Özel Ders

MOL KAVRAMI

10. sınıflar ve Ygs lys kimya konusu. Kimyasal hesaplamalarda mol kavramı. Elementlerin 1 molünün sayısı, hacmi ve ağırlığı. Konu anlatımı ve çözümlü örnekler.

Bağıl Atom Kütlesi

Bir karşılaştırma atomu seçilerek diğer element atomlarının bu karşılaştırma atomuna göre belirlenen kütlelerine bağıl atom kütlesi denir.

Örneğin hidrojenin atom kütlesi 1 birim kabul edilmiştir. 1 gram hidrojenle birleşen Cl miktarı 17 g olduğundan Cl elementinin bağıl kütlesi 17 birim kabul edilmiştir.

Bilimadamları karşılaştırma atomu olarak hidrojen atomunu seçtiler ve diğer elementlerin ağırlıklarını 1 g hidrojenle birleşen miktarlara göre belirlediler. Hidrojenle bileşik yapmayan elementlerin kütleleri ise hidrojenle bileşik yapan elementlerle bileşikler oluşturmaları sağlanarak hesaplanmıştır. Ancak bu işlem sağlıksız sonuçlar vermiştir.

Atomik Kütle Birimi

Atom, elektron, proton sayı ve kütlelerini günlük hayatta kullandığımız ölçülerle ifade etmek mümkün değildir. Bu şekilde çok sayıda bulunan ve çok küçük ağırlığa sahip olan parçacıklar için uygun sistemler geliştirilmiştir.

1 atomik kütle birimi ¹²C izotopunun kütlesinin 1/12 sine eşittir.

Atomik kütle birimi kısaca "akb" şeklinde yazılır. Bu birim evrensel kütle birimi (u) olarak da bilinir.

Atomik kütle birimi ile atom ağırlıklarını ölçecek olursak;

1 tane oksijen atomu 16 akb’dir.

1 tane H atomu 1 akb’dir.

1 tane S atomu 32 akb’dir.

Bu hesaplara göre 1 atomik kütle birimi 1 tane proton veya nötronun kütlesine eşit olmaktadır.

Mol Kavramı

6,02.10²³ adet taneciğe 1 mol denir.

Mol kavramı başka biçimlerde de tanımlanabilir. Bir atomun kütle numarası kadar gram elemente 1 mol denir.

Örneğin oksijen atomunun kütle numarası 16 dır. 16 gram oksijen atomu 1 moldur. Buna göre 16 g O atomu 6,02.10²³ adettir.

Mol kavramı için başka bir tanım; bağıl atom kütlesi kadar gram elemente 1 mol denir.

Cl elementinin atom kütlesi 17 dir. Bu aynı zamanda Cl için bağıl atom kütlesidir. Öyleyse 17 gram Cl 1 moldür. Bunu şu şekilde düşünebiliriz. 6,02.10²³ tane Cl atomu 17 g gelmektedir.

6,02.10²³ adet hidrojen atomu 1 gram’dır. 6,02.10²³ adet Cl atomu ise 17 g dır. 6,02.10²³ tane S atomu 32 gramdır. Her atomun kütlesi farklı olduğundan belli sayıda element atomlarının ağırlığı tabii olarak diğerlerinden faklı olacaktır. 6,02.10²³ adet tanecik 1 mol olduğundan her elementin 1 molünün kütlesi faklıdır.

6,02.10²³ sayısına avogadro sayısı denir ve N_A ile gösterilir.

Örnek:

1 mol elektron 6,02.10²³ adettir.

1 mol O₂ molekülü 6,02.10²³ adet O₂ molekülüdür.

1 mol CO₂ molekülü, 6,02.10²³ adet CO₂ molekülüdür.

1 mol yıldız, 6,02.10²³ adet yıldıza karşılık gelir.

1 mol çakıl taşı, 6,02.10²³ adet çakıl taşına karşılık gelir.

Oksijen atomunun kütle numarası 16’dır. 16 gram O atomu 6,02.10²³ adettir.

1 mol O₂ molekülü 6,02.10²³ adet O₂ molekülüdür. Her molekülde 2 adet oksijen atomu vardır. Buna göre 1 mol O₂ atomunda;

2.6,02.10²³ = 12,04 . 10²³ adet O atomu bulunur.

1 mol CO₂ molekülünde 6,02.10²³ adet CO₂ molekülü bulunur. Her molekülde 2 O ve 1 C atomu olmak üzere 3 adet atom vardır. Öyleyse 1 mol CO₂ molekülünde; 2 mol O atomu ve 1 mol C atomu olmak üzere toplam 3 mol atom bulunur.

Gaz halindeki bir madde taneciklerden oluşmaktadır. 1 mol tanecik 6,02.10²³ adettir. Maddenin gaz halinde 1 mol taneciğin kapladığı hacim belli şartlar altında sabittir.

Normal koşullarda (1 atm basınç, 0 °C sıcaklık) 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar. Oda koşullarında (1 atm basınç, 25 °C sıcaklık) 1 mol gaz 24,5 L hacim kaplar.

1 mol gazın Avogadro sayısı kadar molekül veya atomdan meydana geldiğini hatırlatalım. Yukarıdaki ifadeye göre normal koşullarda 11,2 litre gaz 0,5 moldür ve 3,01.10²³ adet tanecik içerir. Gaz tek atomlu element ise bu tanecikler atom sayısını verir. Aksi durumda molekül sayısıdır.

1 mol Ne gazında 6,02.10²³ tane Ne atomu bulunur.

1 mol O₂ gazında 6,02.10²³ tane O₂ molekülü bulunur.

1 mol CO₂ gazında 6,02.10²³ tane CO₂ molekülü bulunur.

Bu gazların tamamının 1 molü normal koşullarda 22,4 L hacim kaplar.

Mol Kütlesi

Bir elementin Avogadro sayısı kadar atomunun gram cinsinden kütlesine o elementin mol kütlesi denir. Mol kütlesi M_A ile gösterilir.

Örneğin, bir mol magnezyum atomunun kütlesi 12 gramdır. Sorularda genellikle bu değer Mg = 12 g/mol şeklinde verilir.

Burada Avogadro sayısı kadar atomun o elementin kütle numarası kadar gram cinsinden ağırlığa eşit olduğunu görebiliriz. Başka bir deyişle mol kütlesi derken 1 mol atomun kaç gram olduğunu belirtmiş oluyoruz.

Klor için mol kütlesi;

Cl = 17 g/mol şeklinde verilir.

Bunu Cl atomunun 1 molü 17 gramdır şeklinde okuruz.

Örnek:

10 mol SO₂ bileşiğindeki O atomu sayısı kaçtır?

Çözüm:

1 SO₂ molekülünde 1 adet S ve 2 adet O atomu bulunmaktadır.

1 mol SO₂ molekülünde 1 mol S ve 2 mol O atomu bulunur.

10 mol SO₂ bileşiğinde 10 . 2 = 20 mol O atomu bulunur.

1 mol O atomu 6,02.10²³ adettir.

20 mol O atomu 20 x 6,02.10²³ =120,4.10²³ adettir.

Örnek: