Verilen tabloyu ve yargıları adım adım inceleyelim:
- I. Yapılan deneyler kütlenin korunumu yasasını ispatlar.
Kütlenin korunumu yasası, tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesinin, tepkime sonucunda oluşan ürünlerin ve artan maddelerin toplam kütlesine eşit olduğunu belirtir.
- Deney 1: Başlangıçta 7 g Fe + 4 g S = 11 g. Oluşan FeS = 11 g. (Kütle korunmuş)
- Deney 2: Başlangıçta 14 g Fe + 30 g S = 44 g. Oluşan FeS = 22 g. Bu durumda 44 g - 22 g = 22 g madde artmıştır. Toplam kütle (ürün + artan) = 22 g + 22 g = 44 g. (Kütle korunmuş)
- Deney 3: Başlangıçta 21 g Fe + 12 g S = 33 g. Oluşan FeS = 33 g. (Kütle korunmuş)
Tüm deneylerde girenlerin toplam kütlesi, ürünlerin ve artan maddelerin toplam kütlesine eşittir. Bu nedenle I. yargı doğrudur.
- II. Yapılan deneyler sabit oranlar yasasını ispatlar.
Sabit oranlar yasası, bir bileşiği oluşturan elementlerin kütlece birleşme oranının her zaman sabit olduğunu belirtir.
- Deney 1: 7 g Fe, 4 g S ile birleşerek 11 g FeS oluşturmuştur. Kütlece birleşme oranı \( \frac{m_{Fe}}{m_S} = \frac{7}{4} \).
- Deney 2: 14 g Fe ve 30 g S alınmış, 22 g FeS oluşmuştur. Eğer oran \( \frac{7}{4} \) ise, 14 g Fe için \( 14 \times \frac{4}{7} = 8 \) g S gereklidir. Bu durumda 14 g Fe, 8 g S ile birleşmiş ve 22 g S artmıştır. Tepkimeye giren Fe ve S'nin oranı \( \frac{14}{8} = \frac{7}{4} \).
- Deney 3: 21 g Fe, 12 g S ile birleşerek 33 g FeS oluşturmuştur. Kütlece birleşme oranı \( \frac{21}{12} = \frac{7}{4} \).
Tüm deneylerde FeS bileşiğindeki Fe ve S elementlerinin kütlece birleşme oranı sabittir (\( \frac{7}{4} \)). Bu nedenle II. yargı doğrudur.
- III. FeS bileşiğinde elementler arasında kütlece birleşme oranı \( \frac{m_{Fe}}{m_S} = \frac{7}{4} \)tür.
Yukarıdaki II. yargı analizinde de görüldüğü gibi, FeS bileşiğini oluşturan Fe ve S elementlerinin kütlece birleşme oranı her zaman \( \frac{7}{4} \) olarak bulunmuştur. Bu nedenle III. yargı doğrudur.
- IV. 2. deneyde Fe elementi artmış olabilir.
2. deneyde 14 g Fe ve 30 g S alınmıştır. Kütlece birleşme oranı \( \frac{m_{Fe}}{m_S} = \frac{7}{4} \) olduğuna göre:
- Eğer 14 g Fe tamamen tepkimeye girerse, \( 14 \times \frac{4}{7} = 8 \) g S harcanır. Başlangıçta 30 g S olduğu için, 30 g - 8 g = 22 g S artar.
- Eğer 30 g S tamamen tepkimeye girerse, \( 30 \times \frac{7}{4} = 52.5 \) g Fe harcanır. Başlangıçta sadece 14 g Fe olduğu için, Fe yetersiz kalır ve S'nin tamamı tepkimeye giremez.
Bu durumda Fe sınırlayıcı bileşendir ve tamamen tükenir. S ise artan bileşendir. Dolayısıyla, 2. deneyde Fe elementi artmamış, S elementi artmıştır. Bu nedenle IV. yargı yanlıştır.
Sonuç olarak, I, II ve III numaralı yargılar doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.