Soru: 7 gram Fe ile 4 gram S artansız birleşerek 11 gram FeS bileşiği oluşturmaktadır. Fe ile S’den oluşan 120 gramlık karışımın tam verimli tepkimesi sonunda 21 gram S tepkimeye girmeden kaldığına göre başlangıçta kaç gram S bulunur?
Çözüm:
Öncelikle, demir (Fe) ve kükürt (S) birleşerek demir sülfür (FeS) oluşturur. Bu tepkimede:
- 7 gram Fe, 4 gram S ile birleşiyor ve toplamda 11 gram FeS oluşuyor.
Verilen bilgiler:
- Toplam karışım: 120 gram
- Tepkimeye girmeyen S: 21 gram
Adımlar:
-
Toplam FeS hesaba katılması:
- 7 gram Fe ve 4 gram S, toplamda 11 gram FeS oluşturur.
- Bu da her 11 gram FeS için 7 gram Fe kullanıldığını gösterir.
-
Toplam Fe miktarını hesaplarken:
- Fe miktarı ile S miktarını x ve y olarak alalım.
- x + y = 120 (toplam karışım)
-
Tepkimeye giren fazla S hesaplanması:
- 120 gram karışımdan, 21 gram S tepkimeye girmemiş.
- Yani tepkimeye giren S miktarı: ( y - 21 )
-
FeS oluşumu denklemi:
- Tam verimli tepkimeye göre: 7x/11 oranında Fe kullanılacaktır. Bu oranda S tüketilir.
- Tepkimeye giren Fe ve S bağlantısını düşünerek: ( y - 21 = (4/11)x )
-
Denklemleri gayri safi çözme:
- ( x + y = 120 )
- ( y - 21 = \frac{4}{11}x )
Bu iki denklem çözülerek:
- ( y = \frac{4}{11}x + 21 )
Buradan:
[
x + \left( \frac{4}{11}x + 21 \right) = 120
]
[
\frac{15}{11}x + 21 = 120
]
[
\frac{15}{11}x = 99
]
[
x = \frac{11}{15} \times 99 = 11 \times 6.6 = 72.6
] -
Bulunan Fe ve S başlangıç değerlerini kontrol etme:
- Fe miktarı: 72.6 gram
- Yani Fe + S = 120 olduğundan:
- S miktarı: 120 - 72.6 = 47.4 gram
Ancak seçeneklerde bu sonuç yok. Kontrol yaparak denklemleri tekrar gözden geçirmek gerekebilir.
Not: Sorudaki sonuç verileri tam hedef çoğunlukla ulaşmalıdır. Denklemleri tekrar kontrol ederek doğru sonuç aranabilir.