Soru:
Çinko (\(Zn\)) metali, hidroklorik asit (\(HCl\)) ile tepkimeye girerek çinko klorür (\(ZnCl_2\)) ve hidrojen gazı (\(H_2\)) oluşturur. Tepkime denklemi: \( Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \) şeklindedir. 130 gram \(Zn\) ve 146 gram \(HCl\) tepkimeye sokuluyor. (Zn: 65 g/mol, H: 1 g/mol, Cl: 35.5 g/mol)
- a) Tepkime sonunda hangi reaktiften kaç gram artar?
- b) Normal koşullarda (N.K.) kaç litre \(H_2\) gazı açığa çıkar?
Çözüm:
💡 Bu soruda hem artan maddeyi hem de gazın hacmini bulmamız isteniyor.
- ➡️ 1. Adım: Mol sayılarını hesaplayalım.
- \(Zn\) molü: \( \frac{130}{65} = 2 \text{ mol}\)
- \(HCl\) molü: \(HCl\)'nin mol kütlesi: \(1 + 35.5 = 36.5\) g/mol. Mol sayısı: \( \frac{146}{36.5} = 4 \text{ mol}\)
- ➡️ 2. Adım: Sınırlayıcı bileşeni belirleyelim. Denkleme göre 1 mol \(Zn\), 2 mol \(HCl\) ile tepkimeye girer.
- 2 mol \(Zn\) için gerekli \(HCl\) miktarı: \( 2 \times 2 = 4 \text{ mol } HCl \).
- 4 mol \(HCl\) için gerekli \(Zn\) miktarı: \( \frac{4}{2} = 2 \text{ mol } Zn \).
Görüldüğü gibi, mevcut mol sayıları (2 mol \(Zn\) ve 4 mol \(HCl\)) tam olarak tepkime denklemindeki stokiyometrik orana uymaktadır. Bu nedenle, hiçbir reaktif artmaz, ikisi de tamamen tükenir.
- ➡️ 3. Adım: Açığa çıkan hidrojen gazının hacmini bulalım. Denkleme göre, 1 mol \(Zn\)'den 1 mol \(H_2\) gazı oluşur. Tamamen tepkimeye giren 2 mol \(Zn\)'den dolayı, \( 2 \text{ mol } H_2\) gazı açığa çıkar.
Normal koşullarda (0°C, 1 atm) 1 mol gaz 22.4 litre hacim kaplar.
Açığa çıkan \(H_2\) gazının hacmi: \( 2 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} = 44.8 \text{ litre}\).
✅ Sonuçlar:
a) Reaktifler stokiyometrik oranda olduğu için hiçbir madde artmaz.
b) Normal koşullarda 44.8 litre \(H_2\) gazı açığa çıkar.
