📄 10. Sınıf Kimya: Stokiyometrik Hesaplama Soruları Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle \(\text{CH}_4\) gazının mol kütlesini hesaplayalım:
\(M_{\text{CH}_4} = (1 \times M_C) + (4 \times M_H) = (1 \times 12) + (4 \times 1) = 12 + 4 = 16\) g/mol.

1. **Mol Sayısı Hesaplaması:**
Verilen kütle \(32\) gram olduğuna göre, mol sayısı \(n = \frac{m}{M}\) formülü ile bulunur:
\(n_{\text{CH}_4} = \frac{32\text{ g}}{16\text{ g/mol}} = 2\) mol.

2. **Atom Sayısı Hesaplaması:**
\(1\) mol \(\text{CH}_4\) molekülü, \(1\) mol C atomu ve \(4\) mol H atomu olmak üzere toplam \(5\) mol atom içerir.
\(2\) mol \(\text{CH}_4\) molekülü ise \(2 \times 5 = 10\) mol atom içerir.
Atom sayısı \( = 10 \times N_A = 10 \times 6,02 \times 10^{23} = 6,02 \times 10^{24}\) tane atom.

3. **NŞA'da Hacim Hesaplaması:**
Normal şartlar altında \(1\) mol ideal gaz \(22,4\) litre hacim kaplar.
\(2\) mol \(\text{CH}_4\) gazı ise NŞA'da \(2 \times 22,4\text{ L} = 44,8\) litre hacim kaplar.

Sonuç olarak, \(32\) gram \(\text{CH}_4\) gazı \(2\) moldür, \(6,02 \times 10^{24}\) tane atom içerir ve NŞA'da \(44,8\) litre hacim kaplar.

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle verilen kütleleri mol sayılarına çevirelim:
\(M_{\text{N}_2} = 2 \times 14 = 28\) g/mol
\(M_{\text{H}_2} = 2 \times 1 = 2\) g/mol
\(M_{\text{NH}_3} = 14 + (3 \times 1) = 17\) g/mol

Başlangıç mol sayıları:
\(n_{\text{N}_2} = \frac{56\text{ g}}{28\text{ g/mol}} = 2\) mol
\(n_{\text{H}_2} = \frac{10\text{ g}}{2\text{ g/mol}} = 5\) mol

Tepkime denklemi: \(\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightarrow 2\text{NH}_3(g)\)
Katsayı oranları: \(1\) mol \(\text{N}_2\) için \(3\) mol \(\text{H}_2\) gerekir.

Sınırlayıcı bileşeni belirleyelim:
* Eğer \(2\) mol \(\text{N}_2\) tamamen tükenirse, \(2 \times 3 = 6\) mol \(\text{H}_2\) gerekir. Ancak elimizde sadece \(5\) mol \(\text{H}_2\) var. Bu durumda \(\text{H}_2\) yetersizdir.
* Eğer \(5\) mol \(\text{H}_2\) tamamen tükenirse, \(\frac{5}{3}\) mol \(\text{N}_2\) gerekir. \(\frac{5}{3} \approx 1,67\) mol. Elimizde \(2\) mol \(\text{N}_2\) olduğu için \(\text{N}_2\) artar.
Bu durumda **sınırlayıcı bileşen \(\text{H}_2\)** gazıdır.

Oluşan \(\text{NH}_3\) miktarını hesaplayalım:
Tepkime \(\text{H}_2\)'ye göre ilerleyecektir.
Denkleme göre \(3\) mol \(\text{H}_2\) harcandığında \(2\) mol \(\text{NH}_3\) oluşur.
Elimizdeki \(5\) mol \(\text{H}_2\) harcandığında kaç mol \(\text{NH}_3\) oluşur?
\(3\text{ mol H}_2 \rightarrow 2\text{ mol NH}_3\)
\(5\text{ mol H}_2 \rightarrow x\text{ mol NH}_3\)
\(x = \frac{5 \times 2}{3} = \frac{10}{3}\) mol \(\text{NH}_3\).

Oluşan \(\text{NH}_3\) kütlesi:
\(m_{\text{NH}_3} = n \times M = \frac{10}{3}\text{ mol} \times 17\text{ g/mol} = \frac{170}{3} \approx 56,67\) gram.

Sonuç olarak, sınırlayıcı bileşen \(\text{H}_2\) gazıdır ve tepkime sonucunda yaklaşık \(56,67\) gram \(\text{NH}_3\) oluşur.

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle \(\text{CaCO}_3\) katısının mol kütlesini hesaplayalım:
\(M_{\text{CaCO}_3} = (1 \times M_{\text{Ca}}) + (1 \times M_{\text{C}}) + (3 \times M_{\text{O}})\)
\(M_{\text{CaCO}_3} = (1 \times 40) + (1 \times 12) + (3 \times 16) = 40 + 12 + 48 = 100\) g/mol.

Başlangıçtaki \(\text{CaCO}_3\) mol sayısı:
\(n_{\text{CaCO}_3} = \frac{m}{M} = \frac{80\text{ g}}{100\text{ g/mol}} = 0,8\) mol.

Tepkime denklemi: \(\text{CaCO}_3(k) \xrightarrow{\Delta} \text{CaO}(k) + \text{CO}_2(g)\)
Denkleme göre \(1\) mol \(\text{CaCO}_3\) ayrıştığında \(1\) mol \(\text{CO}_2\) gazı oluşur.
Elimizdeki \(0,8\) mol \(\text{CaCO}_3\) ayrıştığında \(0,8\) mol \(\text{CO}_2\) gazı oluşacaktır.

1. **Oluşan \(\text{CO}_2\) gazının NŞA'da kapladığı hacim:**
Normal şartlar altında \(1\) mol ideal gaz \(22,4\) litre hacim kaplar.
\(0,8\) mol \(\text{CO}_2\) gazı ise NŞA'da \(0,8 \times 22,4\text{ L} = 17,92\) litre hacim kaplar.

2. **Oluşan \(\text{CO}_2\) gazının içerdiği molekül sayısı:**
\(1\) mol \(\text{CO}_2\) gazı \(N_A\) tane molekül içerir.
\(0,8\) mol \(\text{CO}_2\) gazı ise \(0,8 \times N_A = 0,8 \times 6,02 \times 10^{23} = 4,816 \times 10^{23}\) tane \(\text{CO}_2\) molekülü içerir.

Sonuç olarak, \(80\) gram \(\text{CaCO}_3\) ayrıştığında oluşan \(\text{CO}_2\) gazı NŞA'da \(17,92\) litre hacim kaplar ve \(4,816 \times 10^{23}\) tane molekül içerir.