AYT kimya çıkmış sorular Test 1

Normal koşullarda 4,48 L hacim kaplayan CₓHᵧ gazının tamamen yakılması sonucu 17,6 g CO₂ ve 7,2 g H₂O oluşuyor. Buna göre bu gazın molekül formülü nedir? (C: 12, H: 1, O: 16 g/mol)

A) CH₄
B) C₂H₄
C) C₂H₆
D) C₃H₈

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir hidrokarbon gazının yanma tepkimesi sonucunda oluşan ürünlerin miktarlarını kullanarak gazın molekül formülünü bulacağız. Adım adım ilerleyerek bu tür soruları nasıl çözeceğimizi öğrenelim.

• 1. Adım: Verilen gazın mol sayısını hesaplayalım.

  Normal koşullarda (N.K.) $1$ mol gaz $22,4 L$ hacim kaplar. Bize $C_xH_y$ gazının $4,48 L$ hacim kapladığı verilmiş. Bu bilgiyi kullanarak gazın mol sayısını bulabiliriz:

  $n_{C_xH_y} = \frac{\text{Hacim}}{\text{Molar Hacim}} = \frac{4,48 L}{22,4 L/mol} = 0,2 mol$

• 2. Adım: Oluşan $CO_2$ ve $H_2O$ ürünlerinin mol sayılarını hesaplayalım.

  Öncelikle $CO_2$ ve $H_2O$'nun molar kütlelerini (mol ağırlıklarını) bulmamız gerekiyor:

  • $M_{CO_2} = 1 \times C + 2 \times O = 1 \times 12 + 2 \times 16 = 12 + 32 = 44 g/mol$
  • $M_{H_2O} = 2 \times H + 1 \times O = 2 \times 1 + 1 \times 16 = 2 + 16 = 18 g/mol$

  Şimdi verilen kütleleri kullanarak mol sayılarını hesaplayalım:

  • $n_{CO_2} = \frac{\text{Kütle}}{\text{Molar Kütle}} = \frac{17,6 g}{44 g/mol} = 0,4 mol$
  • $n_{H_2O} = \frac{\text{Kütle}}{\text{Molar Kütle}} = \frac{7,2 g}{18 g/mol} = 0,4 mol$
• 3. Adım: Oluşan $CO_2$ ve $H_2O$ ürünlerinden C ve H atomlarının mol sayılarını bulalım.

  Yanma tepkimesinde, hidrokarbondaki tüm karbon atomları $CO_2$'ye, tüm hidrojen atomları ise $H_2O$'ya dönüşür. Bu bilgi, $C_xH_y$ gazındaki $x$ ve $y$ değerlerini bulmamızı sağlayacak.

  • $1$ mol $CO_2$ içinde $1$ mol C atomu bulunur. Bu durumda $0,4$ mol $CO_2$ içinde $0,4$ mol C atomu vardır.
  • $1$ mol $H_2O$ içinde $2$ mol H atomu bulunur. Bu durumda $0,4$ mol $H_2O$ içinde $2 \times 0,4 = 0,8$ mol H atomu vardır.
• 4. Adım: $C_xH_y$ gazının molekül formülündeki $x$ ve $y$ değerlerini belirleyelim.

  Bizim $0,2$ mol $C_xH_y$ gazımız vardı. Bu gazın içindeki C ve H atomlarının mol sayılarını biliyoruz.

  • $x$ değeri, $C_xH_y$ gazının $1$ molündeki C atomu sayısını gösterir.

    $x = \frac{\text{C atomunun mol sayısı}}{C_xH_y \text{ gazının mol sayısı}} = \frac{0,4 mol}{0,2 mol} = 2$

  • $y$ değeri, $C_xH_y$ gazının $1$ molündeki H atomu sayısını gösterir.

    $y = \frac{\text{H atomunun mol sayısı}}{C_xH_y \text{ gazının mol sayısı}} = \frac{0,8 mol}{0,2 mol} = 4$

• 5. Adım: Molekül formülünü yazalım.

  Bulduğumuz $x=2$ ve $y=4$ değerlerini yerine koyarsak, gazın molekül formülü $C_2H_4$ olur.

Bu sonuç, seçenekler arasında B seçeneğinde yer almaktadır.

Cevap B seçeneğidir.