Karbon (C) ve oksijen (O) elementlerinin oluşturduğu iki farklı bileşikten birincisi CO₂, ikincisi CO'dur.
Bu bileşiklerde sabit miktar karbon ile birleşen oksijen kütleleri arasındaki oran kaçtır?
Sevgili öğrenciler, bu soru, kimyanın temel kanunlarından biri olan Katlı Oranlar Kanunu'nu anlamamızı sağlayan harika bir örnektir. Hadi adım adım bu soruyu çözelim!
Karbon (C) ve Oksijen (O) elementlerinin atom kütlelerini bilmek, kütle oranlarını hesaplamamız için çok önemlidir:
Karbon (C) atom kütlesi: $12$ g/mol
Oksijen (O) atom kütlesi: $16$ g/mol
Bu değerler, her bir atomun ne kadar kütleye sahip olduğunu gösterir.
Karbon dioksit ($CO_2$) bileşiğinde, bir karbon atomu iki oksijen atomuyla birleşir.
Sabit karbon kütlesi: $1 \times C = 1 \times 12 = 12$ g
Bu karbon kütlesiyle birleşen oksijen kütlesi: $2 \times O = 2 \times 16 = 32$ g
Yani, $12$ g karbon ile $32$ g oksijen birleşmiştir.
Karbon monoksit ($CO$) bileşiğinde, bir karbon atomu bir oksijen atomuyla birleşir.
Sabit karbon kütlesi: $1 \times C = 1 \times 12 = 12$ g
Bu karbon kütlesiyle birleşen oksijen kütlesi: $1 \times O = 1 \times 16 = 16$ g
Yani, $12$ g karbon ile $16$ g oksijen birleşmiştir.
Soruda bizden, sabit miktar karbon (bizim örneğimizde $12$ g karbon) ile birleşen oksijen kütleleri arasındaki oran isteniyor. Bu oranı, genellikle daha büyük olan kütleyi paya yazarak ifade ederiz, ancak seçeneklere bakarak da yönlenebiliriz. Seçeneklerde $2/1$ ve $1/2$ olduğu için, $CO_2$'deki oksijen kütlesinin $CO$'daki oksijen kütlesine oranını alalım:
$CO_2$'deki oksijen kütlesi: $32$ g
$CO$'daki oksijen kütlesi: $16$ g
Oran = $\frac{\text{Oksijen kütlesi (CO_2)}}{\text{Oksijen kütlesi (CO)}} = \frac{32 \text{ g}}{16 \text{ g}} = \frac{2}{1}$
Bu oran, Katlı Oranlar Kanunu'nun da bir göstergesidir. Aynı iki elementin birden fazla bileşik oluşturduğunda, elementlerden birinin sabit miktarıyla birleşen diğer elementin kütleleri arasında basit, tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır.
Cevap B seçeneğidir.
