Kimya laboratuvarı
Taneciği hayal et; formülü, tepkimeyi ve oranı birlikte oku.
8 bölüm · ~16 dk · 14 etkileşim
Kimyanın temel kanunları, maddelerin tepkimelerde hangi oranlarda birleştiğini ve neyin korunduğunu açıklar. Mol kavramı ise görünmeyecek kadar küçük atom ve molekülleri, tartılabilen gram miktarlarına bağlayan bir "sayma birimi"dir. TYT Kimya testinde bu konudan genellikle 1 soru gelir; ancak mol hesabı asit–baz, karışımlar ve tepkime soruları gibi pek çok sayısal sorunun içinde de gizli olarak karşına çıkar.
Konu iki parçadan oluşur: temel kanunlar (kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar kanunları) ve mol kavramı (Avogadro sayısı, mol kütlesi, kütle–mol–tanecik sayısı–gaz hacmi dönüşümleri). Sorular çoğunlukla kısa bir oran hesabı ya da iki üç adımlı bir mol dönüşümü üzerine kuruludur. Birimleri yazarak ilerlemek hataların çoğunu önler.
1Kütlenin korunumu kanunu (Lavoisier)
İlk bölüm! Temeli burada atıyoruz, acele etme.
Tepkimede atom türü ve atom sayısı korunur; bu yüzden kütle de korunur. Molekül sayısı ise korunmak zorunda değildir. Örneğin N₂ + 3H₂ → 2NH₃ tepkimesinde 4 molekülden 2 molekül oluşur, ama her iki tarafta 2 N ve 6 H atomu vardır.
Açık bir kapta odun yandığında kütlenin azalması kanunu bozmaz; oluşan CO₂ ve su buharı ortamdan uzaklaştığı için azalma gözlenir.
50 gram CaCO₃ ısıtıldığında tamamen CaO ve CO₂'ye ayrışıyor ve kapta 28 gram CaO kalıyor. Kaç gram CO₂ oluşmuştur?
2Sabit oranlar kanunu (Proust)
Önemli yerleri altını çizer gibi oku.
Bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır. Bileşik nereden elde edilirse edilsin bu oran değişmez. Oran, formüldeki atom sayıları ile atom kütleleri çarpılarak bulunur:
Elementler bu orandan farklı miktarlarda alınırsa, orana göre tamamen tükenen madde (sınırlayıcı) belirlenir; diğerinden artan kalır. Karışımlarda sabit oran yoktur; bu kanun yalnızca bileşikler için geçerlidir.
Suda m(H) / m(O) = 18'dir. 10 gram hidrojen ile 64 gram oksijen tam verimle tepkimeye giriyor. En fazla kaç gram su oluşur, hangi elementten kaç gram artar?
Şimdi sıra sende:
Suda hidrojen kütlesinin oksijen kütlesine oranı 18'dir. 6 gram hidrojen ile 40 gram oksijen tam verimle tepkimeye giriyor.
Buna göre en fazla kaç gram su oluşur ve hangi elementten kaç gram artar?
3Katlı oranlar kanunu (Dalton)
Örneklere dikkat et; soruların çoğu buradan çıkar.
İki element birden fazla bileşik oluşturuyorsa, elementlerden birinin sabit kütlesiyle birleşen diğer elementin kütleleri arasında küçük tam sayılarla ifade edilen bir oran vardır.
Hızlı yol: İki bileşikte bir elementin atom sayısını eşitle; diğer elementin atom sayılarının oranı katlı orandır. CO ve CO₂ için oksijenler oranı 1/2'dir. N₂O₃ ve NO₂ için azotu eşitle (N₂O₃ ve N₂O₄): oksijenler oranı 3/4'tür.
Azot ve oksijenden oluşan birinci bileşikte 7 g azot 8 g oksijenle, ikinci bileşikte 7 g azot 20 g oksijenle birleşmiştir. Katlı oran nedir, birinci bileşik NO ise ikincisinin formülü nedir? (N: 14, O: 16)
4Mol kavramı
Bunu bir arkadaşına anlatabilir misin? Kafanda bir dene.
1 mol, 6,02·10²³ tane tanecik (atom, molekül ya da iyon) demektir. Bu sayıya Avogadro sayısı denir. Mol kütlesi (M) ise 1 mol taneciğin gram cinsinden kütlesidir (g/mol); formüldeki atom kütleleri toplanarak bulunur: H₂O için 2·1 + 16 = 18 g/mol, CO₂ için 12 + 2·16 = 44 g/mol.
Mol, bütün dönüşümlerin kavşak noktasıdır:
Molekül molü ile atom molü farklıdır: 1 mol CO₂ molekülünde 1 mol C atomu, 2 mol O atomu, toplam 3 mol atom vardır. 1 mol H₂SO₄ ise toplam 7 mol atom içerir. Tek bir atomun kütlesi çok küçüktür: 1 tane C atomu 12 akb iken 1 mol C atomu 12 gramdır.
| Madde | Mol kütlesi (g/mol) |
|---|---|
| H₂O | 18 |
| CH₄ | 16 |
| NH₃ | 17 |
| O₂ | 32 |
| CO₂ | 44 |
| NaOH | 40 |
| H₂SO₄ | 98 |
| CaCO₃ | 100 |
(H: 1, C: 12, N: 14, O: 16, Na: 23, S: 32, Ca: 40)
4,4 gram CO₂ için mol sayısını, molekül sayısını, toplam atom molünü ve oksijen kütlesini bulalım. (C: 12, O: 16)
Eşit kütlede alınan aşağıdaki gazlardan hangisinin mol sayısı en fazladır? (H: 1, C: 12, N: 14, O: 16, S: 32)
5Gaz hacmi ve atom sayısı
Yarıyı geçtin, harika gidiyorsun! 3 bölüm kaldı.
Normal koşullarda 5,6 litre hacim kaplayan CH₄ gazı kaç gramdır ve kaç tane H atomu içerir? (H: 1, C: 12)
0,4 mol C₂H₆ molekülü ile ilgili,
- I.0,8 mol C atomu içerir.
- II.12 gramdır.
- III.Toplam 2,4 mol atom içerir.
yargılarından hangileri doğrudur? (H: 1, C: 12)
6Sık yapılan hatalar
Takıldığın yere not al, sonra birlikte döneriz.
Aşağıdaki yargılar öğrencilerin en sık düştüğü yanılgılardan derlendi. Doğru mu, yanlış mı?
Tepkimelerde molekül sayısı korunur.
Sabit oran sorularında ürün kütlesi tükenen elemente göre hesaplanır.
NO₂ ile N₂O₄ arasında katlı oran vardır.
0,5 mol H₂O'da 0,5 mol atom vardır.
22,4 L her madde için kullanılabilir.
Ca(OH)₂'nin mol kütlesi 40 + 16 + 1 = 57 g/mol'dür.
7ÖSYM'de nasıl soruluyor
Önemli yerleri altını çizer gibi oku.
- Artan madde hesabı: "X ile Y'nin kütlece birleşme oranı 3/4'tür. 18 g X ile 20 g Y'den en fazla kaç gram bileşik oluşur?" gibi sorular. Önce tükenen maddeyi bul.
- Katlı oran yorumu: İki bileşiğin formülleri ya da birleşen kütleleri verilir; katlı oran ya da ikinci bileşiğin formülü istenir. Bazen de hangi çiftin katlı orana uymadığı sorulur.
- Mol dönüşümleri: Kütle, tanecik sayısı ve normal koşullarda hacim arasında geçiş; "eşit kütledeki gazlardan hangisinin mol sayısı en fazladır?" gibi karşılaştırmalar.
- Öncüllü yargılar: "0,4 mol C₂H₆ için I. 12 gramdır, II. 0,8 mol C atomu içerir, III. ..." biçiminde birden fazla dönüşümü aynı anda sınayan sorular.
İpucu: Her sayısal soruda önce verilen niceliği mole çevir; mol, bütün dönüşümlerin kavşak noktasıdır.
8Kısa tekrar
Son bölüm! Biraz kaldı, bitirmek üzeresin.
Kütlenin korunumu (): giren kütle = oluşan kütle; korunur, molekül sayısı korunmayabilir. Sabit oranlar (): bileşikte elementlerin kütle oranı sabittir; suda m(H)/m(O) = . Katlı oranlar (): aynı iki elementin bileşikleri için geçerlidir. 1 mol = tanecik; n = m / M = N / (6,02·10²³). Normal koşullarda 1 mol gaz hacim kaplar. Molekül molünü çarparak atom molünü bul.