Aşağıdaki denklemlerden hangisi denkleştirilmiş bir yanma tepkimesidir?
A) $C_2H_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$
B) $C_2H_6 + 2O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$
C) $2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
D) $C_2H_6 + O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
E) $C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
Kimyasal denklemler, tepkimeye giren maddeler ile ürünler arasındaki atom sayılarının korunduğunu gösterir. Bir denklemin denkleştirilmiş olması, tepkimenin her iki tarafındaki her bir elementin atom sayısının eşit olması anlamına gelir. Yanma tepkimeleri genellikle bir hidrokarbonun (karbon ve hidrojenden oluşan bileşik) oksijenle ($O_2$) tepkimeye girerek karbondioksit ($CO_2$) ve su ($H_2O$) oluşturmasıdır.
Bir yanma tepkimesini denkleştirirken genellikle şu adımları izleriz:
- Önce Karbon (C) atomlarını denkleştirin.
- Sonra Hidrojen (H) atomlarını denkleştirin.
- En son Oksijen (O) atomlarını denkleştirin.
- Gerekirse tüm katsayıları en küçük tam sayılara dönüştürün.
Şimdi, $C_2H_6$ (etan) molekülünün yanma tepkimesini bu adımları izleyerek denkleştirelim ve seçeneklerdeki denklemleri kontrol edelim:
- Başlangıç Denklemi: $C_2H_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$
- 1. Karbon (C) atomlarını denkleştirme:
Tepkimeye girenler kısmında $C_2H_6$'da 2 karbon atomu var. Ürünler kısmında $CO_2$'de 1 karbon atomu var. Bu nedenle $CO_2$'nin katsayısını 2 yapmalıyız:
$C_2H_6 + O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O$
- 2. Hidrojen (H) atomlarını denkleştirme:
Tepkimeye girenler kısmında $C_2H_6$'da 6 hidrojen atomu var. Ürünler kısmında $H_2O$'da 2 hidrojen atomu var. Bu nedenle $H_2O$'nun katsayısını 3 yapmalıyız ($3 \times 2 = 6$):
$C_2H_6 + O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$
- 3. Oksijen (O) atomlarını denkleştirme:
Şimdi ürünler kısmındaki toplam oksijen atomu sayısını bulalım:
$2CO_2$'den $2 \times 2 = 4$ oksijen atomu.
$3H_2O$'dan $3 \times 1 = 3$ oksijen atomu.
Toplam oksijen atomu sayısı $4 + 3 = 7$.
Tepkimeye girenler kısmında $O_2$ molekülünde 2 oksijen atomu var. 7 oksijen atomuna ulaşmak için $O_2$'nin katsayısını $7/2$ yapmalıyız:
$C_2H_6 + \frac{7}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$
- 4. Katsayıları tam sayıya dönüştürme:
Denklemdeki kesirli katsayıdan kurtulmak için tüm denklemi 2 ile çarparız:
$2 \times (C_2H_6 + \frac{7}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O)$
Bu bize denkleştirilmiş son denklemi verir:
$2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
Şimdi bu denklemi seçeneklerle karşılaştıralım:
- A) $C_2H_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$
Tepkimeye girenler: C=2, H=6, O=2
Ürünler: C=1, H=2, O=3
Karbon, hidrojen ve oksijen atomları denkleştirilmemiş.
- B) $C_2H_6 + 2O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$
Tepkimeye girenler: C=2, H=6, O=4
Ürünler: C=2, H=6, O=$ (2 \times 2 + 3 \times 1) = 7$
Oksijen atomları denkleştirilmemiş.
- C) $2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
Tepkimeye girenler: C=$ (2 \times 2) = 4$, H=$ (2 \times 6) = 12$, O=$ (7 \times 2) = 14$
Ürünler: C=$ (4 \times 1) = 4$, H=$ (6 \times 2) = 12$, O=$ (4 \times 2 + 6 \times 1) = 8 + 6 = 14$
Tüm atomlar denkleştirilmiş. Bu doğru cevaptır.
- D) $C_2H_6 + O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
Tepkimeye girenler: C=2, H=6, O=2
Ürünler: C=4, H=12, O=$ (4 \times 2 + 6 \times 1) = 14$
Karbon, hidrojen ve oksijen atomları denkleştirilmemiş.
- E) $C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
Tepkimeye girenler: C=2, H=6, O=$ (7 \times 2) = 14$
Ürünler: C=4, H=12, O=$ (4 \times 2 + 6 \times 1) = 14$
Karbon ve hidrojen atomları denkleştirilmemiş.
Yukarıdaki adımları takip ettiğimizde ve seçenekleri kontrol ettiğimizde, C seçeneğindeki denklemin tüm atom sayılarını koruduğunu ve dolayısıyla denkleştirilmiş olduğunu görüyoruz.
Cevap C seçeneğidir.
