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

• 1. Molar Kütleleri Hesaplama:
  • Oksijen (O) = 16 g/mol, Kükürt (S) = 32 g/mol

  • \(M_{SO_2} = 32 + 2 \times 16 = 64 \text{ g/mol}\)

  • \(M_{O_2} = 2 \times 16 = 32 \text{ g/mol}\)

  • \(M_{SO_3} = 32 + 3 \times 16 = 80 \text{ g/mol}\)

• 2. Oluşan

  \(SO_3\)

  gazının mol sayısını bulma:
  • 40 gram

    \(SO_3\)

    oluştuğu belirtilmiştir.

  • \(n_{SO_3} = \frac{\text{kütle}}{\text{molar kütle}} = \frac{40 \text{ g}}{80 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol}\)

• 3. Tepkimeye giren maddelerin mol sayılarını bulma:
  • Tepkime denklemi:

    \(2SO_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2SO_3(g)\)

  • Denkleme göre, 2 mol

    \(SO_3\)

    oluşması için 2 mol

    \(SO_2\)

    ve 1 mol

    \(O_2\)

    gerekir.
  • 0.5 mol

    \(SO_3\)

    oluştuğuna göre:
    • Tepkimeye giren

      \(SO_2\)

      mol sayısı:

      \(0.5 \text{ mol } SO_3 \times \frac{2 \text{ mol } SO_2}{2 \text{ mol } SO_3} = 0.5 \text{ mol } SO_2\)

    • Tepkimeye giren

      \(O_2\)

      mol sayısı:

      \(0.5 \text{ mol } SO_3 \times \frac{1 \text{ mol } O_2}{2 \text{ mol } SO_3} = 0.25 \text{ mol } O_2\)

• 4. Başlangıç mol sayılarını ve artan maddeyi belirleme:
  • Soruda başlangıçta eşit mol sayısında

    \(SO_2\)

    ve

    \(O_2\)

    alındığı belirtilmiştir.
  • Tepkimeye giren

    \(SO_2\)

    miktarı (0.5 mol)

    \(O_2\)

    miktarından (0.25 mol) daha fazla olduğu için, eşit mol sayısında alındığında

    \(SO_2\)

    sınırlayıcı reaktif olacaktır. Bu durumda tüm

    \(SO_2\)

    tükenir.
  • Başlangıçtaki

    \(SO_2\)

    mol sayısı = Tepkimeye giren

    \(SO_2\)

    mol sayısı = 0.5 mol.
  • Eşit mol sayısında alındığı için, başlangıçtaki

    \(O_2\)

    mol sayısı da 0.5 mol'dür.
  • Artan

    \(O_2\)

    mol sayısı = Başlangıç

    \(O_2\)

    mol sayısı - Tepkimeye giren

    \(O_2\)

    mol sayısı
  • Artan

    \(O_2\)

    mol sayısı =

    \(0.5 \text{ mol} - 0.25 \text{ mol} = 0.25 \text{ mol}\)

• 5. Artan maddenin kütlesini hesaplama:
  • Artan

    \(O_2\)

    kütlesi = Artan

    \(O_2\)

    mol sayısı

    \(\times M_{O_2}\)

  • Artan

    \(O_2\)

    kütlesi =

    \(0.25 \text{ mol} \times 32 \text{ g/mol} = 8 \text{ g}\)

Buna göre, reaksiyonda 8 gram

\(O_2\)

Cevap E seçeneğidir.