2Al(k) + 3Cl₂(g) → 2AlCl₃(k) + 1408 kJ denklemine göre, eşit kütlede Al(k) ve Cl₂(g) alınarak tam verimli tepkime

2Al(k) + 3Cl_{2}(g) \rightarrow 2AlCl_{3}(k) + 1408 kJ denklemine göre, eşit kütlede Al(k) ve Cl_{2}(g) alınarak tam verimli tepkime sonucunda 70,4 kJ ısı açığa çıkıyor.
Buna göre,
I. 7,95 gram Al artmıştır.
II.
0,10 mol AlCl_{3} oluşmuştur.
III.

10,65 gram Cl_{2} kullanılmıştır.

ifadelerinden hangileri doğrudur?
(Al = 27 g/mol, Cl = 35,5 g/mol)
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III

Tepkime Isısı ve Eşit Kütle Problemlerinde Sınırlayıcı Bileşen Analizi

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Termokimyasal denklemlerde açığa çıkan ısı, tepkimeye giren ve oluşan maddelerin mol sayılarıyla doğru orantılıdır (Q = n \cdot \Delta H). Eşit kütleli tepkimelerde ise kütlece birim mol başına daha çok harcanan madde sınırlayıcı bileşendir.


:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI

Adım 1 — Tepkime Oranının (k) ve Mol Değerlerinin Belirlenmesi
Denklem katsayılarına göre 1408\text{ kJ} ısı açığa çıktığında 2\text{ mol Al} ve 3\text{ mol Cl}_2 harcanmakta, 2\text{ mol AlCl}_3 oluşmaktadır. Açığa çıkan ısı 70,4\text{ kJ} olduğuna göre tepkime oranı:

k = \frac{70,4}{1408} = 0,05\text{ kat}
  • Oluşan \text{AlCl}_3 miktarı: n = 2 \times 0,05 = 0,10\text{ mol} (II. öncül doğru)

Adım 2 — Harcanan Madde Kütlelerinin Hesaplanması
Mol kütleleri M_A(\text{Al}) = 27\text{ g/mol} ve M_A(\text{Cl}_2) = 2 \times 35,5 = 71\text{ g/mol}'dür:

n(\text{Cl}_2) = 3 \times 0,05 = 0,15\text{ mol} \implies m(\text{Cl}_2) = 0,15 \times 71 = 10,65\text{ g}
n(\text{Al}) = 2 \times 0,05 = 0,10\text{ mol} \implies m(\text{Al}) = 0,10 \times 27 = 2,70\text{ g}

Dolayısıyla 10,65\text{ gram Cl}_2 kullanılmıştır (III. öncül doğru).

Adım 3 — Başlangıç ve Artan Madde Analizi
Tepkime tam verimli gerçekleştiğinden ve eşit kütlede alındığından, daha fazla harcanan \text{Cl}_2 tamamen tükenmiştir (sınırlayıcı bileşen). Başlangıçta her iki maddeden de 10,65\text{ g} alınmıştır:

m(\text{Al})_{\text{artan}} = 10,65 - 2,70 = 7,95\text{ g}

Dolayısıyla 7,95\text{ gram Al} artmıştır (I. öncül doğru).


:white_check_mark: CEVAP: E) I, II ve III

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Eşit kütleli tepkime sorularında her zaman kütlece daha fazla harcanan maddeyi sınırlayıcı (tükenen) kabul edip başlangıç kütlesini bu değere eşitlemek, işlem hatası yapmayı tamamen önler.