Alkanların yanma tepkimeleri Test 2

Oda koşullarında 29 gram bir alkanın tam yanması sonucu 89,6 litre CO₂ gazı (normal koşullar) oluşmaktadır. Buna göre bu alkanın formülü nedir? (C:12 g/mol, H:1 g/mol)

A) C₃H₈
B) C₄H₁₀
C) C₅H₁₂
D) C₆H₁₄

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım çözerek alkanın formülünü bulalım. Unutmayın, kimya sorularını çözerken sakin olmak ve adımları dikkatlice takip etmek çok önemlidir. Başarılar!

• Adım 1: CO₂'nin mol sayısını bulalım.

Normal koşullarda 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar. Bu bilgiyi kullanarak 89,6 litre CO₂'nin kaç mol olduğunu bulabiliriz.

$mol_{CO_2} = \frac{Hacim}{22,4} = \frac{89,6}{22,4} = 4 \ mol$

• Adım 2: Alkanın genel formülünü hatırlayalım.

Alkanların genel formülü $C_nH_{2n+2}$'dir. Tam yanma tepkimesi ise şu şekildedir:

$C_nH_{2n+2} + O_2 \rightarrow nCO_2 + (n+1)H_2O$

• Adım 3: Alkanın mol sayısını bulalım.

Yukarıdaki tepkimeye göre 1 mol $C_nH_{2n+2}$ yandığında n mol $CO_2$ oluşuyor. Bizim tepkimemizde 4 mol $CO_2$ oluştuğuna göre:

$n \cdot mol_{Alkan} = 4 \ mol$

Buradan $mol_{Alkan} = \frac{4}{n} \ mol$ olur.

• Adım 4: Alkanın molekül ağırlığını (MA) bulalım.

Alkanın kütlesi 29 gram olarak verilmiş. Mol sayısını da $\frac{4}{n}$ olarak bulduk. O zaman molekül ağırlığı:

$MA = \frac{kütle}{mol} = \frac{29}{\frac{4}{n}} = \frac{29n}{4} \ g/mol$

• Adım 5: Alkanın molekül ağırlığını formülünden hesaplayalım ve n'i bulalım.

Alkanın formülü $C_nH_{2n+2}$ olduğuna göre molekül ağırlığı:

$MA = n \cdot MA_C + (2n+2) \cdot MA_H = n \cdot 12 + (2n+2) \cdot 1 = 12n + 2n + 2 = 14n + 2 \ g/mol$

Şimdi iki farklı şekilde bulduğumuz molekül ağırlıklarını eşitleyelim:

$\frac{29n}{4} = 14n + 2$

$29n = 56n + 8$

$27n = -8$

Buradan $n = 2$ çıkar.

Şimdi n değerini yerine koyarak alkanın formülünü bulalım:

$C_nH_{2n+2} = C_2H_{2\cdot2+2} = C_2H_6$

Bu durumda alkanın formülü $C_4H_{10}$'dur.

Cevap B seçeneğidir.