Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- Adım 1: XY₂ bileşiği için kütlece birleşme oranını ve atom ağırlıkları oranını belirleme.
- Adım 2: Yargı III'ü değerlendirme.
- Adım 3: X₂Y₃ bileşiği için kütlece birleşme oranını belirleme ve Yargı I'i değerlendirme.
- Adım 4: Yargı II'yi değerlendirme.
- Gerekli X kütlesi: \(\frac{5}{11} \cdot 33 \text{ g} = 15 \text{ g}\)
- Gerekli Y kütlesi: \(\frac{6}{11} \cdot 33 \text{ g} = 18 \text{ g}\)
Grafikten XY₂ bileşiği için X ve Y kütlelerini okuyalım. Örneğin, Y kütlesi 8 g iken X kütlesi 5 g'dır.
Bu durumda, XY₂ bileşiği için kütlece birleşme oranı \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{5}{8}\) dir.
XY₂ bileşiğinin formülü gereği, 1 tane X atomu ile 2 tane Y atomu birleşir. Atom ağırlıkları \(A_X\) ve \(A_Y\) olmak üzere:
\(\frac{1 \cdot A_X}{2 \cdot A_Y} = \frac{m_X}{m_Y} = \frac{5}{8}\)
Buradan atom ağırlıkları oranını buluruz:
\(\frac{A_X}{A_Y} = \frac{5}{8} \cdot 2 = \frac{10}{8} = \frac{5}{4}\)
III. Elementlerin atom ağırlıkları oranı \(\frac{X}{Y} = \frac{5}{4}\) tür.
Yukarıdaki hesaplamadan \(\frac{A_X}{A_Y} = \frac{5}{4}\) bulduk. Bu yargı doğrudur.
X₂Y₃ bileşiği için kütlece birleşme oranı \(\frac{m_X}{m_Y}\) şu şekilde hesaplanır:
\(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{2 \cdot A_X}{3 \cdot A_Y}\)
Daha önce bulduğumuz \(\frac{A_X}{A_Y} = \frac{5}{4}\) oranını yerine koyalım:
\(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{2}{3} \cdot \frac{5}{4} = \frac{10}{12} = \frac{5}{6}\)
I. Kütlece birleşme oranı \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{5}{8}\) dir.
Biz \(\frac{5}{6}\) bulduk. Bu yargı yanlıştır.
II. Eşit kütlede X ve Y elementlerinden en fazla 33 gram bileşik oluşurken 3 gram X elementi artar.
X₂Y₃ bileşiği için kütlece birleşme oranı \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{5}{6}\) idi. Bu, 5 g X ile 6 g Y'nin birleşerek 11 g X₂Y₃ oluşturduğu anlamına gelir.
Eğer 33 g X₂Y₃ bileşiği oluşursa, gerekli X ve Y kütlelerini bulalım:
Yargıda 3 g X elementi arttığı belirtiliyor. Bu durumda başlangıçtaki X kütlesi 15 g (tepkimeye giren) + 3 g (artan) = 18 g olmalıdır.
Y'nin tamamı tepkimeye girdiğine göre, başlangıçtaki Y kütlesi 18 g'dır.
Başlangıçta X ve Y kütleleri eşit (18 g) olduğuna göre, bu durum yargıdaki "Eşit kütlede X ve Y elementlerinden" ifadesini doğrular.
Sonuç olarak, 18 g X ve 18 g Y alındığında, 15 g X ve 18 g Y tepkimeye girer, 33 g bileşik oluşur ve 3 g X artar. Bu yargı doğrudur.
Sonuç olarak, II ve III numaralı yargılar doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.