Soru 1
112 g saf demir elde etmek için kullanmanız gereken hematit, manyetit ve siderit miktarını ifade edebilecek bir hipotez kurunuz. Hipotezinizi mol kütlesi ve bileşikteki demir atomu sayısına dayandırarak açıklayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Hipotez: Sabit miktar ve kütlede (112\text{ g}) saf demir elde etmek için gereken mineral miktarı (mol sayısı), mineralin bir formül birimindeki demir atomu sayısı ile ters orantılıdır.
Açıklama:
Demirin mol kütlesi 56\text{ g/mol}'dür. 112\text{ g} saf demir, n = \frac{m}{M_A} = \frac{112}{56} = 2\text{ mol} demir atomuna karşılık gelir.
- Hematit (Fe_2O_3): 1 molünde 2 mol Fe atomu bulunduğundan, 2 mol Fe için 1\text{ mol } Fe_2O_3 gereklidir.
- Manyetit (Fe_3O_4): 1 molünde 3 mol Fe atomu bulunduğundan, 2 mol Fe için \frac{2}{3}\text{ mol } Fe_3O_4 gereklidir.
- Siderit (FeCO_3): 1 molünde 1 mol Fe atomu bulunduğundan, 2 mol Fe için 2\text{ mol } FeCO_3 gereklidir.
Soru 2
a) Birinci basamakta oluşturduğunuz hipotezinizin doğruluğunu deneysel sonuçları kullanarak test ediniz.
Örnek cevap / çözüm yolu
Tablodaki deneysel sonuçlar incelendiğinde, 112\text{ g} saf demir elde etmek için kullanılan mineral miktarları sırasıyla 1\text{ mol } Fe_2O_3, \frac{2}{3}\text{ mol } Fe_3O_4 ve 2\text{ mol } FeCO_3 olarak verilmiştir. Bu değerler, 1. soruda mol kütlesi ve atom sayılarına göre hesaplanan teorik değerlerle birebir aynıdır. Dolayısıyla deneysel veriler hipotezi doğrulamaktadır.
Soru 3
b) Hipotezinizi açıklarken hangi değişkenleri kontrol edeceğinizi ve sonuçları nasıl değerlendireceğinizi yazınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
- Bağımsız Değişken: Kullanılan demir mineralinin türü (Fe_2O_3, Fe_3O_4, FeCO_3) ve bileşik formülündeki demir atomu sayısı.
- Bağımlı Değişken: 112\text{ g} demir elde etmek için kullanılması gereken mineralin mol miktarı.
- Kontrol Edilen (Sabit Tutulan) Değişken: Elde edilmek istenen saf demir kütlesi (112\text{ g} / 2\text{ mol} Fe atomu) ve indirgeme reaksiyonu verimi.
- Sonuçların Değerlendirilmesi: Formülünde daha fazla demir atomu bulunduran bileşiklerden eşit miktarda demir elde etmek için daha az mol sayısında mineral kullanılması gerektiği sonucuna varılır.
Soru 4
- Avogadro sayısı, bir elementin bir molündeki atom sayısı ya da bir bileşiğin bir molündeki molekül sayısı olarak tanımlanır. Avogadro sayısının sayısal değeri 6,02 \cdot 10^{23}'tür. Buna göre 1 mol hematit, manyetit ve siderit bileşiklerindeki demir atomu sayılarını hesaplayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Bir bileşikteki demir atomu sayısı, bileşiğin mol sayısı ile formüldeki demir atom sayısının ve Avogadro sayısının (N_A = 6,02 \cdot 10^{23}) çarpımı ile bulunur:
-
1 mol Hematit (Fe_2O_3):
Yapısında 2 mol Fe atomu bulunur.
\text{Demir atomu sayısı} = 2 \times 6,02 \cdot 10^{23} = 1,204 \cdot 10^{24}\text{ tane Fe atomu} -
1 mol Manyetit (Fe_3O_4):
Yapısında 3 mol Fe atomu bulunur.
\text{Demir atomu sayısı} = 3 \times 6,02 \cdot 10^{23} = 1,806 \cdot 10^{24}\text{ tane Fe atomu} -
1 mol Siderit (FeCO_3):
Yapısında 1 mol Fe atomu bulunur.
\text{Demir atomu sayısı} = 1 \times 6,02 \cdot 10^{23} = 6,02 \cdot 10^{23}\text{ tane Fe atomu}
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 58 · 
Kimya Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 60 →