🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Kimya
💡 10. Sınıf Kimya: Stoikiyometrik Hesaplamalar Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Kimya: Stoikiyometrik Hesaplamalar Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Mol Kavramı
Bir miktar demir (Fe) metalinin kütlesi 11.2 gramdır.
Buna göre, bu demir örneği kaç mol demirdir? (Fe atom kütlesi = 56 g/mol)
💡 İpucu: Mol sayısı, kütlenin molar kütleye bölünmesiyle bulunur.
Bir miktar demir (Fe) metalinin kütlesi 11.2 gramdır.
Buna göre, bu demir örneği kaç mol demirdir? (Fe atom kütlesi = 56 g/mol)
💡 İpucu: Mol sayısı, kütlenin molar kütleye bölünmesiyle bulunur.
Çözüm:
- Adım 1: Verilenleri Belirleme
Demirin kütlesi = 11.2 gram
Demirin molar kütlesi = 56 g/mol - Adım 2: Mol Sayısını Hesaplama
Mol sayısı \( n = \frac{kütle}{molar \ kütle} \) formülü kullanılır.
\( n_{Fe} = \frac{11.2 \ g}{56 \ g/mol} \) - Adım 3: Sonucu Bulma
\( n_{Fe} = 0.2 \ mol \) ✅
Yani, 11.2 gram demir 0.2 mol demirdir.
Örnek 2:
Molar Kütle Hesaplama
Sülfürik asit (H₂SO₄) bileşiğinin molar kütlesi nedir? (H: 1 g/mol, S: 32 g/mol, O: 16 g/mol)
👉 Unutmayın: Molar kütle, atom kütlelerinin toplamıdır.
Sülfürik asit (H₂SO₄) bileşiğinin molar kütlesi nedir? (H: 1 g/mol, S: 32 g/mol, O: 16 g/mol)
👉 Unutmayın: Molar kütle, atom kütlelerinin toplamıdır.
Çözüm:
- Adım 1: Bileşikteki Atomları ve Sayılarını Belirleme
H₂SO₄ bileşiğinde: 2 tane Hidrojen (H), 1 tane Kükürt (S), 4 tane Oksijen (O) atomu bulunur. - Adım 2: Her Atomun Kütlesini Hesaplama
Hidrojenin toplam kütlesi: \( 2 \times 1 \ g/mol = 2 \ g/mol \)
Kükürtün toplam kütlesi: \( 1 \times 32 \ g/mol = 32 \ g/mol \)
Oksijenin toplam kütlesi: \( 4 \times 16 \ g/mol = 64 \ g/mol \) - Adım 3: Molar Kütleyi Bulma
H₂SO₄ molar kütlesi = Hidrojenin kütlesi + Kükürtün kütlesi + Oksijenin kütlesi
Molar kütle = \( 2 \ g/mol + 32 \ g/mol + 64 \ g/mol \)
Molar kütle = \( 98 \ g/mol \) ✅
Örnek 3:
Tepkime Denkleminden Kütle Hesabı
Aşağıdaki tepkimeye göre 10 gram metan (CH₄) gazı tamamen yandığında kaç gram karbondioksit (CO₂) oluşur? (H: 1, C: 12, O: 16 g/mol)
\( CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(g) \)
Aşağıdaki tepkimeye göre 10 gram metan (CH₄) gazı tamamen yandığında kaç gram karbondioksit (CO₂) oluşur? (H: 1, C: 12, O: 16 g/mol)
\( CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(g) \)
Çözüm:
- Adım 1: Tepkimeye Giren ve Ürünlerin Molar Kütlelerini Hesaplama
CH₄ molar kütlesi: \( 12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol \)
CO₂ molar kütlesi: \( 12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol \) - Adım 2: Tepkimeye Giren Metanın Mol Sayısını Bulma
Verilen metan kütlesi = 10 gram
Metanın mol sayısı \( n_{CH_4} = \frac{10 \ g}{16 \ g/mol} = 0.625 \ mol \) - Adım 3: Tepkime Denklemine Göre Mol Oranını Kullanma
Denklemden görüldüğü gibi, 1 mol CH₄ yandığında 1 mol CO₂ oluşur. Bu nedenle mol oranları 1:1'dir.
Oluşan CO₂ mol sayısı = \( 0.625 \ mol \) - Adım 4: Oluşan Karbondioksitin Kütlesini Hesaplama
Oluşan CO₂ kütlesi = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle
Kütle \( = 0.625 \ mol \times 44 \ g/mol \)
Kütle \( = 27.5 \ g \) ✅
10 gram metan yandığında 27.5 gram karbondioksit oluşur.
Örnek 4:
Mol Sayısından Kütle Hesabı
2 mol amonyak (NH₃) gazı kaç gramdır? (N: 14, H: 1 g/mol)
📌 Hatırlatma: Kütle = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle.
2 mol amonyak (NH₃) gazı kaç gramdır? (N: 14, H: 1 g/mol)
📌 Hatırlatma: Kütle = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle.
Çözüm:
- Adım 1: Amonyağın (NH₃) Molar Kütlesini Hesaplama
NH₃ molar kütlesi = (1 \( \times \) N'nin atom kütlesi) + (3 \( \times \) H'nin atom kütlesi)
Molar kütle = \( (1 \times 14) + (3 \times 1) = 14 + 3 = 17 \ g/mol \) - Adım 2: Verilen Mol Sayısını Kullanarak Kütleyi Hesaplama
Verilen mol sayısı = 2 mol
Kütle = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle
Kütle \( = 2 \ mol \times 17 \ g/mol \)
Kütle \( = 34 \ g \) ✅
2 mol amonyak gazı 34 gramdır.
Örnek 5:
Sınırlayıcı Bileşen Problemi
Bir kimya deneyinde 4 gram Hidrojen (H₂) gazı ile 28 gram Azot (N₂) gazı tepkimeye girerek amonyak (NH₃) oluşturuyor.
\( N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \)
Bu tepkimede kaç gram amonyak oluşur? (H: 1, N: 14 g/mol)
💡 Sınırlayıcı bileşen, tepkimeyi durduran maddedir ve oluşan ürün miktarını belirler.
Bir kimya deneyinde 4 gram Hidrojen (H₂) gazı ile 28 gram Azot (N₂) gazı tepkimeye girerek amonyak (NH₃) oluşturuyor.
\( N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \)
Bu tepkimede kaç gram amonyak oluşur? (H: 1, N: 14 g/mol)
💡 Sınırlayıcı bileşen, tepkimeyi durduran maddedir ve oluşan ürün miktarını belirler.
Çözüm:
- Adım 1: Tepkimeye Giren Maddelerin Molar Kütlelerini Hesaplama
H₂ molar kütlesi: \( 2 \times 1 = 2 \ g/mol \)
N₂ molar kütlesi: \( 2 \times 14 = 28 \ g/mol \)
NH₃ molar kütlesi: \( 14 + (3 \times 1) = 17 \ g/mol \) - Adım 2: Tepkimeye Giren Maddelerin Mol Sayılarını Hesaplama
H₂ mol sayısı: \( n_{H_2} = \frac{4 \ g}{2 \ g/mol} = 2 \ mol \)
N₂ mol sayısı: \( n_{N_2} = \frac{28 \ g}{28 \ g/mol} = 1 \ mol \) - Adım 3: Sınırlayıcı Bileşeni Belirleme
Tepkime denklemine göre 1 mol N₂ için 3 mol H₂ gereklidir.
Elimizde 1 mol N₂ ve 2 mol H₂ var.
Eğer N₂ sınırlayıcı olsaydı: 1 mol N₂ ile \( 1 \times 3 = 3 \) mol H₂ harcanırdı. Ancak elimizde sadece 2 mol H₂ var. Bu durumda H₂ sınırlayıcıdır. ✅
(Veya şöyle de bakılabilir: 2 mol H₂ için \( \frac{2}{3} \) mol N₂ gerekir. Elimizde 1 mol N₂ olduğundan N₂ fazladır, H₂ sınırlayıcıdır.) - Adım 4: Sınırlayıcı Bileşene Göre Oluşan Ürünün Mol Sayısını Hesaplama
Denklemden görüldüğü gibi 3 mol H₂ tepkimeye girdiğinde 2 mol NH₃ oluşur.
Eğer 2 mol H₂ tepkimeye girerse: \( n_{NH_3} = \frac{2 \ mol \ H_2}{3 \ mol \ H_2} \times 2 \ mol \ NH_3 = \frac{4}{3} \ mol \ NH_3 \) oluşur. - Adım 5: Oluşan Amonyağın Kütlesini Hesaplama
Oluşan NH₃ kütlesi = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle
Kütle \( = \frac{4}{3} \ mol \times 17 \ g/mol = \frac{68}{3} \ g \approx 22.67 \ g \) ✅
Örnek 6:
Fırınlama ve Kimya
Kek yaparken kullanılan kabartma tozu (sodyum bikarbonat, NaHCO₃) ısıtıldığında veya asit ile tepkimeye girdiğinde karbondioksit (CO₂) gazı açığa çıkarır. Bu gaz, kekin kabarmasını sağlar.
Eğer bir tarifte 10 gram NaHCO₃ kullanılıyor ve tamamı tepkimeye giriyorsa, teorik olarak kaç gram CO₂ gazı oluşur? (Na: 23, H: 1, C: 12, O: 16 g/mol)
Tepkime denklemi (örnek): \( NaHCO_3 \rightarrow NaOH + CO_2 + H_2O \) (Isı etkisiyle)
👉 Bu hesaplama, kabartma tozunun ne kadar gaz üretebileceğini anlamamıza yardımcı olur.
Kek yaparken kullanılan kabartma tozu (sodyum bikarbonat, NaHCO₃) ısıtıldığında veya asit ile tepkimeye girdiğinde karbondioksit (CO₂) gazı açığa çıkarır. Bu gaz, kekin kabarmasını sağlar.
Eğer bir tarifte 10 gram NaHCO₃ kullanılıyor ve tamamı tepkimeye giriyorsa, teorik olarak kaç gram CO₂ gazı oluşur? (Na: 23, H: 1, C: 12, O: 16 g/mol)
Tepkime denklemi (örnek): \( NaHCO_3 \rightarrow NaOH + CO_2 + H_2O \) (Isı etkisiyle)
👉 Bu hesaplama, kabartma tozunun ne kadar gaz üretebileceğini anlamamıza yardımcı olur.
Çözüm:
- Adım 1: Tepkimeye Giren Maddenin (NaHCO₃) Molar Kütlesini Hesaplama
NaHCO₃ molar kütlesi = \( 23 + 1 + 12 + (3 \times 16) = 23 + 1 + 12 + 48 = 84 \ g/mol \) - Adım 2: Tepkimeye Giren Sodyum Bikarbonatın Mol Sayısını Bulma
Verilen NaHCO₃ kütlesi = 10 gram
Mol sayısı \( n_{NaHCO_3} = \frac{10 \ g}{84 \ g/mol} \approx 0.119 \ mol \) - Adım 3: Tepkime Denklemine Göre Mol Oranını Kullanma
Denklemden görüldüğü gibi, 1 mol NaHCO₃ tepkimeye girdiğinde 1 mol CO₂ oluşur. Mol oranları 1:1'dir.
Oluşan CO₂ mol sayısı = \( n_{NaHCO_3} \approx 0.119 \ mol \) - Adım 4: Oluşan Karbondioksitin (CO₂) Molar Kütlesini Hesaplama
CO₂ molar kütlesi = \( 12 + (2 \times 16) = 12 + 32 = 44 \ g/mol \) - Adım 5: Oluşan Karbondioksitin Kütlesini Hesaplama
Oluşan CO₂ kütlesi = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle
Kütle \( \approx 0.119 \ mol \times 44 \ g/mol \approx 5.24 \ g \) ✅
Yaklaşık 5.24 gram karbondioksit gazı oluşur.
Örnek 7:
Yüzde Verim Problemi
Etan (C₂H₆) gazının yanma tepkimesi aşağıdaki gibidir:
\( 2C_2H_6(g) + 7O_2(g) \rightarrow 4CO_2(g) + 6H_2O(g) \)
30 gram etan gazı, yeterli miktarda oksijen ile tepkimeye girdiğinde 44 gram karbondioksit (CO₂) gazı oluşuyor.
Bu tepkimenin yüzde verimi kaçtır? (C: 12, H: 1 g/mol)
💡 Yüzde verim = (Gerçekleşen Verim / Teorik Verim) \( \times \) 100
Etan (C₂H₆) gazının yanma tepkimesi aşağıdaki gibidir:
\( 2C_2H_6(g) + 7O_2(g) \rightarrow 4CO_2(g) + 6H_2O(g) \)
30 gram etan gazı, yeterli miktarda oksijen ile tepkimeye girdiğinde 44 gram karbondioksit (CO₂) gazı oluşuyor.
Bu tepkimenin yüzde verimi kaçtır? (C: 12, H: 1 g/mol)
💡 Yüzde verim = (Gerçekleşen Verim / Teorik Verim) \( \times \) 100
Çözüm:
- Adım 1: Etanın (C₂H₆) Molar Kütlesini Hesaplama
C₂H₆ molar kütlesi = \( (2 \times 12) + (6 \times 1) = 24 + 6 = 30 \ g/mol \) - Adım 2: Tepkimeye Giren Etanın Mol Sayısını Bulma
Verilen etan kütlesi = 30 gram
Mol sayısı \( n_{C_2H_6} = \frac{30 \ g}{30 \ g/mol} = 1 \ mol \) - Adım 3: Teorik Olarak Oluşabilecek CO₂ Miktarını Hesaplama (Teorik Verim)
Denklemden görüldüğü gibi, 2 mol C₂H₆ tepkimeye girdiğinde 4 mol CO₂ oluşur. Yani mol oranı 2:4 veya 1:2'dir.
Eğer 1 mol C₂H₆ tepkimeye girerse, teorik olarak \( 1 \ mol \ C_2H_6 \times \frac{4 \ mol \ CO_2}{2 \ mol \ C_2H_6} = 2 \ mol \ CO_2 \) oluşur. - Adım 4: Teorik Olarak Oluşabilecek CO₂ Kütlesini Hesaplama
CO₂ molar kütlesi = \( 12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol \)
Teorik CO₂ kütlesi = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle
Teorik kütle \( = 2 \ mol \times 44 \ g/mol = 88 \ g \) - Adım 5: Tepkimenin Yüzde Verimini Hesaplama
Gerçekleşen Verim = 44 gram CO₂ (soruda verilmiş)
Teorik Verim = 88 gram CO₂
Yüzde Verim = \( \frac{Gerçekleşen \ Verim}{Teorik \ Verim} \times 100 \)
Yüzde Verim = \( \frac{44 \ g}{88 \ g} \times 100 = 0.5 \times 100 = 50 % \) ✅
Bu tepkimenin yüzde verimi %50'dir.
Örnek 8:
Hacim ve Mol İlişkisi (Gazlar İçin)
Sabit sıcaklık ve basınçta, 1 mol ideal gaz 22.4 litre hac kaplar (STP koşulları).
Aşağıdaki tepkimede, 5.6 litre H₂ gazı (normal koşullarda) yeterli N₂ ile tepkimeye girdiğinde kaç litre NH₃ gazı oluşur?
\( N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \)
Sabit sıcaklık ve basınçta, 1 mol ideal gaz 22.4 litre hac kaplar (STP koşulları).
Aşağıdaki tepkimede, 5.6 litre H₂ gazı (normal koşullarda) yeterli N₂ ile tepkimeye girdiğinde kaç litre NH₃ gazı oluşur?
\( N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \)
Çözüm:
- Adım 1: Tepkimeye Giren H₂ Gazının Mol Sayısını Hesaplama
Normal koşullarda (STP) 1 mol gaz 22.4 litre hac kaplar.
Verilen H₂ hacmi = 5.6 litre
H₂ mol sayısı \( n_{H_2} = \frac{5.6 \ L}{22.4 \ L/mol} = 0.25 \ mol \) ✅ - Adım 2: Tepkime Denklemine Göre Mol Oranını Kullanma
Denklemden görüldüğü gibi, 3 mol H₂ tepkimeye girdiğinde 2 mol NH₃ oluşur.
Oluşan NH₃ mol sayısı = \( 0.25 \ mol \ H_2 \times \frac{2 \ mol \ NH_3}{3 \ mol \ H_2} = \frac{0.5}{3} \ mol \ NH_3 \approx 0.167 \ mol \) - Adım 3: Oluşan NH₃ Gazının Hacmini Hesaplama
Sabit sıcaklık ve basınçta mol sayısı ile hacim doğru orantılıdır.
Oluşan NH₃ hacmi = Mol sayısı \( \times \) Molar hacim
Hacim \( \approx 0.167 \ mol \times 22.4 \ L/mol \approx 3.74 \ L \) ✅
Yaklaşık 3.74 litre amonyak gazı oluşur.
Örnek 9:
Oda Temizliği ve Kimya
Çamaşır suyu (sodyum hipoklorit, NaClO) ile tuz ruhu (hidroklorik asit, HCl) karıştırılmamalıdır çünkü zehirli klor gazı (Cl₂) açığa çıkar.
Eğer 100 gram NaClO, yeterli HCl ile tepkimeye girerse teorik olarak kaç gram Cl₂ gazı oluşur? (Na: 23, Cl: 35.5, O: 16 g/mol)
Tepkime denklemi: \( NaClO(aq) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l) + Cl_2(g) \)
Çamaşır suyu (sodyum hipoklorit, NaClO) ile tuz ruhu (hidroklorik asit, HCl) karıştırılmamalıdır çünkü zehirli klor gazı (Cl₂) açığa çıkar.
Eğer 100 gram NaClO, yeterli HCl ile tepkimeye girerse teorik olarak kaç gram Cl₂ gazı oluşur? (Na: 23, Cl: 35.5, O: 16 g/mol)
Tepkime denklemi: \( NaClO(aq) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l) + Cl_2(g) \)
Çözüm:
- Adım 1: Sodyum Hipokloritin (NaClO) Molar Kütlesini Hesaplama
NaClO molar kütlesi = \( 23 + 35.5 + 16 = 74.5 \ g/mol \) - Adım 2: Tepkimeye Giren NaClO'nun Mol Sayısını Bulma
Verilen NaClO kütlesi = 100 gram
Mol sayısı \( n_{NaClO} = \frac{100 \ g}{74.5 \ g/mol} \approx 1.34 \ mol \) - Adım 3: Tepkime Denklemine Göre Mol Oranını Kullanma
Denklemden görüldüğü gibi, 1 mol NaClO tepkimeye girdiğinde 1 mol Cl₂ oluşur. Mol oranları 1:1'dir.
Oluşan Cl₂ mol sayısı = \( n_{NaClO} \approx 1.34 \ mol \) - Adım 4: Oluşan Klor Gazının (Cl₂) Molar Kütlesini Hesaplama
Cl₂ molar kütlesi = \( 2 \times 35.5 = 71 \ g/mol \) - Adım 5: Oluşan Klor Gazının Kütlesini Hesaplama
Oluşan Cl₂ kütlesi = Mol sayısı \( \times \) Molar kütle
Kütle \( \approx 1.34 \ mol \times 71 \ g/mol \approx 95.14 \ g \) ✅
Yaklaşık 95.14 gram zehirli klor gazı oluşur. Bu nedenle bu iki madde asla karıştırılmamalıdır! ⚠️
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-kimya-stoikiyometrik-hesaplamalar/sorular