Soru:
Demir(III) oksit (\( Fe_2O_3 \)) ve karbon monoksit (\( CO \)) tepkimesinden demir (\( Fe \)) metali elde edilir. Tepkime denklemi: \( Fe_2O_3(k) + 3CO(g) \rightarrow 2Fe(k) + 3CO_2(g) \) şeklindedir. 160 gram \( Fe_2O_3 \) ve yeterli miktarda \( CO \) gazı kullanılarak yapılan bir deneyde, 95 gram saf demir elde ediliyor. Buna göre bu tepkimenin yüzde verimini hesaplayınız. (Fe:56, O:16)
Çözüm:
💡 Önce, tüm reaktantın ürüne dönüştüğünü varsayarak teorik demir kütlesini bulmalıyız.
- ➡️ 1. Adım: \( Fe_2O_3 \)'ün mol kütlesini ve mol sayısını bulalım.
\( M_{Fe_2O_3} = (2\times56) + (3\times16) = 112 + 48 = 160 \text{ g/mol} \)
\( n_{Fe_2O_3} = \frac{160}{160} = 1 \text{ mol} \)
- ➡️ 2. Adım: Teorik olarak oluşacak demir kütlesini bulalım.
Tepkime denklemine göre 1 mol \( Fe_2O_3 \)'ten 2 mol Fe oluşur.
\( n_{Fe(teorik)} = 2 \text{ mol} \)
\( m_{Fe(teorik)} = 2 \times 56 = 112 \text{ gram} \)
- ➡️ 3. Adım: Yüzde verimi hesaplayalım.
Gerçekte elde edilen demir = 95 gram
Teorik demir kütlesi = 112 gram
\( \text{% Verim} = \frac{95}{112} \times 100 \approx 84.82\% \)
✅ Sonuç: Demir elde etme tepkimesinin yüzde verimi yaklaşık %84.8'dir.
