Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- 1. Tepkime Denklemlerini Yazma ve Denkleştirme:
- N₂O için:
\( \text{N}_2\text{O(g)} + 2\text{O}_2\text{(g)} \rightarrow \text{N}_2\text{O}_5\text{(g)} \)
- CO için:
\( \text{CO(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_2\text{(g)} \rightarrow \text{CO}_2\text{(g)} \)
- 2. Başlangıç Mollerini Tanımlama:
- Toplam mol sayısı 0,5 mol olduğundan:
\( x + y = 0.5 \) (Denklem 1)
- 3. Harcanan O₂ Miktarını Hesaplama:
- \(x\) mol N₂O için \(2x\) mol O₂ harcanır.
- \(y\) mol CO için \(0.5y\) mol O₂ harcanır.
- Toplam harcanan O₂ miktarı 0,7 mol olduğundan:
\( 2x + 0.5y = 0.7 \) (Denklem 2)
- 4. Denklem Sistemini Çözme:
\( 2(0.5 - y) + 0.5y = 0.7 \)
\( 1 - 2y + 0.5y = 0.7 \)
\( 1 - 1.5y = 0.7 \)
\( 0.3 = 1.5y \)
\( y = \frac{0.3}{1.5} = 0.2 \text{ mol (CO)} \)
\( x + 0.2 = 0.5 \)
\( x = 0.3 \text{ mol (N}_2\text{O)} \)
- 5. CO Gazının Molce Yüzdesini Hesaplama:
\( \text{CO mol yüzdesi} = \frac{\text{CO mol sayısı}}{\text{Toplam mol sayısı}} \times 100 \)
\( \text{CO mol yüzdesi} = \frac{0.2}{0.5} \times 100 \)
\( \text{CO mol yüzdesi} = 0.4 \times 100 = 40\% \)
N₂O ve CO gazlarının O₂ ile yanma tepkimelerini yazalım ve denkleştirelim:
Başlangıçtaki karışımda N₂O'nun mol sayısına \(x\), CO'nun mol sayısına \(y\) diyelim.
Denkleştirilmiş tepkimelere göre harcanan O₂ miktarlarını \(x\) ve \(y\) cinsinden yazalım:
Denklem 1'den \(x = 0.5 - y\) ifadesini Denklem 2'ye yerine koyalım:
\(y\) değerini Denklem 1'e yerine koyarak \(x\) değerini bulalım:
Başlangıçtaki karışımın molce % kaçının CO gazı olduğunu bulalım:
Cevap D seçeneğidir.