📄 10. Sınıf Kimya: Verimli tepkimeler Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle maddelerin mol sayılarını bulalım:\ \(H_2\)'nin mol kütlesi: \(2 \times 1 = 2\) g/mol\ \(O_2\)'nin mol kütlesi: \(2 \times 16 = 32\) g/mol\ Verilen kütlelerden mol sayıları:\ \(n_{H_2} = \frac{6\text{ g}}{2\text{ g/mol}} = 3\text{ mol}\ \) \(n_{O_2} = \frac{32\text{ g}}{32\text{ g/mol}} = 1\text{ mol}\ \) Tepkime denklemi: \(2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g)\)\ a) Sınırlayıcı bileşen hangisidir?\ Tepkimeye göre 2 mol \(H_2\) ile 1 mol \(O_2\) tepkimeye girer. Yani \(H_2\) miktarının \(O_2\) miktarının 2 katı olması gerekir.\ Elimizdeki mol oranına bakalım:\ \(H_2\) için: \(3\text{ mol} / 2 = 1.5\)\ \(O_2\) için: \(1\text{ mol} / 1 = 1\)\ Oranı daha küçük olan madde sınırlayıcı bileşendir. Bu durumda \(O_2\) sınırlayıcı bileşendir çünkü tamamen tükenecektir.\ b) Kaç gram \(H_2O\) oluşur?\ Sınırlayıcı bileşen \(O_2\) olduğu için ürün miktarı \(O_2\)'ye göre belirlenir.\ Tepkimeye göre 1 mol \(O_2\) tepkimeye girdiğinde 2 mol \(H_2O\) oluşur.\ \(H_2O\)'nun mol kütlesi: \(2 \times 1 + 16 = 18\) g/mol\ Oluşan \(H_2O\) miktarı: \(2\text{ mol} \times 18\text{ g/mol} = 36\text{ g}\ \) c) Hangi maddeden kaç gram artar?\ 1 mol \(O_2\) tepkimeye girdiğinde, tepkime denklemi gereği \(2\text{ mol } H_2\) harcanır.\ Başlangıçta \(3\text{ mol } H_2\) vardı. Harcanan \(H_2\) miktarı \(2\text{ mol}\).\ Artan \(H_2\) miktarı: \(3\text{ mol} - 2\text{ mol} = 1\text{ mol}\ \) Artan \(H_2\)'nin kütlesi: \(1\text{ mol} \times 2\text{ g/mol} = 2\text{ g}\ \) Sonuç olarak, \(O_2\) sınırlayıcı bileşendir, 36 gram \(H_2O\) oluşur ve 2 gram \(H_2\) artar.

💡 Çözüm Adımları:

Verilenler:\ Teorik Verim = 85 gram \(XY_3\)\ Gerçek Verim = 68 gram \(XY_3\)\ Yüzde verim formülü: \( \text{Yüzde Verim} = \frac{\text{Gerçek Verim}}{\text{Teorik Verim}} \times 100 \)\ Değerleri formülde yerine koyalım:\ \( \text{Yüzde Verim} = \frac{68\text{ g}}{85\text{ g}} \times 100 \)\ \( \text{Yüzde Verim} = 0.8 \times 100 \)\ \( \text{Yüzde Verim} = 80% \)\ Bu tepkimenin yüzde verimi %80'dir.

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle maddelerin mol sayılarını ve mol kütlelerini bulalım:\ \(N_2\)'nin mol kütlesi: \(2 \times 14 = 28\) g/mol\ \(H_2\)'nin mol kütlesi: \(2 \times 1 = 2\) g/mol\ \(NH_3\)'ün mol kütlesi: \(14 + 3 \times 1 = 17\) g/mol\ Verilen kütlelerden başlangıç mol sayıları:\ \(n_{N_2} = \frac{56\text{ g}}{28\text{ g/mol}} = 2\text{ mol}\ \) \(n_{H_2} = \frac{18\text{ g}}{2\text{ g/mol}} = 9\text{ mol}\ \) Tepkime denklemi: \(N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)\)\ 1. Sınırlayıcı bileşeni bulalım:\ Tepkimeye göre 1 mol \(N_2\) ile 3 mol \(H_2\) tepkimeye girer.\ Elimizdeki mol oranına bakalım:\ \(N_2\) için: \(2\text{ mol} / 1 = 2\)\ \(H_2\) için: \(9\text{ mol} / 3 = 3\)\ Oranı daha küçük olan \(N_2\) sınırlayıcı bileşendir. Yani \(N_2\) tamamen tükenecektir.\ 2. Teorik \(NH_3\) verimini hesaplayalım:\ Sınırlayıcı bileşen \(N_2\) olduğu için ürün miktarı \(N_2\)'ye göre belirlenir.\ Tepkimeye göre 1 mol \(N_2\) tepkimeye girdiğinde 2 mol \(NH_3\) oluşur.\ Elimizde \(2\text{ mol } N_2\) olduğu için: \(2 \times 2 = 4\text{ mol } NH_3\) oluşur.\ Teorik \(NH_3\) kütlesi: \(4\text{ mol} \times 17\text{ g/mol} = 68\text{ g}\ \) 3. Yüzde verimi hesaplayalım:\ Gerçek Verim = 51 gram (soruda verilmiş)\ Teorik Verim = 68 gram (hesapladık)\ Yüzde verim formülü: \( \text{Yüzde Verim} = \frac{\text{Gerçek Verim}}{\text{Teorik Verim}} \times 100 \)\ Değerleri formülde yerine koyalım:\ \( \text{Yüzde Verim} = \frac{51\text{ g}}{68\text{ g}} \times 100 \)\ \( \text{Yüzde Verim} = 0.75 \times 100 \)\ \( \text{Yüzde Verim} = 75% \)\ Bu tepkimenin yüzde verimi %75'tir.