SIRA SİZDE 1.15.
Soru 1: Pas olarak bilinen demir(III) oksit (Fe₂O₃), hidroklorik asitle (HCl) reaksiyona girdiğinde aşağıdaki denkleme göre demir(III) klorür (FeCl₃) oluşur. 6,4 gram Fe₂O₃ ve 9,125 gram HCl bileşiklerinin tepkimesinde:
Denklem:
Fe₂O₃(k) + 6HCl(suda) → 2FeCl₃(suda) + 3H₂O(s)
a) Sınırlayıcı bileşen hangisidir?
- Fe₂O₃'ün mol kütlesi: (2 * 56 g/mol) + (3 * 16 g/mol) = 160 g/mol
Fe₂O₃'ün mol sayısı = 6,4 g / 160 g/mol = 0,04 mol - HCl'nin mol kütlesi: 1 H (1 g/mol) + 1 Cl (35,5 g/mol) = 36,5 g/mol
HCl'nin mol sayısı = 9,125 g / 36,5 g/mol = 0,25 mol
Denkleme göre 1 mol Fe₂O₃, 6 mol HCl ile tepkimeye girer. Yani 0,04 mol Fe₂O₃ için 0,24 mol HCl gerekir. HCl'nin elimizde 0,25 mol olduğu dikkate alınırsa Fe₂O₃ sınırlayıcı bileşendir.
b) Hangi bileşenden kaç gram artar?
HCl'nin mol sayısı = 0,25 mol
Reaksiyon için gereken HCl = 0,24 mol
Artan HCl = 0,25 mol - 0,24 mol = 0,01 mol
Artan HCl'nin kütlesi = 0,01 mol * 36,5 g/mol = 0,365 g
Artan bileşen: HCl, artan miktar: 0,365 g
c) Kaç gram FeCl₃ oluşur?
Denkleme göre, 1 mol Fe₂O₃ 2 mol FeCl₃ üretir.
0,04 mol Fe₂O₃, 0,08 mol FeCl₃ üretir.
FeCl₃'ün mol kütlesi = (1 Fe * 56 g/mol) + (3 Cl * 35,5 g/mol) = 162,5 g/mol
FeCl₃'ün kütlesi = 0,08 mol * 162,5 g/mol = 13 g
Oluşan FeCl₃ kütlesi: 13 g
ç) Kaç tane H₂O molekülü oluşur?
Denkleme göre, 1 mol Fe₂O₃ 3 mol H₂O üretir.
0,04 mol Fe₂O₃, 0,12 mol H₂O üretir.
1 mol H₂O'da 6,022 * 10²³ molekül bulunur (Avogadro sayısı).
H₂O molekül sayısı = 0,12 mol * 6,022 * 10²³ molekül/mol = 7,2264 * 10²² molekül
Oluşan H₂O molekül sayısı: 7,23 * 10²² molekül
Soru 2: Klor gazı, eritilmiş kükürt içinden geçirildiğinde aşağıdaki denkleme göre sıvı disülfür diklorür elde edilir. Eşit kütledeki klor gazı ve kükürt ile başlatılan tepkime tamamlandığında 27 gram disülfür diklorür (S₂Cl₂) oluşmaktadır.
Denklem:
Cl₂(g) + 2S(s) → S₂Cl₂(s)
a) Sınırlayıcı bileşen hangisidir?
Klor ve kükürt eşit kütlede olduğundan, sınırlayıcı bileşeni bulmak için mol sayılarını karşılaştırmamız gerekiyor.
- Cl₂'nin mol kütlesi: 2 * 35,5 g/mol = 71 g/mol
- S'nin mol kütlesi: 32 g/mol
Klor ve kükürt eşit kütlede olduğundan, kütle olarak daha büyük olan Cl₂'nin mol sayısı daha az olacaktır. Bu yüzden sınırlayıcı bileşen Cl₂ gazıdır.
b) Kaç gram kükürt reaksiyona girer?
Disülfür diklorürün (S₂Cl₂) mol kütlesi = (2 * 32 g/mol) + (2 * 35,5 g/mol) = 135 g/mol
Oluşan S₂Cl₂'nin mol sayısı = 27 g / 135 g/mol = 0,2 mol
Tepkimeye giren Cl₂'nin mol sayısı = 0,2 mol
Cl₂'nin kütlesi = 0,2 mol * 71 g/mol = 14,2 g
Tepkimeye giren kükürt kütlesi = 0,2 mol * 2 * 32 g/mol = 12,8 g
Reaksiyona giren kükürt: 12,8 g
c) Reaksiyona giren Cl₂ gazı NKA'da kaç litre hacim kaplar?
1 mol gaz NKA'da 22,4 litre hacim kaplar.
Cl₂'nin mol sayısı 0,2 mol olduğuna göre,
Cl₂'nin hacmi = 0,2 mol * 22,4 litre/mol = 4,48 litre
Cl₂ gazı hacmi: 4,48 litre
ç) Hangi bileşenden kaç gram artar?
Tepkimeye giren klor ve kükürt eşit kütlede olduğuna göre, sınırlayıcı bileşen Cl₂ olduğundan, kükürt artacaktır.
Kükürtün başlangıç kütlesi 14,2 gram, tepkimeye giren kütlesi ise 12,8 gramdır.
Artan kükürt miktarı = 14,2 g - 12,8 g = 1,4 g
Artan bileşen: Kükürt, artan miktar: 1,4 g