Verilen denkleme göre 6,8 gram NH₃ gazı elde etmek için normal koşullarda kaç litre N₂ gazı harcanması gerektiğini bulalım.
- Adım 1: NH₃'ün mol kütlesini hesaplayalım.
- Adım 2: Elde edilen NH₃ gazının mol sayısını bulalım.
- Adım 3: Tepkime denklemine göre harcanan N₂ gazının mol sayısını bulalım.
- Adım 4: Harcanan N₂ gazının normal koşullardaki hacmini bulalım.
N = 14 g/mol, H = 1 g/mol
\( M_{NH_3} = 1 \times N + 3 \times H = 1 \times 14 + 3 \times 1 = 14 + 3 = 17 \text{ g/mol} \)
\( \text{mol NH}_3 = \frac{\text{kütle}}{\text{mol kütlesi}} = \frac{6,8 \text{ g}}{17 \text{ g/mol}} = 0,4 \text{ mol} \)
Denklem: \( \text{N}_2(\text{g}) + 3\text{H}_2(\text{g}) \rightarrow 2\text{NH}_3(\text{g}) \)
Denklemden, 1 mol N₂ gazından 2 mol NH₃ gazı oluştuğunu görüyoruz.
Eğer 2 mol NH₃ için 1 mol N₂ gerekiyorsa,
0,4 mol NH₃ için \( x \) mol N₂ gerekir.
\( x = \frac{0,4 \text{ mol NH}_3 \times 1 \text{ mol N}_2}{2 \text{ mol NH}_3} = 0,2 \text{ mol N}_2 \)
Normal koşullarda (0°C, 1 atm), 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar.
\( \text{Hacim N}_2 = \text{mol N}_2 \times 22,4 \text{ L/mol} = 0,2 \text{ mol} \times 22,4 \text{ L/mol} = 4,48 \text{ L} \)
Cevap C seçeneğidir.