Sorunun Çözümü
- Tepkime denklemini denkleştirelim: $4X + O_2 \rightarrow 2X_2O$.
- Normal koşullarda harcanan havanın hacmi $22,4 \text{ litre}$ ve havanın %20'si $O_2$ gazıdır. Bu durumda harcanan $O_2$ hacmi $22,4 \text{ litre} \times 0,20 = 4,48 \text{ litre}$ olur.
- Normal koşullarda $1 \text{ mol}$ gaz $22,4 \text{ litre}$ hacim kapladığından, harcanan $O_2$ mol sayısı $n_{O_2} = \frac{4,48 \text{ litre}}{22,4 \text{ litre/mol}} = 0,2 \text{ mol}$'dür.
- $O_2$ gazının mol kütlesi $M_{O_2} = 2 \times 16 = 32 \text{ g/mol}$'dür. Harcanan $O_2$ kütlesi $m_{O_2} = 0,2 \text{ mol} \times 32 \text{ g/mol} = 6,4 \text{ gram}$'dır.
- Tepkime sonunda $37,6 \text{ gram}$ $X_2O$ bileşiği elde edildiğine göre, kütlenin korunumu ilkesinden harcanan $X$ metalinin kütlesi $m_X = m_{X_2O} - m_{O_2} = 37,6 \text{ gram} - 6,4 \text{ gram} = 31,2 \text{ gram}$'dır.
- Denkleştirilmiş tepkimeye göre $1 \text{ mol}$ $O_2$ gazı ile $4 \text{ mol}$ $X$ metali tepkimeye girer. Harcanan $0,2 \text{ mol}$ $O_2$ için $n_X = 4 \times 0,2 \text{ mol} = 0,8 \text{ mol}$ $X$ metali tepkimeye girmiştir.
- $X$ metalinin mol kütlesi $M_X = \frac{m_X}{n_X} = \frac{31,2 \text{ gram}}{0,8 \text{ mol}} = 39 \text{ g/mol}$'dür.
- Doğru Seçenek D'dır.