10. sınıf mol kavramı Test 4

Bir deneyde 0,2 mol Ca atomu tamamen su ile tepkimeye girerek çözünüyor ve açığa çıkan gaz normal koşullarda ölçülüyor.
Ca(k) + 2H₂O(s) → Ca(OH)₂(aq) + H₂(g)
Buna göre açığa çıkan gaz kaç litredir?

A) 2,24
B) 4,48
C) 6,72
D) 8,96

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir kimyasal tepkime sonucunda açığa çıkan gazın hacmini bulacağız. Adım adım ilerleyerek bu tür soruları nasıl çözeceğimizi öğrenelim.

• 1. Adım: Tepkime Denklemini Anlama ve Mol Oranlarını Belirleme

Öncelikle bize verilen kimyasal tepkime denklemini dikkatlice inceleyelim:

$Ca(k) + 2H_2O(s) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$

Bu denklem bize reaktifler (tepkimeye giren maddeler) ve ürünler (tepkime sonucunda oluşan maddeler) arasındaki mol oranlarını gösterir. Denklem dengelenmiş durumdadır. Denkleme baktığımızda:

• 1 mol katı kalsiyum ($Ca$) atomu,
• 2 mol sıvı su ($H_2O$) ile tepkimeye girdiğinde,
• 1 mol kalsiyum hidroksit ($Ca(OH)_2$) çözeltisi ve
• 1 mol hidrojen gazı ($H_2$) oluştuğunu görüyoruz.

Bizim için önemli olan, kalsiyum ($Ca$) ile açığa çıkan hidrojen gazı ($H_2$) arasındaki orandır. Denklemden anladığımız kadarıyla, 1 mol $Ca$ tepkimeye girdiğinde 1 mol $H_2$ gazı oluşur. Bu, 1:1 mol oranı demektir.

• 2. Adım: Oluşan $H_2$ Gazının Mol Sayısını Bulma

Soruda bize 0,2 mol $Ca$ atomunun tamamen tepkimeye girdiği bilgisi verilmiş. İlk adımda belirlediğimiz mol oranını kullanarak ne kadar $H_2$ gazı oluştuğunu bulabiliriz:

• Eğer 1 mol $Ca$ tepkimeye girdiğinde 1 mol $H_2$ oluşuyorsa,
• O zaman 0,2 mol $Ca$ tepkimeye girdiğinde de 0,2 mol $H_2$ gazı oluşacaktır.

Şimdi elimizde oluşan $H_2$ gazının mol sayısı var: $n_{H_2} = 0,2 \text{ mol}$.

• 3. Adım: Normal Koşullarda Gaz Hacmini Hesaplama

Sorunun son kısmında, açığa çıkan gazın normal koşullarda (NK) kaç litre olduğunu bulmamız isteniyor. Kimyada önemli bir kural şudur:

• Normal koşullarda (0°C sıcaklık ve 1 atmosfer basınç), 1 mol ideal gaz 22,4 litre hacim kaplar.

Bizim 0,2 mol $H_2$ gazımız olduğuna göre, bu gazın hacmini basit bir orantı kurarak bulabiliriz:

• $1 \text{ mol } H_2 \text{ gazı } \rightarrow 22,4 \text{ L}$
• $0,2 \text{ mol } H_2 \text{ gazı } \rightarrow x \text{ L}$

Bu orantıyı çözdüğümüzde:

$x = 0,2 \text{ mol } \times 22,4 \text{ L/mol }$

$x = 4,48 \text{ L}$

Yani, açığa çıkan hidrojen gazının hacmi 4,48 litredir.

Cevap B seçeneğidir.