2 litrelik kapta 0 o C sıcaklıkta 11,2 atmosfer basınç yapan X gazının kütlesi 30 gramdır. Gazın mol kütlesini hesaplayınız.
Bir maddeyi oluşturan tanecikler (atom, molekül veya iyon) çok küçük yapıya sahip olduklarından sayısı normal şekilde ifade edilemez. Bu yüzden kimya alanında kolaylık olması açısından mol kavramı kullanılmaktadır. Bir mol atom içerisinde 6,02×1023 adet tanecik bulunmaktadır ve buna Avagadro sayısı adı verilmektedir. Örnek olarak Hidrojen atomunun mol kütlesi 1 gramdır. Bunu anlamı ise 6,02×1023 adet tanecik bir araya geldiğinde 1 gram kadar kütleye sahip olmaktadır. Mol miktarı verilmeyen maddelerde basınç hacim gibi kavramlar belli ise P.V=n.R.T bağlantısı ile işlem yapılarak mol sayısı bulunabilir. Buradaki kavramların anlamlar ise şu şekildedir:
P: Gazı bulunduğu kap veya ortamın sahip olduğu basıncın ölçüsü anlamına gelir.
V: Gazlar yapısı dolayısıyla belirli bir hacme sahip olmasa bile bulunduğu kapta kapladığı hacim V ile ifade edilir.
n: Maddenin mol miktarını ifade etmektedir. Örnek olarak atom kütlesi 12 olan karbon atomunun 3 gramı 0,25 mol olarak hesaplanır ve n ifadesi yerine bu yazılır.
R: Raydberg gaz sabiti olarak adlandırılan bu kavramın değeri 22,4/273 veya 0,082 olarak alınmaktadır. Her gaz için aynı değerler kullanılır.
T: Sıcaklık ifadesinin gösterim şeklidir. Sorularda dikkat edilmesi gereken en önemli nokta biriminin Kelvin olarak alınması gerektiğidir.
Yukarıdaki soruda basınç, hacim, sıcaklık ve maddenin toplam gramı verilmiştir. İlk adım olarak yukarıdaki bağlantı kullanılarak mol sayısı bulunacak ve ikinci adımda ise 1 molünün kütlesi bulunacaktır. İfadeleri yerine yazacak olursak 11,2×2=n.22,4/273×273 ifadesinde n 1 olarak bulunur. 1 mol atom 30 gram olarak geldiğinden X gazının mol kütlesi 30 gram diyebiliriz.