Genel Kimyasal Reaksiyonlar ve Hesaplamalar STOKİYOMETRİ ( sunu ) K İ MYASAL REAKS İ YONLAR ve HESAPLAMALAR (STOK İ YOMETR İ ) III.DERS2 Atom k ü tlesi, Avogadro Say s ve Mol K ü tleleri Atom k ü tle birimi, tam olarak 12 C atomunun k ü tlesinin 1/12’sine e şittir. Ö rne ğ in, hidrojen atomunun k ü tlesinin ortalama olarak 12 C k ü tlesinin %8,4’ ü oldu ğ u tespit edilmi ştir. Atomlar n k ü tleleri ç ok k üçü k oldu ğ undan, elementler atomik k ü tle birimi cinsinden tart lamaz.3 SI birim sistemine g ö re mol ( n ), 12 g 12 C izotopunun i ç erdi ğ i atom say s (N A = 6,022 x 10 23 ) kadar tanecik (atom, molek ü l, vb.) i ç eren madde miktar d r. 1 tane 12 C atomu = 12 akb 1 mol 12 C atomu = 12 g 1 mol 12 C atomu = 6,022 x 10 23 tane 12 C atomu FeCl 3 ’ ü n mol k ü tlesi ( M A ) 270,3 g/mol’d ü r. 1 mol NaCl ise 58,5 g’d r. n = g/M A4 Ö rnek Fe 2 (SO 4 ) 3 (demir(II) s ü lfat) bile şi ğ inin molek ü l k ü tlesini (akb) bulunuz (Fe : 56, S : 32, O : 16).5678Ö rnek Ü re [(NH 2 ) 2 CO] g ü bre olarak tar mda, hayvan yeminde ve polimer ü retiminde kullan l r. 25,6 g ü re i ç erisinde ka ç tane hidrojen atomu vard r? Çö z ü m gram ü re › mol ü re › molek ü l ü re › H atomu Mol = 25,6/60,06 = 0,426 mol Molek ü l say s = 0,426 x 6,022 x 10 23 = 2,567 x 10 23 H atomu say s = 4 x 2,567 x 10 23 = 1,03 x 10 24 910 Bile ş iklerin Y ü zde Bile ş imi Y ü zde bile ş im , bile şik i ç erisindeki her bir elementin k ü tlece y ü zdesidir. % Element = (n x elementin M A ’s /bile şi ğ in M A ’s ) x 100 Ö rnek H 2 O 2 ’nin y ü zde bile şimini bulunuz. ( H : 1 g/mol, O : 16 g/mol) Çö z ü m %H = (2 x 1 / 34) x 100 = % 5,88 %O = (2 x 16 / 34) x 100 = % 94,1211 Kaba Form ü llerin Deneysel Belirlenmesi Bir bile şi ğ in kaba form ü l ü n ü n belirlenebilmesi i ç in, bile şik i ç erisindeki elementlerin y ü zde bile ş imlerinin deneysel olarak bulunmas (kimyasal analiz) gerekir. Etil alkol yak l rsa, CO 2 ve H 2 O a ç ğ a ç kar. A ç ğ a ç kan CO 2 ve H 2 O k ü tleleri, CO 2 ve H 2 O tutucular n n k ü tlelerindeki art ş ile belirlenir. Daha sonra bulunan de ğ erlerden C ve H miktarlar na ge ç ilerek, etil alkol ü n kaba form ü l ü bulunabilir. 12 Deneysel olarak 11,5 g etil alkol yak ld ğ nda 22 g CO 2 ve 13,5 g H 2 O olu ştu ğ unu farz edelim. k ü tle C = (12 x 22)/44 = 6 g k ü tle H = (2 x 13,5)/18 = 1,5 g k ü tle O = 11,5 -(6 + 1,5) = 4 g mol C = 6/12 = 0,5 mol mol H = 1,5/1 = 1,5 mol mol O = 4/16 = 0,25 mol Bu mol de ğ erleri 0,25’e b ö l ü n ü rse etil alkol ü n kaba form ü l ü C 2 H 6 O olarak bulunur. C 2 H 5 OH + 3O 2 › 2CO 2 + 3H 2 O 1314 141516 1617 17 17 Bir kimyasal tepkimede (reaksiyonda) girenler (tepkenler) ve ü r ü nlerin k ü tleleri aras ndaki ili şkilerin bulunmas na stokiyometri denir.18 18 18 1819 19 19 1920 20 20 20 12 3 4 4 4 3 2 221 21 21 2122 22 22 22 22 mol su23 23 23 23 23 1 mol 2 mol24 24 24 24 2425 25 25 2526 26 26 26 26Problemler 1. 3 Li ve 3 Li atomlar ı nı n, atom kütleleri s ı ras ı yla 6,0151 akb ve 7,0160 akb dir. Li atomunun ortalama atom k ütlesi 6,941 akb oldu ğ una g öre bu iki do ğ al izotopun bolluklar ı nı hesaplay ı n ı z. 2. 13,2 akb kaç gramd ı r? 3. 8,4 gram kaç akb eder? 4. 5,10 mol kükürt (S) içinde kaç kükürt atomu vard ı r? 5. 77,4 g kalsiyum (Ca:40,08 g/mol) kaç moldür? 27 6 76. 0,372 mol ü 152 g gelen bile ş i ğ in mol k ütlesini (M A ) hesaplay ı n ı z. 7. Suyun yo ğ unlu ğ u 4 o C de 1,00 g/mL dir. Bu s ı cakl ı kta 2,56 mL su içinde kaç molekül vard ı r? (H : 1 ve O : 16 g/mol) 8. SnO 2 deki Sn ve O nin k ütlece y üzde bile ş imlerini hesaplay ı n ı z (Sn : 118,7 ve O : 16 g/mol). 9. %2,1 H, %65,3 O ve %32,6 S i çeren bile ş i ğ in kaba formülünü yaz ı n ı z (H : 1, O : 16 ve S : 32 g/mol). 10. NaHCO 3 ı s ı t ı ld ığı nda Na 2 CO 3 ve CO 2 ç ı kararak bozunur. 20,5 g CO 2 olu ş turan NaHCO 3 kütlesi ne kadard ı r? (Na : 23, H : 1, C : 12 ve O : 16 g/mol) 2811. X elementinin mol k ütlesi 33,42 g/mold ür. 27,22 g X, 84,10 g Y elementi ile XY bile ş i ğ ini olu ş turmaktad ı r. Y elementinin mol kütlesini bulunuz. 12. Al 2 (SO 4 ) 3 .xH 2 O bile ş i ğ i k ütlece %8,20 Al i çermektedir. Formülde verilen ‘ ’ x ’’ say ı s ı n ı bulunuz. (Al : 27, S : 32, O : 16 ve H : 1 g/mol) 13. Fe 2 O 3 içeren 2,62.10 3 kg l ı k bir cevher ı s ı t ı ld ığı nda 1,64.10 3 kg Fe elde edilmektedir. Cevherdeki Fe 2 O 3 y üzdesini bulunuz(Fe : 56 ve O : 16 g/mol). Fe 2 O 3 + 3CO › 2Fe + 3CO 2 29