Soru

Zorluk: ZorKatlı Oranlar Kanunu

Kimyanın temel kanunlarından biri olan Katlı Oranlar Kanunu'na göre, iki element birden fazla bileşik oluşturuyorsa, elementlerden birinin sabit miktarı ile birleşen diğer elementin değişen miktarları arasında basit ve tam sayılarla ifade edilen bir oran vard��r. Aşağıda bu kanunla ilgili bazı kimyasal senaryolar ve bu senaryolar sonucunda elde edilen oranlar verilmiştir. Sol sütundaki durumlar��, sağ sütundaki doğru oranlarla eşleştiriniz.

  • XX ve YY elementlerinden oluşan iki bileşikten birincisinde kütlece %40\%40 XX, ikincisinde kütlece %50\%50 YY bulunmaktadır. Birinci bileşiğin formülü XY3XY_3 ise, e��it miktarda XX ile birleşen ikinci bileşikteki YY kütlesinin birinci bileşikteki YY kütlesine oranı (Y2Y1\frac{Y_2}{Y_1})23\frac{2}{3}
  • X2Y3X_2Y_3 bileşiğinde kütlece birleşme oranı mXmY=73\frac{m_X}{m_Y} = \frac{7}{3}'tür. XX ve YY elementleri arasında oluşan diğer bir bileşiğin formülü XY2XY_2 olduğuna göre, eşit miktarda YY ile birleşen birinci bileşikteki XX kütlesinin ikinci bileşikteki XX kütlesine oranı (X1X2\frac{X_1}{X_2})43\frac{4}{3}
  • AA ve BB elementlerinden oluşan iki farklı bileşikten birincisinde 3 g A3\text{ g } A ile 8 g B8\text{ g } B, ikincisinde ise 6 g A6\text{ g } A ile 9 g B9\text{ g } B birleşmiştir. Eşit miktarda AA ile birleşen birinci bileşikteki BB kütlesinin ikinci bileşikteki BB kütlesine oranı (B1B2\frac{B_1}{B_2})169\frac{16}{9}
  • N2ON_2O bileşiği ile katlı oran gösteren ve aynı miktar azot (NN) ile birleşen oksijen (OO) kütleleri oranı (I. biles¸ikII. biles¸ik\frac{\text{I. bileşik}}{\text{II. bileşik}}) 14\frac{1}{4} olan azot oksit bileşiğindeki azot kütlesinin oksijen kütlesine oranı (mNmO\frac{m_N}{m_O}) (N:14N: 14, O:16O: 16)716\frac{7}{16}

Cevap

Birinci durum iki bölü üç oranıyla, ikinci durum dört bölü üç oranıyla, üçüncü durum on altı bölü dokuz oranıyla ve dördüncü durum yedi bölü on altı oranıyla eşleşir.
Sol sütundaki kimyasal durumlar için gerçekleştirilen işlemler sonucunda elde edilen kütle ve atom sayıları oranları, sağ sütundaki matematiksel kesirlerle sırasıyla birebir eşleşmektedir.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci durum için kütle oranlarını ve katlı oranı belirleme
Birinci bileşik için mX/mY=40/60=2/3m_X/m_Y = 40/60 = 2/3, ikinci bileşik için mX/mY=50/50=2/2m_X/m_Y = 50/50 = 2/2 bulunur. Eşit miktarda X (2 g) alındığında birinci bileşikte 3 g Y, ikinci bileşikte 2 g Y bulunur. Buradan oran Y2/Y1=2/3Y_2/Y_1 = 2/3 elde edilir.
Elementlerden birinin miktarı sabit tutulduğunda diğer elementin kütleleri arasındaki oran katlı oranı verir.
2
İkinci durum için formüller üzerinden katlı oranı bulma
Formüller X2Y3X_2Y_3 ve XY2XY_2 şeklindedir. Eşit miktarda Y için Y atom sayıları 6'da eşitlenir: X4Y6X_4Y_6 ve X3Y6X_3Y_6. Eşit miktardaki Y ile birleşen X atom sayılarının oranı X1/X2=4/3X_1/X_2 = 4/3 olarak hesaplanır.
Formüllerdeki atom sayılarının oranı, kütlece katlı oran değerine doğrudan eşittir.
3
Üçüncü durum için kütle verilerinden katlı oran hesaplama
Birinci bileşikte 3 g A ve 8 g B, ikinci bileşikte 6 g A ve 9 g B bulunmaktadır. A kütlelerini 6 g'da eşitlemek için birinci bileşikteki kütleler 2 ile çarpılarak 16 g B elde edilir. Eşit A için B kütlelerinin oranı B1/B2=16/9B_1/B_2 = 16/9 olur.
Katlı oran tanımı gereği, bir elementin sabit kütlesine karşılık gelen diğer elementin kütleleri oranlanır.
4
Dördüncü durum için bilinmeyen bileşiğin formülünü ve kütle oranını bulma
N2ON_2O bileşiği ile aynı miktar azot (2 N) içeren ve oksijen oranları 1/4 olan bileşiğin formülü N2O4N_2O_4 olarak belirlenir. Bu bileşikteki azot kütlesinin oksijen kütlesine oranı mN/mO=(2×14)/(4×16)=28/64=7/16m_N/m_O = (2 \times 14) / (4 \times 16) = 28/64 = 7/16 bulunur.
Katlı oran yardımıyla formül belirlendikten sonra elementlerin mol kütleleri kullanılarak kütlece birleşme oranı hesaplanır.

Anahtar Kavram

İki element arasında birden fazla bileşik oluştuğunda, elementlerden birinin sabit miktarı ile birleşen diğer elementin kütleleri arasında basit ve tam sayılarla ifade edilen katlı bir oran bulunur.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla