Verilen grafik ve tepkime bilgileri ışığında yargıları değerlendirelim.
Öncelikle tepkimeyi denkleştirelim:
\(2SO_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2SO_3(g)\)
Grafikten elde edilen bilgiler:
Tepkime sonunda oluşan \(SO_3\) mol sayısı: 0,50 mol
Tepkime sırasında harcanan \(O_2\) mol sayısı: Başlangıçta 0,25 mol, sonunda 0 mol. Yani 0,25 mol \(O_2\) harcanmıştır.
Şimdi yargıları inceleyelim:
I. Tepkime artansız gerçekleşmiştir.
Grafiğe göre \(O_2\) gazı tamamen tükenmiştir (0,25 mol harcanmıştır). Ancak \(SO_2\)'nin başlangıçtaki miktarı hakkında kesin bir bilgi yoktur. Denkleştirilmiş tepkimeye göre 0,25 mol \(O_2\) harcandığında 0,50 mol \(SO_2\) harcanır ve 0,50 mol \(SO_3\) oluşur. Oluşan \(SO_3\) miktarı grafikle uyumludur. Ancak, başlangıçta 0,50 molden daha fazla \(SO_2\) bulunmuş olabilir, bu durumda \(SO_2\) artan madde olurdu. Dolayısıyla, tepkimenin artansız gerçekleştiği kesin değildir.
II. Kullanılan \(SO_2\) gazı normal koşullarda 11,2 litre hacim kaplar.
Denkleştirilmiş tepkimeye göre \(O_2\) ve \(SO_2\) arasındaki mol oranı 1:2'dir. 0,25 mol \(O_2\) harcandığına göre, harcanan \(SO_2\) miktarı \(0,25 \times 2 = 0,50\) mol'dür.
Normal koşullarda (N.K.) 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar.
Harcanan \(SO_2\)'nin hacmi: \(0,50 \text{ mol} \times 22,4 \text{ L/mol} = 11,2 \text{ L}\).
Bu ifade kesinlikle doğrudur.
III. Başlangıçtaki \(SO_2\)'nin kütlesi \(O_2\)'nin kütlesinin 4 katıdır.
Atom kütleleri: O = 16 g/mol, S = 32 g/mol.
\(O_2\)'nin mol kütlesi (\(M_{O_2}\)): \(2 \times 16 = 32 \text{ g/mol}\).
\(SO_2\)'nin mol kütlesi (\(M_{SO_2}\)): \(32 + (2 \times 16) = 32 + 32 = 64 \text{ g/mol}\).
Harcanan \(O_2\) kütlesi: \(0,25 \text{ mol} \times 32 \text{ g/mol} = 8 \text{ g}\).
Harcanan \(SO_2\) kütlesi: \(0,50 \text{ mol} \times 64 \text{ g/mol} = 32 \text{ g}\).
Harcanan \(SO_2\) kütlesi (\(32 \text{ g}\)), harcanan \(O_2\) kütlesinin (\(8 \text{ g}\)) 4 katıdır. Ancak yargı "başlangıçtaki \(SO_2\)'nin kütlesi"nden bahsetmektedir. Eğer \(SO_2\) artan madde ise, başlangıçtaki \(SO_2\) kütlesi 32 g'dan fazla olurdu. Bu durumda ifade yanlış olurdu. \(O_2\) tamamen tükendiği için başlangıçtaki \(O_2\) kütlesi 8 g'dır. \(SO_2\)'nin başlangıç kütlesinin 32 g olduğu kesin değildir. Dolayısıyla, bu ifade kesin değildir.
Sonuç olarak, kesinlikle doğru olan yargı yalnız II'dir.
Cevap B seçeneğidir.