Verilen problemde N₂ ve H₂ gazlarının tepkimesinden NH₃ gazı oluşmaktadır. Tepkime denklemi şöyledir:

$$ \text{N}_2(\text{g}) + 3\text{H}_2(\text{g}) \rightarrow 2\text{NH}_3(\text{g}) $$

Atom kütleleri (yaklaşık): N=14, H=1

Mol kütleleri: N₂ = 28 g/mol, H₂ = 2 g/mol, NH₃ = 17 g/mol

Tepkimeye giren ve oluşan maddelerin kütle oranları:

$$ \text{N}_2 : \text{H}_2 : \text{NH}_3 = 28 : (3 \times 2) : (2 \times 17) = 28 : 6 : 34 $$

Bu oran sadeleştirilirse:

$$ \text{N}_2 : \text{H}_2 : \text{NH}_3 = 14 : 3 : 17 $$

Şimdi her bir deneyi bu oranlara göre inceleyelim:

• 1. Deney:
• Başlangıç N₂ = 14 g, H₂ = 3 g
• Oluşan NH₃ = 17 g
• Kütle oranlarına (14:3:17) tam olarak uyduğu için, 14 g N₂ ve 3 g H₂ tamamen tepkimeye girerek 17 g NH₃ oluşturmuştur. Artan madde yoktur.
• 2. Deney:
• Başlangıç N₂ = 3.0 g, H₂ = 0.6 g
• Oluşan NH₃ = 3.4 g
• Oluşan 3.4 g NH₃ için harcanan N₂ ve H₂ miktarlarını bulalım:
• Harcana N₂ = $$(14 / 17) \times 3.4 \text{ g} = 2.8 \text{ g}$$
• Harcana H₂ = $$(3 / 17) \times 3.4 \text{ g} = 0.6 \text{ g}$$
• Başlangıçtaki H₂ miktarı (0.6 g) tamamen harcanmıştır.
• Başlangıçtaki N₂ miktarı (3.0 g) iken 2.8 g harcanmıştır.
• Artan N₂ = $$3.0 \text{ g} - 2.8 \text{ g} = 0.2 \text{ g}$$
• Bu deneyde 0.2 g N₂ artmıştır, H₂ tamamen tükenmiştir.
• 3. Deney:
• Başlangıç N₂ = 5.6 g, H₂ = 1.6 g
• Oluşan NH₃ = 6.8 g
• Oluşan 6.8 g NH₃ için harcanan N₂ ve H₂ miktarlarını bulalım:
• Harcana N₂ = $$(14 / 17) \times 6.8 \text{ g} = 5.6 \text{ g}$$
• Harcana H₂ = $$(3 / 17) \times 6.8 \text{ g} = 1.2 \text{ g}$$
• Başlangıçtaki N₂ miktarı (5.6 g) tamamen harcanmıştır.
• Başlangıçtaki H₂ miktarı (1.6 g) iken 1.2 g harcanmıştır.
• Artan H₂ = $$1.6 \text{ g} - 1.2 \text{ g} = 0.4 \text{ g}$$
• Bu deneyde 0.4 g H₂ artmıştır, N₂ tamamen tükenmiştir.

Şimdi seçenekleri değerlendirelim:

• A) Toplam kütle korunmuştur.
  • 1. Deney: Başlangıç (14+3=17 g), Oluşan (17 g). Korunmuş.
  • 2. Deney: Başlangıç (3.0+0.6=3.6 g), Oluşan NH₃ (3.4 g) + Artan N₂ (0.2 g) = 3.6 g. Korunmuş.
  • 3. Deney: Başlangıç (5.6+1.6=7.2 g), Oluşan NH₃ (6.8 g) + Artan H₂ (0.4 g) = 7.2 g. Korunmuş.
  • Bu ifade doğrudur.
• B) Harcanan N₂ kütlesinin oluşan NH₃ kütlesine oranı üç deneyde aynıdır.
  • Tepkime oranına göre bu oran her zaman 14/17'dir.
  • 1. Deney: 14 g N₂ / 17 g NH₃ = 14/17.
  • 2. Deney: 2.8 g N₂ / 3.4 g NH₃ = 14/17.
  • 3. Deney: 5.6 g N₂ / 6.8 g NH₃ = 14/17.
  • Bu ifade doğrudur.
• C) 2. deneyde 0,2 gram H₂ artar.
  • Yukarıdaki hesaplamalarımıza göre 2. deneyde 0.2 g N₂ artmıştır, H₂ tamamen tükenmiştir.
  • Bu ifade yanlıştır.
• D) 3. deneyde 0,4 gram H₂ artar.
  • Yukarıdaki hesaplamalarımıza göre 3. deneyde 0.4 g H₂ artmıştır.
  • Bu ifade doğrudur.
• E) 1. deneyde artan madde yoktur.
  • Yukarıdaki hesaplamalarımıza göre 1. deneyde tüm maddeler tepkimeye girmiş, artan madde olmamıştır.
  • Bu ifade doğrudur.

Yanlış olan ifade C seçeneğidir.

Cevap C seçeneğidir.