10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 75–76 Cevapları
Soru 1 - Ostwald (Osvalt) süreciyle nitrik asit üretimi için aşağıdaki adımlar gerçekleştirilir:
a) 0,4 mol HNO₃ elde etmek için tepkimeye kaç g NH₃ ile başlanmalıdır?
Tepkime:
4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O
2NO + O₂ → 2NO₂
3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO
Genelleştirilmiş denklem:
12NH₃ + 21O₂ → 8HNO₃ + 4NO + 18H₂O
8 mol HNO₃ elde etmek için 12 mol NH₃ gerekir.
0,4 mol HNO₃ elde etmek için:
(12 × 0,4) / 8 = 0,6 mol NH₃ gerekir.
NH₃’nin mol kütlesi = 17 g/mol
m = 0,6 × 17 = 10,2 g NH₃
Cevap: 10,2 g NH₃ gerekir.
b) 3,01×10²³ tane NO gazı elde edildikten sonra kaç mol HNO₃ elde edilir?
1 mol NO = 6,02×10²³ tane
3,01×10²³ tane NO → 0,5 mol NO
12 mol NO oluştuğunda 8 mol HNO₃ oluşur.
0,5 mol NO için:
(8 × 0,5) / 12 = 0,33 mol HNO₃
Cevap: 0,33 mol HNO₃ elde edilir.
c) İşlem süresince toplam 60 mol hava kullanıldığına göre kaç g HNO₃ elde edilmiştir?
Havanın yaklaşık %20’si oksijen olduğundan:
60 mol havada 12 mol O₂ bulunur.
21 mol O₂ → 8 mol HNO₃
12 mol O₂ → (8×12)/21 = 4,57 mol HNO₃
M(HNO₃) = 1 + 14 + 3×16 = 63 g/mol
m = 4,57 × 63 = 288 g HNO₃
Cevap: 288 g HNO₃ elde edilir.
Soru 2 - Hidrazin (N₂H₄) ile diazot monoksit (N₂O) karışımı roketlerde yakıt olarak kullanılır.
a) Tepkime denklemi:
2N₂H₄ + N₂O → 3N₂ + 4H₂O
b) 138 g N₂O ile 128 g N₂H₄ tepkimesinden tam verimle elde edilen azot gazı kaç g’dır?
M(N₂O) = 92 g/mol, M(N₂H₄) = 32 g/mol
n(N₂O) = 138 / 92 = 1,5 mol
n(N₂H₄) = 128 / 32 = 4 mol
Oran: 1 mol N₂O ↔ 2 mol N₂H₄
1,5 mol N₂O ↔ 3 mol N₂H₄ (tepkimeye girer)
Tepkimeye 4 mol N₂H₄ verildiği için N₂O sınırlayıcıdır.
1 mol N₂O → 3 mol N₂
1,5 mol N₂O → 4,5 mol N₂
m = 4,5 × 28 = 126 g N₂
Cevap: 126 g azot gazı elde edilir.
Soru 3 - Kalsiyum karbürden (CaC₂) asetilen gazı (C₂H₂) elde edilmesi:
CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂
0,4 mol CaC₂ ve 18 g su (1 mol H₂O = 18 g) kullanılmış, 5,2 g C₂H₂ (M=26 g/mol, n=0,2 mol) elde edilmiştir.
Teorik olarak 0,4 mol CaC₂ → 0,4 mol C₂H₂ elde edilmeliydi.
%Verim = (0,2 / 0,4) × 100 = %50
Cevap: Tepkimenin verimi %50’dir.
Soru 4 - Magnezyum elementi nitrik asitle tepkimeye girmiştir:
Mg + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂
111 g Mg(NO₃)₂ elde edilmiştir.
M(Mg(NO₃)₂) = 148 g/mol
n = 111 / 148 = 0,75 mol Mg(NO₃)₂
a) 1 mol Mg(NO₃)₂ elde edilirken 1 mol Mg kullanılır.
0,75 mol Mg(NO₃)₂ → 0,75 mol Mg
m = 0,75 × 24 = 18 g Mg
b) 1 mol Mg(NO₃)₂ için 2 mol HNO₃ gerekir.
0,75 mol Mg(NO₃)₂ → 1,5 mol HNO₃
Cevap: 18 g Mg harcanmış, 1,5 mol HNO₃ kullanılmıştır.
Soru 5 - Yüksek saflıktaki silisyum elde edilmesi:
SiO₂ + 2C → Si + 2CO
a) 11,2 g Si elde etmek için kaç mol SiO₂ harcanmalıdır?
M(Si) = 28 g/mol
n(Si) = 11,2 / 28 = 0,4 mol Si
Oran: 1 mol Si ↔ 1 mol SiO₂ → 0,4 mol SiO₂
Cevap: 0,4 mol SiO₂ harcanır.
b) 0,3 mol CO gazı elde etmek için kaç tane C atomu gerekir?
2 mol CO ↔ 2 mol C → 1 mol CO ↔ 1 mol C
0,3 mol CO ↔ 0,3 mol C
Tanecik sayısı = 0,3 × 6,02×10²³ = 1,806×10²³ atom
Cevap: 1,806×10²³ tane karbon atomu gerekir.
Özet Tablo
Soru | İşlem | Sonuç |
---|---|---|
1a | 0,4 mol HNO₃ için | 10,2 g NH₃ |
1b | 3,01×10²³ NO için | 0,33 mol HNO₃ |
1c | 60 mol hava | 288 g HNO₃ |
2b | N₂O + N₂H₄ tepkimesi | 126 g N₂ |
3 | CaC₂ verimi | %50 |
4a | Mg miktarı | 18 g |
4b | HNO₃ miktarı | 1,5 mol |
5a | SiO₂ miktarı | 0,4 mol |
5b | C atomu sayısı | 1,806×10²³ |