Yukarıda X_{2} ve X_{3} moleküllerinin uzay dolgu modelleri verilmiştir.
Kütleleri eşit olan X_{2} ve X_{3} moleküllerine ait,
I. Mol sayıları
II. İçerdikleri toplam atom sayıları
III. Molekül kütleleri
niceliklerinden hangileri aynıdır?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) II ve III
Kimyasal Hesaplamalar: Mol Kavramı ve Atom Sayısı İlişkisi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Bir maddenin mol sayısı n = \frac{m}{M_A} formülü ile hesaplanır. Aynı elementin farklı allotroplarından veya moleküllerinden (X_2, X_3) oluşan örneklerin kütleleri eşitse, içerdikleri toplam element kütlesi aynı kaldığından toplam atom sayıları daima birbirine eşittir.
ÇÖZÜM VE ÖNCÜL ANALİZİ
X atomunun mol kütlesine M diyelim. Moleküllerin kütleleri eşit olduğuna göre, hesaplama kolaylığı için her iki maddeden de 6M gram alındığını kabul edelim:
-
I. Mol sayıları:
X_2 molekülünün mol kütlesi 2M, X_3 molekülünün mol kütlesi ise 3M’dir.n(X_2) = \frac{6M}{2M} = 3\text{ mol}n(X_3) = \frac{6M}{3M} = 2\text{ mol}Mol sayıları (3 \text{ mol} \neq 2 \text{ mol}) farklıdır. (I. öncül yanlış)
-
II. İçerdikleri toplam atom sayıları:
- X_2 için: 3\text{ mol} \times 2 = 6\text{ mol } X \text{ atomu} (6N_A tane)
- X_3 için: 2\text{ mol} \times 3 = 6\text{ mol } X \text{ atomu} (6N_A tane)
Her iki örnek de yalnızca X atomlarından oluştuğu ve toplam kütleleri eşit olduğu için içerdikleri toplam atom sayıları aynıdır. (II. öncül doğru)
-
III. Molekül kütleleri:
1\text{ mol } X_2 = 2M\text{ g/mol} iken 1\text{ mol } X_3 = 3M\text{ g/mol} olduğundan molekül kütleleri farklıdır. (III. öncül yanlış)
CEVAP: B) Yalnız II
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Tek bir element türünden oluşan moleküllerde (örneğin O_2 ve O_3), numunelerin kütleleri eşit verildiğinde mol kütlesi veya molekül geometrisi ne olursa olsun toplam atom sayısı doğrudan toplam kütleye bağlıdır ve her zaman eşittir.
