Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- 1. Tepkime Denklemini Yazma ve Denkleştirme:
- 2. Y₂ Moleküllerini Mole Çevirme:
- 3. Başlangıç Mol Miktarlarını Belirleme:
- \(X_2 = 0,4 \text{ mol}\)
- \(Y_2 = 0,3 \text{ mol}\)
- 4. Sınırlayıcı Bileşeni ve İhtiyaç Duyulan Maddeyi Belirleme:
- Eğer \(0,4 \text{ mol } X_2\) tamamen tepkimeye girerse, ihtiyaç duyulan \(Y_2\) miktarı:
- Tepkimenin artansız gerçekleşmesi için sınırlayıcı madde olan \(Y_2\)'den eklenmesi gerekmektedir.
- İhtiyaç duyulan toplam \(Y_2\) miktarı \(0,6 \text{ mol}\) iken, elimizde \(0,3 \text{ mol}\) \(Y_2\) vardır.
- Eklenmesi gereken \(Y_2\) miktarı:
X₂ ve Y₂ elementlerinden X₂Y₃ bileşiği oluşmaktadır. Tepkime denklemi:
\[ 2X_2 + 3Y_2 \rightarrow 2X_2Y_3 \]
Bu denklem, 2 mol X₂'nin 3 mol Y₂ ile tam verimle tepkimeye girdiğini göstermektedir.
Verilen Y₂ molekül sayısı \(1,806 \times 10^{23}\) tanedir. Avogadro sayısı \(N_A = 6,02 \times 10^{23}\) olarak verilmiştir.
Mol sayısı \(n = \frac{\text{Molekül Sayısı}}{N_A}\) formülü ile bulunur.
\[ n_{Y_2} = \frac{1,806 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} = 0,3 \text{ mol Y}_2 \]
Başlangıçta:
Denkleştirilmiş tepkimeye göre \(2 \text{ mol } X_2\) için \(3 \text{ mol } Y_2\) gereklidir.
\[ 0,4 \text{ mol } X_2 \times \frac{3 \text{ mol } Y_2}{2 \text{ mol } X_2} = 0,6 \text{ mol } Y_2 \]
Ancak elimizde sadece \(0,3 \text{ mol } Y_2\) bulunmaktadır. Bu durumda \(Y_2\) sınırlayıcı bileşendir ve \(X_2\) artan maddedir.
\[ 0,6 \text{ mol (ihtiyaç)} - 0,3 \text{ mol (mevcut)} = 0,3 \text{ mol } Y_2 \]
Tepkimenin artansız gerçekleşmesi için tepkime kabına 0,3 mol Y₂ daha eklenmelidir.
Cevap D seçeneğidir.