Kimyasal tepkimelerde denkleştirme nasıl yapılır Test 1

Bir öğrenci \( Al + HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2 \) tepkimesini denkleştirmek istiyor. Denkleştirilmiş halde hidrojen gazı (\( H_2 \)) kaç mol olmalıdır?

A) 1
B) 2
C) 3
D) 4

Merhaba sevgili öğrenciler!

Kimyasal tepkimeleri denkleştirmek, kimyanın temel ve çok önemli bir adımıdır. Bu işlem, Kütlenin Korunumu Yasası'na dayanır; yani bir tepkimede atomlar yoktan var olmaz veya varken yok olmaz, sadece yeniden düzenlenirler. Bu nedenle, tepkimeye giren maddelerdeki her bir elementin atom sayısı, ürünlerdeki aynı elementin atom sayısına eşit olmalıdır. Şimdi verilen tepkimeyi adım adım denkleştirelim:

• 1. Denkleştirilmemiş tepkimeyi yazalım:

  $ Al + HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2 $

• 2. Her bir elementin tepkimeye girenler (sol taraf) ve ürünler (sağ taraf) kısmındaki atom sayılarını belirleyelim:
  • Tepkimeye Girenler:
    • Al: 1
    • H: 1
    • Cl: 1
  • Ürünler:
    • Al: 1
    • H: 2
    • Cl: 3
• 3. Denkleştirmeye genellikle metal veya ametallerden başlanır, hidrojen ve oksijen sona bırakılır. Burada Al ve Cl ile başlayabiliriz.

  Alüminyum (Al) atomları her iki tarafta da 1 tane olduğu için şu an için denkleşmiş durumda.

• 4. Klor (Cl) atomlarını denkleştirelim:

  Ürünler tarafında $ AlCl_3 $ bileşiğinde 3 tane Cl atomu var. Tepkimeye girenler tarafında ise $ HCl $ bileşiğinde 1 tane Cl atomu var. Eşitliği sağlamak için $ HCl $'nin önüne 3 katsayısını yazarız:

  $ Al + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2 $

• 5. Şimdi atom sayılarını tekrar kontrol edelim:
  • Tepkimeye Girenler:
    • Al: 1
    • H: 3 (çünkü $ 3HCl $)
    • Cl: 3 (çünkü $ 3HCl $)
  • Ürünler:
    • Al: 1
    • H: 2
    • Cl: 3

  Gördüğümüz gibi Al ve Cl atomları denkleşti, ancak H atomları henüz denkleşmedi.

• 6. Hidrojen (H) atomlarını denkleştirelim:

  Tepkimeye girenler tarafında 3 tane H atomu var ($ 3HCl $). Ürünler tarafında ise $ H_2 $ molekülünde 2 tane H atomu var. 3 ve 2'nin en küçük ortak katı 6'dır. Her iki tarafı da 6 H atomuna eşitlemeliyiz.

  • Tepkimeye girenler tarafında 6 H atomu olması için $ HCl $'nin katsayısını 3'ten 6'ya çıkarmalıyız: $ 6HCl $.
  • Ürünler tarafında 6 H atomu olması için $ H_2 $'nin katsayısını 3 yapmalıyız: $ 3H_2 $.

  Yeni tepkime denklemi şu şekilde olur:

  $ Al + 6HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2 $

• 7. Atom sayılarını son bir kez daha kontrol edelim:
  • Tepkimeye Girenler:
    • Al: 1
    • H: 6 (çünkü $ 6HCl $)
    • Cl: 6 (çünkü $ 6HCl $)
  • Ürünler:
    • Al: 1
    • H: 6 (çünkü $ 3H_2 $)
    • Cl: 3 (çünkü $ AlCl_3 $)

  Şimdi Al ve H atomları denkleşti, ancak Cl atomları tekrar dengesiz hale geldi (sol tarafta 6, sağ tarafta 3).

• 8. Klor (Cl) atomlarını tekrar denkleştirelim:

  Tepkimeye girenler tarafında 6 Cl atomu var. Ürünler tarafında $ AlCl_3 $ bileşiğinde 3 Cl atomu var. Eşitliği sağlamak için $ AlCl_3 $'ün önüne 2 katsayısını yazarız:

  $ Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 $

• 9. Atom sayılarını son bir kez daha kontrol edelim:
  • Tepkimeye Girenler:
    • Al: 1
    • H: 6
    • Cl: 6
  • Ürünler:
    • Al: 2 (çünkü $ 2AlCl_3 $)
    • H: 6
    • Cl: 6 (çünkü $ 2AlCl_3 $)

  Şimdi H ve Cl atomları denkleşti, ancak Al atomları tekrar dengesiz hale geldi (sol tarafta 1, sağ tarafta 2).

• 10. Alüminyum (Al) atomlarını tekrar denkleştirelim:

  Ürünler tarafında 2 Al atomu var. Tepkimeye girenler tarafında 1 Al atomu var. Eşitliği sağlamak için $ Al $'nin önüne 2 katsayısını yazarız:

  $ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 $

• 11. Son kontrol:
  • Tepkimeye Girenler:
    • Al: 2
    • H: 6
    • Cl: 6
  • Ürünler:
    • Al: 2
    • H: 6
    • Cl: 6

  Tüm elementlerin atom sayıları her iki tarafta da eşitlendi. Tepkime denkleşmiştir.

• 12. Soruyu cevaplayalım:

  Denkleştirilmiş tepkime $ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 $ şeklindedir. Soruda hidrojen gazı ($ H_2 $) kaç mol olmalıdır diye soruluyor. Denkleştirilmiş tepkimede $ H_2 $'nin katsayısı 3'tür. Bu da 3 mol $ H_2 $ anlamına gelir.

Cevap C seçeneğidir.