Sıra Sizde
Safsızlık içeren 50 gramlık bir karışımda bulunan Zn katısı yeterince HCI çözeltisi ile Zn(k) + 2HCI(suda) —► ZnCI2(suda) + H2(g) tepkimesini gerçekleştiriyor. Tepkime sonunda NK’da 2,24 L H2 gazı elde edildiğine göre Zn’nun karışımdaki saflık yüzdesini hesaplayınız. (Zn: 65 g/mol)
Cevap:
Zn ve HCl arasında bir yer değiştirme tepkimesi olduğunu biliyoruz. Bu tepkime sonucunda ZnCl2 ve H2 oluşur. Tepkimeyi denkleştirmek için Zn ve H2’nin katsayılarını 1, HCl’nin katsayısını 2 yaparız. Böylece her iki tarafta da atom sayıları eşitlenir. Tepkime şöyle yazılabilir:
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)
Şimdi verilen bilgileri kullanarak Zn’nun saflık yüzdesini hesaplayabiliriz. Öncelikle tepkimede açığa çıkan H2 gazının kütlesini bulmak için mol sayısını hesaplamamız gerekir. Bunun için ideal gaz denklemi olan PV = nRT formülünü kullanabiliriz. Burada P basınç, V hacim, n mol sayısı, R evrensel gaz sabiti ve T sıcaklıktır. Verilen değerleri yerine koyarsak:
n = PV / RT
n = (1 atm)(2,24 L) / (0,0821 L atm / mol K)(273 K)
n = 0,099 mol
Bu sonuç bize tepkimede 0,099 mol H2 gazı oluştuğunu söyler. Bu da tepkimede 0,099 mol Zn’nun tükendiği anlamına gelir. Çünkü Zn ve H2 arasında 1:1 oran vardır. Zn’nun mol kütlesi 65 g/mol olduğuna göre, tepkimede tükenen Zn’nun kütlesi şöyle bulunur:
m = n x M
m = (0,099 mol)(65 g/mol)
m = 6,435 g
Bu sonuç bize tepkimede 6,435 g saflık yüzdesi bilinmeyen Zn’nun tükendiğini söyler. Karışımın kütlesi ise 50 g olarak verilmiştir. O halde saflık yüzdesi şöyle hesaplanır:
Saflık yüzdesi = (Tepkimede tükenen Zn kütlesi / Karışımın kütlesi) x 100
Saflık yüzdesi = (6,435 g / 50 g) x 100
Saflık yüzdesi = 12,87%
Sonuç olarak Zn’nun karışımdaki saflık yüzdesi %12,87’dir.
