Konu anlatımı
Mol kavramı yalnızca miktar hesaplamaya değil, bilinmeyen bir bileşiğin formülünü ya da bilinmeyen bir elementin atom kütlesini bulmaya da yarar. Bu alt başlıkta bu tür soruları adım adım çözmeyi göreceksin.
Mol sayılarından formül
Bir bileşik örneğinde elementlerin mol sayıları oranı, formüldeki atom sayıları oranına eşittir. Bu yüzden önce her elementin kütlesi mol kütlesine bölünerek mol sayısı bulunur; sonra mol sayıları en küçüğüne bölünerek oran sadeleştirilir. Oran kesirli çıkarsa bütün sayılar aynı tam sayıyla çarpılır. Bir örnekte 0,4 mol X ve 0,6 mol Y atomu varsa oran 2 : 3 olur ve formül X₂Y₃ yazılır. Bu yolla bulunan formül atomların en küçük tam sayılı oranını gösterir.
Mol kütlesinden atom kütlesi
Bir maddenin hem mol sayısı hem kütlesi biliniyorsa mol kütlesi, kütlenin mol sayısına bölünmesiyle bulunur. Tanecik sayısı verilmişse önce Avogadro sayısına bölünerek mol sayısına geçilir. Formüldeki diğer atomların kütleleri mol kütlesinden çıkarılınca bilinmeyen elementin atom kütlesi kalır. Örneğin 0,2 mol X₂O₃ bileşiği 32 g geliyorsa mol kütlesi 160 g/mol'dür; 2X + 3 · 16 = 160 eşitliğinden X = 56 bulunur.
Kütlece yüzdeden atom kütlesi
Bir bileşikteki elementin kütlece yüzdesi ve formülü biliniyorsa atom kütlesi orantıyla bulunur. XO bileşiğinin kütlece %60'ı X ise X'in kütlesinin oksijenin kütlesine oranı 60 : 40 = 3 : 2'dir. Formülde bir X ve bir oksijen atomu olduğu için X : 16 = 3 : 2 yazılır ve X = 24 bulunur; element magnezyumdur.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Azot ve oksijenden oluşan bir bileşiğin bir örneğinde 2,8 g azot ve 6,4 g oksijen bulunuyor. Bileşiğin formülündeki atom oranı nedir? (N: 14, O: 16)
Çözüm. Azotun mol sayısı 2,8 / 14 = 0,2 mol, oksijenin mol sayısı 6,4 / 16 = 0,4 mol'dür. Mol sayıları oranı 0,2 : 0,4 = 1 : 2 olduğu için bileşikte her azot atomuna iki oksijen atomu düşer. Formül, atomların en küçük tam sayılı oranıyla NO₂ olarak yazılır.
Örnek 2. 1,204·10²³ tane X atomunun kütlesi 4,8 g'dır. X'in atom kütlesi kaçtır? X ile oksijenin oluşturduğu XO bileşiğinde X'in kütlece yüzdesi kaçtır? (O: 16)
Çözüm. Mol sayısı 1,204·10²³ / 6,02·10²³ = 0,2 mol'dür. Mol kütlesi 4,8 / 0,2 = 24 g/mol olduğu için X'in atom kütlesi 24'tür. XO bileşiğinin mol kütlesi 24 + 16 = 40 g/mol olur; X'in kütlece yüzdesi 24 / 40 · 100 = %60'tır.
Sık yapılan hatalar
- Formül bulurken kütle oranını doğrudan atom oranı sanmak; önce mol sayılarına geçilmelidir.
- Mol kütlesinden atom kütlesine geçerken formüldeki atom sayılarını hesaba katmamak.
- Tanecik sayısı verildiğinde önce mol sayısına çevirmeyi unutmak.
- Mol sayıları oranı = formüldeki atom sayıları oranı.
- Mol kütlesi = kütle / mol sayısı; bilinen atomları çıkar, bilinmeyen kalır.
- Kütlece yüzde verilirse yüzdeleri kütle gibi kullan.