Oda koşullarında kapalı kaba eşit mol sayıda N₂ ve H₂ gazları konulup yukarıdaki tepkime tam verimle gerçekleştiriliyor

YKS TYT
1
N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}

Oda koşullarında kapalı kaba eşit mol sayıda N_{2} ve H_{2} gazları konulup yukarıdaki tepkime tam verimle gerçekleştiriliyor.
Bu tepkime ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) Gaz kütlesi artmıştır.
B) Kaptaki gaz yoğunluğu azalmıştır.
C) Tepkimeden sonra kapta yalnızca NH_{3} gazı bulunur.
D) Tepkimede sınırlayıcı bileşen N_{2} gazıdır.
E) Son durumda kapta homojen bir karışım bulunur.

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Oda koşullarında kapalı kaba eşit mol sayıda N₂ ve H₂ gazları...
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Oda koşullarında kapalı kaba eşit mol sayıda N₂ ve H₂ gazları...1024×768 111 KB

2

Kapalı Kapta Gerçekleşen N_{2} ve H_{2} Tepkimesinin Analizi

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI:

Adım 1 — Başlangıç ve Tepkime Mol Değerlerinin Belirlenmesi
Tepkime denklemi:

N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}

Kaba eşit mol sayıda N_2 ve H_2 gazları konulduğundan başlangıç miktarları 3n\text{ mol } N_2 ve 3n\text{ mol } H_2 olarak alınabilir:

  • Başlangıç: 3n\text{ mol } N_2, 3n\text{ mol } H_2, 0\text{ mol } NH_3
  • Değişim: -n\text{ mol } N_2, -3n\text{ mol } H_2, +2n\text{ mol } NH_3
  • Sonuç: 2n\text{ mol } N_2, 0\text{ mol } H_2, +2n\text{ mol } NH_3

Adım 2 — Seçenek A’nın İncelenmesi
Kapalı bir kapta gerçekleşen kimyasal tepkimelerde Kütlenin Korunumu Kanunu geçerlidir. Tepkimeye giren maddelerin tümü gaz fazında olup ürün de gaz fazında olduğundan toplam gaz kütlesi değişmez. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.

Adım 3 — Seçenek B’nin İncelenmesi
Gaz yoğunluğu d = \frac{m}{V} formülü ile hesaplanır. Kapalı sabit hacimli kapta toplam gaz kütlesi (m) ve hacim (V) sabit kaldığı için gaz yoğunluğu değişmez. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.

Adım 4 — Seçenek C’nin İncelenmesi
Tepkime tam verimle gerçekleştiğinde H_2 gazı tamamen biterken 2n\text{ mol } N_2 gazı artar. Dolayısıyla son durumda kapta oluşan NH_3 gazının yanında artan N_2 gazı da bulunur. Bu nedenle C seçeneği yanlıştır.

Adım 5 — Seçenek D’nin İncelenmesi
Tepkimenin tam verimle gerçekleşmesini sınırlayan ve ilk önce tükenen madde sınırlayıcı bileşendir. Bu tepkimede tükenen madde H_2 gazıdır, dolayısıyla sınırlayıcı bileşen H_2’dir. Bu nedenle D seçeneği yanlıştır.

Adım 6 — Seçenek E’nin İncelenmesi
Son durumda kapta N_{2(g)} ve NH_{3(g)} olmak üzere iki farklı gaz bir arada bulunur. Tüm gazlar birbiriyle her oranda homojen karışım (çözelti) oluşturur. Bu nedenle E seçeneği doğrudur.

Adım 7 — Seçenek Karşılaştırması
:cross_mark: A. Gaz kütlesi artmıştır. — Kütlenin korunumu gereği toplam gaz kütlesi değişmez.
:cross_mark: B. Kaptaki gaz yoğunluğu azalmıştır. — Kütle ve hacim sabit kaldığından yoğunluk sabittir.
:cross_mark: C. Tepkimeden sonra kapta yalnızca NH_3 gazı bulunur. — Artan N_2 gazı da ortamda mevcuttur.
:cross_mark: D. Tepkimede sınırlayıcı bileşen N_2 gazıdır. — Önce biten H_2 gazı sınırlayıcı bileşendir.
:white_check_mark: E. Son durumda kapta homojen bir karışım bulunur. — N_2(g) ve NH_3(g) gazları bir arada homojen karışım oluşturur.

Adım 8 — Son Doğrulama
Son durumda ortamda birden fazla gaz (N_2 ve NH_3) bulunmaktadır ve gaz karışımları daima homojendir.

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: E) Son durumda kapta homojen bir karışım bulunur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

Kimyasal hesaplamalar ve sınırlayıcı bileşen konularıyla ilgili benzer bir pekiştirme sorusu çözmemi ister misin?