İçeriğe geç
dershanede

Influencer ortaklığı

Takipçilerine indirim, sana kazanç

Yükleniyor…

10. Sınıf Kimya · Etkileşim

Kimyasal (Stokiyometrik) Hesaplamalar

  • stokiyometri
  • mol oranı
  • sınırlayıcı bileşen
  • artanlı tepkime
  • teorik verim
  • yüzde verim

Stokiyometrik hesaplamalar nasıl yapılır?

Stokiyometrik hesaplamalar, denkleştirilmiş bir tepkime denklemindeki katsayıların gösterdiği mol oranı kullanılarak bir maddenin miktarından diğer maddelerin miktarını bulma işlemidir. N2 + 3H2 → 2NH3 tepkimesinde mol oranı 1 : 3 : 2'dir. Hesapta önce verilen kütle mole çevrilir, katsayılarla istenen maddenin mol sayısı bulunur, sonra bu değer kütleye ya da tanecik sayısına dönüştürülür. Örneğin 6 g H2, yani 3 mol hidrojenden 2 mol, yani 34 g NH3 elde edilir. Tepkenlerden biri önce tükenirse tepkime artanlı olur; önce biten maddeye sınırlayıcı bileşen denir ve oluşan ürün miktarını o belirler. Yüzde verim, gerçek verimin teorik verime oranının 100 ile çarpımıdır; teorik 36 g yerine 27 g ürün elde edilirse verim %75 olur. Sınırlayıcı bileşen kütlelere bakılarak değil, her maddenin mol sayısı kendi katsayısına bölünerek bulunur. İlaç, gübre ve çelik üretimi bu hesaplara dayanır.

Kimyasal (Stokiyometrik) Hesaplamalar: konu anlatımı ve özeti

Denkleştirilmiş bir denklem, tepkimeye giren ve oluşan maddelerin miktarları arasındaki sabit oranı gösterir. Bu oranlarla bir maddenin miktarından diğerlerinin miktarını hesaplamaya stokiyometri denir; ilaç, gübre ve çelik üretimi bu hesaplara dayanır.

  • Denklemdeki katsayılar mol oranını verir: N2 + 3H2 → 2NH3 tepkimesinde oran 1 : 3 : 2'dir.
  • Hesap sırası: verilen kütleyi mole çevir (n = m / MA), katsayılarla istenen maddenin molünü bul, sonra kütleye ya da tanecik sayısına çevir.
  • Örnek: 6 g H2 = 3 mol. 3 mol H2'den 2 mol NH3 oluşur; NH3 = 14 + 3 = 17 g/mol olduğundan 2 · 17 = 34 g NH3 elde edilir (28 g N2 + 6 g H2 = 34 g, kütle korunur).
  • Tepkenlerden biri önce tükenirse tepkime artanlı olur; önce biten maddeye sınırlayıcı bileşen denir ve oluşan ürün miktarını o belirler.
  • Örnek: 2H2 + O2 → 2H2O tepkimesinde 2 mol H2 ile 2 mol O2 alınırsa H2 sınırlayıcıdır; 1 mol O2 artar, 2 mol (36 g) su oluşur.
  • Yüzde verim = (gerçek verim / teorik verim) · 100. Teorik 36 g yerine 27 g ürün elde edilirse verim %75 olur.

Unutma: Sınırlayıcı bileşeni bulurken kütleleri değil, her maddenin mol sayısını kendi katsayısına bölerek karşılaştır; en küçük sonuç sınırlayıcıyı gösterir.

Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:

Önce temeli pekiştir

Stokiyometri hesaplarını tek bir köprüden geçerek yaparsın: Her zaman mol üzerinden git.

  1. Denklemi denkleştir ve katsayıları mol oranı olarak oku: 2H₂ + O₂ → 2H₂O ise oran 2 : 1 : 2'dir.
  2. Verilen miktarı mole çevir: 8 g O₂ = 8 / 32 = 0,25 mol.
  3. Oranla istenen maddenin molünü bul: 1 mol O₂'den 2 mol su oluşursa yeterli H₂ ile 0,25 mol O₂'den 0,5 mol su oluşur.
  4. İstenen birime çevir: 0,5 · 18 = 9 g su.

Günlük hayattan: Bir tarifte 2 yumurta + 1 bardak süt → 1 kek ise ve elinde 6 yumurta ile 2 bardak süt varsa en fazla 2 kek yapabilirsin. Süt önce biter, 2 yumurta artar; burada süt sınırlayıcı bileşendir.

Sık yapılan hata: Katsayıları kütle oranı sanmak. Doğrusu: Katsayılar mol oranıdır. 2H₂ + O₂ denkleminde 2 g H₂ ile 1 g O₂ değil, 4 g H₂ ile 32 g O₂ tepkimeye girer.

Derinleş

Bir ilaç fabrikasında aynı etken madde iki farklı yolla üretilebiliyor. Birinci yolun yüzde verimi yüksek ama çok sayıda yan ürün oluşuyor; ikinci yolun verimi biraz daha düşük, yan ürünü ise neredeyse yok. Fabrikanın yöneticisi olsaydın hangi yolu seçerdin? Ham madde maliyeti, atıkların zararsız hâle getirilmesi ve çevreye etkiyi karşılaştıran bir tablo hazırla. Karar verirken yalnızca kâra mı, yoksa başka ölçütlere de mi bakılmalı? Görüşünü gerekçelendir.

Öğrenme çıktıları

Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.

  • KİM.10.1.7Kimyasal tepkimelerde stokiyometrik ilişkilere yönelik tümdengelimsel akıl yürütebilme

    • a) Denkleştirilmiş kimyasal tepkimelerde tepken ve ürünlerin katsayıları ile mol sayıları arasındaki ilişkileri belirler.
    • b) Denkleştirilmiş kimyasal tepkimelerde tepken ve ürünler arasındaki stokiyometrik ilişkileri kurar.
    • c) Denkleştirilmiş kimyasal tepkimelerde tepken ve ürünler arasındaki stokiyometrik ilişkilere yönelik çıkarım yapar.

Sorular

Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.

Kolaydan Zora: 3 adımda çalışKonu testini çöz

  1. Kolay

    1Bir okul laboratuvarında yapılan deneyde, hesaplamalara göre 50 g ürün oluşması bekleniyor. Ürün süzülüp kurutulduktan sonra tartıldığında 40 g geldiği görülüyor; bir kısmı süzgeç kâğıdında kalmıştır. Tepkimenin yüzde verimi kaçtır?

    • A) %20
    • B) %60
    • C) %75
    • D) %80
    • E) %125
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) %80

    Yüzde verim = (gerçek verim / teorik verim) · 100 = (40 / 50) · 100 = %80. Kesri ters kurup %125 bulan öğrenci, verimin %100'ü aşamayacağını gözden kaçırmıştır.

  2. Kolay

    2Bir pastanede bir kek için 2 yumurta ve 1 su bardağı un kullanılıyor. Tezgâhta 10 yumurta ve 3 su bardağı un var; pastacı 3 kek yaptıktan sonra unun bittiğini, 4 yumurtanın arttığını görüyor. Bu durum bir kimyasal tepkimeye benzetilirse un, tepkimedeki hangi maddeye karşılık gelir?

    • A) Önce tükenen ve ürün miktarını belirleyen tepken
    • B) Tepkime sonunda kapta artan tepken
    • C) Kütlesi en büyük olan tepken
    • D) Tepkimeyi hızlandırıp değişmeden kalan madde
    • E) Tepkimede oluşan ürünlerden en hafif olanı
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Önce tükenen ve ürün miktarını belirleyen tepken

    Un önce bittiği için kek sayısını o belirlemiştir; tepkimede de önce tükenen ve ürün miktarını belirleyen tepken sınırlayıcı bileşendir. Miktarı az görünen maddenin değil, oranlara göre önce biten maddenin sınırlayıcı olduğuna dikkat edilmelidir; artan yumurtalar artan tepkene karşılık gelir.

  3. Kolay

    3Bir gübre fabrikasında amonyak N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) tepkimesiyle üretiliyor. Yeni işe başlayan bir teknisyen, denklemdeki 1, 3 ve 2 sayılarının maddelerin gram cinsinden miktarlarını gösterdiğini düşünüyor. Denklemdeki katsayılar aslında neyi gösterir?

    • A) Maddelerin mol sayıları arasındaki oranı
    • B) Maddelerin kütleleri arasındaki oranı
    • C) Maddelerin yoğunlukları arasındaki oranı
    • D) Maddelerin mol kütleleri arasındaki oranı
    • E) Moleküllerdeki atom sayıları arasındaki oranı
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Maddelerin mol sayıları arasındaki oranı

    Katsayılar tepkimeye giren ve oluşan maddelerin mol (tanecik) sayıları arasındaki oranı verir: 1 mol N₂ ile 3 mol H₂'den 2 mol NH₃ oluşur. Kütle oranı için mol sayıları mol kütleleriyle çarpılmalıdır; teknisyenin yanılgısı bu iki oranı karıştırmaktır.

  4. Kolay

    4Araba egzozlarındaki katalitik dönüştürücüler zehirli karbon monoksidi karbon dioksite çevirir: 2CO(g) + O₂(g) → 2CO₂(g). Bir test düzeneğinde 4 mol CO'nun tamamının bu tepkimeyle dönüştürülmesi isteniyor. Bunun için en az kaç mol O₂ gerekir?

    • A) 0,5
    • B) 1
    • C) 2
    • D) 4
    • E) 8
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) 2

    Mol oranı CO : O₂ = 2 : 1'dir; 4 mol CO için 4 / 2 = 2 mol O₂ gerekir. Katsayıların oranını ters kuran öğrenci 4 · 2 = 8 mol bulur.

  5. Kolay

    5Doğal gaz ocağında metan CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O tepkimesine göre yanıyor. 1,5 mol metanın tamamen yanması için kaç mol O₂ gerekir?

    • A) 1,5
    • B) 2
    • C) 0,75
    • D) 3
    • E) 4,5
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) 3

    Katsayılara göre 1 mol CH₄ için 2 mol O₂ gerekir; 1,5 mol için 1,5 · 2 = 3 mol O₂ harcanır. 0,75 sonucu oranı ters uygulamaktan doğar.

  6. Kolay

    6Bir tepkimede tepkenlerden biri tamamen tükenirken diğerinden bir miktar artıyor. Tepkimede oluşacak ürün miktarını belirleyen, önce tükenen bu maddeye ne ad verilir?

    • A) Artan bileşen
    • B) Seyirci iyon
    • C) Çökelek
    • D) Teorik verim
    • E) Sınırlayıcı bileşen
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) Sınırlayıcı bileşen

    Önce tükenen ve ürün miktarını belirleyen madde sınırlayıcı bileşendir. Artan madde tepkimeden sonra kapta kalır ve ürün miktarını belirlemez.

  7. Kolay

    7Magnezyum şerit hidroklorik asitle Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ tepkimesine giriyor. Tepkimede 0,6 mol HCl harcandığına göre kaç mol MgCl₂ oluşur?

    • A) 0,6
    • B) 0,3
    • C) 1,2
    • D) 0,2
    • E) 0,9
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) 0,3

    HCl ile MgCl₂'nin katsayıları 2 : 1'dir; 0,6 mol HCl'den 0,3 mol MgCl₂ oluşur. 1,2 sonucu oranı ters kurmaktan gelir.

  8. Kolay

    8Mangal tüplerindeki propan C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O tepkimesine göre yanar. 2 mol propan tamamen yandığında kaç mol CO₂ oluşur?

    • A) 3
    • B) 8
    • C) 10
    • D) 2
    • E) 6
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) 6

    1 mol C₃H₈'den 3 mol CO₂ oluşur; 2 mol propandan 6 mol CO₂ elde edilir. 8 değeri H₂O'nun mol sayısıdır.

  9. Kolay

    9Yüksek fırında demir cevheri Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ tepkimesiyle demire dönüştürülüyor. 0,5 mol Fe₂O₃ tamamen tepkimeye girdiğinde kaç mol demir oluşur?

    • A) 1
    • B) 0,5
    • C) 1,5
    • D) 0,25
    • E) 2
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) 1

    Fe₂O₃ ile Fe'nin katsayıları 1 : 2'dir; 0,5 mol Fe₂O₃'ten 1 mol Fe oluşur. 1,5 değeri CO veya CO₂ katsayısıyla hesap yapmaktan kaynaklanır.

  10. Kolay

    10Bir yakıt hücresinde hidrojen ve oksijen 2H₂ + O₂ → 2H₂O tepkimesine göre su oluşturuyor. 3 mol O₂ tamamen tepkimeye girdiğinde kaç mol su oluşur?

    • A) 3
    • B) 2
    • C) 1,5
    • D) 9
    • E) 6
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) 6

    Denkleme göre 1 mol O₂'den 2 mol H₂O oluşur; 3 mol O₂'den 3 · 2 = 6 mol su elde edilir. 1,5 sonucu oranın ters kurulmasından gelir.

  11. Kolay

    11Bir öğrenci deney tüpüne bir miktar çinko ve yeterli hidroklorik asit koyuyor: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂. Tepkimeye 0,2 mol Zn girdiğine göre kaç mol H₂ gazı oluşur?

    • A) 0,4
    • B) 0,2
    • C) 0,1
    • D) 2
    • E) 0,6
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) 0,2

    Zn ile H₂'nin katsayıları 1 : 1'dir; 0,2 mol Zn'den 0,2 mol H₂ oluşur. 0,4 sonucu HCl'nin katsayısının kullanılmasından gelir.

  12. Kolay

    12Alüminyum yüzeyinde oksit tabakası 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ tepkimesiyle oluşur. 0,8 mol alüminyum tamamen tepkimeye girerse kaç mol Al₂O₃ oluşur?

    • A) 0,8
    • B) 1,6
    • C) 0,6
    • D) 0,4
    • E) 0,2
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) 0,4

    Al ve Al₂O₃ katsayıları 4 : 2, yani 2 : 1 oranındadır; 0,8 mol Al'den 0,4 mol Al₂O₃ oluşur. 0,6 değeri O₂ katsayısıyla karıştırmaktan kaynaklanır.

  13. Kolay

    13Kükürt havada yanarak S + O₂ → SO₂ tepkimesine göre kükürt dioksite dönüşür. 16 g kükürt tamamen yandığında kaç gram SO₂ oluşur? (O = 16, S = 32 g/mol)

    • A) 16
    • B) 64
    • C) 48
    • D) 32
    • E) 8
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) 32

    16 g S 0,5 moldür; denkleme göre 0,5 mol SO₂ oluşur, bu da 0,5 · 64 = 32 g eder. 64 g bir mol SO₂'nin kütlesidir.

  14. Kolay

    14Bir öğrenci, verilen kütlesi bilinen bir tepkenden ne kadar ürün oluşacağını hesaplayacak. Denkleştirilmiş denklem elinde olduğuna göre öğrencinin ilk adımı ne olmalıdır?

    • A) Verilen kütleyi mol sayısına çevirmek
    • B) Ürünün kütlesini tepkenin kütlesine eşitlemek
    • C) Katsayıları kütle oranı olarak kullanmak
    • D) Ürünün mol kütlesini katsayıyla toplamak
    • E) Tepkenin kütlesini Avogadro sayısıyla çarpmak
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Verilen kütleyi mol sayısına çevirmek

    Katsayılar mol oranını verdiği için önce kütle n = m / MA ile mole çevrilir, sonra katsayılarla ürünün molü bulunur. Katsayıları kütle oranı gibi kullanmak yanlış sonuç verir.

  15. Kolay

    15Yaraları temizlemek için kullanılan hidrojen peroksit zamanla 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ tepkimesine göre ayrışır. 4 mol H₂O₂ tamamen ayrıştığında kaç mol O₂ oluşur?

    • A) 4
    • B) 1
    • C) 2
    • D) 8
    • E) 0,5
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) 2

    H₂O₂ ile O₂'nin katsayıları 2 : 1 oranındadır; 4 mol H₂O₂'den 2 mol O₂ oluşur. 8 sonucu oranın ters kurulmasından gelir.

  16. Kolay

    16Bir kimya kulübü deneyinde teorik olarak 20 g ürün elde edilmesi gerekirken tartımda 15 g ürün ölçülüyor. Tepkimenin yüzde verimi kaçtır?

    • A) %25
    • B) %133
    • C) %15
    • D) %75
    • E) %80
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) %75

    Yüzde verim = (gerçek verim / teorik verim) · 100 = 15 / 20 · 100 = %75. Oranı ters kurmak %133 gibi 100'den büyük, anlamsız bir sonuç verir.

  17. Kolay

    17Kimyacı Richter, 1790'lı yıllarda sülfürik asit ile magnezyum oksidin tepkimesini incelerken 1000 g sülfürik asidi nötrleştirmek için yaklaşık 408 g magnezyum oksit gerektiğini hesaplamıştır. Bir tepkimede harcanan maddelerin kütleleri arasındaki oran sabittir. Richter'in verisine göre 250 g sülfürik asidi nötrleştirmek için yaklaşık kaç gram magnezyum oksit gerekir?

    • A) 102 g
    • B) 158 g
    • C) 204 g
    • D) 408 g
    • E) 613 g
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) 102 g

    Tepkimeye giren maddelerin kütleleri arasındaki oran sabittir: 1000 g asit için 408 g oksit gerekiyorsa 250 g asit için 408 · 250 / 1000 = 102 g oksit gerekir. Asit miktarı dörtte birine indiğinden oksit miktarı da dörtte birine iner. 613 g, orantının ters kurulmasıyla (250 · 1000 / 408) bulunan hatalı sonuçtur.

  18. Kolay

    18Bir öğrenci, birden çok basamakta gerçekleşen bir tepkimede hesaplamalara göre 10 g ürün elde etmeyi bekliyor; ancak tepkime sonunda 8 g ürün elde ediyor. Tartım ve hesaplamalar doğrudur. Elde edilen ürünün beklenenden az olması aşağıdakilerden hangisiyle açıklanabilir?

    • A) Atomların bir kısmı tepkimede yok olmuş olabilir.
    • B) Sınırlayıcı bileşen tepkime sonunda artmış olabilir.
    • C) Denklemdeki katsayılar deney sırasında değişmiş olabilir.
    • D) Ürünün mol kütlesi tepkime sırasında azalmış olabilir.
    • E) Tepkenlerin bir kısmı yan ürünlere dönüşmüş olabilir.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) Tepkenlerin bir kısmı yan ürünlere dönüşmüş olabilir.

    Yüzde verim = (gerçek verim / teorik verim) · 100 = (8 / 10) · 100 = %80'dir. Verimin %100'den küçük olmasının nedenlerinden biri, birden çok basamakta gerçekleşen tepkimelerde tepkenlerin bir kısmının yan ürünlere dönüşmesidir; tepkimenin tersinir olması da verimi düşürebilir. Atomlar tepkimede yok olmaz, kütle korunur; sınırlayıcı bileşen tanım gereği önce tükenen maddedir; katsayılar ve mol kütlesi deney sırasında değişmez.

  19. Orta

    19Bir mangalda kömür (tamamını C kabul ediniz) yeterli havada tamamen yanarak karbon dioksite dönüşüyor: C(k) + O₂(g) → CO₂(g). Yanan kömürün kütlesi 6 g'dır. (C = 12, O = 16 g/mol) Bu yanma sonucunda havaya kaç gram CO₂ karışır?

    • A) 6
    • B) 11
    • C) 22
    • D) 28
    • E) 44
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) 22

    6 g C = 6 / 12 = 0,5 mol'dür; mol oranı 1 : 1 olduğundan 0,5 mol CO₂ oluşur, 0,5 · 44 = 22 g. Ürünün kütlesinin yanan kömürün kütlesine eşit olduğunu düşünen öğrenci, havadan gelen oksijenin de ürüne katıldığını gözden kaçırır.

  20. Orta

    20Bir öğretmen sodyum ile klorun tepkimesini gösteri deneyi olarak yapıyor: 2Na(k) + Cl₂(g) → 2NaCl(k). Deneyde 0,4 mol sodyumun tamamı tepkimeye giriyor. (Cl = 35,5 g/mol) Tepkimede kaç gram Cl₂ harcanır?

    • A) 7,1
    • B) 14,2
    • C) 28,4
    • D) 35,5
    • E) 56,8
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) 14,2

    Mol oranı Na : Cl₂ = 2 : 1 olduğundan 0,2 mol Cl₂ harcanır; Cl₂'nin mol kütlesi 2 · 35,5 = 71 g/mol'dür, 0,2 · 71 = 14,2 g. Mol oranını 1 : 1 alan öğrenci 28,4 g, Cl₂ yerine Cl atomunun kütlesini kullanan ise 7,1 g bulur.

Katkıda bulun

Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.