3.1 Atom Kütleleri
q Atomda bulunan protonun, nötronun ve elektronun kütleleri sırasıyla 1,6726 x10-24, 1,6749x10-24 ve 9,109x10-28 g olduğundan bu taneciklerin bulunduğu atomların kütleleri tartılamayacak kadar küçüktür. Örneğin, bir hidrojen, oksijen ve kurşun atomlarının kütleleri sırasıyla 1,66 x10-24, 2,66x10-23ve 3,1x10-22 g . Bu nedenle element atomlarının kütleleri ifade edilirken kütle cinsinden değerleri değil, belirli bir standarda göre bağıl kütlelerinden bahsedilir. Bağıl atom kütlesinden atom kütlelerinin kıyaslanacağı anlaşılmalıdır. Ancak bu kıyaslama yapılırken önce bir standart seçilmesi gerekir. Bu standarda göre ağır hafif vb karşılaştırmalar yapılabilir.
q Önceleri standart atom olarak Hidrojen ve Oksijen kullanılmıştır. 1961 yılında sonra standart atom olarak karbon-12 izotopu (12C) kullanılmıştır.
q Bir 12C izotopunun atom kütlesi 12 atomik kütle birimi olarak kabul edilmiş ve 12C izotopunun 1/12’sine 1 atomik kütle birimi (akb) denilmiştir. Diğer atomların kütleleri, Kütle Spektrofotometresi kullanılarak ve 12C izotopunun kütlesi kıyaslanarak hesapları yapılmıştır. Buna göre Bir Hidrojen atomunun kütlesi yaklaşık bir 12C izotopunun 1/12 kadardır. Kütle sayısı olarak verilen sayılar, o elementin bir atomunun 12C izotopunun 12 de birinin kaç katı olduğunu gösterir ve bu değerlere de bağıl atom kütlesi denir.
q Kimyasal işlemlerde maddelerin tartılan miktarları içersinde tanecik sayısının bilinmesi gerekir. Çünkü kimyasal reaksiyonlarda elementler ve bileşikler belirli oranlarda birleşerek yeni bileşikler oluştururlar. 12 gram 12C izotopunda bulunan atom sayısı bir mol tanecik olarak kabul edilmiştir. Bu kadar tanecik içerek maddeye bir mol madde denilmiştir.
q Kütle spektrometresi ile bir tane 12C izotopunun kütlesi 1,9926 x10-23 g olduğu hesaplanmıştır. Buna göre , bir mol yani, 12 gram 12C izotopu içindeki 12C atomları sayısı nedir.
q 1,9926 x10-23 g yani, 12 gram 12C izotopu içindeki 12C atomları sayısı nedir.
1 tanecik 1,9926 x10-23 g
x 12 g
X = 12x1/ 1,9926 x10-23 = 6,022x1023 tane 12C
olarak hesaplanır ve bu sayı bir mol taneciği ifade eder. Aynı şartlarda tüm gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda tanecik olduğunu ifade eden Avogadro olduğundan bu sayı Avogadro sayısı olarak ifade edilir.
3.2 Mol ve Molekül Kavramları
q Doğada rastlanan saf maddeler ya elementler, ya da birkaç elementten oluşmuş bileşiklerdir. Elementler, tek veya çok atomlu olabilirler. Bileşikler ise, iyonik veya moleküler bileşikler olabilir. Mol kavramı elementlerde veya bileşiklerde farklı yapıları ifade edebilir.
q Bazı elementler tek atomlu bazıları ise çok atomlu olabilirler. Demir (Fe), Bakır (Cu), Helyum (He), Argon (Ar) tek atomlu element halinde bulunurlar. Bu elementlerin mol kütlesi bir mol atomlarının kütlesi olup, genellikle atom kütlesi olarak da ifade edilirler.
q Bazı elementler çok atomlu element molekülleri halinde bulunurlar. Azot (N2), Hidrojen (H2), Klor(Cl2), flor(F2), Fosfor (P4), Kükürt (S8). Bu elementlerin hem molekül hem de atom kütlesinden bahsedilir. Bu elementlerde mol kütlesi kullanıldığı yere bağlı olarak atom kütlesi veya molekül kütlesi anlamına gelir.
q Pozitif veya negatif yüklü tek atomlu (Na+, Mg+2, Cl-, S-2 gibi) veya çok atomlu (NH4+, NO3+, CO3-2) iyonların bir araya gelmesi ile oluşan bileşiklere iyonik bileşikler denir. Kireç taşı, tuz ruhu, yemek tuzu gibi.
q Ametal atomların kovalent bağlarla bağlanarak oluşturdukları bileşiklere moleküler bileşikler denir.
q Bulunduğu ortamda tek başına hareket edebilen atom topluluklarına molekül denir. Amonyak (NH3), etil alkol (CH3CH2OH).
q Bir bileşikte bulunan ve her bir elementin atom sayılarını gösteren yapılara kimyasal formül denir. Kimyasal formüller, moleküler bileşikte molekül formülü(Amonyak (NH3), etil alkol (CH3CH2OH) gibi isimlendirilirken iyonik bileşiklerde formül birimi (NaCl, K2CO3) olarak isimlendirilir.
q Avogadro sayısı (6,02x1023) kadar molekül topluluğuna bir mol denir. Bir mol bileşik, moleküler bileşiklerde (6,02x1023) tane molekül, iyonik bileşiklerde (6,02x1023) tane formül birim ihtiva eden madde miktarı olup bu maddenin kütlesine mol kütlesi denir.
3.2.1 Mol Hesapları
q Atom İçin
Mol sayısı= verilen kütle/mol kütlesi
Mol sayısı= verilen kütle/Avogadro sayısı
n= m/MK = g/g mol-1 = mol, n= N/NA = g/g mol-1 = mol,
q Molekül İçin
Mol sayısı = verilen kütle/ mol kütlesi
Mol sayısı= verilen molekül sayısı/Avogadro sayısı
n= m/MK= g/g mol-1 = mol, n= N/NA =tanecik/tanecik mol-1 = mol,
q Gazlar İçin
Mol sayısı= verilen hacim/22,4
Mol sayısı= verilen molekül sayısı/Avogadro sayısı
n= V/V0 = L/L mol-1 = mol,
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder