Soru:
Alüminyum (\(Al\)) ve kükürt (\(S\)) alüminyum sülfür (\(Al_2S_3\)) oluşturur. Tepkime denklemi \( 2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3 \) şeklindedir. 54 gram \(Al\) ve 128 gram \(S\) karıştırılıyor. (Al: 27 g/mol, S: 32 g/mol)
- Hangi element sınırlayıcı reaktiftir?
- Kaç gram \(Al_2S_3\) oluşur? (Al2S3: 150 g/mol)
- Kaç gram reaktif artar?
Çözüm:
💡 Kütle cinsinden verilen problemlerde önce mol sayılarına çevirmek şarttır!
- ➡️ 1. Adım: Mol sayılarını hesapla.
- \( n_{Al} = \frac{54 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} = 2 \text{ mol} \)
- \( n_{S} = \frac{128 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 4 \text{ mol} \)
- ➡️ 2. Adım: Sınırlayıcı bileşeni bul. Tepkime denklemine göre 2 mol \(Al\), 3 mol \(S\) ile reaksiyona girer.
- 2 mol \(Al\) için gerekli \(S\): \( \frac{3}{2} \times 2 = 3 \) mol (Elimizde 4 mol var. Yeterli!).
- 4 mol \(S\) için gerekli \(Al\): \( \frac{2}{3} \times 4 \approx 2.67 \) mol (Elimizde sadece 2 mol var. Yetersiz!).
Bu nedenle, sınırlayıcı bileşen \(Al\)'dir.
- ➡️ 3. Adım: Oluşan ürün miktarını hesapla. 2 mol \(Al\), 1 mol \(Al_2S_3\) oluşturur. (Denklem: \(2Al \rightarrow Al_2S_3\))
- Oluşan \(Al_2S_3\) kütlesi = \( 1 \text{ mol} \times 150 \text{ g/mol} = 150 \text{ gram} \).
- ➡️ 4. Adım: Artan madde miktarını bul. 2 mol \(Al\), 3 mol \(S\) kullanır. Tüketilen \(S\) kütlesi = \( 3 \text{ mol} \times 32 \text{ g/mol} = 96 \text{ gram} \). Başlangıçta 128 gram vardı. Artan \(S\) miktarı = \(128 - 96 = 32\) gram.
✅ Sonuç: Sınırlayıcı bileşen \(Al\)'dir. 150 gram \(Al_2S_3\) oluşur ve 32 gram \(S\) artar.
