Konu anlatımı
Mol kütlesi, terazide tartılan gramlarla tanecik sayısı arasındaki köprüdür. Bir maddenin mol kütlesini bilmeden onun kaç mol olduğu bulunamaz. Bu alt başlıkta element ve bileşiklerin mol kütlesini hesaplamayı, parantezli formüllerde dikkat edilecek noktaları ve mol kütlesinin grafikte nasıl göründüğünü göreceksin.
Tanım ve birim
1 mol taneciğin gram cinsinden kütlesine mol kütlesi denir; birimi g/mol'dür. Elementlerde mol kütlesi atom kütlesine sayıca eşittir: karbonun mol kütlesi 12, oksijeninki 16 g/mol'dür. Oksijen gazı O₂ molekülleri hâlinde bulunduğu için 1 mol oksijen gazının kütlesi 32 g'dır; bu yüzden soruda atomun mu molekülün mü kastedildiğine dikkat edilir. Moleküllü maddelerde bir molekülün akb cinsinden kütlesine molekül kütlesi, iyonik bileşiklerde bir formül biriminin kütlesine formül kütlesi denir.
Bileşiklerin mol kütlesi
Bir bileşiğin mol kütlesi, formüldeki her elementin atom kütlesi o elementin atom sayısıyla çarpılıp toplanarak bulunur. Atom kütleleri H: 1, C: 12, N: 14, O: 16, Na: 23, Al: 27, S: 32, Cl: 35,5, Ca: 40 alınırsa bazı mol kütleleri şöyledir:
- H₂O: 2 · 1 + 16 = 18 g/mol
- NH₃: 14 + 3 · 1 = 17 g/mol
- H₂SO₄: 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 98 g/mol
- NaCl: 23 + 35,5 = 58,5 g/mol
- Ca(OH)₂: 40 + 2 · (16 + 1) = 74 g/mol
- Al₂(SO₄)₃: 2 · 27 + 3 · (32 + 4 · 16) = 342 g/mol
Kütle-mol grafiği
Bir maddenin kütlesi mol sayısıyla doğru orantılıdır: m = n · M. Bu yüzden kütle-mol grafiği başlangıç noktasından geçen bir doğrudur ve doğrunun eğimi mol kütlesini verir. Aynı grafikte çizilen iki maddeden eğimi büyük olanın mol kütlesi büyüktür; eşit mol sayısında bu maddenin kütlesi daha büyük, eşit kütlede ise mol sayısı daha küçüktür.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Ca(OH)₂, Al₂(SO₄)₃ ve glikozun (C₆H₁₂O₆) mol kütlelerini hesaplayınız. (H: 1, C: 12, O: 16, Al: 27, S: 32, Ca: 40)
Çözüm. Kalsiyum hidroksitte bir kalsiyum, iki oksijen ve iki hidrojen vardır: 40 + 2 · 16 + 2 · 1 = 74 g/mol. Alüminyum sülfatta iki alüminyum ve üç sülfat grubu bulunur; bir sülfat grubu 32 + 64 = 96 eder: 2 · 27 + 3 · 96 = 342 g/mol. Glikozda 6 · 12 + 12 · 1 + 6 · 16 = 72 + 12 + 96 = 180 g/mol bulunur.
Örnek 2. Bir X gazının kütle-mol grafiği başlangıç noktasından geçen bir doğrudur ve 0,4 mol X gazı 17,6 g gelmektedir. X'in mol kütlesi nedir? X karbon dioksit olabilir mi? (C: 12, O: 16)
Çözüm. Grafiğin eğimi mol kütlesidir: 17,6 / 0,4 = 44 g/mol. Karbon dioksitin mol kütlesi 12 + 2 · 16 = 44 g/mol olduğu için X karbon dioksit olabilir. Ancak mol kütlesi tek başına maddeyi kesin tanıtmaz; mol kütlesi 44 g/mol olan başka gazlar da vardır.
Sık yapılan hatalar
- Parantez dışındaki sayıyı yalnızca son atoma uygulamak: Ca(OH)₂ formülünde hem oksijen hem hidrojen ikiyle çarpılır.
- Oksijen gazının mol kütlesini 16 g/mol almak; O₂ molekülünün mol kütlesi 32 g/mol'dür.
- Kütle-mol grafiğinde eğimi tanecik sayısı sanmak; eğim mol kütlesidir.
- Mol kütlesi = formüldeki atom kütlelerinin toplamı (g/mol).
- Element molekül hâlindeyse (O₂, N₂, Cl₂) molekülün mol kütlesi kullanılır.
- Kütle-mol grafiğinin eğimi mol kütlesidir.