Sorunun Çözümü
- Verilen bilgiye göre, gaz örneği $3.01 \cdot 10^{23}$ tane atom içermektedir.
- Avogadro sayısı ($N_A$) $6.02 \cdot 10^{23}$ olduğundan, toplam atom mol sayısı:
$n_{\text{atom}} = \frac{3.01 \cdot 10^{23}}{6.02 \cdot 10^{23}} = 0.5$ mol atom - $\text{CH}_4$ molekülü 1 karbon (C) ve 4 hidrojen (H) atomu olmak üzere toplam 5 atom içerir.
Bu durumda, $\text{CH}_4$ gazının mol sayısı:
$n_{\text{CH}_4} = \frac{\text{Toplam atom mol sayısı}}{\text{Bir moleküldeki atom sayısı}} = \frac{0.5 \text{ mol}}{5} = 0.1$ mol $\text{CH}_4$ - I. Kütlesi 1,6 gramdır.
$\text{CH}_4$'ün mol kütlesi ($M_{\text{CH}_4}$): $M_{\text{CH}_4} = 1 \cdot C + 4 \cdot H = 1 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 12 + 4 = 16$ g/mol.
Kütle ($m$) = mol sayısı ($n$) $\cdot$ mol kütlesi ($M$):
$m = 0.1 \text{ mol} \cdot 16 \text{ g/mol} = 1.6$ gram.
Bu ifade doğrudur. - II. 2 mol H atomu içerir.
0.1 mol $\text{CH}_4$ gazı, $0.1 \cdot 4 = 0.4$ mol H atomu içerir.
Bu ifade yanlıştır. - III. Hacmi 2,24 litredir.
Gazların hacmi sıcaklık ve basınca bağlıdır. Soruda sıcaklık ve basınç bilgisi verilmediği için (örneğin normal koşullar veya standart koşullar belirtilmediği için) hacmin 2,24 litre olduğu kesinlikle söylenemez.
Bu ifade kesinlikle doğru değildir. - Sonuç olarak, yalnızca I. ifade kesinlikle doğrudur.
- Doğru Seçenek A'dır.