Azot gazı (N2) ile hidrojen gazından (H2), amonyak (NH3) elde edilme tepkimesi şöyledir:
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
Buna göre, 28 gram N2 ile 6 gram H2 nin tamamen tepkimesinden kaç gram NH3 elde edilebilir?
A) 2 B) 6 C) 20 D) 22 E) 34
Çözüm
SORU 1
20 gram kalsiyum (Ca) elementi, oksijen (O2) elementi ile tepkimeye girdiğinde en fazla 28 gram kalsiyum oksit (CaO) oluşmaktadır.
Buna göre, tepkimede kaç gram oksijen kullanılmıştır?
A) 4 B) 8 C) 16 D) 20 E) 48
ÇÖZÜM
SORU 2
Aşağıdaki tepkimelerde, tepkimeye giren ve çıkan maddelerin kütleleri arasındaki ilişki incelendiğinde hangi-sinin Kütlenin Korunumu Kanunu gereğince gerçekleşmesi mümkün değildir?
A) 2,8 gram demir ve 1,6 gram kükürdün tepkimesinden 4,4 gram demir (II) sülfür oluşması B) 16 gram oksijen ile 2 gram hidrojenden 18 gram su oluşması
C) 9,5 gram magnezyum klorürün elektrolizinden 7,1 gram klor ve 2,4 gram magnezyum elde edilmesi D) 32 gram kükürdün 48 gram oksijenle yakılmasından 100 gram kükürttrioksit oluşması
E) 16 gram metan gazının 64 gram oksijenle yakılmasından 44 gram karbondioksit ve 36 gram su oluşması ÇÖZÜM
SORU 3
Kireç taşı yüksek sıcaklıkta ısıtıldığında şu denkleme göre sönmemiş kireç ve karbondioksite ayrışır.
CaCO3(k) → CaO(k) + CO2(g)
Saf olmayan 125 kg kireç taşı ısıtıldığında 56 kg CaO ve 44 kg CO2 oluşuyor.
Buna göre kireç taşının saflık yüzdesi kaçtır?
A) 20 B) 40 C) 50 D) 60 E) 80
ÇÖZÜM
Sabit Oranlar Kanunu
Fransız Kimyacı Proust (Prus) tarafından ortaya atılmıştır. Bir bileşik, hangi kimyasal yolla elde edilirse edilsin o bileşik içindeki elementlerin kütlece birleşme oranı hiç bir zaman değişmez.
Bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır.
Örneğin demir(II) sülfür(FeS) bileşiği, demir(Fe) ve kükürt(S) elementlerinden oluşmuştur.
Bu bileşikte demirin kütlesinin kükürdün kütlesine oranı daima sabit ve 7/4 tür.
Deney no 1 2 3
7 gram 14 gram 21 gram
Fe ++ S FeS
4 gram 8 gram 12 gram
11 gram 22 gram 33 gram
Yukarıdaki deneylerden görüldüğü gibi FeS bileşiği oluşurken Demir ile Kükürt arasındaki birleşme oranı daima sabit ve 7/4 tür.
Her deney kontrol edildiğinde tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamının, tepkime sonunda oluşan maddelerin kütleleri toplamına eşit olduğu görülür. Böylece kütlenin korunumu yasasının doğruluğu da ispatlanmış olur.
Dalton Atom Teorisinin Sabit Oranlar Kanununu Açıklaması
Bileşikler, farklı elementlerin atomlarının basit tamsayılarla birleşmesinden oluşuyorsa atom sayısı ne kadar artarsa artsın bileşikteki elementlerin atom (dolayısıyla kütle) oranı değişmeyecektir.
Rehber Soru
Sabit oranlar kanununa göre, su (H2O) oluşurken 1 gram H, 8 gram O ile birleşir.
Buna göre, 36 gram suda kaç gram H ve O bulunur?
H O
–––––– ––––––
A) 4 32
B) 2 34
C) 6 30
D) 32 4
E) 9 27
Çözüm
SORU 4
Belli bir miktar X e, azar azar Y eklendiğinde, X + Y → XY tepkimesiyle XY oluşmaktadır. Tepkimeyle ilgili değişim grafiği şekilde verilmiştir.
Bu grafiğe göre, tepkimeyle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır?
A) X in tamamı bittiğinde, harcanan Y miktarı 4 gram olur.
B) Y den toplam 6 gram eklendiğinde, 2 gramı artar.
C) En fazla 11 gram XY oluşur.
D) Başlangıçta 7 gram X vardır.
E) XY bileşiğinde X/Y oranı kütlece 4/7 dir.
Oluflan XY (gram)
Kükürtdioksit (SO2) bileşiğinde kütlece sabit oran m
Yalnız X ve Y elementlerinin birleşmesinden, değişik XmYn bileşikleri oluşmaktadır.
Oluşan XmYn bileşiklerinden herbirinin miktarının harcanan X miktarına göre grafikleri seçeneklerde verilmiştir.
Hangi grafiğin ait olduğu bileşik kütlece en yüksek oranda Y içerir?
I. bilefli¤in
X ile Y arasındaki bileşikte X in kütlesi (mX) ile bileşiğin kütlesi (mbileşik) arasındaki ilişki grafikteki gibidir.
Buna göre, bu bileşikte X in kütlece yüzdesi kaçtır?
mX (gram)
mbileflik (gram) 25
9
A) 18 B) 24 C) 36 D) 45 E) 64
ÇÖZÜM
etkinlik – 1
Deney sorular›
1. Is›tmadan önceki maddelerin kütleleri toplam› ile ›s›tmadan sonraki kütleleri eflit midir?
2. Gözlenen de¤ifliklikler sona erince demir ve kükürt tozlar›ndan artma olur mu?
3. Tepkimeye giren mFe / mS oran› kaçt›r?
4. Oluflan madde m›knat›s taraf›ndan çekildi mi?
5. Bu deneyle hangi kimyasal yasalar›n do¤ruland›¤›n› düflünürsünüz?
Konu Kütlenin Korunumu ve Sabit Oranlar Kanunu
Kazan›mlar
1. Kimyasal olaylarda kütlenin korunumu kanununu aç›klar 2. Bilefliklerde sabit oranlar kanununu aç›klar
Deneyde kullan›lacak araç – gereçler
– Demir tozu – Kükürt tozu
– Bunzen beki veya ispirto oca¤›
Deneyin yap›l›fl›
S›n›ftaki ö¤renciler 4 - 5 gruba ayr›l›r. Gruptaki ö¤rencilere afla¤›da belirtilen miktarda demir tozu (Fe) ve kükürt (S) tartarak deneye bafllamalar› belirtilir.
1. grup: 7 g demir tozu, 4 g kükürt 2. grup: 14 g demir tozu, 8 g kükürt 3. grup: 21 g demir tozu, 12 g kükürt 4. grup: 28 g demir tozu, 16 g kükürt
Demir ve kükürt tozlar›n›n m›knat›s taraf›ndan çekilip çekilmedi¤i kontrol edilir.
Demir ve kükürt tozlar› deney tüpüne konulur ve tüple birlikte tart›l›r. Bulunan de¤er not edilir.
Tüpteki demir ve kükürt tozlar› cam bir çubukla kar›flt›r›l›p ›s›t›l›r.
Is›tma süresince tüpte oluflan de¤ifliklikler gözlenir.
Oluflan madde tüple birlikte tekrar tart›l›r. Bulunan de¤er not edilir.
Cam tüp k›r›l›p içindeki madde saat cam›na al›n›r. Bu maddenin m›knat›s taraf›ndan çekilip çekilmedi¤i kontrol edilir.
Tüpteki de¤iflim bitince ›s›tma ifllemi sona erdirilip tüp so¤umaya b›rak›l›yor.
– Deney tüpü – Tart› tak›m›
– Eflit kollu terazi
– Saat cam›
– M›knat›s
Dalton Atom Teorisi ve Katlı Oranlar Kanunu
Dalton atom teorisini ortaya attıktan sonra teorisinin başarısını göstermek için iki element arasında birden fazla bileşik oluşmasının nedenini açıklamaya yoğunlaşmıştır.
Hiç bir deney yapmadan sadece düşünsel olarak “Eğer iki element aralarında birden fazla bileşik oluşturuyorsa bu elementlerden herhangi birinin sabit miktarıyla birleşen diğer elementin kütleleri arasında tamsayılarla ifade edilebilen bir oran vardır.” genellemesine ulaşmıştır.
Farklı koşullarda iki element değişik oranlarda birleşerek farklı bileşikler oluşturulabilir. Bu bileşiklerdeki elementlerden birinin miktarı sabit tutulduğunda, diğer elementin kütleleri arasında basit bir oran vardır.
Örneğin karbon (C) ve oksijen (O) elementlerinden karbonmonoksit (CO) ve karbondioksit (CO2)bileşikleri oluşur.
3 g karbon 4 g oksijenle birleşerek 7 g karbonmonoksit, 3 g karbon 8 g oksijenle birleşerek 11 g karbondioksit oluşur.
Bu bileşiklerde aynı miktar karbon ile birleşen oksijen kütleleri arasındaki oran 8 4
2
=1 dir.
Bilefli¤in ad› Bileflikteki elementlerin kütleleri Katl› Oran 32
56 g demir, 32 g oksijen 56 g demir, 48 g oksijen 55 g mangan, 16 g oksijen 55 g mangan, 32 g oksijen 31 g fosfor, 57 g flor 31 g fosfor, 95 g flor
Bazı bileşiklerdeki katlı oranlar verilmiştir.
Katlı oranlar kanunu, gerçekte denel verilerden çıkılarak elde edilmemiştir. Aksine Dalton, kendi atom teorisinden yola çıkarak bu kanunu tahmin etmiştir.