📄 10. Sınıf Kimya: Stokiyometrik Hesaplama Soruları Ve Cevapları Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle \(CaCO_3\)'ün mol kütlesini bulalım:
\(M_{CaCO_3} = 40 + 12 + (3 \times 16) = 40 + 12 + 48 = 100\) g/mol.
Verilen \(CaCO_3\) miktarını mole çevirelim:
\(n_{CaCO_3} = \frac{m}{M} = \frac{200 \text{ g}}{100 \text{ g/mol}} = 2\) mol.
Tepkime denklemi zaten denkleştirilmiş:
\(CaCO_3(k) \rightarrow CaO(k) + CO_2(g)\)
Denkleme göre 1 mol \(CaCO_3\) ayrıştığında 1 mol \(CaO\) ve 1 mol \(CO_2\) oluşur.
Dolayısıyla 2 mol \(CaCO_3\) ayrıştığında 2 mol \(CaO\) ve 2 mol \(CO_2\) oluşur.

Oluşan \(CaO\) kütlesi:
\(M_{CaO} = 40 + 16 = 56\) g/mol.
\(m_{CaO} = n \times M = 2 \text{ mol} \times 56 \text{ g/mol} = 112\) g.

Oluşan \(CO_2\) gazının normal koşullardaki hacmi:
Normal koşullarda 1 mol gaz 22,4 L hacim kaplar.
\(V_{CO_2} = n \times 22,4 \text{ L/mol} = 2 \text{ mol} \times 22,4 \text{ L/mol} = 44,8\) L.

Sonuç olarak, 112 gram \(CaO\) ve 44,8 litre \(CO_2\) gazı oluşur.

💡 Çözüm Adımları:

a) Sınırlayıcı bileşeni bulmak için öncelikle verilen kütleleri mole çevirelim:
\(M_{N_2} = 2 \times 14 = 28\) g/mol.
\(n_{N_2} = \frac{56 \text{ g}}{28 \text{ g/mol}} = 2\) mol.
\(M_{H_2} = 2 \times 1 = 2\) g/mol.
\(n_{H_2} = \frac{12 \text{ g}}{2 \text{ g/mol}} = 6\) mol.

Tepkime denklemi: \(N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)\)
Mol oranlarına bakalım: 1 mol \(N_2\) için 3 mol \(H_2\) gerekir.
Elimizdeki moller: 2 mol \(N_2\) ve 6 mol \(H_2\).
Eğer 2 mol \(N_2\) tamamen tepkimeye girerse, \(2 \times 3 = 6\) mol \(H_2\) gerekir.
Elimizde tam olarak 6 mol \(H_2\) olduğu için her iki madde de tamamen tükenir ve tepkimede artan madde olmaz. Bu durumda, tepkimeye giren her iki madde de tamamen tükendiği için sınırlayıcı bileşen yoktur.

b) Kaç gram \(NH_3\) oluşur?
Tepkimeye giren 2 mol \(N_2\) veya 6 mol \(H_2\) kullanılarak oluşan \(NH_3\) miktarı hesaplanabilir.
Denkleme göre 1 mol \(N_2\)'den 2 mol \(NH_3\) oluşur.
Öyleyse 2 mol \(N_2\)'den \(2 \times 2 = 4\) mol \(NH_3\) oluşur.
\(M_{NH_3} = 14 + (3 \times 1) = 17\) g/mol.
Oluşan \(NH_3\) kütlesi = \(4 \text{ mol} \times 17 \text{ g/mol} = 68\) g.

Sonuç olarak, 68 gram \(NH_3\) oluşur.

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle \(C_2H_4\)'ün mol kütlesini bulalım:
\(M_{C_2H_4} = (2 \times 12) + (4 \times 1) = 24 + 4 = 28\) g/mol.
Verilen \(C_2H_4\) miktarını mole çevirelim:
\(n_{C_2H_4} = \frac{14 \text{ g}}{28 \text{ g/mol}} = 0,5\) mol.

Teorik \(CO_2\) miktarını hesaplayalım:
Tepkime denklemi: \(C_2H_4(g) + 3O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + 2H_2O(g)\)
Denkleme göre 1 mol \(C_2H_4\) yandığında 2 mol \(CO_2\) oluşur.
Dolayısıyla 0,5 mol \(C_2H_4\) yandığında \(0,5 \times 2 = 1\) mol \(CO_2\) oluşur.
\(CO_2\)'nin mol kütlesi: \(M_{CO_2} = 12 + (2 \times 16) = 12 + 32 = 44\) g/mol.
Teorik olarak oluşması beklenen \(CO_2\) kütlesi:
\(m_{CO_2\text{(teorik)}} = n \times M = 1 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 44\) g.

Tepkimenin yüzde verimini hesaplayalım:
Gerçekte elde edilen \(CO_2\) miktarı = 33 g.
Teorik olarak elde edilmesi beklenen \(CO_2\) miktarı = 44 g.
Yüzde Verim = \(\frac{\text{Gerçek Verim}}{\text{Teorik Verim}} \times 100\)%
Yüzde Verim = \(\frac{33 \text{ g}}{44 \text{ g}} \times 100\)%
Yüzde Verim = \(0,75 \times 100\)% = 75%.

Sonuç olarak, teorik olarak 44 gram \(CO_2\) oluşması beklenir ve tepkimenin yüzde verimi 75% olur.