Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim:
- Adım 1: Kullanılan Oksijen (O₂) miktarını hesaplayın.
- Normal koşullarda (N.K.) 1 mol gaz 22.4 litre hacim kaplar.
- Kullanılan toplam hava hacmi 224 litredir.
- Havanın hacimce %20'si O₂ gazıdır.
- Kullanılan O₂ hacmi: \(224 \text{ L hava} \times \frac{20}{100} = 44.8 \text{ L O₂}\)
- Kullanılan O₂ mol sayısı: \(\frac{44.8 \text{ L}}{22.4 \text{ L/mol}} = 2 \text{ mol O₂}\)
- Adım 2: Bileşiğin yanma denklemini yazın ve denkleştirin.
- Bileşiğin genel formülü \(C_nH_{2n-2}\) şeklindedir.
- Yanma denklemi: \(C_nH_{2n-2} + x O_2 \rightarrow n CO_2 + (n-1) H_2O\)
- Oksijen atomlarını denkleştirelim:
- Ürünlerdeki toplam O atomu sayısı: \(n \times 2 \text{ (CO₂'den)} + (n-1) \times 1 \text{ (H₂O'dan)} = 2n + n - 1 = 3n - 1\)
- Girenlerdeki O atomu sayısı: \(x \times 2 = 2x\)
- Denkleştirdiğimizde: \(2x = 3n - 1 \Rightarrow x = \frac{3n-1}{2}\)
- Denkleşmiş yanma denklemi: \(C_nH_{2n-2} + \frac{3n-1}{2} O_2 \rightarrow n CO_2 + (n-1) H_2O\)
- Adım 3: Mol oranlarını kullanarak 'n' değerini bulun.
- Denkleme göre, 1 mol \(C_nH_{2n-2}\) bileşiği \(\frac{3n-1}{2}\) mol O₂ ile tepkimeye girer.
- Soruda 0.5 mol \(C_nH_{2n-2}\) bileşiği ve 2 mol O₂ kullanıldığı belirtilmiştir.
- Oran kuralım:
\(\frac{\text{mol } C_nH_{2n-2}}{\text{mol } O_2} = \frac{1}{\frac{3n-1}{2}}\)
\(\frac{0.5}{2} = \frac{1}{\frac{3n-1}{2}}\)
- Denklemi çözelim:
\(0.5 \times \frac{3n-1}{2} = 2 \times 1\)
\(\frac{3n-1}{4} = 2\)
\(3n-1 = 8\)
\(3n = 9\)
\(n = 3\)
- Adım 4: Bileşiğin formülünü belirleyin.
- Genel formül \(C_nH_{2n-2}\) ve \(n=3\) olduğuna göre:
- Bileşiğin formülü: \(C_3H_{2(3)-2} = C_3H_{6-2} = C_3H_4\)
Bileşiğin formülü \(C_3H_4\)'tür.
Cevap B seçeneğidir.