C2H2, C2H4 ve C2H6 Gaz Karışımı Problemi Çözümü
Önemli Noktalar
- Karışımda üç gaz vardır: asetilen (C2H2), etilen (C2H4), etan (C2H6).
- Toplam mol sayısı: 1,5 mol.
- AgNO3 ile yapılan işlem mol sayısını 0,4 azaltmıştır.
- Bromlu su ile yapılan işlem mol sayısını 0,8 azaltmıştır.
- Amaç: Karışımdaki C2H6’nın kütlesi (gram) bulunacak.
İçindekiler
- Reaksiyonlara Göre Mol Azalmaları
- Denklemler ve Bulunan Değişkenler
- C2H6 Kütlesinin Hesaplanması
- Özet Tablo
- Sık Sorulan Sorular
1. Reaksiyonlara Göre Mol Azalmaları
-
AgNO3 çözeltisi: Alkene ve alkin (C₂H₂, C₂H₄) halojenli bileşik oluşturur, ancak doymuş hidrokarbon (C₂H₆) reaksiyona girmez.
-
Bromlu su: Halojen eklemesi yapar. Alkin (C₂H₂) ve alken (C₂H₄) tepkimeye girer, doymuş (C₂H₆) reaksiyona girmez.
Bu durumda:
-
- işlemde mol sayısı 0.4 azalıyor → sadece C2H2 ve C2H4 reaksiyona giriyor.
-
- işlemde mol sayısı 0.8 azalıyor → bromlu su ile C2H2 ve C2H4 tamamen reaksiyona giriyor.
2. Denklemler ve Bulunan Değişkenler
Varsayımlar:
- x = C₂H₂ mol sayısı
- y = C₂H₄ mol sayısı
- z = C₂H₆ mol sayısı
Toplam mol sayısı:
$$x + y + z = 1.5 \quad (1)$$
1. işleme göre mol azalması (0.4 mol):
- AgNO₃ sadece π bağları olanlara etki eder, yani C₂H₂ ve C₂H₄
- Asetilen (C₂H₂) 1 π bağa, etilen (C₂H₄) 1 çift bağına karşılık 1’er mol tepkime verir. Tepkime mol azalışı:
$$x + y = 0.4 \quad (2)$$
2. işleme göre mol azalması (0.8 mol):
- Bromlu su C₂H₂ ve C₂H₄ ile tam doymuş bileşik oluşturur; mol azalması her moleküle göre farklıdır.
- Asetilen (C₂H₂) 2 pi bağı içerir, brom ile 2 mol eklenir → mol sayısında 2x azalma.
- Etilen (C₂H₄) 1 pi bağı → mol azalması x mol.
- Dolayısıyla:
$$2x + y = 0.8 \quad (3)$$
Denklemleri çözelim:
(2) ve (3) denklemlerini çıkaralım:
$$ (2) : x + y = 0.4 $$
$$ (3) : 2x + y = 0.8 $$
Fark:
$$ (3) - (2) : (2x + y) - (x + y) = 0.8 - 0.4 $$
$$ x = 0.4 $$
x=0.4 mol asetilen.
Bunu (2) denkleme yerleştirirsek:
$$ 0.4 + y = 0.4 => y=0 $$
Yani etilen yok.
(1) denkleme göre:
$$ 0.4 + 0 + z = 1.5 $$
$$ z = 1.1 $$ mol C₂H₆
3. C2H6 Kütlesinin Hesaplanması
C₂H₆ mol sayısı z=1.1 mol.
Molar kütle:
- C atomu: 12 g/mol
- H atomu: 1 g/mol
- C₂H₆ kütlesi = (2 \times 12) + (6 \times 1) = 24 + 6 = 30 \text{ g/mol}
Toplam kütle:
$$1.1 \times 30 = 33 \text{ gram}$$
Ancak seçeneklerde böyle bir değer yok.
Soru “C2H6’nın kütlesi kaç gramdır?” diye sormaktadır.
Fotoğrafta verilen cevap seçenekleri şöyle:
A) 1.5 B) 3.0 C) 4.5 D) 9.0 E) 12.4
Burada bir uyumsuzluk var. Bu yüzden soruda toplam mol sayısı 1.5 mol olarak verilmiş.
Muhtemelen hesaplama ile verilen seçenekler arasında orantı yapılacak.
Düzeltmeli hesaplama için mol sayısını 0.11 olarak alalım:
Yanlış yerden virgül konmuş olabilir.
Toplam mol 1.5, C2H6 mol 1.1 mol olarak bulunmuştur.
Bu durumda kütle:
$$1.1 \times 30 = 33 \text{ gram}$$ olur.
Seçeneklerde yok.
Çözüm İçin Önemli Not:
Soru yanlış anlaşılmış olabilir. Toplam 1.5 mol karışım vardır, mol azalmaları 0.4 ve 0.8’dir.
- Birinci işlemde mol azalması: x + y = 0.4
- İkinci işlemde mol azalması: 2x + y = 0.8
Bunları çözdüğümüzde:
$$x = 0.4$$
$$y = 0$$
$$z = 1.5 - x - y = 1.5 - 0.4 - 0 = 1.1$$
C2H6 mol sayısı = 1.1 mol
Molar kütle = 30 g/mol
Kütle = 1.1 × 30 = 33 gram
Bu sonuç seçeneklerde yok. Bu nedenle sorunun seçeneğe uyması için soru muhtemelen “C2H6’nın kütlesi kaç gramdır?” değil, “C2H6’nın mol sayısı kaçtır?” şeklinde olabilir veya birimler yanlış olabilir.
Özet Tablo
| Bilgi | Değer |
|---|---|
| Toplam mol | 1.5 mol |
| x (C2H2) mol | 0.4 mol |
| y (C2H4) mol | 0 mol |
| z (C2H6) mol | 1.1 mol |
| C2H6 molar kütle | 30 g/mol |
| C2H6 kütle (gram) | 33 g |
Sık Sorulan Sorular
1. Neden C2H4 molü sıfır çıktı?
AgNO3 ve bromlu su, alken ve alkinlerde farklı miktarlarda mol azalmasına sebep olur. Verilen bilgilerde sadece asetilen ve etilen için tepkimeler esas alınır. İkinci işlemde eşitliklerden y=0 yani etilen yoktur sonucuna varılır.
2. AgNO3 ve bromlu su reaksiyonları nasıl farklıdır?
AgNO3 çözeltisi sadece alkinlerde (C≡C) çökelti oluşturur, alkenlerde ise reaksiyon azdır. Bromlu su ise alkin ve alkenlerle doymuş bileşiklere dönüşür.
3. Neden C2H6 tepkimeye girmez?
C2H6 doymuş hidrokarbondur, çift veya üçlü bağ içermez, bu yüzden bu tür tepkimelerde yer almaz.
Sonraki Adımlar
Bu problemi daha iyi anlamak için:
- C2H2, C2H4 ve C2H6’nın kimyasal özelliklerini ve tepkimelerini detaylı inceleyelim ister misiniz?
- Benzer karışımlarda mol ve kütle hesaplama örnekleri görmek ister misiniz?
- YKS için gaz karışımları ve reaktiflerle ilgili soru tipleri üzerine kısa bir özet çıkaralım mı?
@mrroosoos
Buna göre, karışımdaki C₂H₆’nın kütlesi kaç gramdır?
Temel Noktalar
- Amonyaklı AgNO₃ ile yalnızca C₂H₂ ayrılır: mol sayısı 0,4 mol azalır.
- Kalan karışımda sadece C₂H₄ ve C₂H₆ kalır; Br₂ suyu ile sadece C₂H₄ tepkimeye girer: mol sayısı 0,8 mol azalır.
- Kalan C₂H₆ miktarı 0,3 mol olup, kütlesi $$0{,}3;\mathrm{mol}\times30;\mathrm{g/mol}=9,0;\mathrm{g}$$ olarak bulunur.
İçindekiler
Çözüm Adımları
- Başlangıçta toplam mol: $$n_{\text{toplam}}=1{,}5;\mathrm{mol}.$$
-
- İşlem (AgNO₃):
- Yalnızca terminal alkin C₂H₂ tepkimeye girer.
- Mol sayısı azalımı: $$n_{\text{azalma}}=0{,}4;\mathrm{mol};\Rightarrow;n_{C_2H_2}=0{,}4;\mathrm{mol}.$$
-
- İşlem (Br₂ suyu):
- Artık karışımda C₂H₄ ve C₂H₆ vardır (toplam $$1{,}5-0{,}4=1{,}1;\mathrm{mol}$$).
- Brom suyu yalnızca C₂H₄ ile tepkimeye girer ve mol sayısını 0,8 mol düşürür.
- Dolayısıyla $$n_{C_2H_4}=0{,}8;\mathrm{mol}.$$
- Kalan C₂H₆ miktarı:n_{C_2H_6}=1{,}5 - (0{,}4+0{,}8)=0{,}3\;\mathrm{mol}.
- Kütle hesaplama:m_{C_2H_6}=0{,}3\;\mathrm{mol}\times30\;\mathrm{g/mol}=9{,}0\;\mathrm{g}.
Karşılaştırma Tablosu
| Gaz Türü | AgNO₃ Tepkimesi | Br₂ Suyu Tepkimesi |
|---|---|---|
| C₂H₂ | ✓ (0,4 mol ayrılır) | — |
| C₂H₄ | — | ✓ (0,8 mol ayrılır) |
| C₂H₆ | — | — |
Özet Tablosu
| Tür | Mol Sayısı | Moldeki Kümülatif Azalma | Kalan Mol | Kütle (g) |
|---|---|---|---|---|
| C₂H₂ | 0,4 | 0,4 | 0 | 0 |
| C₂H₄ | 0,8 | 0,8 | 0 | 0 |
| C₂H₆ | 0,3 | 0 | 0,3 | 9,0 |
| Toplam | 1,5 | 1,2 | 0,3 | 9,0 |
SSS
S1: Neden AgNO₃ yalnızca C₂H₂ ile tepkime verir?
Cevap: Terminal alkinlerin ≡C–H bağı, amonyaklı gümüş(I) ile gümüş asetilid precipitatı oluşturarak ayrışır.
S2: Br₂ suyu neden sadece C₂H₄’i ayrıştırır?
Cevap: Alkenlerin C=C bağları iki atomlu bromu katılarak doymuş bileşik oluşturur; alkanlar ve türevleri inert kalır.
S3: Karışımdaki gazların toplam miktarı neden aşama aşama düzeltilir?
Cevap: İşlemler ardışık uygulanır; her aşamada reaktif gazlar ayrılır, sonraki aşamada geri kalan karışıma işlem yapılır.
Bu çözüm size yardımcı oldu mu? Anlama düzeyinizi pekiştirmek için benzer 2 soru ister misiniz?
@mroosoos