Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım çözelim:
- Normal koşullarda (N.K.) 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar. Buna göre, 2,24 litre hacim kaplayan Ne gazının mol sayısı:
$$n_{Ne} = \frac{2,24 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}} = 0,1 \text{ mol}$$ - Ne gazının kütlesini hesaplayalım (Ne = 20 g/mol):
$$m_{Ne} = n_{Ne} \times M_{Ne} = 0,1 \text{ mol} \times 20 \text{ g/mol} = 2 \text{ g}$$ - Soruda belirtildiğine göre, Ne gazının kütlesi X₃H₄ molekülünün kütlesine eşittir. O halde, X₃H₄ molekülünün kütlesi 2 g'dır.
$$m_{X_3H_4} = 2 \text{ g}$$ - X₃H₄ molekülündeki H atomu sayısı 4'tür. Yani 1 mol X₃H₄, 4 mol H atomu içerir.
0,2 mol H atomu içeren X₃H₄ molekülünün mol sayısını bulalım:
$$n_{X_3H_4} = \frac{0,2 \text{ mol H}}{4 \text{ mol H / 1 mol } X_3H_4} = 0,05 \text{ mol}$$ - X₃H₄ molekülünün mol kütlesini hesaplayalım:
$$M_{X_3H_4} = \frac{m_{X_3H_4}}{n_{X_3H_4}} = \frac{2 \text{ g}}{0,05 \text{ mol}} = 40 \text{ g/mol}$$ - X₃H₄ molekülünün mol kütlesi, 3 adet X atomunun ve 4 adet H atomunun mol kütleleri toplamına eşittir (H = 1 g/mol):
$$M_{X_3H_4} = 3 \times M_X + 4 \times M_H$$ $$40 \text{ g/mol} = 3 \times M_X + 4 \times (1 \text{ g/mol})$$ $$40 = 3 \times M_X + 4$$ $$3 \times M_X = 40 - 4$$ $$3 \times M_X = 36$$ $$M_X = \frac{36}{3} = 12 \text{ g/mol}$$ - Buna göre, X atomunun 1 molü 12 gramdır.
- Doğru Seçenek D'dır.