Sorunun Çözümü
Verilen kimyasal tepkime ve kütle-zaman grafiği incelenerek, aşağıdaki adımlar takip edilir:
- 1. Grafikten kütle değişimlerini belirle:
- Oluşan $X_2Y_3$ kütlesi: Grafikte $X_2Y_3$'ün kütlesi 0'dan başlayıp 32 grama yükselmiştir. Yani, 32 g $X_2Y_3$ oluşmuştur.
- Harcanan X kütlesi: X'in kütlesi 30 gramdan 7.6 grama düşmüştür. Yani, $30 - 7.6 = 22.4$ g X harcanmıştır.
- Harcanan Y kütlesi: Y'nin kütlesi 'm' gramdan 0 grama düşmüştür. Yani, m g Y harcanmıştır.
- 2. Kütlenin korunumu yasasını kullanarak 'm' değerini bul:
- Kimyasal tepkimelerde harcanan maddelerin toplam kütlesi, oluşan maddelerin toplam kütlesine eşittir.
- Harcanan X kütlesi + Harcanan Y kütlesi = Oluşan $X_2Y_3$ kütlesi
- $22.4 \text{ g} + m = 32 \text{ g}$
- $m = 32 - 22.4 = 9.6 \text{ g}$
- 3. Seçenekleri değerlendir:
- A) Toplam kütle korunmuştur.
- Başlangıç toplam kütle: $30 \text{ g (X)} + m \text{ g (Y)} = 30 \text{ g} + 9.6 \text{ g} = 39.6 \text{ g}$
- Son toplam kütle: $7.6 \text{ g (X kalan)} + 0 \text{ g (Y kalan)} + 32 \text{ g } (X_2Y_3 \text{ oluşan}) = 39.6 \text{ g}$
- Başlangıç ve son kütleler eşit olduğu için kütle korunmuştur. (Doğru)
- B) m değeri 22,4 gramdır.
- Yukarıdaki hesaplamalarımıza göre $m = 9.6 \text{ g}$'dır. (Yanlış)
- C) 0,4 mol X harcanmıştır.
- Harcanan X kütlesi = $22.4 \text{ g}$
- X'in mol kütlesi = $56 \text{ g/mol}$
- Harcanan X mol sayısı = $\frac{22.4 \text{ g}}{56 \text{ g/mol}} = 0.4 \text{ mol}$ (Doğru)
- D) 0,6 mol Y harcanmıştır.
- Harcanan Y kütlesi = $m = 9.6 \text{ g}$
- Y'nin mol kütlesi = $16 \text{ g/mol}$
- Harcanan Y mol sayısı = $\frac{9.6 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 0.6 \text{ mol}$ (Doğru)
- E) Tam verimli tepkime gerçekleşmiştir.
- Grafikte Y maddesinin kütlesi 0'a düşmüştür, yani Y tamamen tükenmiştir. Reaktanlardan en az biri tamamen tükeniyorsa tepkime tam verimlidir. (Doğru)
- A) Toplam kütle korunmuştur.
Yukarıdaki analizlere göre, yanlış ifade B seçeneğidir.
Cevap B seçeneğidir.