Soru:
Alüminyum ve kükürt elementlerinin tepkimesi sonucu alüminyum sülfür (\( Al_2S_3 \)) oluşur.
\[ 2Al_{(s)} + 3S_{(s)} \rightarrow Al_2S_{3(s)} \]
Başlangıçta 10,8 gram Al ve 9,6 gram S alınıyor. Tepkime tamamlandığında, hangi maddeden kaç gram artar? (Al: 27 g/mol, S: 32 g/mol)
Çözüm:
⚖️ Bu bir sınırlayıcı bileşen ve artan madde problemidir. Hangi reaktifin bitip hangisinin artacağını bulmalıyız.
- ➡️ Adım 1: Mol Hesaplamaları
Al'ün mol sayısı = \( \frac{10.8 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} = 0.4 \) mol.
S'nin mol sayısı = \( \frac{9.6 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 0.3 \) mol.
- ➡️ Adım 2: Sınırlayıcı Bileşeni Belirleme
Denklem: \( 2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3 \)
Mol oranı (Al/S) = \( \frac{2}{3} \approx 0.667 \)
Mevcut mol oranı = \( \frac{0.4}{0.3} \approx 1.333 \)
Mevcut Al/S oranı (1.333), gerekli olandan (0.667) büyük olduğu için Al fazladır, S sınırlayıcı bileşendir.
- ➡️ Adım 3: Tepkimeye Giren ve Artan Madde Miktarını Hesaplama
S sınırlayıcı olduğu için 0.3 mol S'nin tamamı tepkimeye girer.
Denkleme göre 3 mol S, 2 mol Al ile tepkimeye girer.
0.3 mol S ile tepkimeye giren Al miktarı = \( 0.3 \times \frac{2}{3} = 0.2 \) mol.
Başlangıçtaki Al = 0.4 mol. Tepkimeye giren Al = 0.2 mol.
Artan Al = 0.4 - 0.2 = 0.2 mol.
Artan Al'ün kütlesi = \( 0.2 \text{ mol} \times 27 \text{ g/mol} = 5.4 \) gram.
✅ Sonuç: Tepkime sonunda 5,4 gram Alüminyum (Al) artar. Kükürt (S) tamamen tükenir.
