Sorunun Çözümü
Organik bileşiğin molekül formülünü bulmak için verilen bilgileri adım adım kullanalım.
- 1. Ürünlerin mol sayılarını hesaplayalım:
- Oluşan CO₂ miktarı: \(0,3 \cdot N_A\) tane molekül.
- Mol sayısı = \(\frac{\text{Molekül sayısı}}{N_A}\)
- \(\text{n}_{CO_2} = \frac{0,3 \cdot N_A}{N_A} = 0,3 \text{ mol}\)
- Oluşan H₂O miktarı: 3,6 gram.
- H₂O'nun mol kütlesi (M_A): \(2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ g/mol}\)
- \(\text{n}_{H_2O} = \frac{\text{Kütle}}{\text{Molar Kütle}} = \frac{3,6 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 0,2 \text{ mol}\)
- 2. Harcanan O₂'nin mol sayısını hesaplayalım:
- Harcanan O₂ hacmi: 8,96 litre (normal koşullarda).
- Normal koşullarda 1 mol gaz 22,4 litre hacim kaplar.
- \(\text{n}_{O_2} = \frac{\text{Hacim}}{\text{Molar Hacim}} = \frac{8,96 \text{ L}}{22,4 \text{ L/mol}} = 0,4 \text{ mol}\)
- 3. Yanma denklemini yazalım ve katsayıları belirleyelim:
- Organik bileşik sadece C ve H içerdiği için formülü \(\text{C}_x\text{H}_y\) şeklindedir.
- 0,1 mol bileşiğin yanma denklemi:
- \(0,1 \text{ C}_x\text{H}_y + 0,4 \text{ O}_2 \rightarrow 0,3 \text{ CO}_2 + 0,2 \text{ H}_2\text{O}\)
- Denklemi 1 mol \(\text{C}_x\text{H}_y\) için denkleştirmek amacıyla tüm katsayıları 0,1'e bölelim:
- \(\text{C}_x\text{H}_y + \frac{0,4}{0,1} \text{ O}_2 \rightarrow \frac{0,3}{0,1} \text{ CO}_2 + \frac{0,2}{0,1} \text{ H}_2\text{O}\)
- \(\text{C}_x\text{H}_y + 4 \text{ O}_2 \rightarrow 3 \text{ CO}_2 + 2 \text{ H}_2\text{O}\)
- 4. Molekül formülünü bulalım:
- Denklemdeki karbon atomu sayısından x'i bulalım:
- \(\text{x} = 3\) (3 mol CO₂'den gelir)
- Denklemdeki hidrojen atomu sayısından y'yi bulalım:
- \(\frac{\text{y}}{2} = 2\) (2 mol H₂O'dan gelir)
- \(\text{y} = 4\)
- Buna göre, organik bileşiğin molekül formülü \(\text{C}_3\text{H}_4\)'tür.
Cevap A seçeneğidir.