Bu soruda, Avogadro sayısı kadar atom içeren maddeyi bulmamız gerekiyor. Avogadro sayısı, bir mol maddede bulunan atom veya molekül sayısıdır ve bu sayı (6.022 \times 10^{23}) olarak ifade edilir.
Seçenekleri inceleyelim:
A) 1 gram (H_2): Hidrojenin mol kütlesi 1 g/mol olduğuna göre, (H_2) molekülünün mol kütlesi 2 g/mol olur. Dolayısıyla 1 gram (H_2), 0.5 mol (H_2) eder. Bu durumda Avogadro sayısı kadar atom içermez. Çünkü 1 mol’ün yarısı kadar (H_2) molekülü eder, bu da gerekli atom sayısının yarısı olur.
B) (N_A) tane (CH_4): (N_A) zaten Avogadro sayısını ifade ettiğine göre, bu durumda tam olarak Avogadro sayısı kadar molekül bulunur. Ancak, bu moleküllerde kaç atom olduğunu hesaba katmamız gerekir. Her bir (CH_4) molekülü 5 atom (1 karbon + 4 hidrojen) içerir. Bu da toplam (5 \times 6.022 \times 10^{23}) atom eder.
C) 30 gram (C_2H_6): (C_2H_6) molekülünün mol kütlesini hesaplayalım. Karbonun mol kütlesi 12 g/mol ve hidrojennin mol kütlesi 1 g/mol olduğuna göre:
[C_2H_6 = 2 \times 12 + 6 \times 1 = 30 \text{ g/mol}]
30 gram (C_2H_6), 1 mol (C_2H_6) eder ve bu da tam olarak (6.022 \times 10^{23}) molekül demektir. Fakat atom sayısı çok daha fazladır çünkü bir (C_2H_6) molekülü 8 atom (2 karbon + 6 hidrojen) içerir.
D) NK’de 22,4 L (O_2): Normal koşullarda (0°C ve 1 atm basınç) 1 mol gaz 22.4 litre hacim kaplar. Bu durumda, 22.4 litre (O_2) tam olarak 1 mol (O_2) gazı içerir. Her bir (O_2) molekülü 2 oksijen atomu içerdiği için toplamda (2 \times 6.022 \times 10^{23}) atom eder.
E) 1 akb H: 1 atomik kütle birimi (akb) sadece bir atom ifade eder ve dolayısıyla bir mol ya da Avogadro sayısı kadar atom içermez.
Bu durumda, doğru cevap D) NK’de 22.4 L (O_2) olacaktır çünkü bu seçenek Avogadro sayısı kadar molekül ve dolayısıyla iki katı kadar atom içerir.