Kütlesini Bulma
XH₃ molekülü, X + 3H’den oluşur:
- XH₃ mol kütlesi: 17 g/mol
- 3 adet H atomu: (3 \times 1 = 3 , \text{g/mol})
X’in mol kütlesi:
XH₃ = X + 3 \times H
X = 17 - 3
X = 14 \, \text{g/mol}
Sonuç
X’in atom kütlesi: 14 g/mol
Özet Tablo
| Veri | Hesaplama | Sonuç |
|---|---|---|
| Su molekül kütlesi | (H₂O = 18 , \text{g/mol}) | 18 g/mol |
| Su mol sayısı | (\frac{10,8}{18}) | 0,6 mol |
| XH₃ mol sayısı | (\frac{2}{3} \times 0,6) | 0,4 mol |
| XH₃ mol kütlesi | (\frac{6,8}{0,4}) | 17 g/mol |
| X’in atom kütlesi | (17 - 3) | 14 g/mol |
Sonuç: X’in atom kütlesi 14 g/mol olarak hesaplanmıştır.