Soru:
Kükürt bakterileri, hidrojen sülfürü (H₂S) oksitleyerek elementel kükürt (S) depolayabilir. Aşağıdaki eksik reaksiyonda, 5.6 litre O₂ gazı (Normal Koşullarda) tamamen kullanıldığında kaç gram H₂S'in oksitlendiğini bulunuz. (H: 1 g/mol, S: 32 g/mol, O: 16 g/mol; Normal Koşullarda 1 mol gaz = 22.4 L)
H₂S + O₂ → S + H₂O (Denklemi siz denkleştiriniz)
Çözüm:
💡 Bu soru, gaz hacmi-kütle ilişkisini ve kemosentetik bir denklemin stokiyometrisini anlamayı gerektirir.
- ➡️ 1. Adım: Reaksiyonu denkleştirelim. H₂S'teki S (-2) elementel S'ye (0) yükseltgenir (2 elektron verir). O₂'deki O (0) ise H₂O'daki O (-2) seviyesine indirgenir (molekül başına 4 elektron alır). Elektronları eşitlemek için H₂S katsayısı 2, O₂ katsayısı 1 olur. Hidrojen ve oksijen dengesi kontrol edildiğinde denklem: \( 2H₂S + O₂ \rightarrow 2S + 2H₂O \) şeklini alır.
- ➡️ 2. Adım: Kullanılan O₂ gazının mol sayısını bulalım. Normal Koşullarda 5.6 litre O₂: \( n = \frac{5.6 \text{ L}}{22.4 \text{ L/mol}} = 0.25 \text{ mol} \).
- ➡️ 3. Adım: Mol oranını kullanarak oksitlenen H₂S miktarını bulalım. Denkleme göre 1 mol O₂, 2 mol H₂S ile reaksiyona girer.
\( \frac{1 \text{ mol O₂}}{2 \text{ mol H₂S}} = \frac{0.25 \text{ mol O₂}}{x \text{ mol H₂S}} \)
\( x = 0.25 \times 2 = 0.5 \text{ mol H₂S} \)
- ➡️ 4. Adım: H₂S'in mol kütlesini hesaplayalım. H₂S = (2x1) + 32 = 34 g/mol.
- ➡️ 5. Adım: 0.5 mol H₂S'in kütlesini bulalım. Kütle = 0.5 mol x 34 g/mol = 17 gram.
✅ Sonuç olarak, 5.6 litre O₂ gazı ile tamamen reaksiyona giren H₂S'in kütlesi 17 gram'dır.
