Soru:
Eşit kütlede Alüminyum (Al) ve Kükürt (S) elementleri alınarak Alüminyum Sülfür (\( Al_2S_3 \)) bileşiği oluşturulmak isteniyor. Hangi elementten kaç gram artar? (Al: 27 g/mol, S: 32 g/mol)
Çözüm:
💡 Bu bir sınırlayıcı bileşen (reaktif) problemidir. Önce tepkime denklemini yazıp, sabit bir kütle için hangi elementin tükeneceğini bulmalıyız.
- ➡️ 1. Adım: Tepkime denklemini yazalım ve denkleştirelim.
\( 2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3 \)
- ➡️ 2. Adım: Tepkimeye giren kütleleri mol cinsinden ifade edelim. Her birinden 96'er gram aldığımızı varsayalım (32'nin katı olduğu için hesaplama kolaylığı olur).
\( n_{Al} = \frac{96 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} \approx 3,56 \text{ mol} \)
\( n_{S} = \frac{96 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 3 \text{ mol} \)
- ➡️ 3. Adım: Tepkime denklemindeki mol oranına bakalım ve sınırlayıcı bileşeni bulalım.
Denklem: 2 mol Al, 3 mol S ile tepkimeye girer.
Mevcut: 3,56 mol Al, 3 mol S var.
3 mol S'nin tamamen tepkimeye girebilmesi için \( \frac{2}{3} \times 3 = 2 \) mol Al gerekir. Mevcut Al (3,56 mol) bu miktardan fazla olduğu için S (Kükürt) sınırlayıcı bileşendir ve tamamen tükenir.
- ➡️ 4. Adım: Artan madde miktarını (Al) hesaplayalım.
3 mol S, 2 mol Al ile tepkimeye girer.
Tükenen Al miktarı = 2 mol.
Artan Al miktarı = 3,56 mol - 2 mol = 1,56 mol.
Artan Al'ün kütlesi = \( 1,56 \text{ mol} \times 27 \text{ g/mol} \approx 42 \text{ gram} \).
✅ Eşit kütlede (96'er gram) Al ve S alındığında, Kükürt (S) tamamen tükenir ve yaklaşık 42 gram Alüminyum (Al) artar.
