Soru:
Bir öğrenci laboratuvarda alkali metallerle su arasındaki tepkimeyi inceliyor. 0,46 gram saf sodyum (Na) metalini yeterince su ile tepkimeye sokuyor. Tepkime sonucu açığa çıkan hidrojen gazının (H₂) normal koşullar (N.K.) altındaki hacmini hesaplayınız. (Na: 23 g/mol, H: 1 g/mol, O: 16 g/mol)
Çözüm:
💡 Bu bir stokiyometri problemidir. Önce tepkime denklemini yazmalı, sonra mol-mol ilişkisini kurmalıyız.
- ➡️ 1. Adım: Tepkime denklemini yazma. Alkali metaller suyla şiddetli tepkime vererek baz ve hidrojen gazı oluşturur.
\( 2Na_{(k)} + 2H_2O_{(s)} \rightarrow 2NaOH_{(suda)} + H_{2(g)} \)
- ➡️ 2. Adım: Mol sayısını hesaplama. Verilen sodyum kütlesini mole kütlesine bölelim.
\( n_{Na} = \frac{0,46 \text{ g}}{23 \text{ g/mol}} = 0,02 \text{ mol} \)
- ➡️ 3. Adım: Mol oranını kullanma. Tepkime denklemine göre 2 mol Na'dan 1 mol H₂ gazı oluşur.
\( n_{H_2} = \frac{1}{2} \times n_{Na} = \frac{1}{2} \times 0,02 = 0,01 \text{ mol} \)
- ➡️ 4. Adım: Gazın hacmini bulma. Normal koşullarda (N.K.) 1 mol gaz 22,4 L hacim kaplar.
\( V_{H_2} = n_{H_2} \times 22,4 = 0,01 \times 22,4 = 0,224 \text{ L} \) veya 224 mL
✅ Sonuç olarak, açığa çıkan hidrojen gazının hacmi 0,224 Litre'dir.
