Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- 1. Tepkime Denklemini Yazma ve Denkleştirme:
Magnezyum (Mg) metali ile oksijen (O₂) gazı tepkimeye girerek magnezyum oksit (MgO) bileşiğini oluşturur.
\( \text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow \text{MgO} \)
Denklemi denkleştirdiğimizde:
\( 2\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{MgO} \)
- 2. Mol Kütlelerini Hesaplama:
Verilen atom kütleleri: O = 16 g/mol, Mg = 24 g/mol
- Mg için mol kütlesi = 24 g/mol
- O₂ için mol kütlesi = \(2 \times 16 = 32\) g/mol
- MgO için mol kütlesi = \(24 + 16 = 40\) g/mol
- 3. Tepkimeye Giren ve Oluşan Maddelerin Kütle Oranlarını Belirleme:
Denkleştirilmiş tepkimeye göre:
\( 2\text{Mg} \quad + \quad \text{O}_2 \quad \rightarrow \quad 2\text{MgO} \)
\( (2 \times 24 \text{ g}) \quad + \quad (1 \times 32 \text{ g}) \quad \rightarrow \quad (2 \times 40 \text{ g}) \)
\( 48 \text{ g Mg} \quad + \quad 32 \text{ g O}_2 \quad \rightarrow \quad 80 \text{ g MgO} \)
Yani, 48 gram Mg ile 32 gram O₂ tepkimeye girerek 80 gram MgO oluşturur.
- 4. 60 gram MgO oluşumu için harcanan madde miktarlarını bulma:
Soruda 60 gram MgO oluştuğu belirtilmiştir. Oran orantı kurarak harcanan Mg ve O₂ miktarlarını bulalım:
- Harcanan Mg miktarı:
\( \frac{48 \text{ g Mg}}{80 \text{ g MgO}} = \frac{x \text{ g Mg}}{60 \text{ g MgO}} \)
\( x = \frac{48 \times 60}{80} = \frac{48 \times 3}{4} = 12 \times 3 = 36 \text{ g Mg} \)
- Harcanan O₂ miktarı:
\( \frac{32 \text{ g O}_2}{80 \text{ g MgO}} = \frac{y \text{ g O}_2}{60 \text{ g MgO}} \)
\( y = \frac{32 \times 60}{80} = \frac{32 \times 3}{4} = 8 \times 3 = 24 \text{ g O}_2 \)
Demek ki, 60 gram MgO oluşması için 36 gram Mg ve 24 gram O₂ harcanmıştır.
- Harcanan Mg miktarı:
- 5. Başlangıçtaki Eşit Kütleleri ve Artan Maddeyi Bulma:
Başlangıçta eşit kütlede Mg ve O₂ alındığı belirtilmiştir. Harcanan miktarlara baktığımızda (36 g Mg ve 24 g O₂), Mg daha fazla harcanmıştır. Tam verimli tepkimede, sınırlayıcı madde tamamen tükenir. Bu durumda, başlangıçtaki eşit kütle, harcanan en büyük kütle değerine eşit olmalıdır ki sınırlayıcı madde tükensin.
Başlangıçtaki eşit kütle = 36 gram (Mg'nin harcanan miktarı)
- Başlangıçtaki Mg = 36 g (tamamı harcandı)
- Başlangıçtaki O₂ = 36 g
- Harcanan O₂ = 24 g
- Artan O₂ miktarı = Başlangıçtaki O₂ - Harcanan O₂ = \(36 \text{ g} - 24 \text{ g} = 12 \text{ g O}_2\)
Tepkime sonunda 12 gram O₂ artmıştır.
Cevap C seçeneğidir.