11. sınıf kimya 1. dönem 2. yazılı 7. senaryo meb Test 1

2 mol $N_2$ gazı ile 3 mol $H_2$ gazı karıştırılarak tam verimle $NH_3$ gazı elde ediliyor. Tepkime sonunda hangi gazdan kaç mol artar? $N_2(g) + 3H_2(g) ightarrow 2NH_3(g)$

A) 1 mol $N_2$ artar
B) 1 mol $H_2$ artar
C) 0.5 mol $N_2$ artar
D) Reaksiyon tam verimle gerçekleşir, artan olmaz
E) 0.5 mol $H_2$ artar

• Adım 1: Tepkime Denklemini İnceleyelim ve Katsayıları Anlayalım.
  • Verilen tepkime denklemi şudur: $N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)$.
  • Bu denklem bize şunu söyler: 1 mol $N_2$ gazı, 3 mol $H_2$ gazı ile tam olarak tepkimeye girerek 2 mol $NH_3$ gazı oluşturur. Bu oranlar sabittir ve tepkime boyunca korunur.
• Adım 2: Başlangıç Mol Miktarlarını Belirleyelim.
  • Soruda bize başlangıçta 2 mol $N_2$ gazı ve 3 mol $H_2$ gazı olduğu belirtilmiştir.
• Adım 3: Sınırlayıcı Bileşeni (Tepkimeyi Bitiren Maddeyi) Bulalım.
  • "Tam verimle" ifadesi, reaktanlardan en az birinin tamamen tükeneceği anlamına gelir. Hangi reaktanın önce tükeneceğini bulmak için, her bir reaktanın başlangıç mol miktarını kendi stokiyometrik katsayısına böleriz. En küçük çıkan değer, sınırlayıcı bileşeni gösterir.
  • $N_2$ için oran: $rac{\text{başlangıç molü}}{\text{katsayısı}} = rac{2 \text{ mol}}{1} = 2$
  • $H_2$ için oran: $rac{\text{başlangıç molü}}{\text{katsayısı}} = rac{3 \text{ mol}}{3} = 1$
  • $H_2$ için hesapladığımız oran (1), $N_2$ için hesapladığımız orandan (2) daha küçüktür. Bu durumda, $H_2$ gazı sınırlayıcı bileşendir. Yani, tepkime $H_2$ gazı tamamen bittiğinde duracaktır.
• Adım 4: Tepkimeye Giren ve Kalan Madde Miktarlarını Hesaplayalım.
  • Sınırlayıcı bileşen $H_2$ olduğu için, başlangıçtaki 3 mol $H_2$ gazının tamamı tepkimeye girecektir.
  • Denklemdeki katsayılara göre:
    • 3 mol $H_2$ tepkimeye girdiğinde (katsayısı 3), $N_2$'den (katsayısı 1) ne kadar tepkimeye girer? $rac{1 \text{ mol } N_2}{3 \text{ mol } H_2} \times 3 \text{ mol } H_2 = 1 \text{ mol } N_2$ tepkimeye girer.
    • Oluşan $NH_3$ miktarı ise: $rac{2 \text{ mol } NH_3}{3 \text{ mol } H_2} \times 3 \text{ mol } H_2 = 2 \text{ mol } NH_3$ oluşur.
  • Şimdi tepkime sonunda kalan miktarları bulalım:
    • $N_2$ için: Başlangıçta 2 mol vardı, 1 mol tepkimeye girdi. $2 \text{ mol } - 1 \text{ mol } = 1 \text{ mol } N_2$ artar.
    • $H_2$ için: Başlangıçta 3 mol vardı, 3 mol tepkimeye girdi. $3 \text{ mol } - 3 \text{ mol } = 0 \text{ mol } H_2$ kalır (tamamen tükendi).
    • $NH_3$ için: Başlangıçta yoktu, 2 mol oluştu. $0 \text{ mol } + 2 \text{ mol } = 2 \text{ mol } NH_3$ oluşur.
• Adım 5: Sonucu Belirleyelim.
  • Tepkime sonunda 1 mol $N_2$ gazı artmıştır.

Cevap C seçeneğidir.