Bu soruyu adım adım çözerek doğru cevaba ulaşalım:
- Adım 1: Saf Karbon (C) kütlesini hesaplayın.
- Adım 2: Saf Karbonun (C) mol sayısını bulun.
- Adım 3: Havadaki Oksijen (\(O_2\)) hacmini hesaplayın.
- Adım 4: Oksijenin (\(O_2\)) mol sayısını bulun.
- Adım 5: Tepkime denklemini yazın ve sınırlayıcı maddeyi belirleyin.
- Adım 6: Oluşan Karbondioksit (\(CO_2\)) mol sayısını hesaplayın.
- Adım 7: Oluşan Karbondioksit (\(CO_2\)) gazının normal koşullardaki hacmini hesaplayın.
50 gram linyit kömürünün %72'si saf karbondur.
\( \text{Saf C kütlesi} = 50 \text{ g} \times \frac{72}{100} = 36 \text{ g} \)
Karbonun mol kütlesi (M) 12 g/mol'dür.
\( \text{C mol sayısı} = \frac{36 \text{ g}}{12 \text{ g/mol}} = 3 \text{ mol} \)
112 litre havanın %20'si oksijendir.
\( \text{O}_2 \text{ hacmi} = 112 \text{ L} \times \frac{20}{100} = 22.4 \text{ L} \)
Normal koşullarda (NŞA), 1 mol gaz 22.4 litre hacim kaplar.
\( \text{O}_2 \text{ mol sayısı} = \frac{22.4 \text{ L}}{22.4 \text{ L/mol}} = 1 \text{ mol} \)
Karbonun oksijenle yanma tepkimesi şöyledir:
\( C(k) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \)
Başlangıçta 3 mol C ve 1 mol \(O_2\) vardır. Tepkimeye göre 1 mol C, 1 mol \(O_2\) ile tepkimeye girer. Elimizdeki \(O_2\) miktarı (1 mol) C miktarından (3 mol) daha az olduğu için, oksijen (\(O_2\)) sınırlayıcı maddedir.
Sınırlayıcı madde \(O_2\) olduğu için, oluşan \(CO_2\) miktarı \(O_2\) miktarına göre belirlenir. Tepkimeye göre 1 mol \(O_2\)'den 1 mol \(CO_2\) oluşur.
\( \text{Oluşan CO}_2 \text{ mol sayısı} = 1 \text{ mol} \)
Normal koşullarda (NŞA), 1 mol gaz 22.4 litre hacim kaplar.
\( \text{CO}_2 \text{ hacmi} = 1 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} = 22.4 \text{ L} \)
Cevap B seçeneğidir.