Sorunun Çözümü:
Soruyu analiz edelim: Tepkime denklemi ve verilen bilgiler doğrultusunda hangi maddeden kaç gram eklenmesi gerektiğini bulmamız isteniyor. Maksimum verim için, tepkimeye giren maddelerin mol oranlarına tam olarak uyulması gerekmektedir.
1. Tepkime Denklemini Yazma
Denklemi yeniden yazalım:
Bu tepkimede, 1 mol Mg ile 0,5 mol O₂ reaksiyona girerek 1 mol MgO oluşturur.
2. Mol Oranlarını Karşılaştırma
Verilenler:
- Mg: 0,6 mol
- O₂: 0,4 mol
Tepkimeye göre:
- 1 mol Mg için 0,5 mol O₂ gereklidir.
Dolayısıyla: - 0,6 mol Mg için ihtiyaç duyulan O₂ miktarı:
Ancak başlangıçta elimizde 0,4 mol O₂ bulunmaktadır. Bu şunu gösterir: O₂ fazladır ve Mg sınırlayıcıdır.
3. Mg ile O₂ Dengesi Kurmak
Tepkimenin tam verimle gerçekleşmesi için O₂ fazlalığını ortadan kaldırmamız gerekmektedir. Bunun için, tepkimeye daha fazla Mg eklenmelidir ki O₂ tamamen tükensin.
Fazlalık O₂:
Elimizde 0,4 mol O₂ var, ancak tepkimenin tam verimle olması için sadece 0,3 mol O₂ tüketiliyor. Bu durumda:
Fazlalık O₂’yi tüketmek için:
4. Gerekli Mg’nin Gramını Hesaplama
Mg’nin mol ağırlığı 24 g/mol’dür. Dolayısıyla:
5. Sonuç
Tepkimenin tam verimle gerçekleşmesi için 4,8 gram Mg eklenmelidir.
Adım | Hesaplama | Sonuç |
---|---|---|
Tepkime Denklemi | \text{Mg} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{MgO} | Mol oranlarını kurduk. |
Fazlalık O₂ Hesabı | 0,4 - 0,3 = 0,1 \, \text{mol O₂} | Fazlalık O₂: 0,1 mol |
Gerekli Mg Miktarı | 0,1 \times 2 = 0,2 \, \text{mol Mg} | Gerekli Mg: 0,2 mol |
Eklenmesi gereken Mg | 0,2 \times 24 = 4,8 \, \text{gram} | 4,8 gram Mg |