Verilen iki bileşik için harcanan X ve oluşan bileşik kütlelerinden Y kütlelerini bulalım:
- 1. Bileşik: \(X_3Y_m\)
- Harcanan X kütlesi = 21 g
- Oluşan bileşik kütlesi = 29 g
- Harcanan Y kütlesi = Oluşan bileşik kütlesi - Harcanan X kütlesi = 29 g - 21 g = 8 g
- 2. Bileşik: \(X_nY_3\)
- Harcanan X kütlesi = 7 g
- Oluşan bileşik kütlesi = 10 g
- Harcanan Y kütlesi = Oluşan bileşik kütlesi - Harcanan X kütlesi = 10 g - 7 g = 3 g
Şimdi her iki bileşik için X ve Y elementlerinin kütle oranlarını, atom kütleleri (\(A_X\) ve \(A_Y\)) cinsinden yazalım:
- 1. Bileşik (\(X_3Y_m\)):
- 2. Bileşik (\(X_nY_3\)):
\[ \frac{\text{kütle X}}{\text{kütle Y}} = \frac{3 \cdot A_X}{m \cdot A_Y} \]
Verilen kütlelerle yerine koyarsak:
\[ \frac{21}{8} = \frac{3 \cdot A_X}{m \cdot A_Y} \]
Bu denklemden \( \frac{A_X}{A_Y} \) oranını çekelim:
\[ \frac{A_X}{A_Y} = \frac{21}{8} \cdot \frac{m}{3} = \frac{7m}{8} \quad \text{(Denklem 1)} \]
\[ \frac{\text{kütle X}}{\text{kütle Y}} = \frac{n \cdot A_X}{3 \cdot A_Y} \]
Verilen kütlelerle yerine koyarsak:
\[ \frac{7}{3} = \frac{n \cdot A_X}{3 \cdot A_Y} \]
Bu denklemden \( \frac{A_X}{A_Y} \) oranını çekelim:
\[ \frac{A_X}{A_Y} = \frac{7}{3} \cdot \frac{3}{n} = \frac{7}{n} \quad \text{(Denklem 2)} \]
Her iki denklemde de \( \frac{A_X}{A_Y} \) oranını bulduğumuza göre, bu ifadeleri birbirine eşitleyebiliriz:
\[ \frac{7m}{8} = \frac{7}{n} \]
Her iki tarafı 7 ile sadeleştirelim:
\[ \frac{m}{8} = \frac{1}{n} \]
İçler dışlar çarpımı yaparak m ve n arasındaki ilişkiyi buluruz:
\[ mn = 8 \]
Şimdi seçenekleri kontrol edelim ve hangi seçenekte m ve n değerlerinin çarpımı 8'e eşit olduğunu bulalım:
- A) m=1, n=2 \(\Rightarrow 1 \cdot 2 = 2\) (Yanlış)
- B) m=4, n=2 \(\Rightarrow 4 \cdot 2 = 8\) (Doğru)
- C) m=3, n=2 \(\Rightarrow 3 \cdot 2 = 6\) (Yanlış)
- D) m=3, n=4 \(\Rightarrow 3 \cdot 4 = 12\) (Yanlış)
- E) m=2, n=5 \(\Rightarrow 2 \cdot 5 = 10\) (Yanlış)
Cevap B seçeneğidir.