Konu anlatımı
Mol hesaplarının çoğu birkaç dönüşümün art arda yapılmasından oluşur: kütleden mole, molden tanecik sayısına. Bu alt başlıkta bu dönüşümleri, molekülden atoma ve iyonik bileşikten iyonlara geçişi örneklerle göreceksin.
Kütleden mole, molden kütleye
Bir maddenin mol sayısı, kütlesinin mol kütlesine bölünmesiyle bulunur: n = m / M. Tersine, kütle mol sayısı ile mol kütlesinin çarpımıdır: m = n · M. Örneğin 9 g su, 9 / 18 = 0,5 mol'dür; 0,2 mol amonyak ise 0,2 · 17 = 3,4 g'dır. Birimlere dikkat edersen formülü ezberlemene gerek kalmaz: g bölü g/mol, mol verir.
Molden tanecik sayısına
Molekül sayısı, mol sayısı ile Avogadro sayısının çarpımıdır. Atom sayısını bulmak için molekül sayısı, bir moleküldeki atom sayısıyla çarpılır; belirli bir elementin atom sayısı soruluyorsa yalnızca o elementin formüldeki sayısı kullanılır. 0,5 mol suda 3,01·10²³ molekül, 1 mol hidrojen atomu, 0,5 mol oksijen atomu ve toplam 1,5 mol atom bulunur. Sonuçlar istenirse mol olarak, istenirse Avogadro sayısıyla çarpılarak tane olarak verilir.
İyonik bileşiklerde iyon sayısı
İyonik bileşiklerde molekül yoktur; bir formül birimindeki iyonlar sayılır. Bir kalsiyum klorür (CaCl₂) formül biriminde bir Ca²⁺ ve iki Cl⁻ iyonu bulunur. Bu yüzden 1 mol kalsiyum klorürde 1 mol Ca²⁺, 2 mol Cl⁻ ve toplam 3 mol iyon vardır. Aynı yolla 1 mol alüminyum sülfatta (Al₂(SO₄)₃) 2 mol Al³⁺ ve 3 mol SO₄²⁻, toplam 5 mol iyon bulunur.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. 9 g suda kaç mol molekül, kaç tane molekül ve toplam kaç tane atom vardır? (H: 1, O: 16)
Çözüm. Suyun mol kütlesi 18 g/mol'dür; 9 / 18 = 0,5 mol su vardır. Molekül sayısı 0,5 · 6,02·10²³ = 3,01·10²³ tanedir. Her molekülde 3 atom bulunduğu için atomlar 0,5 · 3 = 1,5 mol, yani 1,5 · 6,02·10²³ = 9,03·10²³ tanedir. Bu atomların 1 molü hidrojen, 0,5 molü oksijendir.
Örnek 2. 11,1 g kalsiyum klorür (CaCl₂) suda tamamen iyonlarına ayrışarak çözünüyor. Çözeltide kaç mol Ca²⁺, kaç mol Cl⁻ ve toplam kaç tane iyon bulunur? (Cl: 35,5, Ca: 40)
Çözüm. Kalsiyum klorürün mol kütlesi 40 + 2 · 35,5 = 111 g/mol'dür; 11,1 / 111 = 0,1 mol bileşik vardır. Her formül biriminde bir Ca²⁺ ve iki Cl⁻ bulunduğu için 0,1 mol Ca²⁺ ve 0,2 mol Cl⁻ iyonu oluşur. Toplam 0,3 mol iyon, yani 0,3 · 6,02·10²³ = 1,806·10²³ tane iyon vardır.
Sık yapılan hatalar
- Toplam atom sayısı yerine yalnızca molekül sayısını vermek.
- İyonik bileşiklerde molekül saymak; iyonik bileşiklerde formül birimi ve iyonlar sayılır.
- Bir elementin atom sayısı sorulduğunda moleküldeki bütün atomları saymak.
- n = m / M ve m = n · M.
- Atom sayısı = molekül sayısı · bir moleküldeki atom sayısı.
- 1 mol CaCl₂ → 1 mol Ca²⁺ + 2 mol Cl⁻ = 3 mol iyon.