Sorunun Çözümü
- Verilen tepkime bir yanma tepkimesidir: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(g)$ veya $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$.
- I. Atom türü ve sayısı korunur. Kimyasal tepkimelerde atomlar yeniden düzenlenir, yok olmaz veya oluşmaz. Bu, kütlenin korunumu yasasının bir gereğidir ve kesinlikle doğrudur.
- II. Harcanan $CH_4$ ve $O_2$ gazlarının toplam kütlesi, oluşan $CO_2$ ve $H_2O$ toplam kütlesine eşittir. Bu ifade, kütlenin korunumu yasasıdır. Bir kimyasal tepkimede tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi, oluşan ürünlerin toplam kütlesine eşittir. Bu da kesinlikle doğrudur.
- III. Kaptaki gaz yoğunluğu değişmemiştir. Yoğunluk $d = m/V$ formülü ile bulunur. Kaptaki hacim ($V$) sabittir. Ancak, oluşan $H_2O$'nun fiziksel hali (gaz veya sıvı) belirtilmemiştir. Eğer tepkime sonucunda $H_2O$ sıvı halde oluşursa, kaptaki toplam gaz kütlesi ($m_{gaz}$) azalır ve dolayısıyla gaz yoğunluğu ($d_{gaz}$) azalır. Eğer $H_2O$ gaz halde kalırsa, tepkime denklemi $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(g)$ olduğundan, başlangıçtaki toplam gaz mol sayısı ($1+2=3$ mol) ile son durumdaki toplam gaz mol sayısı ($1+2=3$ mol) eşit olur. Bu durumda gaz kütlesi de korunur ve gaz yoğunluğu değişmez. Ancak $H_2O$'nun sıvı olma ihtimali nedeniyle bu ifade kesinlikle doğru değildir.
- Doğru Seçenek D'dır.