10. Sınıf Kimya · 1. Ünite: Kimyasal Tepkimeler · Gazlar
Stokiyometri: Sınırlayıcı Bileşen ve Yüzde Verim
Bir pasta yaparken un biterse yumurta kalmış olsa bile pasta yapılamaz. Kimyasal tepkimelerde de durum aynıdır: tepkenlerden biri tükendiğinde tepkime durur ve ürün miktarını bu "tükenen" madde belirler. Bu konuda denkleştirilmiş tepkimelerdeki katsayı-mol ilişkisini kullanarak tepken ve ürünler arasında kütle, mol ve tanecik sayısı hesaplamaları yapmayı, sınırlayıcı bileşeni belirlemeyi ve yüzde verim hesaplamayı öğreneceksin.
Kazanımlar
- KİM.10.1.7.a Denkleştirilmiş kimyasal tepkimelerde tepken ve ürünlerin katsayıları ile mol sayıları arasındaki ilişkileri belirler.
- KİM.10.1.7.b Katsayı-mol oranlarını kullanarak tepken ve ürünler arasında kütle, mol ve tanecik sayısı dönüşümleri yapar.
- KİM.10.1.7.c Tepkende hangi maddenin sınırlayıcı bileşen olduğunu mol/katsayı yöntemiyle tespit eder ve teorik ürün miktarını hesaplar.
- Yüzde verim kavramını açıklar; teorik ve gerçek ürün miktarından yüzde verimi hesaplar.
Konu anlatımı
Neden stokiyometri?
Katsayı–mol ilişkisi
Stokiyometrik hesaplamalar
Sınırlayıcı bileşen
Yüzde verim
Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları
Özet ve bağlantılar
Anahtar terimler
- Stokiyometri
- Kimyasal tepkimelerde maddelerin nicel (sayısal) ilişkilerini inceleyen bilim dalı.
- Mol oranı
- Denkleştirilmiş tepkime denklemindeki katsayılardan elde edilen, tepken ve ürünlerin mol sayıları arasındaki oran.
- Sınırlayıcı bileşen
- Tepkimede ilk tükenen ve oluşacak ürün miktarını belirleyen tepken.
- Fazla (artan) bileşen
- Tepkimede sınırlayıcı bileşen tükendikten sonra artakalan tepken.
- Teorik verim
- Stokiyometrik hesapla bulunan, tepkimede oluşabilecek en yüksek ürün miktarı.
- Gerçek verim
- Laboratuvar ya da sanayi ortamında bir tepkimeden fiilen elde edilen ürün miktarı.
- Yüzde verim
- Gerçek ürün miktarının teorik ürün miktarına oranının yüz ile çarpılmasıyla elde edilen değer.
- Katsayı
- Denkleştirilmiş tepkime denkleminde formülün önüne yazılan ve o maddenin mol oranını gösteren sayı.
Örnek soru
$\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3$ tepkimesinde 1 mol $\text{N}_2$ tamamen tepkimeye girdiğinde kaç mol $\text{NH}_3$ oluşur?
- 2 mol
- 1 mol
- 3 mol
- 6 mol
- 4 mol
Doğru cevap: A
Çözüm
1. Denklemdeki katsayılar mol oranını verir: 1 mol $\text{N}_2$ → 2 mol $\text{NH}_3$.
2. 1 mol $\text{N}_2$ tamamen tepkimeye girdiğinde katsayı oranına göre 2 mol $\text{NH}_3$ oluşur.
3. B şıkkı (1 mol) katsayıyı görmezden gelir; C şıkkı (3 mol) $\text{H}_2$'nin katsayısını karıştırır.