Soru : N2 ve O2 gazları arasında oluşan N2O3 bileşiğinde elementlerin kütlece birleşme oranı mN / mO = 7 / 12 dir. Buna göre eşit kütlelerde N2 ve O2 gazları kullanılarak en fazla 7,6 g N2O3 bileşiği elde edildiğine göre hangi gazdan kaç gram artar?
Verilen kütle oranlarına göre, N2 ve O2 gazları arasındaki oluşan N2O3 bileşiğinin moleküler oranı 7 moL N2 için 12 moL O2 olarak bulunur. Bu moleküler oranı kullanarak, bu gazlardan başlayarak en fazla kaç gram N2O3 bileşiğinin oluşturulabileceğini hesaplayabiliriz.
Önce N2 ve O2 gazlarının mol kütlesini hesaplayalım:
- N2 gazının mol kütlesi = 28 g/mol
- O2 gazının mol kütlesi = 32 g/mol
Verilen kütle oranlarına göre, 7 gram N2 için 12 gram O2 gereklidir. Şimdi 7 gram N2'den daha azını kullanarak bir hesaplama yapalım.
Örneğin, 7 gram N2 ve 12 gram O2 kullanırsak, oluşan N2O3 bileşiğinin molar kütlesi şu şekilde hesaplanır:
(7 g N2) / (28 g/mol N2) = 0.25 mol N2 (12 g O2) / (32 g/mol O2) = 0.375 mol O2
Ancak moleküler oran 7 moL N2 için 12 moL O2 olduğundan, N2 O2 oranına göre daha fazla O2 kullanmamız gerekiyor. Bu nedenle, N2'yi tükenmeyecek şekilde sınırlayalım ve O2'nin ne kadar fazla olduğunu hesaplayalım:
N2 miktarı (mol) = 0.25 mol O2 miktarı (mol) = (0.25 mol N2) x (12 mol O2 / 7 mol N2) = 0.42857 mol O2 (yaklaşık olarak)
Şimdi, O2 gazının kullanılmayan miktarını hesaplayalım:
Başlangıçta kullanılan O2 miktarı (12 g) - Kullanılan O2 miktarı (0.42857 mol O2 x 32 g/mol O2) = 12 g - 13.71 g = -1.71 g
Sonuç negatif olduğu için, 7 gram N2 kullanarak 12 gram O2'nin tüketilmesi gerekiyorsa, O2 gazından 1.71 gram artar.