Kütlece birleşme oranı mO/mFe = 3/7 olan Fe2O3 bileşiğini oluşturmak için 35’er gram Fe ve O kullanılmaktadır en fazla kaç gram FeO3 bileşiği oluşur Hangi elementten kaç gram artar?
Kütlece birleşme oranı ( \frac{m_O}{m_{Fe}} = \frac{3}{7} ) olan ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) bileşiğini oluşturmak için 35’er gram Fe ve O kullanılmaktadır. En fazla kaç gram ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) bileşiği oluşur? Hangi elementten kaç gram artar?
Cevap:
Bu soruda ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) bileşiğinin oluşumu sırasında hangi elementin arttığını ve maksimum kaç gram bileşik oluşabileceğini belirleyeceğiz.
Çözüm Aşaması:
-
Kütlece Birleşme Oranı ve Mol Kütleleri:
- Verilen oran: ( \frac{m_O}{m_{Fe}} = \frac{3}{7} )
- Fe’nin atom ağırlığı yaklaşık 56 g/mol.
- O atomunun atom ağırlığı yaklaşık 16 g/mol.
-
Bileşiğin Kütle Oranı Hesaplama:
- Bileşik ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) formundadır. Bu, 2 mol Fe ve 3 mol O atomu içerir.
- Toplam Fe kütlesi: ( 2 \times 56 = 112 ) g.
- Toplam O kütlesi: ( 3 \times 16 = 48 ) g.
- Kimyasal denklem: ( 2 \text{Fe} + \frac{3}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3 ).
-
Kullanılabilir Kütleler:
- 35 g Fe ve 35 g O kullanılıyor.
-
Reaksiyon Oranları:
- Fe ve O’nun reaksiyona sokulmasını hesaplayarak artan miktarı belirleyelim.
- Kütlece birleşme oranı ( \frac{3}{7} ) olduğundan;
- Eğer Fe 35 gram verilmişse, buna karşılık 15 gram O gereklidir (çünkü ( 35 \times \frac{3}{7} = 15 )).
- Eğer O 35 gram verilmişse, buna karşılık 81.67 gram Fe gereklidir (çünkü ( 35 \times \frac{7}{3} \approx 81.67 )). Ancak elimizde yalnızca 35 gram Fe var.
-
Artan Madde Tespiti:
- Fe sınırlayıcı (limit yapan) maddedir çünkü O’nun tamamı değil, sadece 15 gramı kullanılacak.
- ( 35 - 15 = 20 ) gram O artar.
-
Maksimum Bileşik Kütlesi:
- 35 gram Fe ve 15 gram O, sadece ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) için kullanılabilir.
- Toplam bileşik kütlesi: ( 35 + 15 = 50 ) gram ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) oluşur.
Dolayısıyla, en fazla 50 gram ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) bileşiği oluşur ve 20 gram O artar.