Kimya bilimi test çöz TYT Test 1

2L'lik kapalı bir kapta 2 mol SO₂ ve 1 mol O₂ gazları bulunmaktadır. Bu gazlar,
2SO₂(g) + O₂(g) → 2SO₃(g)
tepkimesine göre tam verimle tepkimeye giriyor. Tepkime sonunda kaptaki toplam gaz mol sayısı kaçtır?

A) 1
B) 1,5
C) 2
D) 2,5

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım, dikkatlice inceleyerek ve anlayarak çözelim. Kimyasal tepkimelerde mol sayıları ve sınırlayıcı bileşen kavramları çok önemlidir. Hazırsanız başlayalım!

• 1. Tepkime Denklemini ve Başlangıç Durumunu Belirleyelim:

  Öncelikle bize verilen tepkime denklemini yazalım ve başlangıçtaki gaz mol sayılarını altına not edelim. Bu, tepkime boyunca neyin ne kadar değiştiğini takip etmemizi kolaylaştırır.

  Tepkime denklemi:

  $2SO_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2SO_3(g)$

  Başlangıç mol sayıları:

  • $SO_2$: $2$ mol
  • $O_2$: $1$ mol
  • $SO_3$: $0$ mol (Ürün henüz oluşmadı)
• 2. Sınırlayıcı Bileşeni Bulalım:

  Tepkime "tam verimle" gerçekleştiği için, reaktiflerden (tepkimeye giren maddelerden) en az biri tamamen tükenecektir. Hangi reaktifin önce tükeneceğini bulmak için başlangıç mol sayılarını tepkime denklemindeki katsayılarına böleriz. Oranı daha küçük olan madde sınırlayıcı bileşendir ve ilk tükenen maddedir.

  • $SO_2$ için: Başlangıç mol sayısı $2$ mol, katsayısı $2$. Oran: $2/2 = 1$.
  • $O_2$ için: Başlangıç mol sayısı $1$ mol, katsayısı $1$. Oran: $1/1 = 1$.

  Gördüğümüz gibi, her iki oranın da $1$ çıkması, başlangıçtaki $SO_2$ ve $O_2$ gazlarının tepkimeye girmek için tam olarak stokiyometrik oranlarda bulunduğunu gösterir. Yani, tepkime sonunda her iki reaktif de tamamen tükenecektir.

• 3. Tepkimeye Giren ve Oluşan Molleri Hesaplayalım:

  Sınırlayıcı bileşenler tamamen tükendiğine göre, tepkimeye giren ve oluşan mol sayılarını tepkime denklemindeki katsayılara göre belirleyelim:

  • $SO_2$: Başlangıçta $2$ mol vardı ve katsayısı $2$. Tamamen tükendiği için $2$ mol $SO_2$ harcanır.
  • $O_2$: Katsayısı $1$. $2$ mol $SO_2$ harcandığında, katsayı oranına göre $1$ mol $O_2$ harcanır. Başlangıçta $1$ mol $O_2$ vardı, bu da tamamen tükendiği anlamına gelir.
  • $SO_3$: Katsayısı $2$. $2$ mol $SO_2$ harcandığında, katsayı oranına göre $2$ mol $SO_3$ oluşur.
• 4. Tepkime Sonundaki Mol Sayılarını Belirleyelim:

  Şimdi her bir gazın tepkime sonunda kapta ne kadar kaldığını hesaplayalım:

  • $SO_2$: Başlangıç $2$ mol - Harcanan $2$ mol = $0$ mol $SO_2$ kaldı.
  • $O_2$: Başlangıç $1$ mol - Harcanan $1$ mol = $0$ mol $O_2$ kaldı.
  • $SO_3$: Başlangıç $0$ mol + Oluşan $2$ mol = $2$ mol $SO_3$ oluştu.
• 5. Kaptaki Toplam Gaz Mol Sayısını Bulalım:

  Tepkime sonunda kapta sadece oluşan $SO_3$ gazı bulunmaktadır. Diğer reaktifler tamamen tükenmiştir.

  Toplam gaz mol sayısı = Kalan $SO_2$ mol sayısı + Kalan $O_2$ mol sayısı + Oluşan $SO_3$ mol sayısı

  Toplam gaz mol sayısı = $0$ mol + $0$ mol + $2$ mol = $2$ mol

Bu durumda, tepkime sonunda kaptaki toplam gaz mol sayısı $2$ moldür.

Cevap C seçeneğidir.