Alkenlere H2 katılması (Doyurma) Test 2

Laboratuvarda propen gazına H₂ katılması deneyi yapılmaktadır. 56 litre propen (NK'da) tamamen doyurulduğunda normal koşullarda kaç litre H₂ gazı harcanır?

A) 28
B) 56
C) 84
D) 112

Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım çözerek kimyasal tepkimelerde hacim ve mol ilişkilerini daha iyi anlayalım.

• 1. Tepkimeyi ve Maddeleri Tanıyalım:

  Soruda propen gazının ($C_3H_6$) $H_2$ gazı ile "doyurulması" işleminden bahsediliyor. Propen bir alken olup yapısında bir adet ikili bağ ($C=C$) içerir. Doyurulma işlemi, bu ikili bağın kırılarak hidrojen katılması ve tekli bağa dönüşmesi anlamına gelir. Bu tepkime bir katılma tepkimesidir.

• 2. Tepkime Denklemini Yazalım ve Denkleştirelim:

  Propenin kimyasal formülü $C_3H_6$'dır. Bir ikili bağı doyurmak için bir molekül $H_2$ gazı gerekir. Tepkime sonucunda propan ($C_3H_8$) oluşur.

  $C_3H_6 \text{ (propen)} + H_2 \text{ (hidrojen)} \rightarrow C_3H_8 \text{ (propan)}$

  Gördüğümüz gibi, denklem zaten denktir. Bu denklem bize 1 mol propenin, 1 mol $H_2$ ile tepkimeye girdiğini gösterir.

• 3. Normal Koşullar (NK) Kavramını Hatırlayalım:

  Normal Koşullar (NK), 0°C sıcaklık ve 1 atmosfer basınç anlamına gelir. Bu koşullarda, ideal bir gazın 1 molü $22.4$ litre hacim kaplar. Bu bilgi, gaz hacimlerini mole çevirmek veya molleri hacme çevirmek için çok önemlidir.

• 4. Propen Gazının Mol Sayısını Bulalım:

  Bize $56$ litre propen gazı verildiği ve bu hacmin NK'da olduğu belirtildi. Mol sayısını bulmak için hacmi molar hacme böleriz:

  Mol sayısı ($n$) = Hacim ($V$) / Molar Hacim (NK'da)

  $n_{C_3H_6} = \frac{56 \text{ L}}{22.4 \text{ L/mol}}$

  $n_{C_3H_6} = 2.5 \text{ mol}$

  Yani, $2.5$ mol propen gazı tepkimeye giriyor.

• 5. Harcanan $H_2$ Gazının Mol Sayısını Bulalım:

  Denkleştirilmiş tepkime denklemine göre ($C_3H_6 + H_2 \rightarrow C_3H_8$), 1 mol propen, 1 mol $H_2$ ile tepkimeye girer. Bu, mol oranının $1:1$ olduğu anlamına gelir.

  Eğer $2.5$ mol propen tepkimeye giriyorsa, aynı miktarda $H_2$ gazı da harcanacaktır:

  $n_{H_2} = n_{C_3H_6} = 2.5 \text{ mol}$

• 6. Harcanan $H_2$ Gazının Hacmini Bulalım:

  Şimdi $2.5$ mol $H_2$ gazının NK'da kaç litre hacim kapladığını hesaplayalım. Yine molar hacim bilgisini kullanırız:

  Hacim ($V$) = Mol sayısı ($n$) $\times$ Molar Hacim (NK'da)

  $V_{H_2} = 2.5 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol}$

  $V_{H_2} = 56 \text{ L}$

  Demek ki, $56$ litre propeni tamamen doyurmak için normal koşullarda $56$ litre $H_2$ gazı harcanır.

Cevap B seçeneğidir.