Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim.
- Adım 1: Grafiği analiz ederek \(XY_3\) bileşiğinin kütlece birleşme oranını bulalım.
Grafikten iki nokta seçelim:
- Birinci nokta: \(m_Y = 6\) gram iken \(m_{Bileşik} = 30\) gramdır.
- İkinci nokta: \(m_Y = 10\) gram iken \(m_{Bileşik} = 50\) gramdır.
Bileşiğin kütlesi, elementlerin kütleleri toplamına eşittir: \(m_{Bileşik} = m_X + m_Y\).
Birinci noktadan \(m_X\) değerini bulalım:
\(m_X = m_{Bileşik} - m_Y = 30 \text{ gram} - 6 \text{ gram} = 24 \text{ gram}\).
\(XY_3\) bileşiğindeki kütlece birleşme oranı \( \frac{m_X}{m_Y} = \frac{24 \text{ gram}}{6 \text{ gram}} = 4 \).
Bu oran, bileşik için sabittir.
- Adım 2: Birinci ifadeyi değerlendirelim.
I. \(XY_3\) bileşiğinde kütlece birleşme oranı \( \frac{m_X}{m_Y} = 4 \)'tür.
Yukarıdaki hesaplamadan \( \frac{m_X}{m_Y} = 4 \) bulduk. Bu nedenle, birinci ifade doğrudur.
- Adım 3: İkinci ifadeyi değerlendirelim.
II. Eşit kütlede X ve Y'den bileşik oluşursa, X'in bir miktarı artar.
\( \frac{m_X}{m_Y} = \frac{4}{1} \) oranına göre, 4 gram X ile 1 gram Y tepkimeye girer.
Eşit kütlede (örneğin 'm' gram) X ve Y aldığımızda:
- 'm' gram X'in tamamı tepkimeye girerse, \( \frac{m}{4} \) gram Y'ye ihtiyaç duyarız.
- 'm' gram Y'nin tamamı tepkimeye girerse, \( 4m \) gram X'e ihtiyaç duyarız.
Elimizde 'm' gram X ve 'm' gram Y varken, Y'nin tamamını tüketmek için 4m gram X'e ihtiyacımız var, ancak sadece 'm' gram X'imiz var. Bu durumda X sınırlayıcı bileşendir.
X'in tamamı (m gram) tepkimeye girdiğinde, \( \frac{m}{4} \) gram Y tepkimeye girer. Geriye kalan Y miktarı \( m - \frac{m}{4} = \frac{3m}{4} \) gramdır.
Yani, Y'nin bir miktarı artar. İfade "X'in bir miktarı artar" dediği için, ikinci ifade yanlıştır.
- Adım 4: Üçüncü ifadeyi değerlendirelim.
III. 5 gram X ile 1 gram Y'den en fazla 5,8 gram \(X_2Y_5\) bileşiği oluşur.
Öncelikle \(X_2Y_5\) bileşiği için kütlece birleşme oranını bulmalıyız.
\(XY_3\) için \( \frac{m_X}{m_Y} = \frac{A_X}{3A_Y} = 4 \implies A_X = 12A_Y \).
\(X_2Y_5\) bileşiği için kütlece birleşme oranı:
\( \frac{m_X}{m_Y} = \frac{2A_X}{5A_Y} = \frac{2(12A_Y)}{5A_Y} = \frac{24A_Y}{5A_Y} = \frac{24}{5} = 4.8 \).
Yani, \(X_2Y_5\) bileşiğinde \( \frac{m_X}{m_Y} = \frac{4.8}{1} \).
Şimdi 5 gram X ve 1 gram Y ile ne kadar bileşik oluşacağını bulalım:
- Eğer 1 gram Y'nin tamamı tepkimeye girerse, \( m_X = 4.8 \times 1 = 4.8 \) gram X'e ihtiyaç duyarız. Elimizde 5 gram X olduğu için Y sınırlayıcı bileşendir.
- Tepkimeye giren X miktarı = 4.8 gram.
- Tepkimeye giren Y miktarı = 1 gram.
Oluşan \(X_2Y_5\) bileşiğinin kütlesi = \(m_X \text{ (tepkimeye giren)} + m_Y \text{ (tepkimeye giren)} = 4.8 \text{ gram} + 1 \text{ gram} = 5.8 \text{ gram}\).
Bu nedenle, üçüncü ifade doğrudur.
- Adım 5: Sonucu belirleyelim.
Birinci ifade doğru, ikinci ifade yanlış, üçüncü ifade doğrudur. Bu durumda doğru olan ifadeler I ve III'tür.
Cevap C seçeneğidir.