Soru:
Hidrojen gazı (\(H_2\)) ve oksijen gazı (\(O_2\)) su (\(H_2O\)) oluşturmak üzere tepkimeye girer. Tepkime denklemi: \( 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \) şeklindedir. Başlangıçta 10 mol \(H_2\) ve 7 mol \(O_2\) bulunmaktadır. Tepkime tamamlandığında hangi maddeden kaç mol artar?
Çözüm:
💡 Bu bir sınırlayıcı bileşen problemidir. Amacımız, hangi reaktifin tamamen tükeneceğini (sınırlayıcı bileşen) ve hangisinin artacağını bulmaktır.
- ➡️ 1. Adım: Tepkime denklemini ve stokiyometriyi inceleyelim. Denkleme göre, 2 mol \(H_2\), 1 mol \(O_2\) ile tepkimeye girerek 2 mol \(H_2O\) oluşturur.
- ➡️ 2. Adım: Mevcut reaktiflerin "tepkime kapasitelerini" hesaplayalım.
- 10 mol \(H_2\) için gerekli \(O_2\) miktarı: \( \frac{10 \text{ mol } H_2}{2} = 5 \text{ mol } O_2 \)
- 7 mol \(O_2\) için gerekli \(H_2\) miktarı: \( 7 \text{ mol } O_2 \times 2 = 14 \text{ mol } H_2 \)
- ➡️ 3. Adım: Sınırlayıcı bileşeni belirleyelim. Elimizde 7 mol \(O_2\) var, ancak 10 mol \(H_2\)'yi tamamen tüketmek için sadece 5 mol \(O_2\) yeterlidir. Diğer taraftan, 7 mol \(O_2\)'yi tamamen tüketmek için 14 mol \(H_2\) gerekiyor, fakat elimizde sadece 10 mol var. Bu durumda, \(H_2\) sınırlayıcı bileşendir ve tamamen tükenecektir.
- ➡️ 4. Adım: Artan madde miktarını hesaplayalım. Sınırlayıcı bileşen olan 10 mol \(H_2\) tamamen tepkimeye girer. Bu miktar \(H_2\), 5 mol \(O_2\) ile tepkimeye girer. Başlangıçtaki \(O_2\) miktarı 7 mol olduğuna göre, artan \(O_2\) miktarı: \( 7 - 5 = 2 \text{ mol}\) olur.
✅ Sonuç: Tepkime sonunda 2 mol Oksijen gazı (\(O_2\)) artar.
