Verilen Kimya Sorusu Üzerine Çözüm
Soru:
Eşit kütlede demir ve oksijen elementlerinin tam verimle tepkimesinden Fe₂O₃ bileşiği elde ediliyor. Buna göre, aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
- Oluşan bileşiğin kütlece %70’i demirdir.
- Tepkimede sınırlayıcı bileşen oksijendir.
- Tepkimede 80 gram bileşik oluşuyorsa artan maddenin kütlesi 3,2 gramdır.
Verilenler:
- Oksijen (O) = 16 g/mol
- Demir (Fe) = 56 g/mol
Çözüm Süreci:
Adım 1: Fe₂O₃ Molekül Kütlesinin Hesaplanması
Fe₂O₃ bileşiğinde 2 demir ve 3 oksijen atomu bulunur.
- Demir (Fe) toplam kütlesi: 2 \times 56 = 112 gram
- Oksijen (O) toplam kütlesi: 3 \times 16 = 48 gram
Fe₂O₃ bileşiğinin toplam molekül kütlesi: 112 + 48 = 160 gram
Adım 2: Kütlece Yüzde Hesaplaması
- Fe’nin bileşikteki kütlece yüzdesi: \frac{112}{160} \times 100 = 70\%
Dolayısıyla, 1. ifade doğrudur.
Adım 3: Sınırlayıcı Reaktifin Belirlenmesi
Eşit kütlede demir ve oksijen verilmiş. Yani elimizde 56 gram demir ve 56 gram oksijen vardır. Tepkimeye giren oksijen ve demir miktarlarını kıyaslayacak olursak:
- Demir için gereken oksijen: \frac{48}{112} \times 56 = 24 gram oksijen gereklidir.
Oksijen miktarımız yeterli olduğundan buradan demirin sınırlayıcı bileşen olduğunu görüyoruz. 2. ifade yanlıştır.
Adım 4: Artan Maddenin Hesaplanması
Tepkimede 80 gram bileşik (Fe₂O₃) elde edildiğine göre, başlangıçta bulunan 56 gram oksijenin tamamı tepkimeye girmiştir, bu da başlangıçtaki toplam madde kütlesinin 112 gram olduğunu ve bu durumda oksijenin sınırlayıcı olmadığını gösterir (56 + 56 = 112).
- Artan maddenin kütlesi: 112 (başlangıç) - 80 (ürün) = 32 gram
Ancak bu sonuç tepkimedeki artan maddenin kütlesi ile uyumlu değil. Başka bir nota dikkat edilmelidir.
Sonuç:
- İfade I: Doğru (%70’i demirdir).
- İfade II: Yanlış (Demir sınırlayıcı madde).
- İfade III: Yanlış (Artan madde hesaplamasında tüm değerler uyumsuz çıkmıştır.)
Final Cevap:
Yanıt: Yalnız I (A)