Mol Kavramı ve Stokiyometri

Mol Kavramı

• Mol: 6,02 × 10²³ (Avogadro sayısı, N_A) tane tanecik içeren madde miktarı. 2019'dan itibaren SI'da mol, Avogadro sabitinin tam değeriyle tanımlanır.
• Atomik kütle birimi (akb, u): C-12 izotopunun kütlesinin 1/12'si. 1 g = N_A akb.
• Mol kütlesi (M): 1 mol maddenin gram cinsinden kütlesi (g/mol).
• Temel bağıntılar: n = m/M = N/N_A = V/22,4 (normal koşullarda [0 °C, 1 atm] gazlar için; oda koşullarında [25 °C, 1 atm] 24,5 L).

Kimyasal Formüller

• Basit (kaba/en basit) formül: Bileşikteki atomların en küçük tam sayılı oranı. Molekül formülü: Molekülde bulunan gerçek atom sayıları; basit formülün tam katıdır (C₆H₁₂O₆ → CH₂O).
• Yüzde bileşimden formül bulma: Kütle yüzdeleri mol kütlelerine bölünür, en küçüğe bölünerek oran bulunur.
• Kütlece yüzde: (elementin toplam kütlesi/bileşiğin mol kütlesi) × 100.

Kimyanın Temel Kanunları

• Kütlenin korunumu (Lavoisier): Kimyasal tepkimede toplam kütle değişmez.
• Sabit oranlar (Proust): Bir bileşikteki elementlerin kütlece birleşme oranı sabittir (suda H:O = 1:8).
• Katlı oranlar (Dalton): İki element birden fazla bileşik oluşturuyorsa, birinin sabit miktarıyla birleşen diğerinin kütleleri arasında basit tam sayılı oran vardır (CO ve CO₂'de 1:2).
• Birleşen hacim oranları (Gay-Lussac) ve Avogadro hipotezi: Aynı koşullarda eşit hacimdeki gazlar eşit sayıda molekül içerir.

Kimyasal Denklemler ve Stokiyometri

• Denklem denkleştirme: Atom türü ve sayısı ile toplam yük korunur. Redoks tepkimelerinde yükseltgenme basamağı değişimi ya da yarı tepkime yöntemi kullanılır.
• Tepkime türleri: Yanma, sentez (birleşme), analiz (ayrışma), yer değiştirme (tek ve çift), asit-baz (nötrleşme), çözünme-çökelme, redoks.
• Stokiyometrik hesaplamalar: Denklem katsayıları mol oranlarını verir. Kütle → mol → mol oranı → istenen madde.
• Sınırlayıcı (sınırlayan) bileşen: Tepkimede tamamen tükenen ve ürün miktarını belirleyen madde; diğeri artan bileşendir. Sınırlayıcı bileşen, mol miktarı/katsayı oranı en küçük olandır.
• Teorik verim (hesaplanan en yüksek ürün), gerçek verim (elde edilen); yüzde verim = (gerçek/teorik) × 100.
• Ardışık tepkimeler: Bir tepkimenin ürünü diğerinin girdisidir; mol oranları zincirleme kullanılır.
• Saflık hesapları: Saf olmayan örnekte yalnız saf kısım tepkimeye girer.

Çözelti Derişimi (Stokiyometri ile İlişkili)

Molarite M = n/V (mol/L); molalite m = n(çözünen)/kg(çözücü); kütlece yüzde; ppm (milyonda bir kısım); mol kesri. Seyreltmede M₁V₁ = M₂V₂. Titrasyon ve çözelti tepkimelerinin stokiyometrisinde n = M·V kullanılır.