Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir kimyasal tepkime olan yanma olayını ve gazların normal koşullardaki hacimlerini hesaplamayı öğreneceğiz. Adım adım ilerleyerek soruyu kolayca çözeceğiz.
- 1. Adım: Tepkime Denklemini Yazma ve Denkleştirme
- Öncelikle, metan ($CH_4$) gazının oksijenle ($O_2$) yanma tepkimesini yazıp denkleştirmemiz gerekiyor. Yanma tepkimeleri genellikle karbondioksit ($CO_2$) ve su ($H_2O$) oluşturur.
- Denkleştirilmemiş tepkime: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$
- Denkleştirilmiş tepkime: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$
- Bu denklemde, 1 mol $CH_4$ yandığında 1 mol $CO_2$ oluştuğunu görüyoruz. Bu bilgi, sonraki hesaplamalarımız için çok önemli.
- 2. Adım: $CH_4$'ün Mol Kütlesini (MA) Hesaplama
- Verilen atom kütlelerini kullanarak $CH_4$'ün 1 molünün kaç gram olduğunu bulalım.
- $MA(CH_4) = (1 \times C) + (4 \times H)$
- $MA(CH_4) = (1 \times 12) + (4 \times 1) = 12 + 4 = 16 \text{ g/mol}$
- Yani, 1 mol $CH_4$ gazı 16 gramdır.
- 3. Adım: Verilen $CH_4$ Miktarını Mole Çevirme
- Soruda bize 8 gram $CH_4$ gazı verildi. Bu gram miktarını mole çevirelim.
- Mol sayısı ($n$) = Kütle ($m$) / Mol Kütlesi ($MA$)
- $n(CH_4) = \frac{8 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol}$
- Demek ki, deneyde 0.5 mol $CH_4$ gazı yakılıyor.
- 4. Adım: Oluşan $CO_2$ Miktarını Mole Çevirme
- Denkleştirilmiş tepkimeye göre, 1 mol $CH_4$ yandığında 1 mol $CO_2$ oluştuğunu biliyoruz.
- Eğer 0.5 mol $CH_4$ yakarsak, orantı kurarak ne kadar $CO_2$ oluştuğunu bulabiliriz:
- 1 mol $CH_4 \rightarrow 1$ mol $CO_2$
- 0.5 mol $CH_4 \rightarrow x$ mol $CO_2$
- $x = 0.5 \text{ mol } CO_2$
- Yani, tepkime sonucunda 0.5 mol $CO_2$ gazı oluşur.
- 5. Adım: Normal Koşullarda $CO_2$ Hacmini Hesaplama
- Normal koşullarda (0°C sıcaklık ve 1 atmosfer basınç), 1 mol ideal gaz $22.4 \text{ L}$ hacim kaplar.
- Bizim elimizde 0.5 mol $CO_2$ gazı var. Bu gazın normal koşullarda kaç litre hacim kapladığını hesaplayalım:
- 1 mol $CO_2 \rightarrow 22.4 \text{ L}$
- 0.5 mol $CO_2 \rightarrow y$ litre
- $y = 0.5 \times 22.4 \text{ L} = 11.2 \text{ L}$
- Oluşan $CO_2$ gazı normal koşullarda $11.2 \text{ L}$ hacim kaplar.
Bu adımları takip ederek doğru cevaba ulaştık. Gördüğünüz gibi, kimyasal hesaplamalar adım adım ilerleyince çok daha kolay ve anlaşılır oluyor.
Cevap B seçeneğidir.
