Bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim:

• 1. Sınırlayıcı Bileşeni Belirleme:

Verilen denklem: \(2SO_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2SO_3(g)\)

Başlangıçta 4'er mol \(SO_2\) ve \(O_2\) gazları bulunmaktadır.

Denkleme göre, 2 mol \(SO_2\) ile 1 mol \(O_2\) tepkimeye girer.

• 4 mol \(SO_2\) için gerekli \(O_2\) miktarı: \(4 \text{ mol } SO_2 \times \frac{1 \text{ mol } O_2}{2 \text{ mol } SO_2} = 2 \text{ mol } O_2\). Elimizde 4 mol \(O_2\) olduğu için \(O_2\) artan maddedir.
• 4 mol \(O_2\) için gerekli \(SO_2\) miktarı: \(4 \text{ mol } O_2 \times \frac{2 \text{ mol } SO_2}{1 \text{ mol } O_2} = 8 \text{ mol } SO_2\). Elimizde sadece 4 mol \(SO_2\) olduğu için \(SO_2\) sınırlayıcı bileşendir.

Tepkime, sınırlayıcı bileşen olan \(SO_2\)'ye göre ilerleyecektir.

• 2. Teorik \(SO_3\) Miktarını Hesaplama:

Denkleme göre, 2 mol \(SO_2\) tepkimeye girdiğinde 2 mol \(SO_3\) oluşur.

Eğer sınırlayıcı bileşen olan 4 mol \(SO_2\) tamamen tepkimeye girseydi, oluşacak teorik \(SO_3\) miktarı:

\(4 \text{ mol } SO_2 \times \frac{2 \text{ mol } SO_3}{2 \text{ mol } SO_2} = 4 \text{ mol } SO_3\)

• 3. Verimi Uygulayarak Gerçek \(SO_3\) Miktarını Hesaplama:

Tepkimenin verimi %40 olarak verilmiştir.

Gerçekte oluşacak \(SO_3\) mol sayısı: \(4 \text{ mol } \times \frac{40}{100} = 1.6 \text{ mol } SO_3\)

• 4. \(SO_3\)'ün Molar Kütlesini Hesaplama:

Atom kütleleri: \(O = 16 \text{ g/mol}\), \(S = 32 \text{ g/mol}\)

\(SO_3\)'ün molar kütlesi: \(M(SO_3) = M(S) + 3 \times M(O) = 32 + 3 \times 16 = 32 + 48 = 80 \text{ g/mol}\)

• 5. Oluşan \(SO_3\) Gazının Kütlesini Hesaplama:

Kütle = Mol sayısı \(\times\) Molar kütle

Kütle = \(1.6 \text{ mol} \times 80 \text{ g/mol} = 128 \text{ g}\)

Cevap D seçeneğidir.