Sorunun Çözümü
Verilen problem, kimyasal tepkimelerde kütlenin korunumu yasasını ve sabit oranlar yasasını anlamamızı gerektirmektedir. Soruda, hidrojen (\(H_2\)) ve oksijen (\(O_2\)) gazlarının tepkimeye girerek su (\(H_2O\)) oluşturduğu bir model ve kütleler verilmiştir:
- 4 g \(H_2\) + 32 g \(O_2\) \(\rightarrow\) 36 g \(H_2O\)
Bu bilgiye göre, tepkimeye giren \(H_2\) ve \(O_2\) kütleleri oranı her zaman sabittir:
- \(H_2\) kütlesi / \(O_2\) kütlesi = 4 g / 32 g = 1/8
Ayrıca, kütlenin korunumu yasasına göre, tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi, tepkime sonucunda oluşan maddelerin toplam kütlesine eşit olmalıdır.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A Seçeneği:
- Tepkimeden Önce: \(H_2\) = 2 g, \(O_2\) = 16 g, \(H_2O\) = 0 g
- Tepkimeden Sonra: \(H_2\) = 0 g, \(O_2\) = 0 g, \(H_2O\) = 18 g
- Tepkimeye Giren Miktarlar: \(H_2\) = 2 g, \(O_2\) = 16 g.
- Oran Kontrolü: 2 g \(H_2\) / 16 g \(O_2\) = 1/8. (Doğru)
- Oluşan Ürün: 2 g \(H_2\) + 16 g \(O_2\) = 18 g \(H_2O\). (Doğru)
- Kütle Korunumu: Tepkime öncesi toplam kütle = 2 g + 16 g = 18 g. Tepkime sonrası toplam kütle = 18 g. (18 g = 18 g, Doğru)
- B Seçeneği:
- Tepkimeden Önce: \(H_2\) = 6 g, \(O_2\) = 32 g, \(H_2O\) = 0 g
- Tepkimeden Sonra: \(H_2\) = 2 g, \(O_2\) = 0 g, \(H_2O\) = 36 g
- Tepkimeye Giren Miktarlar: \(H_2\) = 6 g - 2 g = 4 g, \(O_2\) = 32 g - 0 g = 32 g.
- Oran Kontrolü: 4 g \(H_2\) / 32 g \(O_2\) = 1/8. (Doğru)
- Oluşan Ürün: 4 g \(H_2\) + 32 g \(O_2\) = 36 g \(H_2O\). (Doğru)
- Kütle Korunumu: Tepkime öncesi toplam kütle = 6 g + 32 g = 38 g. Tepkime sonrası toplam kütle = 2 g + 36 g = 38 g. (38 g = 38 g, Doğru)
- C Seçeneği:
- Tepkimeden Önce: \(H_2\) = 2 g, \(O_2\) = 18 g, \(H_2O\) = 0 g
- Tepkimeden Sonra: \(H_2\) = 0 g, \(O_2\) = 2 g, \(H_2O\) = 18 g
- Tepkimeye Giren Miktarlar: \(H_2\) = 2 g - 0 g = 2 g, \(O_2\) = 18 g - 2 g = 16 g.
- Oran Kontrolü: 2 g \(H_2\) / 16 g \(O_2\) = 1/8. (Doğru)
- Oluşan Ürün: 2 g \(H_2\) + 16 g \(O_2\) = 18 g \(H_2O\). (Doğru)
- Kütle Korunumu: Tepkime öncesi toplam kütle = 2 g + 18 g = 20 g. Tepkime sonrası toplam kütle = 2 g + 18 g = 20 g. (20 g = 20 g, Doğru)
- D Seçeneği:
- Tepkimeden Önce: \(H_2\) = 4 g, \(O_2\) = 32 g, \(H_2O\) = 0 g
- Tepkimeden Sonra: \(H_2\) = 0 g, \(O_2\) = 2 g, \(H_2O\) = 36 g
- Tepkimeye Giren Miktarlar: \(H_2\) = 4 g - 0 g = 4 g, \(O_2\) = 32 g - 2 g = 30 g.
- Oran Kontrolü: 4 g \(H_2\) / 30 g \(O_2\) = 4/30 = 2/15. Bu oran, 1/8 olan sabit oranla uyuşmamaktadır.
- Kütle Korunumu: Tepkime öncesi toplam kütle = 4 g + 32 g = 36 g. Tepkime sonrası toplam kütle = 0 g + 2 g + 36 g = 38 g. (36 g \(\neq\) 38 g, Kütle korunumu yasası ihlal edilmiştir).
D seçeneği hem sabit oranlar yasasını hem de kütlenin korunumu yasasını ihlal etmektedir. Bu nedenle, D seçeneğindeki tablo kimyasal tepkimeyi doğru bir şekilde gösteremez.
Cevap D seçeneğidir.