Sabit oranlar kanunu nedir?

Sabit oranlar yasası, elementlerin birbirleri ile bileşik oluştururlarken belli oranda birleşmesine dayanan bir yasadır. 1799 yılında Joseph Proust tarafından bulundu.

Sponsorlu Bağlantılar
Yasa Hakkında
Elementlerin birbirleri ile bileşik oluştururlarken belli oranda birleştiklerini bulan Proust, bugün sabit oranlar yasası olarak bilinen yasa için aşağıdaki tanımı yapmıştır: "Bir element başka bir elementle birleşerek bileşik oluşturduklarında bileşik içindeki elementlerin kütleleri oranı sabittir." Buna göre; bir bileşik örneğin suyun 18 gramında 16 gram oksijen varken geri kalan 2 gramı hidrojendir. 9 gram su alınırsa bunun 8 gramı oksijen ve 1 gramı hidrojendir. Bu oran su ne şekilde elde edilmiş olursa olsun kesinlikle değişmez.

(Vikipedi)

Kimyanın Temel Kanunları ve Kimyasal Hesaplama

1.Kütlenin Korunumu Kanunu: Tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı her zaman ürünlerin kütleleri toplamına eşittir. Kimyasal tepkimelerde kütle enerjiye dönüşmez. Çekirdek reaksiyonlarında ise kütle E=mc2 ye göre enerjiye dönüşebilir.
2. Katlı Oranlar Kanunu: Aynı tür elementlerden oluşan iki farklı bileşikte elementlerden birinin sabit miktarına karşılık diğerinin değişen miktarına katlı oran denir.

Örnek: H2O2 ile H2O bileşiklerinde H atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/1 ya da ½ dir.

Örnek: SO2 ile SO3 de S atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/3 ya da 3/2 dir.

Örnek: Fe2O3 ile Fe3O4 de Fe atomları sabitleştirilirse 3/ Fe2O3 2/ Fe3O4 O atomları arasındaki oran 9/8 ya da 8/9 dur.

Not: Elementlerden biri sabitken diğeri mutlaka değişmelidir. Örneğin NO2 ile N2O4 arasında katlı oran yoktur. Çünkü N atomları eşitlenince O atomları da eşitlenmektedir.

3.Sabit Oranlar Kanunu: Elementlerden bileşik oluşurken elementlerin kütleleri arasında her zaman basit bir oran vardır. Bu orana sabit oran denir. (Karışımlarda böyle bir oran yoktur.)

Örnek: H2O bileşiğinde H/O kütlece oranı 2/16= 1/8 dir. ( H=1 O=16)

Örnek: CO2 bileşiğinde C/O= 12/32 = 6/16 = 3/8 (C=12)

Örnek: MgO bileşiğinde Mg/O = 24/ 16 = 12/8 = 6/4 = 3/2 ( Mg=24)

Kimyasal hesaplama yapabilmek için;
1- Tepkime denklemi doğru olarak yazılarak eşitlenmelidir. Bir tepkime bize şu bilgileri verir.

N2(g) + 3H2(g) > 2NH3(g)

1 mol 3 mol 2 mol (Mol sayısı korunmadı)
22,4 litre 3x22,4 litre 2x22,4 litre (N.Ş.A) (Korunmadı)
28 gram 6 gram 34 gram (Kütle korundu)
2 mol atom 6 mol atom 8 mol atom (Atom s. Korundu)
2 litre 3 litre 2 litre (Sadece gazlar için)
6,02x1023 3x 6,02x1023 2x 6,02x1023

Başlangıçta bir maddenin miktarı verilirse o miktar önce mole çevrilir. Tepkime denkleminden faydalanılarak istenilen maddelerin mol sayıları hesaplanır. Hesaplanan mol sayıları istenilen birimlere çevrilir.

Örnek: 3,2 gram CH4 gazı yeteri kadar O2 gazı ile yakılırsa;
A) Kaç mol O2 harcanır?
B) N.Ş.A'da kaç litre hava harcanır?
C) Kaç gram CO2 gazı oluşur ve N.Ş.A da kaç litredir?
D) Kaç tane H2O molekülü oluşur?

(C=12 H=1 O=16 N=6x1023)
n= m/Ma ise n=3,2/16= 0,2 mol CH4
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
0,2 0,4 0,2 0,4

A) 0,4 mol O2 harcanır.
B) 0,4x5x22,4=44,8 litre hava harcanır. (Havanın 1/5 i O2 dir.)
C) 0,2x44=8,8 gram CO2 oluşur.
D) 0,4x6x1023 = 2,4x1023 tane H2O oluşur.

Tepkime Çeşitleri
Yanma Tepkimeleri: Yanma hava oksijeniyle (O2) tepkime demektir. 2 çeşit yanma vardır.
Yavaş Yanma: Bu tür yanmalarda bir alev yada parlaklık görülmez. Örneğin demirin paslanması, solunum..
Hızlı Yanma: Bu çeşit yanmalarda alev yada parlaklık gözükür ve olay kısa sürer. Örneğin mumun yanması, kağıdın yanması..

Bir element yanarsa oksiti, bir bileşik yanarsa bileşikteki elementlerin ayrı ayrı oksitleri oluşur.

Örnek: C + O2 CO2 H2 + ½ O2 H2O
CS2 + 3O2 CO2 + 2SO2 CO + 1/2O2 CO2
CO2 + O2 Yanmaz.
Soygazlar (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rd) yanmazlar.

Asit- Baz Tepkimeleri: Asitlerle bazların tepkimelerinden tuz ve su oluşur.

Asit çözeltisi + Baz çözeltisi Tuz + su
HCl + NaOH NaCl + H2O
2H3PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6H2O

Aktif Metallerin Asit Çözeltileriyle Olan Tepkimeleri: Aktif metaller asit çözeltileriyle tepkimeye girerlerse tuz ve H2 gazı oluşur.

Na + HCl NaCl + 1/2H2 Al + 3HNO3 Al(NO3)3 + 3/2H2

Yarı Soy Metallerin Asitlerle Olan Tepkimeleri : Yarı soy metaller ( Cu, Hg, Ag) Soy metaller ise Au ve Pt dir.
Yarı soy metaller yapısında oksijen bulunan kuvvetli ve derişik asit çözeltileriyle tepkime verirler. Tepkime sonunda tuz, asidin yapısından gelen bir oksit ve su oluşur. Bu tür tepkimelerde H2 gazı oluşmaz.

Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 +2 NO2(g) +2 H2O
2Ag +2 H2SO4 Ag2SO4 + SO2 +2 H2O

FORMÜL BULMA
Bir molekülü oluşturan atomların bağıl sayılarını veren formüle basit formül (kaba formül), molekülü oluşturan atomların gerçek sayılarını veren formüle de molekül formülü denir.
Molekül formülü basit formülün tam sayılı katlarıdır.

(Basit formül) n= molekül formülü

MADDE -----BASİT FORMÜL -----MOLEKÜL FORMÜLÜ
Amonyak ----NH3 ----------------------NH3
Glikoz --------CH2O ------------------- C6H12O6
Eten ----------CH2 ----------------------C2H4

Basit formül bulunurken;
* Verilen madde miktarları mole çevrilir.
* Bulunan sayılar ilgili maddelerin sağ alt köşelerine yazılır.
* Sayılar tam sayı değilse ya içlerindeki en küçük sayıya bölünür ya da uygun bir sayıyla genişletilerek sadeleştirilir.

Örnek -1
Bir organik bileşikte 2,4 gram C, 12,04.1022 tane azot N atomu, 0,2 mol O atomu ve 0,6 gram H atomu bulunmaktadır. Bileşiğin basit formülü nedir?
Çözüm:
nC= 2,4/12 = 0,2 mol C nN= 12,04.1022/6,02.1023= 0,2 mol N nO=0,2 mol nH= 0,6/1= 0,6 mol H
C0,2H0,6N0,2O0,2 dir. Sayılar 0,2 ye bölünürse CH3NO olur.

Örnek -2
0,2 molünde 0,4 mol Pb ve 9,6 gram oksijen içeren bileşiğin basit formülü nedir ?( O=16)
Çözüm:
0,2 molünde 0,4 mol Pb varsa 1 molünde 2 mol Pb vardır. 0,2 molünde 9,6 gram O varsa 1 molünde 48 gram O bulunur.
NO= 48/16 = 3 mol O olur. Formül ise Pb2O3 olur.

Örnek -3
C ve H dan oluşan bir bileşiğin kütlece %25 i H dir. Buna göre bileşiğin basit formülü nedir ?(C=12 H=1)
Çözüm:
75 gram C Ş nC= 75/12 = 6,25 mol nH= 25/1= 25 mol
C6,25H25 her ikisi de 6,25 e bölünürse CH4 bulunur.

Örnek -4
C,H ve O içeren organik bir bileşiğin 4,6 gramı oksijenle yakıldığında 8,8 gram CO2 ile 1,8.1023 tane H2O molekülü oluşmaktadır. Bileşiğin formülü nedir ? (C=12 H=1 O=16)
Çözüm:
X + O2 CO2 + H2O
4,6 gram 0,2 mol 0,3 mol
bileşikteki karbon 0,2x12= 2,4 gram, bileşikteki hidrojen 0,3x2=0,6 gramdır. Oksijen ise 4,6 -(2,4+0,6) = 1,6 gramdır.
NC=0,2 nH=0,6 nO=0,1 mol C0,2H0,6O0,1 Ş C2H6O

Örnek -5
11,2 gram A ile 3,2 gram B den oluşan bileşiğin formülü AB dir. 22,4 gram A ve 9,6 gram B den oluşan bileşiğin formülü nedir ?
Çözüm:
11,2 gram bileşikte A ise 22,4 gram A2dir. 3,2 gram B yi gösteriyorsa 9,6 gram B B3 olmalıdır. Yani A2B3 dür.

Örnek -6
44 gram Mn ile N.Ş.A da 8,96 litre O2 gazı artansız tepkimeye giriyor. Oluşan bileşiğin formülü nedir ?
( Mn=55)
Çözüm:
nMn= 44/55 = 0,8 mol nO= 8,96/22,4 = 0,4 mol O2 Ş O= 0,8 mol atom dur.
Mn0,8O0,8 Ş MnO dur.

KARIŞIM PROBLEMLERİ
Örnek -1
C2H4 + C3H8 gazları karışımının 20 litresini yakmak için 76 litre oksijen gazı harcanıyor. Başlangıç karışımındaki C3H8 kaç litredir ?
Çözüm:
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
x mol 3x mol

C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
y mol 5y

x+y= 20
3x+5y = 76 Ş x=12 lt , y=8 lt dir.

Örnek -2
14 litre H2 + CO + CH4 gaz karışımının tamamen yanmasıyla 11,2 litre O2 gazı harcanıyor. Karışımdaki CH4 ün mol % si nedir ?
Çözüm:
2H2 + O2 2H2O
2x mol x mol

2CO + O2 2CO2
2y mol y mol

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
z mol 2z mol

2x+2y+z= 14
x+y+2z= 11,2 Ş z= 2,8 litre

Örnek -3
C2H6, C2H4 ve C3H6 gaz karışımının yanmasından 48,4 gram CO2 ve 23,4 gram H2O oluşmaktadır. Karışımdaki C2H6 nın mol sayısı kaçtır ?
Çözüm:
I- C2H6 + 7/2 O2 2CO2 + 3H2O
x mol 2x mol 3x mol

II- C2H4 + 3 O2 2CO2 + 2H2O
y mol 2y mol 2y mol

III- C3H6 + 9/2 O2 3CO2 + 3H2O
z mol 3z mol 3z mol

nCO2= 48,4/44= 1,1 mol nH2O = 23,4/18= 1,3 mol

Denklemler yazılırsa;
2x+2y+3z=1,1(CO2)
3x+2y+3z=1,3 (H2O)
x=0,2 mol Ş C2H6 = 0,2 moldür.

Örnek -4
C3H8+C3H4 gaz karışımının 122 gramını yakmak için 12,5 mol O2 tüketiliyor. Karışımdaki C3H4 N.Ş.A da kaç litredir ?
Çözüm:
I- C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
x mol 5x mol

III- C3H4 + 4O2 3CO2 + 2H2O
y mol 4y mol
C3H8 =x mol Ş C3H8 = 44x gramdır. C3H4= y mol Ş C3H4= 40y gramdır.

Denklemler yazılırsa;
44x+40y= 122 gram
5x+4y= 12,5 mol
X=0,5 mol Y=2,5 mol
Cevap 2,5 mol C3H4 dür.

Örnek -5
Mg+Ca metalleri karışımının 6,4 gramı HCl çözeltisine atıldığında N.Ş.A da 8,96 lt H2 gazı çıktığına göre karışımdaki Mg kaç gramdır ? (Mg=24 Ca=40)
Çözüm:
n= 8,96/22,4=0,4 mol H2

Mg+ 2HCl MgCl2 + H2
x mol x mol

Ca + 2HCl CaCl2 + H2
y mol y mol

24x + 40y = 6,4 gram
x + y = 0,4 mol
x= 0,2 mol y=0,2 mol
Mg= 0,2x24=4,8 gramdır.

Çözümlü Soru Örnekleri

Örnek -1
xy2 bileşiğinde elementlerin kütlece birleşme oranı mx/my= 3/8 dir. Eşit kütlede alınan x ve y den 22 gram bileşik oluştuğuna göre hangi elementten kaç gram artar?
Çözüm:
3grx + 8gry = 11gr bileşik
2 ile çarptıık / 6grx + ? = 22gr

Başlangıçta = 16gr x + 16gr y alınır
Harcanan = -6gr x -16gry
10 gr x artar

Örnek -2
Kalsiyum oksit bileşiğinde, kalsiyumun oksijene kütlece oranı, 5/2’dir.
a) 25 g kalsiyum ile 8 g oksijen tepkimeye sokuluyor. Hangi maddeden kaç gram artar ve kaç gram kalsiyum oksit oluşur?
b) Kütleleri birbirine eşit olan kalsiyum ve oksijen karışımının tepkimesinden 14 g kalsiyum oksit oluşuyor. Buna göre başlangıç karışımı kaç gramdır ve hangi madeden kaç gram artar?
Çözüm:
a) 5 g kalsiyum ile 2g oksijen birleşirse 25 g kalsiyum ile,
25×2/5 = 10 g oksijen birleşir.
Elimizde 8 g oksijen olduğuna göre, oksijen yetmemektedir. Öyleyse bu tepkimede kalsiyumun tümü harcanmaz. Problem oksijen miktarı esas alınarak çözülmelidir.
2 g oksijen ile 5 g kalsiyum birleşirse 8 g oksijen ile, kalsiyum birleşir ve 25 – 20 = 5g Ca artar.
Kalsiyum oksitin kütlesi, 20 + 8 = 28 gramdır.
b) 5 g kalsiyum, 2 g oksijenle birleşerek 7 g kalsiyum oksit oluştuğuna göre,14g bileşik oluşması için 10 g kalsiyum ile 4 g oksijen gerekir.
İki madeden eşit kütlede alındığından bu miktarlar, 4’er gram değil, 10’ar gram olmalıdır. Çünkü 4 gram oksijene karşılık en az 10 gram kalsiyum gerekmektedir. Öyleyse tepkimeye giren miktarlardan büyük olana yetecek kadar almak zorundayız. Buna göre başlangıçta toplam kütle,
10 + 10 = 20 gramdır.
10 g kalsiyum ile 4 g oksijen tepkimeye girdiğine göre,
10 – 4 = 6 g oksijen artar.

Örnek -3
X2Y3 bileşiğinin birleşme oranı ise hangi sonuçlar çıkarılabilir?
Çözüm:
11 gram X2Y3 bileşiğinin 8 gramı X, 3 gramı Y’dir.
Veya: X’in atom ağırlığı 4 ise Y’nin atom ağırlığı 1′dir, sonuçları çıkarılabilir.

Sabit oranlar kanunu nedir?

Benzer Konular

Benzer Konular

MsXLabs Üye Girişi

Sabit oranlar kanunu nedir?

Benzer Konular

Benzer Konular