Examkin

Soru

Zorluk: OrtaTepkime Verimi ve Saflık Hesaplamaları

Saflığı bilinmeyen 13,5 g13,5\text{ g}'lık bir alüminyum (AlAl) metali örneği, yeterli miktarda hidroklorik asit (HClHCl) çözeltisi ile tepkimeye girmektedir. Tepkime %75 verimle gerçekleştiğinde normal koşullar altında (NŞA) 10,08 L10,08\text{ L} hacim kaplayan H2H_2 gazı açığa çıkmaktadır.

Tepkime denklemi:
2Al(k)+6HCl(suda)→2AlCl3(suda)+3H2(g)2Al(k) + 6HCl(suda) \rightarrow 2AlCl_3(suda) + 3H_2(g)

olduğuna göre, alüminyum örneğinin saflık yüzdesi aşağıdakilerden hangisidir? (Al = 27 g/mol)

  1. A
    %45
  2. B
    %60
  3. C
    %75
  4. %80Cevap
  5. E
    %90

Cevap

Alüminyum örneğinin saflık yüzdesi %80'dir.
Tepkimede normal koşullarda elde edilen 10,08 L hidrojen gazı 0,45 mole karşılık gelir. Tepkime %75 verimle gerçekleştiğinden, teorik olarak oluşması gereken hidrojen gazı 0,6 moldür. Denklem katsayılarına göre 3 mol hidrojen gazı oluşması için 2 mol alüminyum gerektiğinden, 0,6 mol hidrojen gazı için 0,4 mol alüminyum tepkimeye girmiştir. 0,4 mol alüminyum 10,8 gramdır. 13,5 gramlık örneğin 10,8 gramı saf alüminyum olduğundan örneğin saflık yüzdesi %80 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Açığa çıkan H2H_2 gazının normal koşullardaki (NŞA) hacminden mol sayısını hesaplamak.
n(H2)=10,08 L22,4 L/mol=0,45 moln(H_2) = \frac{10,08\text{ L}}{22,4\text{ L/mol}} = 0,45\text{ mol}
Normal koşullarda 1 mol ideal gaz 22,4 L hacim kaplar.
2
Tepkime %75 verimle gerçekleştiğinden teorik (kuramsal) olarak oluşması gereken H2H_2 gazı mol sayısını hesaplamak.
nteorik(H2)=0,45 mol0,75=0,6 moln_{\text{teorik}}(H_2) = \frac{0,45\text{ mol}}{0,75} = 0,6\text{ mol}
%75 verimle 0,45 mol gaz elde ediliyorsa, %100 verimle 0,6 mol gaz elde edilmelidir.
3
Tepkime katsayıların�� kullanarak reaksiyona girmesi gereken saf AlAl metalinin mol sayısını belirlemek.
2 mol Al2\text{ mol } Al harcandığında 3 mol H23\text{ mol } H_2 oluştuğuna göre, 0,6 mol H20,6\text{ mol } H_2 oluşması için harcanan saf AlAl miktarı n(Al)=0,6×23=0,4 moln(Al) = 0,6 \times \frac{2}{3} = 0,4\text{ mol} olarak bulunur.
Reaksiyondaki maddelerin mol oranları denkleştirilmiş tepkime katsayılarına bağlıdır.
4
Reaksiyona giren saf AlAl metalinin kütlesini hesaplamak.
m(Al)=0,4 mol×27 g/mol=10,8 gm(Al) = 0,4\text{ mol} \times 27\text{ g/mol} = 10,8\text{ g}
Saf madde kütlesi, mol sayısı ile mol kütlesinin çarpılmasıyla bulunur (m=n×MAm = n \times M_A).
5
Saf AlAl kütlesini toplam örnek kütlesine oranlayarak saflık yüzdesini bulmak.
Saflık %=10,8 g13,5 g×100=%80\text{Saflık \%} = \frac{10,8\text{ g}}{13,5\text{ g}} \times 100 = \%80
Saflık yüzdesi, saf maddenin kütlesinin toplam örnek kütlesine oranının yüzde ifadesidir.

Anahtar Kavram

Tepkime verimi ve saflık yüzdesi hesaplamalarında sınırlayıcı bileşen ve tepkime katsayılarının doğru kullanımı.
Bu soruyu puanla

Konular

Tepkime Verimi ve Saflık Hesaplamaları

Bu konudan daha fazla soru