Soru:
Çinko (\(Zn\)) metali, hidroklorik asit (\(HCl\)) ile reaksiyona 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, HCl: 36.5 g/mol)
- Hangi reaktif sınırlayıcıdır?
- Oluşan \(H_2\) gazı normal koşullarda (NŞA) kaç litre hacim kaplar?
- Kaç gram reaktif artar?
Çözüm:
💡 Bu problemde gazın hacmini de bulacağız. Unutma: NŞA'da 1 mol gaz 22.4 L'dir.
- ➡️ 1. Adım: Mol sayılarını hesapla.
- \( n_{Zn} = \frac{130 \text{ g}}{65 \text{ g/mol}} = 2 \text{ mol} \)
- \( n_{HCl} = \frac{146 \text{ g}}{36.5 \text{ g/mol}} = 4 \text{ mol} \)
- ➡️ 2. Adım: Sınırlayıcı bileşeni bul. Denklem: 1 mol \(Zn\), 2 mol \(HCl\) ile reaksiyona girer.
- 2 mol \(Zn\) için gerekli \(HCl\): \(2 \times 2 = 4\) mol (Elimizde tam 4 mol var. Tam verimle reaksiyon!).
Her iki reaktif de tamamen tükeneceği için bu bir "stokiyometrik karışım"dır. Sınırlayıcı bileşen yoktur denebilir, ancak reaktiflerden biri biterse tepkime duracağı için ikisi de sınırlayıcı gibi düşünülebilir.
- ➡️ 3. Adım: Oluşan ürün miktarını hesapla. Tepkime denklemine göre 1 mol \(Zn\)'den 1 mol \(H_2\) gazı oluşur. Bu durumda 2 mol \(Zn\)'den 2 mol \(H_2\) gazı oluşur.
- ➡️ 4. Adım: Gazın hacmini ve artan maddeyi bul.
- \(H_2\) gazının hacmi = \( 2 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} = 44.8 \text{ L} \).
- Reaktifler tamamen tükendiği için artan madde yoktur.
✅ Sonuç: Reaktifler stokiyometrik oranda karıştırılmıştır, ikisi de sınırlayıcıdır. 44.8 L \(H_2\) gazı oluşur ve artan madde yoktur.
