Sorunun Çözümü
- Normal koşullarda (N.K.) 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar. Karışımın toplam mol sayısı:
\(n_{toplam} = \frac{20,16 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}} = 0,9 \text{ mol}\) - CH₄ ve SO₃ gazlarının mol sayıları sırasıyla \(n_{CH_4}\) ve \(n_{SO_3}\) olsun.
\(n_{CH_4} + n_{SO_3} = 0,9\) - CH₄ molekülünde 1 C + 4 H = 5 atom bulunur. SO₃ molekülünde 1 S + 3 O = 4 atom bulunur.
Soruda toplam atom sayılarının eşit olduğu belirtilmiştir: \(5 \cdot n_{CH_4} = 4 \cdot n_{SO_3}\) - Bu iki denklemi çözerek mol sayılarını bulalım:
\(n_{SO_3} = \frac{5}{4} n_{CH_4}\)
\(n_{CH_4} + \frac{5}{4} n_{CH_4} = 0,9 \Rightarrow \frac{9}{4} n_{CH_4} = 0,9 \Rightarrow n_{CH_4} = 0,4 \text{ mol}\)
\(n_{SO_3} = 0,9 - 0,4 = 0,5 \text{ mol}\) - I. Karışımın toplam kütlesi 46,4 gramdır.
\(m_{CH_4} = 0,4 \text{ mol} \times 16 \text{ g/mol} = 6,4 \text{ g}\)
\(m_{SO_3} = 0,5 \text{ mol} \times 80 \text{ g/mol} = 40,0 \text{ g}\)
Toplam kütle = \(6,4 \text{ g} + 40,0 \text{ g} = 46,4 \text{ g}\). (Doğru) - II. Karışımda 0,4 mol CH₄ ve 0,5 mol SO₃ gazları bulunur.
Hesaplamalarımızla uyumludur. (Doğru) - III. Karışımda en çok bulunan atom H'dir.
Mol atom sayıları:
C atomu: \(0,4 \text{ mol} \times 1 = 0,4 \text{ mol}\)
H atomu: \(0,4 \text{ mol} \times 4 = 1,6 \text{ mol}\)
S atomu: \(0,5 \text{ mol} \times 1 = 0,5 \text{ mol}\)
O atomu: \(0,5 \text{ mol} \times 3 = 1,5 \text{ mol}\)
En çok bulunan atom 1,6 mol ile H atomudur. (Doğru) - Doğru Seçenek E'dır.