Bir kimyasal tepkimede 12 gram karbon (C) ile 32 gram oksijen (O₂) tamamen tepkimeye girerek karbondioksit (CO₂) oluşturuyor. Buna göre aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? (C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)
A) Oluşan CO₂ kütlesi 44 gramdırSevgili öğrenciler, bu kimyasal tepkime sorusunu adım adım, dikkatlice inceleyelim ve doğru cevabı bulalım.
Öncelikle verilen tepkimeyi ve maddelerin mol kütlelerini gözden geçirelim:
Şimdi her bir seçeneği tek tek inceleyelim:
Kütlenin Korunumu Yasası'na göre, tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi, oluşan ürünlerin toplam kütlesine eşittir.
$12 \text{ gram C} + 32 \text{ gram O₂} = 44 \text{ gram CO₂}$
Bu ifade doğrudur.
Tepkimeye giren maddelerin mol sayılarını hesaplayalım:
Karbon (C) mol sayısı: $n_C = \frac{12 \text{ g}}{12 \text{ g/mol}} = 1 \text{ mol}$
Oksijen (O₂) mol sayısı: $n_{O₂} = \frac{32 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 1 \text{ mol}$
Dengelemiş tepkime denklemine göre ($C + O₂ \rightarrow CO₂$), 1 mol karbon, 1 mol oksijen ile tepkimeye girer. Elimizdeki miktarlar (1 mol C ve 1 mol O₂) tam olarak bu orana uygun olduğu için, tepkime sonunda hiçbir madde artmaz.
Bu ifade de doğrudur.
Oluşan karbondioksit (CO₂) molekülündeki karbon ve oksijen atomlarının kütlelerini bulalım:
Karbonun kütlesi: $1 \times 12 \text{ g/mol} = 12 \text{ gram}$
Oksijenin kütlesi (iki oksijen atomu): $2 \times 16 \text{ g/mol} = 32 \text{ gram}$
Dolayısıyla, CO₂'deki karbon ve oksijenin kütle oranı $12:32$'dir.
Bu oranı sadeleştirirsek (her iki tarafı 4'e bölerek): $3:8$ elde ederiz. Yani, CO₂'de karbon ve oksijen kütlece $3:8$ oranında birleşir.
Tepkimeye $32 \text{ gram O₂}$ girmiştir ve bu oksijenin tamamı karbondioksit (CO₂) oluşumunda kullanılmıştır.
Bu nedenle, oluşan CO₂'nin içindeki oksijen kütlesi, tepkimeye giren oksijenin kütlesine eşittir, yani $32 \text{ gramdır}$.
Seçenekte belirtilen $24 \text{ gram}$ değeri, gerçek değer olan $32 \text{ gram}$ ile uyuşmamaktadır.
Bu ifade yanlıştır.
Yukarıdaki incelemeler sonucunda, yanlış olan ifadenin D seçeneği olduğu açıkça görülmektedir.
Cevap D seçeneğidir.