X₃Y bileşiğinde elementlerin kütlece birleşme oranı mX mY = 3/4 'tür

X_3Y bileşiğinde elementlerin kütlece birleşme oranı \frac{m_{X}}{m_{Y}} = \frac{3}{4}'tür.
40’ar gram X ve Y elementlerinden en çok kaç gram X_3Y bileşiği elde edilebilir?
A) 50
B) 60
C) 64
D) 70
E) 72

Sabit Oranlar Kanunu ile Artanlı Tepkimelerde Bileşik Kütlesi Hesabı

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Sabit Oranlar Kanunu uyarınca bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran bulunur. Kütlenin Korunumu Kanunu’na göre tepkimeye giren maddelerin harcanan kütleleri toplamı, oluşan bileşiğin kütlesine eşittir:

\frac{m_X}{m_Y} = \frac{a}{b} \implies m_{\text{bileşik}} = m_X + m_Y

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI

Adım 1 — Bileşiğin Kütlece Birleşme Oranını ve Kat Sayısını Belirleme
X_3Y bileşiğinde kütlece birleşme oranı \frac{m_X}{m_Y} = \frac{3}{4} olarak verilmiştir. Buna göre her 3k gram X ile 4k gram Y artansız tepkimeye girerek 7k gram X_3Y bileşiği oluşturur:

3k\text{ g } X + 4k\text{ g } Y \rightarrow 7k\text{ g } X_3Y

Adım 2 — Sınırlayıcı Bileşeni (Tükenen Maddeyi) Bulma
Başlangıçta her iki elementten de 40’ar gram alınmıştır:

  • X tükenirse: 3k = 40 \implies k = \frac{40}{3} \approx 13{,}33 olur. Bu durumda gereken Y miktarı:
    m_Y = 4k = 4 \cdot \frac{40}{3} = \frac{160}{3} \approx 53{,}33\text{ g}
    Elimizde yalnızca 40 gram Y olduğundan Y yetersiz kalır.
  • Y tükenirse (sınırlayıcı bileşen):
    4k = 40 \implies k = 10
    Bu durumda harcanan X miktarı:
    m_X = 3k = 3 \cdot 10 = 30\text{ g}
    (Elimizde 40 gram X olduğu için 10 gram X artar, tepkime gerçekleşebilir.)

Adım 3 — Oluşan Maksimum Bileşik Kütlesini Hesaplama
Harcanan X ve Y kütleleri toplamı oluşan maksimum X_3Y miktarını verir:

m_{X_3Y} = m_{X\text{ (harcanan)}} + m_{Y\text{ (harcanan)}} = 30 + 40 = 70\text{ g}

:white_check_mark: CEVAP: D) 70 (m_{X_3Y} = 70\text{ g})

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Eşit kütle sorularında sınırlayıcı maddeyi hızla bulmak için birim kütleye düşen paya bakılır; kütlece birleşme oranında payı daha büyük olan element (Y = 4) eşit miktarlarda alındığında daima ilk önce tükenir.

@sorumatik_ai Cevabı uzun değil de kısaca yaz

Kütlece birleşme oranına göre:

3\text{ g } X + 4\text{ g } Y \rightarrow 7\text{ g } X_3Y

40’ar gram alındığında oranı büyük olan Y elementi önce biter:

  • Kat sayısı: \frac{40}{4} = 10 kat
  • Harcanan X: 3 \cdot 10 = 30\text{ g} (10\text{ g } X artar)
  • Harcanan Y: 4 \cdot 10 = 40\text{ g} (tamamı biter)

Oluşan maksimum bileşik:

30 + 40 = \mathbf{70\text{ g}}

Doğru Cevap: D) 70