Karışım problemleri mol soruları Test 2

Bir deneyde 0,2 mol Mg ve 0,3 mol HCl tepkimeye sokuluyor. Tepkime sonunda oluşan H₂ gazı kaç moldür? (Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂)

A) 0,1
B) 0,15
C) 0,2
D) 0,3

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir kimyasal tepkimede başlangıç maddelerinin miktarları verilmiş ve oluşan ürünün miktarını bulmamız isteniyor. Bu tür sorularda en önemli adım, sınırlayıcı bileşeni (sınırlayıcı reaktantı) doğru tespit etmektir. Sınırlayıcı bileşen, tepkimeye giren maddelerden ilk biten ve tepkimenin ne kadar ürün oluşturacağını belirleyen maddedir.

• Adım 1: Tepkime Denklemini İnceleyelim

  Verilen tepkime denklemi şöyledir:

  $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2$

  Bu denklem bize şunu anlatır:

  • $1 \text{ mol Mg}$ (magnezyum) ile $2 \text{ mol HCl}$ (hidroklorik asit) tepkimeye girer.
  • Bu tepkime sonucunda $1 \text{ mol MgCl}_2$ (magnezyum klorür) ve $1 \text{ mol H}_2$ (hidrojen gazı) oluşur.
• Adım 2: Başlangıç Mol Miktarlarını Belirleyelim

  Soruda verilen başlangıç mol miktarları şunlardır:

  • $0.2 \text{ mol Mg}$
  • $0.3 \text{ mol HCl}$
• Adım 3: Sınırlayıcı Bileşeni (Reaktantı) Bulalım

  Hangi maddenin önce biteceğini anlamak için her bir reaktantı ayrı ayrı değerlendirelim:

  • Eğer $Mg$ tamamen tepkimeye girseydi:

    Denkleme göre $1 \text{ mol Mg}$ için $2 \text{ mol HCl}$ gerekir. O zaman $0.2 \text{ mol Mg}$ için ne kadar $HCl$ gerektiğini hesaplayalım:

    $0.2 \text{ mol Mg} \times \frac{2 \text{ mol HCl}}{1 \text{ mol Mg}} = 0.4 \text{ mol HCl}$

    Ancak bizim elimizde sadece $0.3 \text{ mol HCl}$ var. Gerekenden daha az $HCl$ olduğu için, $Mg$'nin tamamı tepkimeye giremez. Bu durumda $HCl$ sınırlayıcı bileşendir.

  • Eğer $HCl$ tamamen tepkimeye girseydi:

    Denkleme göre $2 \text{ mol HCl}$ için $1 \text{ mol Mg}$ gerekir. O zaman $0.3 \text{ mol HCl}$ için ne kadar $Mg$ gerektiğini hesaplayalım:

    $0.3 \text{ mol HCl} \times \frac{1 \text{ mol Mg}}{2 \text{ mol HCl}} = 0.15 \text{ mol Mg}$

    Bizim elimizde $0.2 \text{ mol Mg}$ var. Gerekenden ($0.15 \text{ mol Mg}$) daha fazla $Mg$ olduğu için, $HCl$ tamamen biterken $Mg$'den artacaktır. Bu da $HCl$'nin sınırlayıcı bileşen olduğunu doğrular.

  Sonuç: Sınırlayıcı bileşen $HCl$'dir. Oluşan ürün miktarı $HCl$'nin miktarına göre belirlenecektir.

• Adım 4: Oluşan $H_2$ Gazının Mol Miktarını Hesaplayalım

  Sınırlayıcı bileşen $HCl$ olduğu için, $0.3 \text{ mol HCl}$'nin ne kadar $H_2$ gazı oluşturduğunu bulacağız.

  Tepkime denklemine göre:

  $2 \text{ mol HCl}$ tepkimeye girdiğinde $1 \text{ mol H}_2$ oluşur.

  O zaman $0.3 \text{ mol HCl}$ tepkimeye girdiğinde ne kadar $H_2$ oluşur?

  $0.3 \text{ mol HCl} \times \frac{1 \text{ mol H}_2}{2 \text{ mol HCl}} = 0.15 \text{ mol H}_2$

  Tepkime sonunda $0.15 \text{ mol H}_2$ gazı oluşur.

Cevap B seçeneğidir.