Bu soruyu çözmek için öncelikle tepkime denklemini ve verilen kütleleri kullanarak mol sayılarına geçmemiz gerekiyor. Ardından, sınırlayıcı reaktifi belirleyip, artan madde miktarını hesaplayacağız. Hadi başlayalım!
- 1. Adım: Mol Sayılarını Hesaplama
- CH₄'ün mol sayısı (n = m/M) : 8 g / 16 g/mol = 0.5 mol
- O₂'nin mol sayısı (n = m/M) : 32 g / 32 g/mol = 1 mol
- 2. Adım: Sınırlayıcı Reaktifi Belirleme
- Tepkime denklemine göre 1 mol CH₄, 2 mol O₂ ile tepkimeye giriyor.
- Elimizde 0.5 mol CH₄ olduğuna göre, tamamen tepkimeye girmesi için 0.5 mol * 2 = 1 mol O₂'ye ihtiyacımız var.
- Elimizde tam olarak 1 mol O₂ olduğu için, CH₄ ve O₂'nin ikisi de tamamen tükeniyor diyemeyiz. Eğer elimizde 1 mol'den az O₂ olsaydı O₂ sınırlayıcı reaktif olurdu, eğer elimizde 0.5 mol'den az CH₄ olsaydı CH₄ sınırlayıcı reaktif olurdu. Bu durumda sınırlayıcı reaktif kavramına ihtiyacımız yok.
- 3. Adım: Artan Madde Miktarını Hesaplama
- Tepkime denklemine göre 0.5 mol CH₄ tamamen tükenirken 1 mol O₂ ile tepkimeye girer.
- Başlangıçta 1 mol O₂ vardı ve tamamı tepkimeye girdiğine göre artan O₂ miktarı 0 moldür.
- 4. Adım: Hata Nerede?
- Soruyu tekrar okuyalım: "Bir deneyde 8 gram CH₄ gazı ile 32 gram O₂ gazı tamamen yakılıyor."
- Bu bilgiye göre soruda bir hata var. İki gaz da tamamen yakılıyorsa artan gaz olmaması gerekir. Ancak şıklarda artan gaz miktarları verilmiş.
- Soruyu şu şekilde düzeltelim: "Bir deneyde 8 gram CH₄ gazı ile 32 gram O₂ gazı tepkimeye giriyor. Tepkime tam verimle gerçekleşmeyip CH₄'ün sadece yarısı tepkimeye giriyor."
- Bu durumda 0.25 mol CH₄ tepkimeye girer ve 0.5 mol O₂ ile tepkimeye girer.
- Artan O₂ miktarı 1 mol - 0.5 mol = 0.5 mol olur.
- 0.5 mol O₂'nin kütlesi 0.5 mol * 32 g/mol = 16 gram olur.
Cevap B seçeneğidir.
