Bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim:
- Adım 1: Tepkime Denklemlerini Yazma ve Dengeleme
- Karbonun yanması: \(C_{(k)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}\)
- Kükürtün yanması: \(S_{(k)} + \frac{3}{2}O_{2(g)} \rightarrow SO_{3(g)}\)
- Adım 2: Harcanan O₂ Gazının Mol Sayısını Bulma
- Adım 3: C ve S'nin Mol Sayılarını Belirleme ve O₂ ile İlişkilendirme
- C tepkimesinden: 1 mol C için 1 mol O₂ harcanır. Dolayısıyla 'n' mol C için 'n' mol O₂ harcanır.
- S tepkimesinden: 1 mol S için 1,5 mol (\(\frac{3}{2}\) mol) O₂ harcanır. Dolayısıyla 'n' mol S için \(1,5n\) mol O₂ harcanır.
- Adım 4: Toplam Harcanan O₂ Mol Sayısını Kullanarak 'n' Değerini Bulma
- Adım 5: Başlangıçtaki C ve S Elementlerinin Kütleleri Toplamını Hesaplama
- C'nin kütlesi (\(m_C\)): \(0,2 \text{ mol} \times 12 \text{ g/mol} = 2,4 \text{ g}\)
- S'nin kütlesi (\(m_S\)): \(0,2 \text{ mol} \times 32 \text{ g/mol} = 6,4 \text{ g}\)
Karbon ve kükürtün oksijenle yanma tepkimelerini yazalım:
Normal koşullarda (NK) 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar. Harcanan O₂ hacmi 11,2 litre olduğuna göre:
\(n_{O_2} = \frac{11,2 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}} = 0,5 \text{ mol}\)
Soruda C ve S elementlerinin eşit mol sayıda alındığı belirtiliyor. Bu mol sayısına 'n' diyelim. Yani \(n_C = n_S = n\) mol.
Toplam harcanan O₂ mol sayısı, C ve S'nin yanması için harcanan O₂ mol sayılarının toplamıdır:
\(0,5 \text{ mol} = n + 1,5n\)
\(0,5 = 2,5n\)
\(n = \frac{0,5}{2,5} = 0,2 \text{ mol}\)
Yani başlangıçta 0,2 mol C ve 0,2 mol S alınmıştır.
Verilen atom kütleleri: C = 12 g/mol, S = 32 g/mol.
Toplam kütle = \(m_C + m_S = 2,4 \text{ g} + 6,4 \text{ g} = 8,8 \text{ g}\)
Cevap E seçeneğidir.