12. Sınıf Kimya · Karbon Kimyasına Giriş
Basit Formül ve Molekül Formülü
- basit formül
- molekül formülü
- yapı formülü
- mol sayısı
- yanma analizi
- mol kütlesi
Basit formül ve molekül formülü nasıl bulunur?
Basit formül, bir bileşikteki atomların en küçük tam sayılı oranını; molekül formülü ise bir moleküldeki gerçek atom sayılarını gösteren formüldür. Örneğin glikozun molekül formülü C6H12O6, basit formülü CH2O'dur. Yapı formülü ise atomların birbirine nasıl bağlandığını da gösterir. Basit formül bulunurken her elementin kütlesi mol kütlesine bölünür, elde edilen mol sayıları en küçüğüne bölünerek tam sayıya çevrilir. Yanma verilerinde 44 g CO2'de 12 g C, 18 g H2O'da 2 g H bulunur; toplam kütleden C ve H kütleleri çıkarılınca kalan oksijenin kütlesidir. Örneğin 2,4 g C, 0,6 g H ve 1,6 g O içeren bileşikte mol oranı 2 : 6 : 1 olur ve basit formül C2H6O bulunur. Molekül formülü, basit formülün n katıdır; n, mol kütlesinin basit formül kütlesine bölümüdür. Mol kütlesi 46 g/mol ise n = 1 olur ve molekül formülü de C2H6O'dur.
Basit Formül ve Molekül Formülü: konu anlatımı ve özeti
Bir bileşiğin yapısını anlamanın ilk adımı formülünü bulmaktır. Bu konuda, kütle ya da yanma verilerinden yola çıkarak bileşiğin basit formülünü ve molekül formülünü hesaplamayı öğreniyorsun.
- Basit (kaba) formül, bileşikteki atomların en küçük tam sayılı oranını gösterir. Molekül formülü ise bir moleküldeki gerçek atom sayılarını verir. Örnek: glikozun molekül formülü C6H12O6, basit formülü CH2O'dur.
- Yapı formülü, atomların birbirine nasıl bağlandığını da gösterir; aynı molekül formülüne sahip farklı maddeler bu yolla ayırt edilir.
- Basit formül bulma adımları: her elementin kütlesi mol kütlesine bölünür, bulunan mol sayıları en küçüğüne bölünerek tam sayıya çevrilir.
- Yanma verilerinde: 44 g CO2'de 12 g C, 18 g H2O'da 2 g H bulunur. Toplam kütleden C ve H kütleleri çıkarılınca kalan, oksijenin kütlesidir.
- Örnek: 2,4 g C, 0,6 g H ve 1,6 g O içeren bileşikte mol sayıları 0,2 : 0,6 : 0,1 olur. En küçüğe bölünce 2 : 6 : 1 çıkar; basit formül C2H6O'dur.
- Molekül formülü = (basit formül)n. n, mol kütlesinin basit formül kütlesine bölümüdür. Yukarıdaki bileşiğin mol kütlesi 46 g/mol ise 46 / 46 = 1 ve molekül formülü de C2H6O olur.
Unutma: Yanma ürünlerinden C ve H kütlesini bulduktan sonra oksijeni kontrol etmeyi unutma; toplam kütle tutmuyorsa farkı oksijendir.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Yüzde bileşimden formül bulmak için 100 g örnek düşün; yüzdeler doğrudan gram olur:
- Her elementin kütlesini mol kütlesine böl.
- Bulunan mol sayılarını en küçüğüne böl.
- Tam sayı oranı basit formülü verir.
- Mol kütlesini basit formül kütlesine bölerek n'yi bul.
Örnek: %85,7 C ve %14,3 H içeren bir hidrokarbonda 85,7 / 12 ≈ 7,14 mol C ve 14,3 / 1 = 14,3 mol H vardır. Oran 1 : 2, basit formül CH₂'dir. Mol kütlesi 56 g/mol ise n = 56 / 14 = 4 ve molekül formülü C₄H₈ olur.
Günlük hayattan: Bir tarifte "2 bardak un, 1 bardak şeker" yazması oranı verir; kaç kişilik yapılacağı ise gerçek miktarı belirler. Basit formül oran, molekül formülü gerçek miktardır.
Sık yapılan hata: Mol oranlarını yuvarlarken 1,5 gibi değerleri 2'ye yuvarlamak. Doğrusu: 1,5 çıkarsa bütün oranları 2 ile çarpıp tam sayıya ulaş.
Derinleş
Aynı basit formüle (CH₂O) sahip ama çok farklı özellikler gösteren üç madde araştır (formaldehit, asetik asit ve glikoz gibi). Bu maddelerin kokusunu, fiziksel hâlini ve kullanım alanlarını bir tabloda karşılaştır. Bir maddeyi tanımlamak için basit formülün neden yetmediğini ve kimyagerlerin hangi ek bilgilere ihtiyaç duyduğunu açıkla.
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
KİM.12.2.4Organik bileşiklerin gösterimi için kullanılan farklı formüllere ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
- a) Organik bileşiklerin farklı gösterim biçimleri (açık, yarı açık, çizgi bağ, molekül ve basit formülü) üzerinden yapı formülüne ilişkin örüntü belirler.
- b) Organik bileşiklerin yapı formüllerine ilişkin genelleme yapar.
Bu konuda neler var?
- Kimyasal Formüllerin Bulunması
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Etil alkol ile dimetil eterin ikisinin de molekül formülü C₂H₆O'dur; ancak etil alkol oda sıcaklığında sıvı, dimetil eter gazdır. Bir öğrenci, bu iki maddeyi kâğıt üzerinde birbirinden ayırt etmenin yolunu arıyor. Öğrencinin iki maddeyi ayırt etmek için kullanması gereken formül hangisidir?
- A) Basit formül
- B) Molekül formülü
- C) Kaba formül
- D) Yapı formülü
- E) Mol kütlesi formülü
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Yapı formülü
Yapı formülü atomların birbirine nasıl bağlandığını gösterir; etil alkolde O atomu bir C ve bir H'ye, dimetil eterde iki C'ye bağlıdır. Basit formül de molekül formülü de bu iki maddede aynı olduğu için ayırt edici değildir.
Kolay
2Köpük ambalaj malzemesi polistirenin hammaddesi olan stirenin molekül formülü C₈H₈'dir. Bir öğrenci, laboratuvardaki şişelerin etiketlerinde yazan aşağıdaki hidrokarbonlardan hangisinin stirenle aynı basit formüle sahip olduğunu bulmak istiyor. Basit formülü CH olan bileşik hangisidir?
- A) C₂H₆
- B) C₃H₈
- C) C₄H₁₀
- D) C₂H₄
- E) C₆H₆
Cevabı göster
Doğru cevap: E) C₆H₆
C₆H₆'da (benzen) C : H = 6 : 6 = 1 : 1'dir ve basit formül stirendeki gibi CH'dir. Halkalı ya da çok karbonlu olmayı ölçüt alan öğrenci yanılır; basit formül yalnızca atom oranına bakılarak bulunur. C₂H₄'ün basit formülü ise CH₂'dir.
Kolay
3Boya ve vernik çözücülerinde kullanılan siklohekzan, halka biçiminde altı karbonlu bir hidrokarbondur ve molekül formülü C₆H₁₂'dir. Bir öğrenci bu maddenin karbon ve hidrojen atom sayılarını en sade oranla göstermek istiyor. Siklohekzanın basit formülü hangisidir?
- A) CH
- B) CH₂
- C) CH₃
- D) C₂H₄
- E) C₃H₆
Cevabı göster
Doğru cevap: B) CH₂
C : H = 6 : 12 oranı en küçük tam sayılarla 1 : 2'dir; basit formül CH₂'dir. Oranı yalnızca 2'ye ya da 3'e bölüp bırakan öğrenci C₃H₆ ya da C₂H₄ şıkkını seçer; bunlar sadeleştirmenin tamamlanmadığı ara ifadelerdir.
Kolay
4Glikozun molekül formülü C₆H₁₂O₆, sirkeye ekşi tadını veren asetik asidinki ise C₂H₄O₂'dir. Bir öğrenci iki maddenin atom sayılarını en küçük tam sayılara indirgediğinde ikisinde de aynı CH₂O ifadesine ulaştığını fark ediyor. Öğrencinin ulaştığı bu ortak formüle ne ad verilir?
- A) Basit formül
- B) Molekül formülü
- C) Yapı formülü
- D) Lewis formülü
- E) Açık formül
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Basit formül
Bir bileşikteki atomların yalnızca en küçük tam sayılı oranını gösteren formüle basit (kaba) formül denir; farklı maddelerin basit formülü aynı olabilir. Molekül formülü ise bir moleküldeki gerçek atom sayılarını gösterir ve glikoz ile asetik asitte farklıdır.
Kolay
5Doğal gazın ana bileşeni metandır (CH₄). (C = 12, H = 1 g/mol) Metanın kütlece yüzde kaçı karbondur?
- A) 25
- B) 20
- C) 80
- D) 12
- E) 75
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 75
Metanın mol kütlesi 16 g/mol'dür ve bunun 12 g'ı karbondur: (12/16) × 100 = %75. %20 sonucu, atom sayısı oranı (1/5) kütle oranı sanılınca bulunur.
Kolay
6Çakmak gazı olarak da kullanılan bütanın molekül formülü C₄H₁₀'dur. Bütanın basit formülü hangisidir?
- A) CH₂
- B) C₂H₅
- C) C₄H₁₀
- D) CH₃
- E) C₂H₄
Cevabı göster
Doğru cevap: B) C₂H₅
4 ve 10 sayılarının en büyük ortak böleni 2 olduğundan atom sayıları 2'ye bölünür ve basit formül C₂H₅ bulunur. CH₂ ve CH₃ oranları bütandaki C:H oranıyla uyuşmaz.
Kolay
7Karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan 4,6 g'lık bir bileşikte 2,4 g karbon ve 0,6 g hidrojen bulunduğu belirleniyor. Bu bileşikte kaç gram oksijen vardır?
- A) 3,0
- B) 4,0
- C) 2,2
- D) 0,6
- E) 1,6
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 1,6
Oksijen kütlesi, toplam kütleden C ve H kütleleri çıkarılarak bulunur: 4,6 − (2,4 + 0,6) = 1,6 g. 3,0 sonucu C ve H kütlelerinin toplamıdır.
Kolay
8Bir hidrokarbonun analizinde 0,1 mol karbon ve 0,25 mol hidrojen atomu bulunduğu hesaplanıyor. Bu hidrokarbonun basit formülü hangisidir?
- A) CH₂
- B) CH₃
- C) C₂H₄
- D) C₂H₅
- E) CH₂,₅
Cevabı göster
Doğru cevap: D) C₂H₅
Mol sayıları en küçüğüne bölününce 1 : 2,5 oranı bulunur; tam sayıya çevirmek için 2 ile çarpılır ve C₂H₅ elde edilir. Basit formülde kesirli sayı bulunmaz.
Kolay
9Plastik üretiminde kullanılan bir hidrokarbonun basit formülü CH₂, mol kütlesi 42 g/mol'dür. (C = 12, H = 1 g/mol) Bu hidrokarbonun molekül formülü hangisidir?
- A) CH₂
- B) C₃H₆
- C) C₂H₄
- D) C₄H₈
- E) C₃H₈
Cevabı göster
Doğru cevap: B) C₃H₆
Basit formülün kütlesi 14 g'dır; n = 42/14 = 3 olduğundan molekül formülü (CH₂)₃ = C₃H₆'dır. C₃H₈ aynı karbon sayısına sahip ama oranı CH₂ değildir.
Kolay
10Bir bileşiğin basit formülü C₃H₄ olarak bulunuyor. Molekül formülünün basit formülün 3 katı olduğu biliniyor (n = 3). Bu bileşiğin molekül formülü hangisidir?
- A) C₃H₁₂
- B) C₉H₄
- C) C₉H₁₂
- D) C₆H₈
- E) C₃H₄
Cevabı göster
Doğru cevap: C) C₉H₁₂
Molekül formülü = (basit formül)ₙ olduğundan (C₃H₄)₃ = C₉H₁₂ bulunur. Yalnız bir elementin sayısını n ile çarpmak C₃H₁₂ ya da C₉H₄ gibi yanlış sonuçlar verir.
Kolay
11Bir bileşiğin yanma analizinde 9 g su (H₂O) oluştuğu belirleniyor. (H = 1, O = 16 g/mol) Bu suyun içinde kaç gram hidrojen bulunur?
- A) 2
- B) 0,5
- C) 9
- D) 1
- E) 8
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 1
9 g su 9/18 = 0,5 moldür; her mol suda 2 g hidrojen bulunduğundan 0,5 × 2 = 1 g hidrojen vardır. 0,5 g sonucu, her suda tek hidrojen atomu olduğu varsayılınca bulunur.
Kolay
12Bir ilaç firmasında çalışan kimyacı, yeni bir bileşiğin yapısını incelerken önce bileşikteki atomların birbirine oranını belirliyor. Bileşikteki atomların türünü ve en küçük tam sayılı oranını gösteren formüle ne ad verilir?
- A) Molekül formülü
- B) Yapı formülü
- C) Basit formül
- D) İyon formülü
- E) Elektron nokta formülü
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Basit formül
Basit (kaba) formül, atomların türünü ve en küçük tam sayılı oranını gösterir. Molekül formülü gerçek atom sayılarını, yapı formülü ise atomların nasıl bağlandığını da verir.
Kolay
13Bir organik bileşiğin yakılması sonucu 22 g CO₂ oluşuyor. (C = 12, O = 16 g/mol) Oluşan CO₂'nin içinde kaç gram karbon bulunur?
- A) 12
- B) 22
- C) 11
- D) 3
- E) 6
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 6
22 g CO₂, 22/44 = 0,5 moldür ve her mol CO₂ 12 g karbon içerdiğinden 0,5 × 12 = 6 g karbon vardır. 12 g sonucu, kütlenin 1 mol CO₂'ye ait olduğu varsayılınca bulunur.
Kolay
14Bir öğrenci beş maddenin molekül formülünü inceliyor ve basit formülü ile molekül formülü aynı olanı arıyor. Aşağıdakilerden hangisinin basit formülü ile molekül formülü aynıdır?
- A) C₂H₆O
- B) C₂H₄
- C) C₆H₆
- D) C₄H₈
- E) H₂O₂
Cevabı göster
Doğru cevap: A) C₂H₆O
C₂H₆O'daki atom sayıları (2, 6, 1) ortak bir sayıya bölünemediğinden basit formül de C₂H₆O'dur. C₂H₄'ün basit formülü CH₂, C₆H₆'nınki CH, H₂O₂'ninki HO'dur.
Kolay
15Glikoz molekülünde 6 karbon, 12 hidrojen ve 6 oksijen atomu bulunur. Bir bileşiğin bir molekülündeki gerçek atom sayılarını gösteren formül hangisidir?
- A) Basit formül
- B) Kaba formül
- C) İyonik formül
- D) Molekül formülü
- E) Oran formülü
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Molekül formülü
Molekül (gerçek) formülü, bir moleküldeki elementlerin gerçek atom sayılarını verir: C₆H₁₂O₆. Basit ya da kaba formül yalnızca en küçük tam sayılı oranı gösterir (CH₂O).
Kolay
16Sofra şekeri olan sakkarozun molekül formülü C₁₂H₂₂O₁₁'dir. Sakkarozun basit formülü hangisidir?
- A) CH₂O
- B) C₆H₁₁O₅
- C) C₁₂H₂₂O₁₁
- D) CH₂O₁
- E) C₆H₁₂O₆
Cevabı göster
Doğru cevap: C) C₁₂H₂₂O₁₁
12, 22 ve 11 sayılarının 1'den büyük ortak böleni yoktur; bu nedenle sakkarozun basit formülü molekül formülüyle aynıdır. Her şekerin basit formülünün CH₂O olduğunu düşünmek yanlıştır.
Kolay
17Bir laboratuvar raporunda basit formülü CH₂O olan bir bileşiğin mol kütlesinin yazılı olduğu satır silinmiş. Raporu tamamlamak isteyen öğrencinin elinde beş olası değer bulunuyor. (C = 12, H = 1, O = 16 g/mol) Basit formülü CH₂O olan bir bileşiğin mol kütlesi aşağıdakilerden hangisi olabilir?
- A) 45 g/mol
- B) 75 g/mol
- C) 100 g/mol
- D) 120 g/mol
- E) 140 g/mol
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 120 g/mol
CH₂O'nun formül kütlesi 12 + 2 · 1 + 16 = 30'dur. Molekül formülü basit formülün tam sayı katı olduğundan mol kütlesi de 30'un tam sayı katı olmalıdır. 120 = 4 · 30 olduğundan bu değer olabilir (molekül formülü C₄H₈O₄). 45, 75, 100 ve 140 değerleri 30'a bölündüğünde tam sayı vermez; bir molekülde kesirli sayıda atom bulunamaz.
Kolay
18Bir analiz laboratuvarı, bir bitkiden özütlenen saf bir organik bileşiğin basit formülünü CH₂O olarak belirliyor. Araştırmacı, bileşiğin bir molekülündeki gerçek atom sayılarını gösteren molekül formülünü de yazmak istiyor. Molekül formülünün belirlenebilmesi için aşağıdaki bilgilerden hangisine ihtiyaç vardır?
- A) Bileşiğin oda sıcaklığındaki fiziksel hâli
- B) Bileşiğin sudaki çözünürlüğü
- C) Bileşiğin kütlece yüzde bileşimi
- D) Bileşiğin erime noktası
- E) Bileşiğin mol kütlesi
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Bileşiğin mol kütlesi
Molekül formülü, basit formülün tam sayı katıdır: (basit formül) · n = molekül formülü. n değeri, bileşiğin mol kütlesinin basit formül kütlesine bölünmesiyle bulunur; bu nedenle mol kütlesi bilinmelidir. Kütlece yüzde bileşim yalnızca atomların oranını, yani zaten bilinen basit formülü verir. Fiziksel hâl, çözünürlük ve erime noktası atom sayıları hakkında bilgi vermez.
Orta
19Yorucu bir koşudan sonra kaslarda biriken süt asidinin basit formülü CH₂O, mol kütlesi ise 90 g/mol'dür. Spor bilimleri dersinde öğrencilerden bu maddenin molekül formülünü bulmaları isteniyor. Süt asidinin molekül formülü hangisidir? (C = 12, H = 1, O = 16 g/mol)
- A) CH₂O
- B) C₂H₄O₂
- C) C₃H₆O₃
- D) C₄H₈O₄
- E) C₆H₁₂O₆
Cevabı göster
Doğru cevap: C) C₃H₆O₃
CH₂O'nun kütlesi 12 + 2 + 16 = 30 g/mol'dür; n = 90/30 = 3 olduğundan molekül formülü (CH₂O)₃ = C₃H₆O₃'tür. Basit formülün tek başına molekülü gösterdiğini düşünen öğrenci CH₂O'yu seçer.
Orta
20Bir öğrenci, laboratuvarda bir gaz örneğini analiz eden cihazın çıktısını okuyor: örnekteki hidrokarbonun 0,8 gramında 0,6 g karbon ve 0,2 g hidrojen bulunuyor. Bu hidrokarbonun basit formülü hangisidir? (C = 12, H = 1 g/mol)
- A) CH₂
- B) CH₃
- C) CH₄
- D) C₂H₅
- E) C₃H
Cevabı göster
Doğru cevap: C) CH₄
Mol sayıları C: 0,6/12 = 0,05 ve H: 0,2/1 = 0,2'dir; en küçüğe bölünce 1 : 4 elde edilir ve basit formül CH₄ olur. Kütleleri doğrudan oran olarak alan öğrenci 0,6 : 0,2 = 3 : 1'den C₃H şıkkını seçer.
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.
