1
1
GENEL KİMYA
Mol Kavramı
Mol Kavramı
Günlük hayatta kolaylık olsun diye, çok küçük taneli olan maddeler tane
yerine birimlerle ifade edilir. Örneğin pirinç alınırken “iki milyon tane pirinç”
yerine “~ bir kilogram pirinç” ifadesi kullanılır. Yine aynı şekilde düzine ve deste
kavramları da sıkça kullanılır. Pirinç taneleriyle kıyaslanamayacak kadar küçük
olan atom, molekül ve iyonlarında birimlerle ifade edilmeleri kimyada çok büyük
kolaylıklar sağlar. Kimyada atom, molekül ve iyonlar için Mol (n) birimi
kullanılır. Bir mol 6,022045.1023 tane tanecik olarak kabul edilir. İtalyan bilgin
Amedeo Avogadro onuruna bu rakama Avogadro sayısı denir ve N ile simgesi
gösterilir. 12 g
12
C izotopunda 6,022045.1023 tane C atomu olduğu deneysel
olarak ispatlandığından dolayı, SI sisteminde bir mol, 12 g
bulunan tanecik sayısı (6,022045.1023
23
12
C izotopunda
) olarak ifade edilir. Bu
hesaplamalar yapılırken en hafif atom olan hidrojen atomunun 1 molünün
kütlesinin 1 g.mol-1 olması göz önünde bulundurulmuştur.
1 mol = 6,02.1023 tane tanecik
Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol’ü
aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.
Bir mol atom (Bir atom-gram)
6,02.1023 tane atom veya 6,02.1023 tane atomun kütlesi şeklinde tanımlanabilir.
Buna göre;
1 mol-atom hidrojen : 1 atom-gram hidrojen: 6,02.1023 tane hidrojen atomu: 1 g
1 mol-atom oksijen
: 1 atom-gram oksijen : 6,02.1023 tane oksijen atomu : 16 g
1 mol-atom karbon
: 1 atom-gram karbon : 6,02.1023 tane karbon atomu : 12 g
1 g, 16 g ve 12 g değerleri 12C izotopuna bağlı olarak hesaplanmıştır ve bu
değerler bir mol atomun kütlesi, atom kütlesi veya bağıl atom kütlesi şeklinde
tanımlanır. Aynı şekilde bütün elementlerin bağıl atom kütleleri
bağlı olarak hesaplanmıştır.
12
C izotopuna
2
Buradan bir tane oksijen atomunun bir tane hidrojen atomunun 16 katı, bir
tane karbon atomunun bir tane hidrojen atomunun 12 katı kadar bir kütleye sahip
olduğu söylenebilir.
Gerçek atom kütlesi (Bir tane atomun kütlesi)
Bir tane atomun kütlesi demektir.
Bağıl atom kütlesi (1 mol-atomun kütlesi)
1 tane atomun kütlesi =
Avagadro sayısı (N)
Bir mol molekül (Bir molekül-gram)
6,02.1023 tane molekül veya 6,02.1023 tane molekülün kütlesi şeklinde
tanımlanabilir.
Buna göre;
1 mol-molekül H2 : 1 molekül-gram H2 : 6,02.1023 tane hidrojen molekülü: 2 g
1 mol-molekül O2 : 1 molekül-gram O2 : 6,02.1023 tane oksijen molekülü : 32 g
1 mol-molekül H2O: 1 molekül-gram H2O: 6,02.1023 tane su molekülü
2 g, 32 g ve 18 g değerleri yine dolaylı olarak
: 18 g
12
C izotopuna bağlı olarak
hesaplanmıştır ve bu değerler bir mol molekülün kütlesi, molekül kütlesi veya
bağıl molekül kütlesi şeklinde tanımlanır. Aynı şekilde bütün moleküllerin bağıl
atom kütleleri 12C izotopuna bağlı olarak hesaplanmıştır.
3
Gerçek molekül kütlesi (Bir tane molekülün kütlesi)
Bir tane molekülün kütlesi demektir.
Bağıl molekül kütlesi (1 mol-molekülün kütlesi)
1 tane molekülün kütlesi =
Avagadro sayısı (N)
Mol sayısının hesaplanması
Mol sayısı genelde 3 yolla hesaplanır.
1.
n
: Mol sayısı
m
: Verilen kütle
MA
: Bir molün kütlesi
Örnek: 0,9 g glukoz (C6H12O6) kaç mol dur? (C: 12, H: 1, O: 16)
Çözüm:
MA: C6H12O6 = 6.12 + 12.1 + 6.16 = 180 g.mol-1
m: 0,9 g
n:
2.
0,9 g
: 5.10 -3 mol
180 g.mol -1
n
: Mol sayısı
No
: Verilen tanecik sayısı
N
: Avogadro sayısı
4
Örnek: 3,01.1021 tane CO2 molekülü kaç mol dur?
Çözüm:
3,01.10 23
n:
: 0,005 mol
6,02.10 23
3.
Normal şartlar altında (N.Ş.A; 0 oC ve 1 atm basınç) bütün gazların 1 molü
22,4 litre hacim kaplar
Oda şartlarında (25 oC ve 1 atm basınç) bütün gazların 1 molü ~24,5 litre
hacim kaplar
Buna göre; N.Ş.A’da
n
: Mol sayısı
V
: Verilen hacim
22,4
: Bir mol gazın hacmi
Buna göre; Oda şartlarında
n
: Mol sayısı
V
: Verilen hacim
24,5
: Bir mol gazın hacmi
Örnek: N.Ş.A’da 5,6 litre CO2 gazı kaç mol dur?
Çözüm:
n:
5,6 lt
: 0,25 mol
22,4 lt
5
Avagadro hipotezi:
Aynı şartlarda (aynı sıcaklık ve basınç) gazların eşit hacimlerinde eşit
sayıda mol veya molekül vardır.
Örnek: Aynı şartlarda bulunan CO2 ve He gazları karışımında 2,2 g CO2 ve 0,2 g
He vardır buna göre hacimlerinin oranını bulunuz (C: 12, O: 16, He: 4).
Çözüm:
M CO2 :12  2.16 : 44 g.mol -1
n He :
n CO2
2,2 g
: 0,05 mol
4 g.mol -1
2,2 g
:
: 0,05 mol
44 g.mol -1
VHe 0,05
:
:1
VCO2 0,05
Atomik kütle birimi (a.k.b)
Bir tane
12
C izotopunun kütlesinin 12’de birine bir atomik kütle birimi denir ve
kısaca a.k.b ile simgelenir. Dolayısıyla 1 a.k.b aşağıdaki şekilde hesaplanır.
Örneğin;
→ 1 tane hidrojen atomu 1/N g olduğundan 1 a.k.b,
→ 1 mol hidrojen atomu 1 g olduğundan N a.k.b,
6
→ 1 tane su molekülü 18/N g olduğundan18 a.k.b,
→ 1 mol su molekülü 18 g olduğundan18.N a.k.b,
→ 1 tane karbon atomu 12/N g olduğundan 12 a.k.b,
→ 1 mol karbon atomu 12 g olduğundan 12.N a.k.b olarak hesaplanır.
Sorular
1. Aşağıda bulunan maddelerin kütlelerini karşılaştırınız. (H: 1)
a) 1 tane hidrojen atomu
b) 1 tane hidrojen molekülü
c) 1 atom-gram hidrojen
d) 1 molekül-gram hidrojen
e) 2 a.k.b.
2. Aşağıda bulunan maddelerdeki atom sayısını hesaplayınız (N: 14, H: 1, S: 32,
O: 16, C: 12).
a) 1 tane (NH4)2SO4 molekülü
b) 1 mol (NH4)2SO4 molekülü
c) 0,9 g glukoz (C6H12O6)
3. 0,22 g C3H8 gazı için aşağıdaki soruları cevaplandırınız (C: 12, H: 1).
a) Kaç mol dur?
b) Kaç tane molekül içerir?
c) Toplam kaç tane atom içerir?
d) N.Ş.A’da kaç litredir?
e) Toplam kaç tane C atomu içerir?
f) Toplam kaç tane hidrojen atomu içerir?
4. Toplam 6,02.1021 tane atom içeren N2O3 gazı için aşağıdaki soruları
cevaplayınız (N: 14, O: 16).
a) Kaç mol dur?
b) N.Ş.A’da kaç litredir?
5. CnH2n+2O bileşiğinin 3,7 gramında 0,8 oksijen bulunduğuna göre, bileşiğin 1
molünde toplam kaç mol-atom bulunur? (C: 12, H: 1, O: 16).
7
6. A2O’nun mol sayısının N2O3’ün mol sayısına oranı 2/3 olan bir karışımın 0,5
molü 31,6 g geldiğine göre A’nın bir molü kaç gramdır? (N: 14, O: 16).
7. 7,6 g N2X3 ile 6,48 g N2X5 bileşiğinde eşit miktarda X bulunduğuna göre,
X’in mol-atom kütlesini bulunuz. (N: 14).
8. N.Ş.A’da 4,5 gram H2O için aşağıdaki soruları cevaplayınız (H: 1, O: 16).
a) Kaç litredir?
b) Toplam kaç tane atom içerir?
9. Toplam 3,01.1023 tane molekül içeren CH4 ve C2H6 gaz karışımında 2,6 molatom hidrojen bulunduğuna göre karışımdaki CH4’ün mol sayısını bulunuz (C:
12, H: 1, O: 16).
10. Kütlece % 20 hidrojen içeren C2H2 ve C2H6’dan oluşan bir karışımda toplam
kaç tane atom bulunur? (C: 12, H: 1, O: 16).
11. C3H8 ve CO2 gazları karışımı toplam 0,1 mol olduğuna göre, karışımdaki
karbonun toplam kütlesi hangisi olabilir? (C: 12, H: 1, O: 16).
a) 3
b) 6
c) 9
d) 12
e) 15
12. Xa molekülünün 1 molü 120 g ve bir tane X atomu 5.10-23 gramdır. Buna göre
Xa’ın bir molekülünde kaç tane atom vardır? (N: 6.1023)
13. 7,1 g A2S3 teki S miktarı ile 5,1 g H2S’teki S miktarları eşit olduğuna göre
A’nın bir molü kaç gramdır? (S: 32).
14. NO ve NO2 gazları karışımının N.Ş.A’daki toplam hacmi 11,2 litre olduğuna
göre karışımdaki azotun kütlesini hesaplayınız. (N: 14).
15. CH4 ve C3H8 karışımının toplam mol sayısı 0,5 ve karışımın toplam kütlesi ise
10,8 gramdır. Buna göre karışımda bulunan gazların her birinin mol sayısını
bulunuz (C: 12, H: 1).