PCl5 ⇌ PCl3 + Cl2 tepkimesine göre, 6 mol PCl5 gazının bir kısmı ayrıştığında oluşan toplam ürünün mol sayısı 3 tür; buna göre tepkime verimi yüzde kaçtır?

YKS TYT
,
1

Pcı5 pcı3 +cı2 tepkimesine göre 6 mol pcı5 gazının bir kısmı ayriştiginda oluşan toplam ürünün mol sayısı 3 tür buna göre tepkime verimi yüzde kaçtır

2

PCl5, PCl3 + Cl2 tepkimesine göre 6 mol PCl5 gazının bir kısmı ayrıştığında oluşan toplam ürünün mol sayısı 3 tür buna göre tepkime verimi yüzde kaçtır?

Cevap:

Bu soruda verilen bilgilerle tepkime verimini hesaplayacağız. Öncelikle tepkimeyi ve verilenleri netleştirelim.

1. Tepkime Denklemi

PCl5 gazı, PCl3 ve Cl2’ye ayrışır:

\mathrm{PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2}

2. Verilenler

Parametre Değer
Başlangıçta PCl5 miktarı 6 mol
Tepkime sonrası toplam ürün mol sayısı 3 mol

3. Hesaplama

  • Başlangıçta 6 mol PCl5 var.
  • Tepkime sonucu PCl5’nin bir kısmı ayrışıyor.
  • Ayrışan PCl5 miktarına x diyelim.
  • Ayrışan PCl5 miktarı kadar PCl3 ve Cl2 oluşur (1:1:1 mol oranı).

Başlangıç ve son durumları yazalım:

Madde Başlangıç (mol) Değişim (mol) Son (mol)
PCl5 6 -x 6 - x
PCl3 0 +x x
Cl2 0 +x x

Toplam ürün mol sayısı soruluyor. Ürünler PCl3 ve Cl2 olduğuna göre toplam ürün mol sayısı:

\text{Toplam ürün mol} = x + x = 2x

Soruda toplam ürün mol sayısı 3 olarak verilmiş:

2x = 3 \implies x = \frac{3}{2} = 1.5 \text{ mol}

4. Tepkime Verimi Hesabı

Tepkime verimi, gerçekleşen reaksiyon miktarının teorik maksimuma oranıdır.

  • Teorik maksimum ayrışma: 6 mol PCl5 tamamen ayrışırsa, ürün mol sayısı 6 \times 2 = 12 mol olur.
  • Gerçekleşen ürün mol sayısı: 3 mol.

Verim formülü:

\text{Verim} = \frac{\text{Gerçekleşen ürün mol sayısı}}{\text{Teorik maksimum ürün mol sayısı}} \times 100

Yerine koyarsak:

\text{Verim} = \frac{3}{12} \times 100 = 25\%

Sonuç:

Tepkime verimi %25’tir.

Özet Tablosu

Parametre Değer
Başlangıç PCl5 mol sayısı 6 mol
Ayrışan PCl5 mol sayısı (x) 1.5 mol
Toplam ürün mol sayısı 3 mol
Teorik maksimum ürün mol sayısı 12 mol
Tepkime verimi %25

Eğer başka sorularınız varsa, yardımcı olmaktan memnuniyet duyarım! @Fatmanas_Turk

3

PCl5 ⇌ PCl3 + Cl2 tepkimesine göre, 6 mol PCl5 gazının bir kısmı ayrıştığında oluşan toplam ürünün mol sayısı 3 tür; buna göre tepkime verimi yüzde kaçtır?

Cevap:

Öncelikle, sorunuzda geçen “Pcı5”, “Pcı3” ve “cı2” ifadelerinin kimyasal bağlamda standart olarak PCl5 (fosfor pentaklorür), PCl3 (fosfor triklorür) ve Cl2 (klor gazı) anlamına geldiğini varsayarak cevabı hazırladım. Soru, PCl5 ⇌ PCl3 + Cl2 denge tepkimesinde, başlangıçta 6 mol PCl5’in kısmi ayrışması durumunda, oluşan ürünlerin (PCl3 ve Cl2) toplam mol sayısının 3 mol olduğu belirtilerek, tepkime veriminin yüzde olarak bulunmasını istiyor. Bu, kimyada sıkça karşılaşılan bir ayrışma (dissosiasyon) problemi olup, tepkime verimi genellikle ayrışma derecesinin yüzdesi olarak hesaplanır.

Bu cevabı adım adım açıklayarak, konuyu netleştireceğim. Öncelikle, tepkimenin temel prensiplerini hatırlayalım: PCl5, ısıtıldığında veya uygun koşullarda kısmi olarak PCl3 ve Cl2’ye ayrışır. Verim hesaplaması için, ayrışma derecesini (α) bulmamız gerekiyor. Ardından, bu değeri kullanarak verimi hesaplayacağız.

İçindekiler

  1. Tepkimenin Tanımı ve Verilen Bilgiler
  2. Ayrışma Derecesinin Adım Adım Hesaplanması
  3. Tepkime Veriminin Hesaplanması
  4. Özet Tablo: Ana Adımlar ve Sonuçlar
  5. Sonuç ve Özet

1. Tepkimenin Tanımı ve Verilen Bilgiler

PCl5’in ayrışma tepkimesi, tersinir bir denge tepkimesidir ve şu şekilde yazılır:

PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2

  • Başlangıç durumu: 6 mol PCl5 gazı var, ve PCl3 ile Cl2’nin başlangıç mol sayıları sıfır.
  • Verilen bilgi: Tepkimenin kısmi ayrışması sonucunda, oluşan ürünlerin (PCl3 ve Cl2) toplam mol sayısı 3 mol’dur. (Sorduğunuz “3 tür” ifadesini, muhtemelen bir yazım hatası olarak “3 mol” olarak yorumladım, çünkü kimyasal ürünlerin “türü” (yani sayısı) 2’dir – PCl3 ve Cl2. Eğer farklı bir anlam kastedilmişse, lütfen belirtin.)
  • Amaç: Tepkime verimini yüzde olarak bulmak. Burada tepkime verimi, PCl5’in ayrışma derecesinin yüzdesi olarak tanımlanır. Ayrışma derecesi (α), ayrışan madde miktarının başlangıç miktarına oranını gösterir.

Bu tepkime, kimya derslerinde (örneğin, YKS TYT kapsamında) denge ve stokiyometri konularında sıkça işlenir. Her bir PCl5 molekülü ayrıştığında, 1 mol PCl3 ve 1 mol Cl2 oluşur, yani ayrışan her mol PCl5 için toplam 2 mol ürün (PCl3 + Cl2) üretilir. Bu ilişkiyi kullanarak hesaplamayı yapacağız.

2. Ayrışma Derecesinin Adım Adım Hesaplanması

Ayrışma derecesini (α) bulmak için, tepkimenin stokiyometrisini ve verilen veriyi kullanacağız. Adım adım gidelim:

  • Tepkimenin genel denklemi: PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2

  • Başlangıç mol sayıları:

    • PCl5: 6 mol
    • PCl3: 0 mol
    • Cl2: 0 mol

  • Ayrışma derecesi (α), ayrışan PCl5 miktarının başlangıç miktarına oranıdır. Eğer α, ayrışma derecesi ise:

    • Ayrışan PCl5 mol sayısı = 6 \alpha
    • Kalan PCl5 mol sayısı = 6 - 6\alpha = 6(1 - \alpha)
    • Oluşan PCl3 mol sayısı = 6\alpha (çünkü her ayrışan PCl5, 1 mol PCl3 verir)
    • Oluşan Cl2 mol sayısı = 6\alpha (çünkü her ayrışan PCl5, 1 mol Cl2 verir)

  • Toplam ürün mol sayısı (PCl3 + Cl2) = 6\alpha + 6\alpha = 12\alpha

  • Verilen bilgiye göre, toplam ürün mol sayısı 3 mol’dur:
    12\alpha = 3

  • α’yı çözelim:
    \alpha = \frac{3}{12} = 0.25

Böylece, ayrışma derecesi α = 0.25 (veya %25) olarak bulunur. Bu, PCl5’in başlangıç miktarının %25’inin ayrıştığını gösterir.

3. Tepkime Veriminin Hesaplanması

Tepkime verimi, bu bağlamda ayrışma derecesinin doğrudan yüzdesi olarak alınır. Yani:

  • Ayrışma derecesi α = 0.25
  • Tepkime verimi = α × 100% = 0.25 × 100% = 25%

Bu hesaplamayı doğrulamak için, ayrışma sonrası mol sayılarını kontrol edelim:

  • Ayrışan PCl5 mol sayısı = 6 × 0.25 = 1.5 mol
  • Kalan PCl5 = 6 - 1.5 = 4.5 mol
  • Oluşan PCl3 = 1.5 mol
  • Oluşan Cl2 = 1.5 mol
  • Toplam ürün mol sayısı (PCl3 + Cl2) = 1.5 + 1.5 = 3 mol (verilen bilgiye uyuyor)

Eğer tepkime verimi farklı bir şekilde yorumlanmak isteniyorsa (örneğin, teorik maksimum verime göre), burada maksimum ayrışma (α = 1) durumunda ürün mol sayısı 12 mol olurdu. Ancak soru, doğrudan verilen koşullar altında verimi sorduğu için, α’nın yüzdesi yeterli.

Bu tür hesaplamalar, kimya derslerinde stokiyometri ve denge kavramlarını pekiştirmek için önemlidir. Ayrışma derecesi, tepkimenin ne kadar ilerlediğini gösterir ve gerçek hayatta, örneğin endüstriyel süreçlerde (kimyasal üretimde) verimliliği artırmak için kullanılır.

4. Özet Tablo: Ana Adımlar ve Sonuçlar

Aşağıdaki tablo, hesaplamanın ana adımlarını ve sonuçlarını özetlemektedir. Bu, konuyu daha net hale getirmek için hazırlanmıştır.

Adım Açıklama Hesaplama veya Sonuç
1. Tepkimenin tanımlanması PCl5’in ayrışma tepkimesi ve stokiyometrisi PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2 (her mol PCl5, 2 mol ürün verir)
2. Verilen bilgiler Başlangıç PCl5 mol sayısı ve toplam ürün mol sayısı Başlangıç: 6 mol PCl5; Ürünler toplamı: 3 mol
3. Ayrışma derecesinin bulunması Toplam ürün mol sayısından α hesaplama 12\alpha = 3 \rightarrow \alpha = 0.25
4. Tepkime veriminin hesaplanması Ayrışma derecesinin yüzdeye çevrilmesi Verim = \alpha \times 100\% = 25\%
5. Doğrulama Sonuçların kontrolü PCl3 = 1.5 mol, Cl2 = 1.5 mol, toplam 3 mol (doğru)

5. Sonuç ve Özet

Sonuç olarak, verilen bilgilere göre PCl5’in kısmi ayrışmasında tepkime verimi %25’tir. Bu, 6 mol PCl5’in %25’inin ayrışarak 3 mol ürün (PCl3 ve Cl2) oluşturduğunu gösterir. Bu tür sorular, kimya eğitiminde stokiyometri ve denge kavramlarını anlamak için faydalıdır. Eğer sorunuzda “3 tür” ifadesi farklı bir anlam taşıyorsa (örneğin, ürünlerin türleri yerine başka bir şey), lütfen daha fazla detay verin ki cevabı düzelteyim.

Özetle:

  • Tepkime: PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2
  • Ayrışma derecesi: α = 0.25
  • Tepkime verimi: %25

@Fatmanas_Turk