Examkin

Soru

Zorluk: ZorKimyasal Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi

Laboratuvarda gerçekleştirilen iki basamaklı bir sentez sürecinde aşağıdaki kimyasal tepkimeler gerçekleştirilmektedir:

I. tepkime: Al4C3(k)+12 H2O(s)→4 X(k)+3 CH4(g)\text{Al}_4\text{C}_3(k) + 12\,\text{H}_2\text{O}(s) \rightarrow 4\,\text{X}(k) + 3\,\text{CH}_4(g)
II. tepkime: 2 X(k)+3 H2SO4(suda)→Y(suda)+6 H2O(s)2\,\text{X}(k) + 3\,\text{H}_2\text{SO}_4(suda) \rightarrow \text{Y}(suda) + 6\,\text{H}_2\text{O}(s)

En küçük tam sayılarla denkleştirilmiş bu tepkimelerde yer alan X\text{X} ve Y\text{Y} bileşikleri ile ilgili;

I. X\text{X} bileşiğinin bir formül birimindeki toplam atom sayısı 7'dir.
II. Y\text{Y} bileşiğinin sistematik adı alüminyum(III) sülfattır.
III. Eşit miktarda alüminyum içeren X\text{X} ve Y\text{Y} numunelerinden Y\text{Y}'nin kütlesi daha fazladır.

yargılarından hangileri doğrudur?
(Atom kütleleri: H=1 g/mol\text{H} = 1\text{ g/mol}, O=16 g/mol\text{O} = 16\text{ g/mol}, Al=27 g/mol\text{Al} = 27\text{ g/mol}, S=32 g/mol\text{S} = 32\text{ g/mol})

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IIICevap
  4. D
    II ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

I ve III ifadeleri doğrudur. X bileşiği alüminyum hidroksit, Y bileşiği ise alüminyum sülfattır. Alüminyum bileşiklerinde yalnızca +3 değerlik aldığı için sistematik adında Roma rakamı kullanılmaz.
Doğru yanıt olan seçenek, birinci tepkimenin denkleştirilmesiyle elde edilen Al(OH)3\text{Al(OH)}_3 bileşiğindeki toplam atom sayısını (7) doğru belirler. Ayrıca, ikinci tepkimeden elde edilen Al2(SO4)3\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 bileşiği ile eşit miktarda alüminyum içeren numunelerin kütlesel kıyaslamasında sülfat kökünün kütlece katkısından ötürü alüminyum sülfatın daha ağır olduğunu doğru ifade eder. Alüminyum sabit değerlikli olduğundan sistematik adında Roma rakamı bulunmaz.

Adım Adım Çözüm

1
I. tepkimeyi kütle ve atom korunumu yasalarına göre en küçük tam sayılarla denkleştirerek X bileşiğinin formülünü belirlemek.
Alüminyum karbürün suyla tepkimesinde girenlerde 4 adet alüminyum ve 3 adet karbon atomu bulunur. Ürünlerdeki 3 adet metan molekülünde karbonlar korunmuştur. 12 adet su molekülünden gelen 24 adet hidrojen atomunun 12 adedi metan gazındadır; kalan 12 adet hidrojen ve 12 adet oksijen atomu, girenlerdeki 4 adet alüminyum atomu ile birleşerek X bileşiğini oluşturur. Buradan 4 mol X bileşiğinin formülü 4 Al(OH)34\,\text{Al(OH)}_3 yani X bileşiği Al(OH)3\text{Al(OH)}_3 olarak bulunur.
Sentez sürecindeki ilk ara ürünü belirleyerek sonraki basamaklarda kullanmak.
2
Bulunan X bileşiğini II. tepkimeye yerleştirip denkleştirerek Y bileşiğinin kimyasal formülünü belirlemek.
Denklem 2 Al(OH)3(k)+3 H2SO4(suda)→Y(suda)+6 H2O(s)2\,\text{Al(OH)}_3(k) + 3\,\text{H}_2\text{SO}_4(suda) \rightarrow \text{Y}(suda) + 6\,\text{H}_2\text{O}(s) halini alır. Girenlerdeki hidrojen ve oksijen atomları ürünlerdeki 6 adet su molekülünde tamamen korunmuştur. Geriye kalan 2 adet alüminyum atomu ve 3 adet sülfat grubu birleşerek Y bileşiğini oluşturmalıdır. Buradan Y bileşiğinin formülü Al2(SO4)3\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 olarak belirlenir.
İkinci basamaktaki ana ürünü belirleyerek öncüllerdeki yargıları test etmek.
3
Elde edilen X ve Y bileşiklerinin formüllerine göre öncülleri sırasıyla analiz etmek.
I. öncül: Al(OH)3\text{Al(OH)}_3 formülünde 1+3+3=71 + 3 + 3 = 7 atom bulunur, doğrudur. II. öncül: Al2(SO4)3\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 bileşiğinin sistematik adı 'alüminyum sülfat' olup, alüminyum değişken değerlikli olmadığından Roma rakamı içermez, yanlıştır. III. öncül: Eşit miktarda (2 mol) alüminyum içermesi için 2 mol Al(OH)3\text{Al(OH)}_3 (156 g156\text{ g}) ve 1 mol Al2(SO4)3\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 (342 g342\text{ g}) alınmalıdır. Kütlesi büyük olan Y bileşiğidir, doğrudur.
Soruda sorulan yargıların doğruluk durumunu kanıtlamak.

Anahtar Kavram

Kimyasal tepkime denkleştirme prensipleri yardımıyla bilinmeyen ara ürün ve ana ürünlerin formüllerini bulma ve bu formüller üzerinden adlandırma ile kütle ilişkilerini analiz etme.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Kimyasal Tepkime Denklemlerinin Denkleştirilmesi