Merhaba! Bu soruyu adım adım çözerek doğru cevaba ulaşalım.
- Adım 1: İstenen SO3 miktarının mol sayısını bulalım.
Verilen SO3 kütlesi 20 g ve molar kütlesi 80 g/mol'dür.
\[ n_{\text{SO}_3} = \frac{\text{kütle}}{\text{molar kütle}} = \frac{20 \text{ g}}{80 \text{ g/mol}} = 0.25 \text{ mol} \]
- Adım 2: SO3 elde etmek için gereken SO2 mol sayısını belirleyelim.
İkinci tepkimeye göre:
\[ \text{SO}_2 + \frac{1}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_3 \]
Bu denklemden, 1 mol SO2'den 1 mol SO3 oluştuğunu görüyoruz. Dolayısıyla, 0.25 mol SO3 elde etmek için 0.25 mol SO2'ye ihtiyaç vardır.
\[ n_{\text{SO}_2} = 0.25 \text{ mol} \]
- Adım 3: Gerekli SO2 miktarını üretmek için gereken FeS mol sayısını bulalım.
Birinci tepkimeye göre:
\[ 2\text{FeS} + \frac{7}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3 + 2\text{SO}_2 \]
Bu denklemden, 2 mol FeS'ten 2 mol SO2 oluştuğunu görüyoruz. Bu da 1 mol FeS'ten 1 mol SO2 oluştuğu anlamına gelir. Dolayısıyla, 0.25 mol SO2 üretmek için 0.25 mol FeS'e ihtiyaç vardır.
\[ n_{\text{FeS}} = 0.25 \text{ mol} \]
- Adım 4: Gerekli FeS kütlesini hesaplayalım.
FeS'in molar kütlesi 88 g/mol'dür.
\[ \text{kütle}_{\text{FeS}} = n_{\text{FeS}} \times \text{molar kütle}_{\text{FeS}} = 0.25 \text{ mol} \times 88 \text{ g/mol} = 22 \text{ g} \]
Sonuç olarak, 20 gram SO3 elde etmek için en az 22 gram FeS bileşiği kullanılmalıdır.
Cevap B seçeneğidir.