Sorunun Çözümü
Ahmet öğretmenin öğrencileri tarafından yapılan deneylerde elde edilen bileşikler ile ilgili yargıları değerlendirelim:
- 1. Kap için kütlece birleşme oranı (\(m_X/m_Y\)) hesaplaması:
- Deney 1: \(m_X = 11,2 \, g\), \(m_Y = 4,8 \, g\) \(\implies \frac{m_X}{m_Y} = \frac{11,2}{4,8} = \frac{112}{48} = \frac{7}{3}\)
- Deney 2: \(m_X = 56 \, g\), \(m_Y = 24 \, g\) \(\implies \frac{m_X}{m_Y} = \frac{56}{24} = \frac{7}{3}\)
- 1. kapta oluşan bileşik için kütlece birleşme oranı sabittir: \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{7}{3}\).
- 2. Kap için kütlece birleşme oranı (\(m_X/m_Y\)) hesaplaması:
- Deney 3: \(m_X = 33,6 \, g\), \(m_Y = 12,8 \, g\) \(\implies \frac{m_X}{m_Y} = \frac{33,6}{12,8} = \frac{336}{128} = \frac{21}{8}\)
- Deney 4: \(m_X = 84 \, g\), \(m_Y = 32 \, g\) \(\implies \frac{m_X}{m_Y} = \frac{84}{32} = \frac{21}{8}\)
- 2. kapta oluşan bileşik için kütlece birleşme oranı sabittir: \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{21}{8}\).
Şimdi yargıları değerlendirelim:
- I. 1. kapta oluşan bileşik kütlece %70 X elementi içerir.
- 1. kapta \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{7}{3}\) olduğundan, bileşiğin toplam kütlesi \(m_X + m_Y = 7k + 3k = 10k\) olarak düşünülebilir.
- X elementinin kütlece yüzdesi: \(\%X = \frac{m_X}{m_X + m_Y} \times 100 = \frac{7k}{10k} \times 100 = 70\%\).
- Bu ifade doğrudur.
- II. 2. kapta oluşan bileşikte elementlerin kütlece birleşme oranı \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{21}{8}\) dir.
- Yukarıdaki hesaplamalarımızdan 2. kapta oluşan bileşik için kütlece birleşme oranının \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{21}{8}\) olduğunu bulmuştuk.
- Bu ifade doğrudur.
- III. 1. kapta oluşan bileşiğin formülü \(X_2Y_3\) ise, 2. kapta oluşan bileşiğin formülü \(X_3Y_4\) tür.
- 1. kapta oluşan bileşiğin formülü \(X_2Y_3\) ise, atom kütleleri oranı \(\frac{A_X}{A_Y}\) için: \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{2 \cdot A_X}{3 \cdot A_Y} = \frac{7}{3}\) \(\frac{A_X}{A_Y} = \frac{7}{3} \cdot \frac{3}{2} = \frac{7}{2}\)
- Şimdi bu atom kütleleri oranını 2. kapta oluşan bileşik için kullanalım. 2. kapta \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{21}{8}\). Bileşiğin formülü \(X_c Y_d\) olsun. \(\frac{m_X}{m_Y} = \frac{c \cdot A_X}{d \cdot A_Y} = \frac{c}{d} \cdot \frac{A_X}{A_Y} = \frac{c}{d} \cdot \frac{7}{2}\) \(\frac{c}{d} \cdot \frac{7}{2} = \frac{21}{8}\) \(\frac{c}{d} = \frac{21}{8} \cdot \frac{2}{7} = \frac{3}{4}\)
- Bu durumda 2. kapta oluşan bileşiğin formülü \(X_3Y_4\) olur.
- Bu ifade doğrudur.
Tüm yargılar doğru olduğundan, doğru seçenek E'dir.
Cevap E seçeneğidir.