Doğru cevap: B) 0,8
1. Soru metni (resimden okuma)
Soru şöyle diyor:
1,12 atm basınç ve 0 °C sıcaklık koşullarında bulunan ideal CH_4 gazının 1 litresinin kütlesi kaç gramdır?
CH_4 : 16 \, g/mol
A) 0,6 B) 0,8 C) 1,2 D) 1,6 E) 2,4
2. Çözüm
Standart koşullara yakın bir durum var, ama basınç 1 atm değil, 1,12 atm.
- Bilinen:
- T = 0 \, ^\circ C = 273 \, K
- P = 1{,}12 \, atm
- V = 1 \, L
- R = 0{,}082 \, \frac{L \cdot atm}{mol \cdot K}
İdeal gaz denkleminden:
PV = nRT
Buradan mol sayısı:
n = \frac{PV}{RT}
n = \frac{ 1{,}12 \, atm \times 1 \, L }{ 0{,}082 \, \frac{L \cdot atm}{mol \cdot K} \times 273 \, K }
n \approx \frac{1{,}12}{0{,}082 \times 273}
0{,}082 \times 273 \approx 22{,}386
n \approx \frac{1{,}12}{22{,}386} \approx 0{,}05 \, mol
Kütle:
m = n \times M
Burada M(CH_4) = 16 \, g/mol
m = 0{,}05 \times 16 = 0{,}8 \, g
3. Şıkların değerlendirilmesi
- B) 0,8 g: Hesapla bulunan değer, doğru.
- Diğer şıklar: 1 L gaz için bu koşullarda gereken mol sayısından sapıyor; ya basıncı 1 atm alıp yaklaşık 0,72 g bulup yuvarlama hatasıyla, ya da standart hacmi (22,4 L) yanlış kullanmayla oluşan değerler.
TERİMLER:
İdeal gaz denklemi: Gazların basınç P , hacim V , sıcaklık T ve mol sayısı n arasındaki ilişkiyi veren denklem: PV = nRT .
Mol: Madde miktarını gösteren birim; 1 mol, Avogadro sayısı kadar ( \approx 6{,}02 \times 10^{23} ) tanecik içerir.