Bir tepkimede 2 mol $X$ ve 3 mol $Y$ reaksiyona girerek $Z$ oluşturuyor. Eğer tepkime verimi %80 ise, teorik olarak oluşması gereken $Z$ miktarı nedir? (Sınırlayıcı bileşen $X$) $2X + Y \rightarrow Z$
A) 0.8 molMerhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda bir kimyasal tepkimenin verimini kullanarak ürün miktarını hesaplayacağız. Adım adım ilerleyelim:
Tepkime denklemi bize $2X + Y \rightarrow Z$ şeklinde verilmiş. Bu, 2 mol $X$'in 1 mol $Y$ ile tepkimeye girerek 1 mol $Z$ oluşturduğu anlamına gelir.
Başlangıçta 2 mol $X$ ve 3 mol $Y$ olduğunu biliyoruz.
Soru bize $X$'in sınırlayıcı bileşen olduğunu açıkça belirtmiş. Sınırlayıcı bileşen, tepkimede ilk tükenen ve oluşacak ürün miktarını belirleyen maddedir. Bu bilgi, hesaplamalarımızı basitleştirir.
Teorik verim, tepkimenin %100 verimle gerçekleşmesi durumunda elde edilecek maksimum ürün miktarıdır. Bu hesaplama sadece sınırlayıcı bileşene göre yapılır.
Denklemden biliyoruz ki:
Elimizde 2 mol $X$ (sınırlayıcı bileşen) olduğuna göre, teorik olarak oluşması gereken $Z$ miktarı:
$2 \text{ mol } X \times \frac{1 \text{ mol } Z}{2 \text{ mol } X} = 1 \text{ mol } Z$
Yani, tepkime %100 verimle gerçekleşseydi 1 mol $Z$ oluşacaktı. Bu, bizim teorik verimimizdir.
Soru, tepkime veriminin %80 olduğunu belirtiyor. "Teorik olarak oluşması gereken $Z$ miktarı nedir?" ifadesi, genellikle %100 verimdeki miktarı sorsa da, verilen verim yüzdesi ve seçenekler, aslında bu verimle *gerçekte* ne kadar $Z$ oluştuğunu bulmamızı istediğini gösteriyor.
Verim yüzdesi formülü şöyledir:
$\text{Verim Yüzdesi} = \frac{\text{Gerçek Verim}}{\text{Teorik Verim}} \times 100$
Şimdi bildiğimiz değerleri yerine koyalım:
$80 = \frac{\text{Gerçek Verim}}{1 \text{ mol}} \times 100$
Gerçek verimi bulmak için denklemi düzenleyelim:
$\text{Gerçek Verim} = \frac{80}{100} \times 1 \text{ mol}$
$\text{Gerçek Verim} = 0.8 \text{ mol}$
Bu durumda, %80 verimle gerçekleşen tepkime sonucunda 0.8 mol $Z$ oluşur.
Cevap A seçeneğidir.
