Soru:
Haber prosesinde amonyak sentezi yapılmaktadır. Tepkime denklemi: \( N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \) şeklindedir. 28 gram \( N_2 \) ve 6 gram \( H_2 \) ile reaksiyona girildiğinde, 25 gram \( NH_3 \) elde ediliyor. Buna göre yüzde verimi hesaplayınız. (N:14, H:1)
Çözüm:
💡 Önce teorik verimi bulmalıyız. Bunun için sınırlayıcı bileşeni belirlemeliyiz.
- ➡️ 1. Adım: Mol sayılarını hesaplayalım.
\( n_{N_2} = \frac{28}{28} = 1 \text{ mol} \)
\( n_{H_2} = \frac{6}{2} = 3 \text{ mol} \)
- ➡️ 2. Adım: Sınırlayıcı bileşeni bulalım.
Tepkime denklemine göre 1 mol \( N_2 \), 3 mol \( H_2 \) ile tepkimeye girer. Elimizde tam olarak 1 mol \( N_2 \) ve 3 mol \( H_2 \) olduğu için stokiyometrik oranda karışım vardır. Hiçbir reaktant artmaz.
- ➡️ 3. Adım: Teorik olarak oluşması gereken \( NH_3 \) kütlesini bulalım.
Tepkimeye göre 1 mol \( N_2 \)'den 2 mol \( NH_3 \) oluşur.
\( n_{NH_3(teorik)} = 2 \text{ mol} \)
\( M_{NH_3} = 14 + 3 = 17 \text{ g/mol} \)
\( m_{NH_3(teorik)} = 2 \times 17 = 34 \text{ gram} \)
- ➡️ 4. Adım: Yüzde verimi hesaplayalım.
Gerçekte elde edilen = 25 gram
\( \text{% Verim} = \frac{\text{Gerçek Verim}}{\text{Teorik Verim}} \times 100 = \frac{25}{34} \times 100 \approx 73.53\% \)
✅ Sonuç: Tepkimenin yüzde verimi yaklaşık %73.5'tir.
