Mol Kavramı - Kimya Budur

Mol Kavramı

MOL KAVRAMI

Atomik Kütle Birimi

Günümüzde atom kütlelerini karşılaştırmak için karbon atomu kullanılır. Karbon atomunun kütlesi 12 birim kabul edilip bunun 1/12 si 1 atomik kütle birimi (akb) olarak tanımlanır. Bu durumda bazı elementlere ait atomların akb türünden değerleri şu şekildedir.

NOT: akb yerine Dalton’a ithafen Da olarak birimlendirme yapılabilir.

Mol

Bağıl atom kütlesi kadar gram elemente 1 mol denir. 1 mol 6,02 x 1023 tane tanecik (atom, molekül, iyon) demektir. Bu sayıya Avogadro Sayısı denir. Avogadro sayısı N veya NA ile gösterilir.

1 mol = 6,02 x 1023 tane tanecik

Belirli sayıda taneciğin mol sayısı:

Aşağıda 1 mol elementlerde bulunan tanecik sayısı ve mol kütlesi arasındaki ilişki verilmiştir:

NOT: 1 tane atom ile 1 mol atom kavramları birbirine karıştırılmamalıdır.

1 mol atomun kütlesi 1 tane atomun kütlesinin 6,02.1023 katıdır.

Mol Kütlesi

Kütlesi verilen bir maddenin mol sayısı şöyle bulunabilir:

n = m / MA                                      n: mol sayısı        m: kütle               MA: mol kütlesi

Elementlerin çoğunun mol kütlesi tam sayı değildir. Ancak işlemlerde kolaylık olması açısından bu değerler genellikle tam sayı olarak alınır.

Elementlerin Mol Kütlesi Neden Tam Sayı Değildir?

Bir elementin türünü çekirdekteki proton sayısı belirler. Aynı elementin atomları doğada farklı kütlelerde bulunabilirler. Proton sayıları aynı kütle numaraları farklı bu tür atomlara izotop atomlar denir.

İzotop atomların kütleleri ile doğada bulunuş yüzdeleri dikkate alınarak elde edilen kütle değerine ortalama atom kütlesi denir. Ortalama atom kütlesi şu şekilde hesaplanır:

Örnek -1

Klor elementi doğada %75 oranında 35Cl ve %25 oranında 37Cl izotoplarının karışımı şeklinde bulunur. Buna göre, klor elementinin ortalama atom kütlesi kaçtır?

Çözüm:

Her bir izotop kütlesi bulunuş yüzdesi ile çarpılır. Çarpımlar toplanır ve 100’e bölünerek OAK hesaplanır.

Bu değer Cl elementinin ortalama atom kütlesinin 35,5 g olduğunu gösterir.

MOL HESAPLAMALARI

Mol ile ilgili işlem yapmadan önce atom ve molekül kavramlarının karıştırılmaması gerekir.

Atom ve Molekül

Atomun bir elementin tüm özelliklerini taşıyan temel birim olduğunu, molekülün ise atomların kimyasal bağla bir araya gelerek oluşturduğu atom grupları olduğunu öğrenmiştik.

O halde atom denildiğinde molekülü ya da bileşiği oluşturan her bir taneciği düşünmeliyiz. Molekülden bahsedildiğinde ise birbirine bağlı atomların bütününü dikkate almalıyız.

1 mol H2SO4 bileşiğini (molekülünü) inceleyelim;

Bileşiği molekül olarak kabul edip içindeki atomları tek tek ele alacağız.

1 mol H2SO4 molekülünde, 1 mol molekül, 2 mol H atomu, 4 mol O atomu, 1 mol S atomu,

Toplamda ise 1 mol H2SO4 molekülünde 7 mol atom bulunur.

Kaç tane?, kaç mol? gibi soru kalıplarında tane ve mol ayrımının yapılması gereklidir. Aksi takdirde doğru sonuca ulaşılamaz.

Yukarıda 1 mol H2SO4 bileşiğindeki atom miktarlarını gösterdik. Şimdi de 1 tane H2SO4 bileşiğindeki atom sayılarına bakalım. Mol yerine tane yazarak ifadeleri düzenleyelim.

 

1 tane H2SO4 bileşiğinde,

1 tane molekül, 2 tane H atomu, 4 tane O atomu, 1 tane S atomu,

Toplamda ise 1 tane H2SO4 molekülünde 7 tane atom bulunur.

Şimdi birkaç örnekle daha karmaşık mol hesapları yapalım.

Örnek – 2

Karbon (C) elementi için aşağıdaki soruları cevaplayınız. (C nin atom kütlesi = 12)

a) C nin bağıl atom kütlesi kaç akb dir?

b) 1 mol C atomu kaç gramdır?

c) 6,02.1023 tane C atomu kaç gramdır?

d) 1 tane C atomu kaç gramdır?

e) 1 gram C de kaç tane C atomu bulunur?

Çözüm:

  1. a) C elementinin atom kütlesi 12 olduğuna göre bağıl atom kütlesi de 12 dir denir.
  2. b) Atom kütlesi 12 olan C atomunun 1 molünün kütlesi 12 gramdır.
  3. c) 6,02.1023 tane C atomu 1 mol C atomu anlamına gelir. 1 mol C atomu yani 6,02.1023 tane C atomu 12 gramdır.
  4. d) Basit bir oran kurarak sonuca ulaşabiliriz;

6,02.1023 tane C atomu                 12 g ise

1 tane C atomu                                X g dır?

X = 12/6,02.1023  = 1,99. 10-23g dır.

Burada Avogadro sayısı yerine N sembolünü kullanarak sonucu X = 12/N gram şeklinde ifade edebiliriz;


Örnek – 3

1 gram demirde kaç tane demir atomu bulunur? (Fe nin atom kütlesi 56)

Çözüm:

1 mol Fe atomu = 6,02.1023  tane Fe atomu = 56 g dır. O halde,


Örnek – 4

0,2 mol H2SO4 bileşiği ile ilgili aşağıdaki soruları cevaplayınız. (H: 1, O:16, S: 32)

a) Kaç mol H atomu bulunur?

b) Kaç tane O atomu bulunur?

c) Kaç mol molekül bulunur?

d) Kaç tane molekül bulunur?

Çözüm:

a)

b) Avogadro sayısı yerine N sembolü kullanarak çözelim,

* 0,8N tane O atomu aynı zamanda 0,8 mol O atomu demektir. N tane ile 1 mol eş ifadelerdir.

c)

1 mol       H2SOde      1 mol molekül varsa

0,2 mol   H2SO4 de      0,2 mol molekül vardır.

d)

1 mol       H2SOde      N tane molekül varsa

0,2 mol   H2SOde     0,2N tane molekül vardır.

*c ve d maddelerinde görüldüğü üzere 0,2 mol ile 0,2N tane ifadeleri aynı anlama gelmektedir.


Örnek – 5

1,204.1024 tane bakır atomu kaç moldür?

Molekül Kütlesi

Element molekülleri ve bileşikler aynı ya da farklı elementlerin belirli oranlarda birleşmesiyle oluşur. Molekül kütlesi, 1 tane molekülün kütlesini ifade eder. Molekül kütlesi, moleküldeki her bir atomun kütlesi o atomun sayısı ile çarpılır, çarpımlar toplanır ve molekül kütlesi hesaplanır.

H2 molekülü 2 tane H atomunun birleşmesiyle oluşur. 1 tane H atomu 1 akb dir. Bu durumda 1 tane H2 molekülünün kütlesi 2 akb dir. Buradan da 1 mol H2 molekülünün 2 gram olduğu sonucu çıkar.

H2O molekülü 2 tane H ve 1 tane O atomunun birleşmesiyle oluşur. H2O nun kütlesi 2 tane H ve 1 tane O atomunun bağıl kütlelerinin toplamına eşittir.

1 tane H atomu 1 akb, 1 tane O atomu 16 akb dir. Bu durumda 1 tane H2O nun kütlesi 18 akb dir. Buradan da 1 mol H2O nun 18 gram olduğu sonucu çıkar.

Molekül kütlesi ve mol kütlesinin hesaplanması. 1 tane molekülün kütlesi akb, 1 mol molekülün kütlesi gram cinsinden hesaplanır.

Örnek – 6

Diazottrioksit (N2O3) için aşağıdaki soruları cevaplayınız. (Atom kütleleri: N = 14, O = 16)

a) 1 tane N2O3 ün bağıl kütlesi kaç akb dir?                   b) 1 mol N2O3 molekülü kaç gramdır?
c) 1 mol N2O3 kaç tane atom içerir?                                 d) 0,25 mol N2O3 kaç gramdır?
e) 30,4 gram N2O3 kaç moldür?

a) 1 tane N2O3: 2.14 + 3.16 = 76 akb

b) 1 mol N2O3: 2.14 + 3.16 = 76 g

c) 1 mol N2O3  (2+3) 5 mol atom içerir. 5 mol atom 5N tane atom demektir.

d)

e)

İyonik Bileşiklerin Mol Kütlesi

İyonik bileşikler bağımsız moleküller olmadığı için bunların molekül kütlelerinden söz edilemez. Ancak bu tür bileşiklerde en basit formüle göre formül kütleleri bulunur. Molekül kütlesi bulunurken yapılan işlemler formül kütlesi için de aynen uygulanır.

Aşağıdaki iyonik bileşiklerin formül kütlelerinin nasıl hesaplandığına bakalım. (H:1, N:14, O:16, Mg:24, Al:27, P:31, S:32, Cu:64)

Örnek – 7

MgSO4 için aşağıdaki soruları cevaplayınız.
(Atom kütleleri : O = 16, Mg = 24, S = 32)
a) 1 molü kaç gramdır?
b) Formül kütlesi kaç gramdır?
c) Bileşiğin kütlece % kaçı Mg dir?
d) 0,25 mol MgSO4 kaç gramdır?
e) 4,8 gram MgSO4 kaç moldür?

Çözüm:

a) 1 mol MgSO4: 24+32+16.4 = 120 g/mol

b) Formül kütlesi: 1 tane bileşiğin kütlesidir. 120 akb ye eşittir.

*d ve e maddelerini inceleyelim. d maddesinde molden kütleye geçiş yapılırken verilen değer mol kütlesi ile çarpılır, e maddesinde kütleden mole geçiş yapılırken verilen değer mol kütlesine bölünür.