Sorunun Çözümü
Verilen grafikten, XYZ₃ bileşiği oluşurken harcanan X, Y ve Z elementlerinin kütlelerini belirleyelim:
- X elementi: Başlangıç kütlesi 12 g, tepkime sonunda kütlesi 0 g'a düşmüştür. Bu durumda harcanan X kütlesi (\(m_X\)) = 12 g'dır.
- Z elementi: Başlangıç kütlesi 14.4 g, tepkime sonunda kütlesi 0 g'a düşmüştür. Bu durumda harcanan Z kütlesi (\(m_Z\)) = 14.4 g'dır.
- Y elementi: Başlangıç kütlesi 10 g'dır. Grafikte Y'nin kütlesinin tepkime sonunda 10 g'da sabit kaldığı görülse de, bileşik XYZ₃ formülüne sahip olduğu için Y elementi de tepkimeye girmelidir. Bu durumda grafikteki Y eğrisinin görsel olarak yanıltıcı olduğu anlaşılmaktadır. Y'nin harcanan kütlesini, X ve Z'nin harcanan kütleleri ile seçenekleri karşılaştırarak bulabiliriz.
Seçenekleri inceleyerek doğru cevabı bulalım. X ve Z'nin harcanan kütleleri bilindiği için, bu değerleri kullanarak seçeneklerdeki yüzdeleri test edebiliriz:
- Seçenek B'yi kontrol edelim: Kütlece %X = 40, %Y = 12, %Z = 48.
- Eğer bileşikteki X'in kütlece yüzdesi %40 ise ve harcanan X kütlesi 12 g ise, oluşan bileşiğin toplam kütlesi (\(M_{toplam}\)) şu şekilde hesaplanır:
- \(M_{toplam} = \frac{m_X}{\%X} = \frac{12 \text{ g}}{0.40} = 30 \text{ g}\)
- Şimdi bu toplam kütle ile Z'nin yüzdesini kontrol edelim. Harcanan Z kütlesi 14.4 g idi:
- \(\%Z = \frac{m_Z}{M_{toplam}} \times 100 = \frac{14.4 \text{ g}}{30 \text{ g}} \times 100 = 48\%\)
- Bu değer, B seçeneğindeki %Z değeri ile tamamen uyuşmaktadır.
- O halde, harcanan Y kütlesi (\(m_Y\)) şu şekilde hesaplanır:
- \(m_Y = M_{toplam} - m_X - m_Z = 30 \text{ g} - 12 \text{ g} - 14.4 \text{ g} = 3.6 \text{ g}\)
- Şimdi Y'nin kütlece yüzdesini hesaplayalım:
- \(\%Y = \frac{m_Y}{M_{toplam}} \times 100 = \frac{3.6 \text{ g}}{30 \text{ g}} \times 100 = 12\%\)
Bu sonuçlar (X: %40, Y: %12, Z: %48) B seçeneği ile tamamen uyumludur.
Cevap B seçeneğidir.