Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:

• 1. Adım: Üretilen H₂ gazının mol sayısını hesaplayın.

H₂ gazının molar kütlesi (\(M_{H_2}\)) 2 g/mol'dür (H=1 g/mol). Toplam 4 gram H₂ gazı üretildiğine göre:

\( n_{H_2} = \frac{\text{kütle}}{M_{H_2}} = \frac{4 \text{ g}}{2 \text{ g/mol}} = 2 \text{ mol} \)

• 2. Adım: Tepkime denklemlerini inceleyerek metal mol sayıları ile H₂ mol sayısı arasındaki ilişkiyi belirleyin.

Verilen tepkime denklemleri şunlardır:

\( \text{Mg} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg}(\text{NO}_3)_2 + \text{H}_2 \)

\( \text{Ca} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca}(\text{NO}_3)_2 + \text{H}_2 \)

Her iki tepkimede de 1 mol metal (Mg veya Ca) 1 mol H₂ gazı üretmektedir. Bu durumda, toplam üretilen H₂ mol sayısı, tepkimeye giren Mg ve Ca mol sayılarının toplamına eşittir:

\( n_{Mg} + n_{Ca} = n_{H_2} = 2 \text{ mol} \)

• 3. Adım: Karışımın olası kütle aralığını belirleyin.

Başlangıçtaki metallerin toplam kütlesi, karışımın sadece Mg'den oluştuğu durum ile sadece Ca'dan oluştuğu durum arasındaki bir değerde olmalıdır.

• Eğer karışım sadece Mg olsaydı:

\( n_{Mg} = 2 \text{ mol} \). Mg'nin molar kütlesi (\(M_{Mg}\)) 24 g/mol'dür.

\( \text{Mg kütlesi} = n_{Mg} \times M_{Mg} = 2 \text{ mol} \times 24 \text{ g/mol} = 48 \text{ g} \)

• Eğer karışım sadece Ca olsaydı:

\( n_{Ca} = 2 \text{ mol} \). Ca'nın molar kütlesi (\(M_{Ca}\)) 40 g/mol'dür.

\( \text{Ca kütlesi} = n_{Ca} \times M_{Ca} = 2 \text{ mol} \times 40 \text{ g/mol} = 80 \text{ g} \)

Bu durumda, başlangıçtaki Mg ve Ca metallerinin toplam kütlesi 48 g ile 80 g arasında bir değer olmalıdır (48 g ve 80 g dahil).

\( 48 \text{ g} \le \text{Toplam Kütle} \le 80 \text{ g} \)

• 4. Adım: Seçenekleri değerlendirin.

Verilen seçenekler arasında bu aralığa uyan değeri bulalım:

• A) 42 g (Aralığın dışında)
• B) 48 g (Aralığın alt sınırı)
• C) 60 g (Aralığın içinde)
• D) 80 g (Aralığın üst sınırı)
• E) 100 g (Aralığın dışında)

60 g, 48 g ile 80 g arasındaki bir değer olduğu için, başlangıçtaki metallerin toplam kütlesi 60 g olabilir.

Cevap C seçeneğidir.