Kimyasal hesaplamalar, kimyasal reaksiyonlarda maddelerin miktarlarını anlamamıza ve tahmin etmemize yardımcı olur. Bu hesaplamalar, mol kavramı ve kimyasal denklemler üzerine kuruludur. Şimdi basit örneklerle bu konuyu inceleyelim.
Mol, kimyada atomları, molekülleri veya iyonları saymak için kullandığımız bir birimdir. 1 mol, 6.022 x 1023 tane parçacık içerir (Avogadro sayısı).
Örnek 1: 36 gram su kaç moldür?
Çözüm:
n = m/M = 36 g / 18 g/mol = 2 mol
Yani, 36 gram su 2 moldür.
Kimyasal denklem, bir kimyasal reaksiyonu sembollerle gösterir. Stokiyometri ise, bir reaksiyondaki maddelerin miktarları arasındaki ilişkileri inceler.
Örneğin:
2H2 + O2 → 2H2O
Bu denklem bize şunu söyler:
Örnek 2: 4 mol hidrojen gazı yeterli miktarda oksijenle yakıldığında kaç mol su oluşur?
Çözüm:
Denkleme göre, 2 mol H2'den 2 mol H2O oluşuyorsa, 4 mol H2'den de 4 mol H2O oluşur.
Bir bileşiğin kütlece yüzdesi, o bileşiği oluşturan elementlerin kütlelerinin toplam bileşik kütlesine oranının yüzde olarak ifadesidir.
Formül: (Elementin Kütlesi / Bileşiğin Kütlesi) x 100
Örnek 3: H2O'da hidrojenin kütlece yüzdesi nedir?
Çözüm:
H2O'nun mol kütlesi yaklaşık 18 g/mol'dür (2 x 1 + 16).
Hidrojenin kütlesi 2 g/mol'dür.
(2 / 18) x 100 = %11.1
Yani, suyun kütlece %11.1'i hidrojendir.
Bir kimyasal reaksiyonda, reaksiyonun ne kadar ürün oluşturabileceğini belirleyen bileşene sınırlayıcı bileşen denir. Diğer bileşenlerden daha önce tükenir.
Örnek 4: 5 mol N2 ve 8 mol H2 reaksiyona girerek NH3 oluşturuyor. Sınırlayıcı bileşen hangisidir?
N2 + 3H2 → 2NH3
Çözüm:
1 mol N2 için 3 mol H2 gerekiyor.
5 mol N2 için 5 x 3 = 15 mol H2 gerekir.
Ancak sadece 8 mol H2 var. Bu nedenle, H2 sınırlayıcı bileşendir.
Bu örnekler, kimyasal hesaplamaların temelini oluşturur. Daha karmaşık problemler için, bu temel prensipleri anlamak çok önemlidir.