Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, hidrojen ve oksijenin birleşerek su oluşturduğu bir tepkimeyi inceleyeceğiz. Kimyasal tepkimelerde maddeler belirli oranlarda birleşirler ve bu oranlar bize ne kadar ürün elde edebileceğimiz konusunda yol gösterir. Şimdi adım adım sorumuzu çözelim:
- 1. Adım: Kütlece Birleşme Oranını Anlayalım
- Soruda bize suyun ($H_2O$) kütlece birleşme oranı $m_H/m_O = 1/8$ olarak verilmiş. Bu ne anlama geliyor? Bu oran bize şunu söyler: Her 1 gram hidrojen (H) ile 8 gram oksijen (O) tepkimeye girerek su oluşturur. Bu oran sabittir ve değişmez.
- Yani, su oluşumu için her zaman 1 birim hidrojen kütlesine karşılık 8 birim oksijen kütlesi gereklidir.
- 2. Adım: Elimizdeki Maddeleri ve Oranı Karşılaştıralım
- Elimizde 5 gram hidrojen ve 40 gram oksijen var. Şimdi bu miktarların verilen oranla uyumlu olup olmadığını kontrol edelim.
- Eğer 1 gram hidrojen için 8 gram oksijen gerekiyorsa, 5 gram hidrojen için ne kadar oksijen gerekir?
- Gerekli oksijen miktarı = $5 \text{ gram H} \times (8 \text{ gram O} / 1 \text{ gram H}) = 40 \text{ gram O}$.
- Gördüğümüz gibi, 5 gram hidrojeni tamamen tepkimeye sokmak için tam olarak 40 gram oksijene ihtiyacımız var. Ve elimizde de 40 gram oksijen mevcut!
- Bu durum, hem hidrojenin hem de oksijenin tamamen tükeneceği anlamına gelir. Yani, bu tepkimede sınırlayıcı bir madde (ilk biten madde) veya artan bir madde olmayacaktır.
- 3. Adım: Oluşan Su Miktarını Hesaplayalım
- Kimyasal tepkimelerde kütle korunur. Yani tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi, oluşan ürünlerin toplam kütlesine eşittir.
- Elimizdeki tüm hidrojen (5 gram) ve tüm oksijen (40 gram) tepkimeye girdiğine göre, oluşan suyun kütlesi bu iki kütlenin toplamı olacaktır.
- Oluşan su kütlesi = Kütlece hidrojen + Kütlece oksijen
- Oluşan su kütlesi = $5 \text{ gram} + 40 \text{ gram} = 45 \text{ gram}$.
- Bu durumda, 5 gram hidrojen ve 40 gram oksijen kullanılarak en fazla 45 gram su elde edilebilir.
Cevap B seçeneğidir.
