Soru:
Bir kapta bulunan 20 gram \( CaCO_3 \) katısı ısıtıldığında,
\( CaCO_3(k) \rightarrow CaO(k) + CO_2(g) \)
tepkimesine göre ayrışıyor. Tepkime sonunda kapta toplam 13,2 gram katı madde kaldığına göre,
a) Kaç gram \( CO_2 \) gazı oluşmuştur?
b) \( CaCO_3 \)'ün yüzde kaçı ayrışmıştır?
(Ca: 40 g/mol, C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)
Çözüm:
💡 Bu problem, kütlenin korunumu kanunu ve tepkimenin verimi ile ilgilidir. Gaz çıktığı için kütle azalması, oluşan gazın kütlesine eşittir.
- ➡️ 1. Adım (a şıkkı): Kütle azalması, oluşan \( CO_2 \) gazının kütlesine eşittir.
Başlangıç kütlesi = 20 g
Son kütle (katı) = 13,2 g
\( m_{CO_2} = 20 - 13,2 = 6,8 \text{ gram} \)
- ➡️ 2. Adım (b şıkkı): Önce ayrışan \( CaCO_3 \) miktarını bulalım.
Tepkime denklemine göre: 1 mol \( CaCO_3 \)'ten 1 mol \( CO_2 \) oluşur.
\( M_{CO_2} = 12 + (2\times16) = 44 \text{ g/mol} \)
\( n_{CO_2} = \frac{6,8 \text{ g}}{44 \text{ g/mol}} \approx 0,155 \text{ mol} \)
Bu durumda ayrışan \( CaCO_3 \) de 0,155 mol'dür.
\( M_{CaCO_3} = 40 + 12 + (3\times16) = 100 \text{ g/mol} \)
Ayrışan \( CaCO_3 \) kütlesi = \( 0,155 \text{ mol} \times 100 \text{ g/mol} = 15,5 \text{ gram} \).
- ➡️ 3. Adım (b şıkkı devamı): Yüzde ayrışmayı hesaplayalım.
Toplam \( CaCO_3 \) = 20 gram
Ayrışan \( CaCO_3 \) = 15,5 gram
Yüzde Ayrışma = \( \frac{\text{Ayrışan miktar}}{\text{Toplam miktar}} \times 100\% = \frac{15,5}{20} \times 100\% = 77,5\% \)
✅ a) 6,8 gram \( CO_2 \) gazı oluşmuştur.
✅ b) \( CaCO_3 \)'ün %77,5'i ayrışmıştır.
