Sorunun Çözümü
Verilen bilgilere göre, $X_3Y_4$ bileşiği oluşturulacaktır. Elementlerin atom kütleleri $X=56$ g/mol ve $Y=16$ g/mol'dür.
1. $X_3Y_4$ bileşiğindeki kütle oranını belirleyelim:
- 3 mol X'in kütlesi: $3 \times 56 = 168$ g
- 4 mol Y'nin kütlesi: $4 \times 16 = 64$ g
- Bileşikteki X ve Y'nin kütle oranı (X/Y): $\frac{168}{64}$
- Bu oranı sadeleştirirsek: $\frac{168 \div 8}{64 \div 8} = \frac{21}{8}$ olur. Yani, her 21 gram X için 8 gram Y gereklidir.
2. Başlangıçtaki X ve Y miktarlarını kullanarak hangi elementin sınırlayıcı olduğunu bulalım:
- Başlangıçta 21 gram X ve 12 gram Y bulunmaktadır.
- Eğer tüm 21 gram X tepkimeye girerse, gerekli Y miktarı:
- $\text{Gerekli Y} = 21 \text{ g X} \times \frac{8 \text{ g Y}}{21 \text{ g X}} = 8 \text{ g Y}$
- Başlangıçta 12 gram Y olduğu için, 8 gram Y tepkimeye girer ve $12 - 8 = 4$ gram Y artar.
- Bu durumda X sınırlayıcı reaktanttır ve Y artan reaktanttır.
3. Artan Y miktarını tamamen tepkimeye sokmak için ne kadar X eklenmesi gerektiğini hesaplayalım:
- 4 gram Y artmıştır. Bu 4 gram Y'yi tamamen tepkimeye sokmak için gerekli X miktarını bulmalıyız.
- Kütle oranını ($X/Y = 21/8$) kullanarak:
- $\text{Eklenmesi gereken X} = 4 \text{ g Y} \times \frac{21 \text{ g X}}{8 \text{ g Y}} = \frac{84}{8} \text{ g X} = 10.5 \text{ g X}$
Yani, artan 4 gram Y'yi tamamen tüketmek için 10.5 gram X ilave edilmelidir.
Cevap C seçeneğidir.