Kireç taşının (CaCO₃) ısıtılarak parçalanması tepkimesi ve gerekli hesaplamalar aşağıdaki adımlarla yapılır:
- 1. Tepkime Denklemini Yazma:
Kireç taşının ısıtılmasıyla sönmemiş kireç ve karbondioksit gazı oluşur. Tepkime denklemi şöyledir:
\(CaCO_3(k) \xrightarrow{\Delta} CaO(k) + CO_2(g)\)
Bu denklemde 1 mol \(CaCO_3\), 1 mol \(CaO\) ve 1 mol \(CO_2\) oluşturur.
- 2. Molar Kütleleri Hesaplama:
Verilen atom kütlelerini kullanarak \(CaCO_3\) ve \(CaO\)'nun molar kütlelerini bulalım:
- \(M_{CaCO_3}\) = Ca + C + 3O = 40 + 12 + (3 \times 16) = 40 + 12 + 48 = 100 g/mol
- \(M_{CaO}\) = Ca + O = 40 + 16 = 56 g/mol
- 3. Elde Edilecek CaO'nun Mol Sayısını Bulma:
11,2 gram \(CaO\) elde etmek isteniyor. Mol sayısı formülü \(n = \frac{kütle}{molar\ kütle}\) kullanılarak \(CaO\)'nun mol sayısı hesaplanır:
\(n_{CaO} = \frac{11,2\ g}{56\ g/mol} = 0,2\ mol\)
- 4. Gerekli CaCO₃'ün Mol Sayısını Bulma:
Tepkime denklemine göre 1 mol \(CaCO_3\)'ten 1 mol \(CaO\) oluşur. Bu durumda 0,2 mol \(CaO\) elde etmek için 0,2 mol \(CaCO_3\) gereklidir.
- 5. Gerekli CaCO₃'ün Kütlesini Hesaplama:
0,2 mol \(CaCO_3\)'ün kütlesini bulmak için mol sayısı ile molar kütleyi çarparız:
\(m_{CaCO_3} = n_{CaCO_3} \times M_{CaCO_3} = 0,2\ mol \times 100\ g/mol = 20\ g\)
Buna göre, 11,2 gram CaO katısı elde etmek için 20 gram CaCO₃ bileşiğinin ısıtılarak parçalanması gerekir.
Cevap B seçeneğidir.