Soru:
Kalsiyum oksit (\(CaO\)) ve karbon dioksit (\(CO_2\)) tepkimeye girerek kalsiyum karbonat (\(CaCO_3\)) oluşturur. Tepkime denklemi \( CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \) şeklindedir. Bir karışımda 28 gram \(CaO\) ve 22 gram \(CO_2\) bulunmaktadır. (CaO: 56 g/mol, CO2: 44 g/mol, CaCO3: 100 g/mol)
- a) Sınırlayıcı bileşen hangisidir?
- b) Tepkime sonunda hangi maddeden kaç gram artar?
- c) Kaç gram \(CaCO_3\) oluşur?
Çözüm:
💡 Bu sefer mol oranı 1:1:1 olduğu için daha basit görünebilir, ancak yine sınırlayıcı bileşen kontrolü yapmalıyız.
- ➡️ 1. Adım: Mol Sayılarını Hesaplama
\( n_{CaO} = \frac{28 \text{ g}}{56 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol} \)
\( n_{CO_2} = \frac{22 \text{ g}}{44 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol} \)
- ➡️ 2. Adım: Sınırlayıcı Bileşeni Belirleme
Tepkime denklemi: \( CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \)
- 0.5 mol \(CaO\)'nun tamamen tepkimeye girmesi için 0.5 mol \(CO_2\) gerekir. Mevcut \(CO_2\) (0.5 mol) = Gerekli \(CO_2\) (0.5 mol).
- 0.5 mol \(CO_2\)'nin tamamen tepkimeye girmesi için 0.5 mol \(CaO\) gerekir. Mevcut \(CaO\) (0.5 mol) = Gerekli \(CaO\) (0.5 mol).
Sonuç: Hiçbir madde artmaz, tam stokiyometrik oranda karıştırılmışlardır. Sınırlayıcı bileşen yoktur denebilir veya her ikisi de aynı anda biter.
- ➡️ 3. Adım: Oluşan Ürün Miktarını Hesaplama
Her iki reaktif de tamamen tükeneceğinden, ürün miktarını herhangi birinden hesaplayabiliriz.
\( 1 \text{ mol } CaO \)'dan \( 1 \text{ mol } CaCO_3 \) oluştuğuna göre,
\( 0.5 \text{ mol } CaO \)'dan \( 0.5 \text{ mol } CaCO_3 \) oluşur.
Kütle (\(CaCO_3\)) = \( 0.5 \text{ mol } \times 100 \text{ g/mol} = 50.0 \text{ g} \)
- ➡️ 4. Adım: Artan Madde Miktarını Hesaplama
Her iki reaktif de tamamen tükendiği için artan madde yoktur.
✅ Sonuç: a) Sınırlayıcı bileşen yoktur, reaktifler tam orandadır. b) Artan madde yoktur. c) 50.0 gram \(CaCO_3\) oluşur.
