Verilen tepkimeyi adım adım denkleştirerek ve stokiyometrik hesaplamaları yaparak sonuca ulaşalım.

• 1. Tepkimeyi Denkleştirme:

  Verilen denkleştirilmemiş tepkime:

  \(\text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CCl}_4 + \text{HCl}\)

  Atom sayılarını eşitleyelim:

  • Karbon (C) atomları her iki tarafta da 1 tane. Denk.
  • Hidrojen (H) atomları sol tarafta 4, sağ tarafta 1. Sağ taraftaki HCl'nin katsayısını 4 yapmalıyız:

    \(\text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CCl}_4 + 4\text{HCl}\)

  • Klor (Cl) atomları sağ tarafta CCl₄'ten 4, 4HCl'den 4 olmak üzere toplam 8 tane. Sol taraftaki Cl₂'nin katsayısını 4 yapmalıyız:

    \(\text{CH}_4 + 4\text{Cl}_2 \rightarrow \text{CCl}_4 + 4\text{HCl}\)

    Denkleştirilmiş tepkime budur.

• 2. Mol Oranlarını Belirleme:

  Denkleştirilmiş tepkimeye göre reaktan ve ürünlerin mol oranları şöyledir:

  1 mol \(\text{CH}_4\) : 4 mol \(\text{Cl}_2\) : 1 mol \(\text{CCl}_4\) : 4 mol \(\text{HCl}\)

• 3. Ürün Miktarından Reaktan Miktarlarını Hesaplama:

  Soruda 0,5 mol \(\text{CCl}_4\) elde edildiği belirtilmiştir. Mol oranlarını kullanarak harcanan \(\text{CH}_4\) ve \(\text{Cl}_2\) miktarlarını bulalım:

  • Kullanılan \(\text{CH}_4\) mol sayısı:

    \(0,5 \text{ mol CCl}_4 \times \frac{1 \text{ mol CH}_4}{1 \text{ mol CCl}_4} = 0,5 \text{ mol CH}_4\)

  • Kullanılan \(\text{Cl}_2\) mol sayısı (n):

    \(0,5 \text{ mol CCl}_4 \times \frac{4 \text{ mol Cl}_2}{1 \text{ mol CCl}_4} = 2 \text{ mol Cl}_2\)

    Yani, n = 2 mol.

• 4. \(\text{CH}_4\)'ün Kütlesini (m) Hesaplama:

  Kullanılan \(\text{CH}_4\) miktarı 0,5 mol olarak bulunmuştur. \(\text{CH}_4\)'ün mol kütlesini (M) hesaplayalım:

  • Verilen atom kütleleri: H = 1 g/mol, C = 12 g/mol.
  • \(\text{M(CH}_4) = 1 \times \text{C} + 4 \times \text{H} = 1 \times 12 + 4 \times 1 = 12 + 4 = 16 \text{ g/mol}\).
  • \(\text{CH}_4\)'ün kütlesi (m) = mol sayısı \(\times\) mol kütlesi
  • \(\text{m} = 0,5 \text{ mol} \times 16 \text{ g/mol} = 8 \text{ g}\).

  Yani, m = 8 g.

• 5. Sonuçları Karşılaştırma:

  Hesapladığımız değerler:

  • m = 8 g
  • n = 2 mol

  Bu değerler seçenekler arasında E seçeneğinde doğru verilmiştir.