[size=24]MOL KAVRAMI
Atom
Kütlesi
Maddeyi oluşturan tanecikler (atomlar, moleküller, iyonlar) en hassas
terazilerle bile tartılamayacak kadar hafiftir. Bu nedenle madde miktarını
karşılaştırmada bunların gerçek kütleleri kullanılamaz. Ancak karşılaştırma
yoluyla bir atomun diğer bir atomdan kaç kat ağır ya da hafif olduğu
belirlenebilir. Bilim adamları karbonun doğada en çok bulunan atomunu (C-12
izotopu) karşılaştırma atomu olarak seçmişler ve diğer atomların kütlelerinin
karşılaştırma atomunun kütlesinin kaç katı olduğunu gösteren bir kütle birim
sistemi geliştirmişlerdir. Bu sistemde C-12 izotopunun kütlesi 12,0000 kabul
edilmiş ve bunun 1/12 sine 1 atomik kütle birimi (akb) denilmiştir. Buna göre
karbonun atom kütlesi 12 akb dir. Karbon atomundan 12 kez hafif olan hidrojenin
atom kütlesi 1 akb, 2 kat ağır olan magnezyumun atom kütlesi 24 akb
dir.
Atomların C-12 atomunun kütlesine göre belirlenen kütlelerine bağıl atom
kütlesi denir. Elementlerin bağıl atom kütleleri birimsiz olarak da verilebilir.
C:12, Mg:24, O:16, Ag:108 gibi.
Molekül Kütlesi
Bir bileşiğin bir
molekülünü oluşturan atomların bağıl kütleleri toplamına bileşiğin molekül
kütlesi denir. Örneğin; suyun molekül kütlesi 2 tane H ve 1 tane O atomunun
bağıl kütleleri toplamına eşittir.
H2O nun molekül kütlesi = 2x1 +1x16 = 18
akb
Formül Kütlesi
İyonik bileşiklerin en basit birimi molekül değil
iyonlardır. Bu nedenle iyonik bileşikler için molekül kütlesi terimi çok doğru
değildir. Bunun yerine tüm bileşikler için molekül kütlesi yerine formül kütlesi
terimini kullanmak daha doğrudur.
KNO3 ün formül (molekül) kütlesi = 1x39 +
1x14 + 3x16 = 101 akb
Mol ve Avogadro Sayısı
İtalyan bilim adamı Avogadro
C-12 atomunun atom kütlesine eşit gram miktarında (12,0000 g) 6,02x1023 tane
atom bulunduğunu saptamıştır. 6,02x1023 sayısına Avogadro sayısı denir ve NA ile
gösterilir.
Daha sonra tüm elementlerin bağıl atom kütlesine eşit gram
miktarlarında 6,02x1023 tane atomun bulunduğu saptanmıştır.
12 g C =
6,02x1023 tane C atomu
16 g O = 6,02x1023 tane O atomu
6,02x1023 sayısının
maddenin içerdiği tanecik sayısını ölçmede kullanışlı olduğunu gören kimyacılar
bu sayıyı mol olarak adlandırmışlardır. Mol, deste, düzine gibi bir sayma
birimidir. Herhangi bir maddenin Avogadro sayısı (6,02x1023) kadar taneciğine 1
mol denir.
6,02x1023 tane C atomu = 1 mol C atomu
6,02x1023 tane H2O
molekülü = 1 mol su molekülü
Mol Kütlesi
Bir elementin 1 mol atomunun gram
olarak kütlesine o elementin mol kütlesi (ya da 1 atom-gramı) denir. Mol kütlesi
MK ile gösterilir, birimi g/mol dür. Bir elementin mol kütlesi, sayıca o
elementin atom kütlesine eşittir. Örneğin; sodyumun bağıl atom kütlesi 23,
sodyumun mol kütlesi 23 g/mol dür.
6,02x1023 tane H atomu = 1 mol H atomu =
1g [ MK(H)=1g/mol]
Bir bileşiğin 1 mol molekülünün gram olarak kütlesine o
bileşiğin mol kütlesi (ya da 1 molekül gramı) denir. Bir bileşiğin mol kütlesi,
o bileşiğin molekül kütlesinin gram olarak değerine eşittir. Örneğin; suyun
molekül kütlesi 18 (akb), mol kütlesi 18 g/mol dür.
6,02x1023 tane CO2
molekülü = 1 mol CO2 molekülü = 44 g [ MK(CO2)= 44 g/mol]
Bir elementin mol
kütlesi, bu elementin 6,02x1023 atomunun kütlesine eşittir. Bu elementin bir tek
atomunun kütlesine gerçek atom kütlesi denir. Bir elementin gerçek atom kütlesi
mol kütlesinin Avogadro sayısına bölünmesiyle bulunur.
Örneğin; demirin
mol kütlesi 56 gramdır. Demir atomunun gerçek kütlesi; 56/6,02x1023=9,3x10-23
gramdır.
Benzer şekilde bir molekülün gerçek kütlesi, mol kütlesinin Avogadro
sayısına bölünmesiyle hesaplanır. Örneğin; su molekülünün kütlesi; 18/6,02x1023
≈ 3x10-23 gramdır.
Kütle – akb İlişkisi
C atomunun mol kütlesi 12,0000 g
olduğuna göre, bir C atomunun kütlesi; 12/NA gramdır. C atomu kütlesinin 1/12 si
1 akb dir. O halde 1 akb nin gram olarak eşdeğeri; 12/(NA x12) =1/ NA dır. Buna
göre;
Molar Hacim
Bir maddenin 1 mol ünün hacmine molar hacim denir.
Katılar ve sıvıların molar hacimleri maddeden maddeye değişir. Ancak aynı
koşullarda bütün gazların molar hacimleri birbirine eşittir.Sıcaklığın 0°C (273
K), basıncın 1 atm olduğu koşullara normal koşullar; sıcaklığın 25 °C (298 K),
basıncın 1 atm olduğu koşullara oda koşulları denir. Bütün gazların molar
hacimleri, normal koşullar altında (NKA) 22,4 litre, oda koşullarında 24,5
litredir.
Buraya kadar öğrendiklerimizi birkaç gaz için şöyle
özetlenebilir.
6,02x1023 H2 molekülü = 1 mol H2 molekülü = 2 g = 22,4 L
(NKA)
6,02x1023 CH4 molekülü = 1 mol CH4 molekülü = 64 g = 22,4 L
(NKA)
6,02x1023 SO2 molekülü = 1 mol SO2 molekülü = 64 g = 22,4 L
(NKA)
Aynı koşullarda gazların molar hacimlerinin eşit olması, hacimleri eşit
olan gazların mol sayılarının eşit olması demektir. Başka bir deyişle aynı
koşullarda bulunan iki gazın hacimleri oranı, gazların mol sayıları oranına
eşittir.
Not: Soy gazların dışındaki gaz halinde bulunan elementler (H2,
O2, N2, Cl2…) doğada çift atomlu moleküller halinde bulunur. Bu nedenle oksijen
gazının formülü O değil O2, hidrojen gazının formülü H2 dir.
Formül
Türleri
Bileşiklerin formüllerle gösterildiğini biliyorsunuz. Kimyada üç tür
formül vardır. Bunlar basit formül, molekül formülü ve yapı formülüdür. Basit
formül: Bir bileşiği oluşturan atomların türlerini ve sayıca birleşme oranlarını
gösteren formüldür. Basit formüle kaba formül veya ampirik formül de
denir.
Molekül formülü: Bir bileşiğin bir molekülünü oluşturan atomların
türlerini ve gerçek sayılarını gösteren formüldür. Örneğin; benzen molekülü 6C,
6 H atomundan oluşur ve molekül formülü C6H6 dır. Benzende C ve H atomlarının
birleşme oranı 6/6 ya da 1/1 dir. C6H6, atomların birleşme oranını gösterecek
şekilde (CH) yazılarak bileşiğin basit formülü elde edilebilir. C2H4 ve C3H6
bileşiklerinin basit formülleri aynı olup CH2 dir.
(Basit formül) x n =
Molekül formülü (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, …)
Örneğin; benzen için; (CH) x n =
C6H6 oluğundan n=6 dır.
Yapı formülü: Bileşiği oluşturan atomların birleşme
şekillerini gösteren formüldür. Örneğin; suyun basit ve molekül formülleri H2O,
yapı formülü H – O – H tır. Yapı formülü bileşik hakkında en ayrıntılı bilgiyi
veren formüldür.
Bir bileşikteki atomların cinsi, bağıl birleşme oranları ve
bileşiğin kütlece yüzde bileşimi basit formül, molekül formülü veya yapı formülü
yardımıyla bulunabilir. Ancak bileşiğin mol kütlesi, molekül formülü veya yapı
formülü yardımıyla
hesaplanabilir.
Bileşiklerin Yüzde Bileşimi
Bir bileşiğin 100 gramında
bulunan elementlerin kütlelerine, bileşikteki elementlerin kütlece yüzdeleri
denir. Örneğin; 100 g CaCO3 bileşiğinde 40 g Ca, 12 g C ve 48 g O vardır.
Bileşikteki elementlerin kütlece yüzdeleri; %40 Ca, %12 C ve %48 O dur.
Salı Eyl. 23, 2008 8:06 pm
