Mol ve Molarite — Formüller ve Hesaplamalar

Mol, madde miktarını ölçer. Molarite ise bir litre çözeltide kaç mol çözünen bulunduğunu ölçer. Çoğu kimya sorusunda önce kütleden mole, sonra molden derişime geçersiniz.

En sık kullanacağınız iki formül şunlardır:

$$n = \frac{m}{M_\mathrm{m}}$$

ve

$$M = \frac{n}{V}$$

Burada $n$ mol cinsinden madde miktarı, $m$ kütle, $M_\mathrm{m}$ molar kütle, $M$ molarite ve $V$ litre cinsinden son çözelti hacmidir.

Yalnızca tek bir ayrımı hatırlayacaksanız, şunu hatırlayın: mol miktarı anlatır, molarite ise çözeltinin litre başına miktarını anlatır.

Mol Ne Anlama Gelir?

Mol, kimyada tanecikleri saymak için kullanılan birimdir. Bir mol tam olarak $6.02214076 \times 10^{23}$ belirli tanecik içerir, ancak başlangıç düzeyindeki çoğu soruda tanecikleri doğrudan saymazsınız. Genellikle kütleyle başlar, bunu mole çevirir ve sonra bir sonraki adımda molü kullanırsınız.

Bu yüzden mol bir köprü birimi gibi davranır. Kütleyi, tanecik sayısını, gaz formüllerini ve çözelti derişimini birbirine bağlar.

Kimyada Molarite Ne Anlama Gelir?

Molarite, bir çözeltinin litre başına mol çözünen cinsinden derişimidir:

$$M = \frac{n}{V}$$

$0.50\ \mathrm{M}$ sodyum klorür çözeltisi, her $1.00\ \mathrm{L}$ çözeltide $0.50$ mol $\mathrm{NaCl}$ içerir. Burada "çözeltinin" ifadesi önemlidir. Molarite, başlangıçta kullandığınız su miktarına değil, karıştırma sonrası son hacme dayanır.

Mol ve Molarite Birlikte Nasıl Çalışır?

Bir soru kütle verip molarite istiyorsa, izlenen yol genellikle şöyledir:

$$\text{gram} \rightarrow \text{mol} \rightarrow \text{molarite}$$

Önce gramı mole çevirin:

$$n = \frac{m}{M_\mathrm{m}}$$

Sonra bu mol değerini molarite formülünde kullanın:

$$M = \frac{n}{V}$$

Soru ters yönde çalışıyorsa, aynı tanımı yeniden düzenleyebilirsiniz:

$$n = MV$$

Bu yalnızca $V$ litre cinsindeyse ve molarite aynı çözeltideki aynı çözünen için verildiyse geçerlidir.

Çözümlü Örnek: Gramı Molariteye Çevirme

Diyelim ki $9.00\ \mathrm{g}$ glikoz, $\mathrm{C_6H_{12}O_6}$, çözülüyor ve son çözelti hacmi $250\ \mathrm{mL}$ oluyor. Molarite nedir?

Adım 1: Molar kütleyi bulun

Glikoz için,

$$M_\mathrm{m} \approx 6(12.01) + 12(1.008) + 6(16.00) \approx 180.16\ \mathrm{g/mol}$$

Adım 2: Gramı mole çevirin

$$n = \frac{9.00}{180.16} \approx 0.0499\ \mathrm{mol}$$

Adım 3: Hacmi litreye çevirin

$$250\ \mathrm{mL} = 0.250\ \mathrm{L}$$

Adım 4: Molariteyi hesaplayın

$$M = \frac{0.0499}{0.250} \approx 0.200\ \mathrm{mol/L}$$

Buna göre çözeltinin derişimi

$$0.200\ \mathrm{M}$$

Buradaki asıl nokta mantıktır: önce molar kütleyi kullanarak molü bulun, sonra çözeltinin litre cinsinden hacmine bölün.

Mol ve Molarite Sorularında Sık Yapılan Hatalar

Molarite formülünde gramı doğrudan kullanmak

Molarite formülü gram değil, mol ister. Kütle verilmişse önce $n = m / M_\mathrm{m}$ ile mole çevirin.

Mililitreyi litre gibi kullanmak

$500\ \mathrm{mL}$, $0.500\ \mathrm{L}$ eder; $500\ \mathrm{L}$ değil. Bu, sonucu $1000$ kat hatalı yapmanın en hızlı yollarından biridir.

Çözücü hacmini çözelti hacmi yerine kullanmak

Soruda "çözeltiyi $250\ \mathrm{mL}$'ye tamamlayın" deniyorsa, son hacim olarak $250\ \mathrm{mL}$ kullanın. Başlangıçtaki su hacminin aynı olduğunu varsaymayın.

Yanlış molar kütleyi kullanmak

Molar kütle, bileşiğin tam formülüne karşılık gelmelidir. Örneğin $\mathrm{NaCl}$'nin molar kütlesi, yalnızca sodyumun molar kütlesi değildir.

Kimyacılar Mol ve Molariteyi Ne Zaman Kullanır?

Bu kavramları, kimya "bu hangi madde?" sorusundan "ne kadar var?" ya da "çözelti ne kadar derişik?" sorusuna geçtiğinde kullanırsınız. Çözelti hazırlamada, stokiyometride, titrasyonlarda ve rutin laboratuvar hesaplamalarında karşınıza çıkarlar.

Sıcaklık, çözelti hacmini fark edilir biçimde değiştirecek kadar değişirse molarite de değişebilir. Bu önemlidir çünkü molarite hacme bağlıdır.

Benzer Bir Mol ve Molarite Sorusu Deneyin

Kendi örneğinizi $5.84\ \mathrm{g}$ $\mathrm{NaCl}$ ile, hacmi $500\ \mathrm{mL}$ çözeltiye tamamlanacak şekilde deneyin. Önce molü bulun, sonra molariteyi hesaplayın ve son adımdan önce hacmin litre cinsinde olduğunu kontrol edin.