Soru: Kimyanın temel kanunları ve kimyasal hesaplamalara 3-5 tane örnek veriniz cevaplarıyla olsun

Cevap:

Bir kimyasal tepkimede pratik olarak tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkime sonunda oluşan ürünlerin kütleleri toplamına eşittir. Ancak gerçekte tepkime sonunda bir miktar kütle enerjiye dönüşür. Fakat bu kütle oldukça az olduğundan ihmal edilir

Açıklama:

Kimyasal Tepkimelerde Hesaplamalar

Kimyasal tepkime denkleminden yararlanarak, denklemdeki maddelerin kütlesi, mol sayısı, molekül sayısı, tanecik sayısı, hacim (gazlar için) ve basınç (gazlar için) gibi değerlerin bulunmasına “kimyasal hesaplama” denir. Tepkimelerden yola çıkarak hesaplama yapabilmek için tepkime denkleminin denkleştirilmesi ya da denklem verilmemişse yazılıp denkleştirilmesi gerekir. Soruda bize verilen maddeye karşılık istenilen madde miktarı arasında doğru orantı kurularak hesaplama yapılır.

hesaplama

(Nᴀ: Avogadro Sayısı) (N: 14 g/mol, H: 1 g/mol)

Madde Miktarına Bağlı Problemler

0,3 mol C2H5OH gazının yeterince O2 ile tepkimesinden;

C2H5OH(g) + 3O2(g) → 2cCO(g) + H2O(g) denklemine göre;

a) Kaç mol CO2 gazı oluşur?

b) Kaç mol O2 gazı tepkimeye girer?

Çözüm: Denkleştirilmiş tepkime verilmiş. Bilinen madde mol sayısı ile istenilen madde mol sayısı arasında doğru orantı kurulmalıdır.

C2H5OH (g) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g)

1 mol 3 mol 2 mol

a) 1 mol C2H5OH yandığında 2 mol CO2 gazı oluşuyorsa

0,3 mol C2H5OH yandığında ? mol CO2 gazı oluşur

? = 0,6 mol CO2 gazı oluşur.

b) 1 mol C2H5OH 3 mol O2 gazı ile yanarsa

0,3 mol C2H5OH ? mol O2 gazı ile yanar

? = 0,9 mol O2 gazı ile yanar.

Normal koşullarda 44,8 litre NH3 gazı, N2 ve H2 gazlarına ayrıştırılırsa kaçar litre H2 ve N2 gazları elde edilir?

Çözüm: 2NH3 → N2 + 3H2 Normal koşullarda bir mol gaz 22,4 litre hacim kaplar.

44,8 mol gaz tepkimeye girdiğine göre 2 mol girmiştir. 1 mol N2 ve 3 mol H2 oluşur. Toplam 4 mol gaz 22,4 + 67,2 = 89,6 litre eder.

Artan Madde Problemleri

Tepkimede ilk tükenen maddeye “sınırlayıcı madde” denir. Tepkimede reaktiflerden en az birinin bittiği tepkimelere “tam verimli (100% verimli) tepkime” denir. (Reaktiflerin tamamı da tükenebilir.) Tepkimelerde reaktiflerin tamamı tükeniyorsa “artansız tepkime” denir.

Örnek: 3 mol C2H4 ile 12 mol O2 gazlarından oluşan karışım kapalı kapta,

C2H4(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(g) denklemine göre tam verimle yakılırsa, kaç mol CO2 oluşur ve hangi maddeden kaç mol artar?

Çözüm: Verilen madde miktarları, denklemdeki katsayılarla karşılaştırılarak biten madde ve artan madde tespit edilir. Denklemdeki katsayı ile verilen miktar arasında az kat olan sınırlayıcı bileşendir.

kimyasal tepkimelerde hesaplamalar

Bu tepkimede 6 mol CO2 oluşur ve 3 mol O2 gazı artar. C2H4 ise sınırlayıcı bileşendir. Tükendiği için tepkime durdu, tepkimeyi sınırlandırdı.

Karışım Problemleri

Karışan maddelerden tepkimeye girenler için tepkime denklemleri yazılır. Gaz karışımları iki bilinmeyenli denklem kurularak çözülür.

Örnek: C2H4 ve H2 gazlarından oluşan 5 mollük karışım 10 mol O2 ile artansız yakıldığına göre, karışımdaki H2 gazının mol yüzdesi kaçtır?

Çözüm: İki madde için de ayrı ayrı yanma tepkimesi yazılır. 5 mollük karışımda X mol H2 varsa, (5-X) mol C2H4 vardır.

hesaplama

Harcanan O2 miktarı 10 mol;

3 * (5-X) + /2 = 10

15 – 3X + /2 = 10

30 – 6X + X = 20

5X = 10 ise X = 2

Yani 5 mollük karışımın 2 molü H2 gazıdır. Bu da %40’a eşittir.

umarım yardımcı olabilmişimdir