Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- 1. Reaktanların mol kütlelerini hesaplayalım:
- Salisilik asit (\(\text{C}_7\text{H}_6\text{O}_3\)): \( (7 \times 12) + (6 \times 1) + (3 \times 16) = 84 + 6 + 48 = 138 \text{ g/mol} \)
- Asetonhidrit (\(\text{C}_4\text{H}_6\text{O}_3\)): \( (4 \times 12) + (6 \times 1) + (3 \times 16) = 48 + 6 + 48 = 102 \text{ g/mol} \)
- Aspirin (\(\text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4\)): \( (9 \times 12) + (8 \times 1) + (4 \times 16) = 108 + 8 + 64 = 180 \text{ g/mol} \)
- Asetik asit (\(\text{CH}_3\text{COOH}\)): \( (2 \times 12) + (4 \times 1) + (2 \times 16) = 24 + 4 + 32 = 60 \text{ g/mol} \)
- 2. Başlangıç mol sayılarını hesaplayalım:
- Salisilik asit: \( n = \frac{20,7 \text{ g}}{138 \text{ g/mol}} = 0,15 \text{ mol} \)
- Asetonhidrit: \( n = \frac{10,2 \text{ g}}{102 \text{ g/mol}} = 0,10 \text{ mol} \)
- 3. Yargıları değerlendirelim:
- I. Asetonhidrit sınırlayıcı bileşendir.
Denklemdeki katsayılara göre salisilik asit ve asetonhidrit 1:1 oranında tepkimeye girer. Başlangıçta 0,15 mol salisilik asit ve 0,10 mol asetonhidrit bulunmaktadır. Mol sayısı daha az olan asetonhidrit sınırlayıcı bileşendir.
Bu yargı doğrudur.
- II. Elde edilen \(\text{CH}_3\text{COOH}\) normal koşullarda 2,24 litre hacim kaplar.
Sınırlayıcı bileşen asetonhidrit (0,10 mol) olduğundan, 0,10 mol asetik asit (\(\text{CH}_3\text{COOH}\)) oluşur. Normal koşullarda (NŞA, 0°C, 1 atm) 1 mol ideal gaz 22,4 litre hacim kaplar. Ancak asetik asit normal koşullarda bir sıvıdır (kaynama noktası 118°C). Bu nedenle gaz hacmi hesaplaması bu durum için geçerli değildir.
Bu yargı yanlıştır.
- III. 18 gram aspirin elde edilir.
Sınırlayıcı bileşen asetonhidrit (0,10 mol) ve tepkime 1:1 oranında gerçekleştiği için 0,10 mol aspirin (\(\text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4\)) oluşur.
Aspirin kütlesi = \( n \times M = 0,10 \text{ mol} \times 180 \text{ g/mol} = 18 \text{ g} \)
Bu yargı doğrudur.
Buna göre, I ve III numaralı yargılar doğrudur.
Cevap C seçeneğidir.