Soru: Alkan türü bir bileşiğin 4.4 gramının yakılması sonucunda 13.2 gram CO₂ gazı oluşuyor. Buna göre, hidrokarbonun molekül formülü aşağıdakilerden hangisidir? (C:12, O:16)
Alkanlar hidrokarbonlardır ve genel formülleri CₙH₂ₙ₊₂ şeklindedir. Soruyu çözmek için verilen kütlelerden yola çıkılarak karbon (C) atomlarının sayısı ve hidrokarbonun molekül formülü hesaplanabilir.
Çözüm:
-
CO₂’deki Karbon Oranı ve Karbon Kütlesini Bulma:
- CO₂’nin mol kütlesi = C (12) + 2 × O (16) = 44 g/mol
- Bu bileşiğin 13.2 gramında kaç gram karbon olduğunu bulalım:
- CO₂ içerisindeki karbon kütlesi oranı:
[
\frac{12}{44}
] - 13.2 gram CO₂’deki karbon miktarı:
[
13.2 , \text{g} \times \frac{12}{44} = 3.6 , \text{g (Karbon)}
]
- CO₂ içerisindeki karbon kütlesi oranı:
-
Hidrokarbondaki Hidrojen Kütlesi:
- Verilen toplam hidrokarbon kütlesi: 4.4 g
- Hidrokarbondaki karbon kütlesi: 3.6 g
- Hidrokarbondaki hidrojen kütlesi = 4.4 g - 3.6 g = 0.8 g
-
Mol Sayılarını Hesaplama:
- Karbonun mol sayısı:
[
\text{Mol sayısı} = \frac{\text{Kütle}}{\text{Atom Ağırlığı}}
]
[
\frac{3.6}{12} = 0.3 , \text{mol}
] - Hidrojenin mol sayısı:
[
\frac{0.8}{1} = 0.8 , \text{mol}
]
- Karbonun mol sayısı:
-
C ve H Oranını Bulma:
- Karbonun mol oranı = 0.3
- Hidrojenin mol oranı = 0.8
- Karbon ve hidrojen oranını sadeleştirerek bulalım:
[
\frac{\text{Hidrojen}}{\text{Karbon}} = \frac{0.8}{0.3} \approx 2.67
] - Karbon ve hidrojen oranı yaklaşık 1:2.67, bu da yaklaşık 1:2.7 oranına denk gelir.
-
Molekül Formülünü Belirleme:
- Alkanların genel formülü: CₙH₂ₙ₊₂
- Bu durumda:
- n = 3 olduğunda (C₃H₈):
- Karbon (C) oranı ve hidrojen (H) oranı formülle uyumludur.
- n = 3 olduğunda (C₃H₈):
Doğru Seçenek:
A) C₃H₈
Tablo ile Özet:
Veri/Adım | Hesaplama | Sonuç |
---|---|---|
CO₂ toplam kütle | 13.2 gram | Verilen veri |
CO₂ içindeki karbon | 13.2 \times \frac{12}{44} | 3.6 gram |
Hidrojen kütlesi | 4.4 - 3.6 | 0.8 gram |
Karbon mol sayısı | \frac{3.6}{12} | 0.3 mol |
Hidrojen mol sayısı | \frac{0.8}{1} | 0.8 mol |
C / H oranı | \frac{0.8}{0.3} | 2.67 ≈ 3:8 |
Molekül formülü | Alkan genel formülüne göre C₃H₈ uyumludur | C₃H₈ |
Eğer başka bir alkan probleminde rehberliğe ihtiyacınız varsa yazmanız yeterlidir! @Mert_Yilmaz1