Examkin

Soru

Zorluk: OrtaBasit ve Molekül Formülü Hesaplamaları

Karbon (CC), hidrojen (HH) ve oksijen (OO) elementlerinden oluşan organik bir bileşiğin kütlece %40\%40'ı karbon, %6,7\%6,7'si hidrojendir.

Bu bileşiğin 273∘C273^\circ\text{C} sıcaklık ve 1 atm1\text{ atm} basınç altındaki gaz halinin özkütlesi yaklaşık 1,34 g/L1,34\text{ g/L} olduğuna göre, bu bileşiğin molekül formülü aşağıdakilerden hangisidir?
(H: 1, C: 12, O: 16, R = 22,4273 L⋅atm/(mol⋅K)\frac{22,4}{273}\text{ L}\cdot\text{atm/(mol}\cdot\text{K)})

  1. A
    CH2OCH_2O
  2. B
    C3H6O3C_3H_6O_3
  3. C
    C2H6O2C_2H_6O_2
  4. C2H4O2C_2H_4O_2Cevap
  5. E
    C4H8O4C_4H_8O_4

Cevap

Bileşiğin molekül formülü C2H4O2C_2H_4O_2 şeklindedir.
Bileşiğin kütlece yüzde bileşiminden basit formülü CH2OCH_2O (formül kütlesi 30 g/mol30\text{ g/mol}) olarak bulunur. Verilen sıcaklık (273∘C=546 K273^\circ\text{C} = 546\text{ K}) ve basınç koşullarında ideal gaz özkütle formülü (P⋅MA=d⋅R⋅TP \cdot M_A = d \cdot R \cdot T) kullanılarak bileşiğin gerçek molekül kütlesi 60 g/mol60\text{ g/mol} olarak hesaplanır. Gerçek molekül kütlesi basit formül kütlesinin 22 katı olduğundan, molekül formülü basit formülün tüm atom sayılarının 22 ile çarpılmasıyla elde edilen C2H4O2C_2H_4O_2 olmalıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Bileşikteki oksijenin kütlece yüzdesini bulma.
Oksijen yüzdesi: 100−(40+6,7)=53,3100 - (40 + 6,7) = 53,3 olur.
Bileşik sadece karbon, hidrojen ve oksijenden oluştuğu için toplam kütle yüzdesi 100 olmalıdır.
2
Elementlerin mol sayılarını ve basit formülü hesaplama.
nC=4012≈3,33 moln_C = \frac{40}{12} \approx 3,33\text{ mol}, nH=6,71=6,7 moln_H = \frac{6,7}{1} = 6,7\text{ mol}, nO=53,316≈3,33 moln_O = \frac{53,3}{16} \approx 3,33\text{ mol}. Mol oranları en küçük sayıya bölünürse C1H2O1C_1H_2O_1 yani basit formül CH2OCH_2O bulunur.
Basit formül, bileşikteki elementlerin en küçük tam sayılarla ifade edilen mol oranını gösterir.
3
Bileşiğin molekül kütlesini (MAM_A) ideal gas denklemi kullanarak hesaplama.
P⋅MA=d⋅R⋅TP \cdot M_A = d \cdot R \cdot T formülünde T=273+273=546 KT = 273 + 273 = 546\text{ K} alınır. 1⋅MA=1,34⋅(22,4273)⋅546⇒MA=1,34⋅22,4⋅2≈60 g/mol1 \cdot M_A = 1,34 \cdot \left(\frac{22,4}{273}\right) \cdot 546 \Rightarrow M_A = 1,34 \cdot 22,4 \cdot 2 \approx 60\text{ g/mol} bulunur.
Gaz halindeki bileşiğin özkütlesi ve sıcaklık/basınç koşulları bilindiğinde molekül kütlesi ideal gaz yasasından hesaplanabilir.
4
Molekül formülünü belirleme.
Basit formülün kütlesi (CH2OCH_2O) = 12+2+16=30 g/mol12 + 2 + 16 = 30\text{ g/mol}'dür. Kat sayısı n=6030=2n = \frac{60}{30} = 2 bulunur. Molekül formülü: (CH2O)2=C2H4O2(CH_2O)_2 = C_2H_4O_2 olur.
Molekül formülü, basit formülün molekül kütlesi ile basit formül kütlesi oranındaki katına eşittir.

Anahtar Kavram

Basit ve Molekül Formülü Hesaplamaları
Bu soruyu puanla

Konular

Basit ve Molekül Formülü Hesaplamaları

Bu konudan daha fazla soru