10. sınıf kimya 1. dönem 2. yazılı 3. senaryo Test 1

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) tepkimesine göre 4 gram H2 gazı ile 32 gram O2 gazının tam verimle tepkimesinden kaç gram H2O oluşur? (H:1 g/mol, O:16 g/mol)

A) 9
B) 18
C) 27
D) 36
E) 72

Sevgili öğrenciler, bu tür kimyasal tepkime problemlerini çözerken adım adım ilerlemek ve her adımı dikkatlice kontrol etmek çok önemlidir. Hadi bu soruyu birlikte çözelim ve kimyasal hesaplamaların mantığını kavrayalım!

• 1. Adım: Verilen Maddelerin Mol Kütlelerini (Molar Kütlelerini) Hesaplayalım.

Öncelikle, tepkimeye giren ve oluşan maddelerin 1 molünün kaç gram geldiğini bulmalıyız. Bu bilgi, gramdan mole veya molden grama geçiş yapmamızı sağlar.

• $H$ atomunun mol kütlesi $1$ g/mol olarak verilmiş. O zaman $H_2$ molekülünün mol kütlesi: $M_{H_2} = 2 \times 1 = 2$ g/mol.
• $O$ atomunun mol kütlesi $16$ g/mol olarak verilmiş. O zaman $O_2$ molekülünün mol kütlesi: $M_{O_2} = 2 \times 16 = 32$ g/mol.
• $H_2O$ molekülünün mol kütlesi: $M_{H_2O} = (2 \times 1) + 16 = 18$ g/mol.
• 2. Adım: Verilen Kütleleri Mole Çevirelim.

Kimyasal tepkimeler mol sayıları üzerinden gerçekleştiği için, bize verilen gram miktarlarını mole çevirmemiz gerekiyor. Bunun için $n = \frac{m}{M}$ formülünü kullanırız (n: mol sayısı, m: kütle, M: mol kütlesi).

• $4$ gram $H_2$ gazının mol sayısı: $n_{H_2} = \frac{4 \text{ g}}{2 \text{ g/mol}} = 2$ mol.
• $32$ gram $O_2$ gazının mol sayısı: $n_{O_2} = \frac{32 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 1$ mol.
• 3. Adım: Tepkime Denklemini İnceleyelim ve Sınırlayıcı Bileşeni Bulalım.

Tepkime denklemi bize maddelerin hangi oranlarda tepkimeye girdiğini gösterir. Denklemi tekrar yazalım:

$2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g)$

Bu denklem bize şunu söyler: $2$ mol $H_2$ gazı ile $1$ mol $O_2$ gazı tepkimeye girerek $2$ mol $H_2O$ gazı oluşturur.

Bizim elimizde $2$ mol $H_2$ ve $1$ mol $O_2$ var. Gördüğümüz gibi, elimizdeki mol sayıları tepkime denklemindeki oranlarla (2:1) tam olarak aynı! Bu durumda, tepkimeye giren maddelerden hiçbiri artmaz, yani "sınırlayıcı bileşen" yoktur. Her iki madde de tam verimle tükenir.

• 4. Adım: Oluşan $H_2O$ Mol Sayısını Hesaplayalım.

Tepkime denklemine göre, $2$ mol $H_2$ tepkimeye girdiğinde $2$ mol $H_2O$ oluşur. Ya da $1$ mol $O_2$ tepkimeye girdiğinde $2$ mol $H_2O$ oluşur. Her iki durumda da aynı sonuca ulaşırız.

• $2$ mol $H_2$ tepkimeye girdiğinde $2$ mol $H_2O$ oluşur.
• $1$ mol $O_2$ tepkimeye girdiğinde $2$ mol $H_2O$ oluşur.

Yani, $n_{H_2O} = 2$ mol.

• 5. Adım: Oluşan $H_2O$ Kütlesini Hesaplayalım.

Son olarak, oluşan $H_2O$ mol sayısını kütleye çevirelim. Bunun için yine $m = n \times M$ formülünü kullanırız.

• $m_{H_2O} = n_{H_2O} \times M_{H_2O} = 2 \text{ mol} \times 18 \text{ g/mol} = 36$ gram.

Demek ki, $4$ gram $H_2$ gazı ile $32$ gram $O_2$ gazının tam verimle tepkimesinden $36$ gram $H_2O$ oluşur.

Cevap D seçeneğidir.