Cevap :
(BENDE BURADAN BAKMIŞTIM YARDIMCI OLACAĞINI DÜŞÜNDÜM)
Fizik ve kimya derslerinde sık sık karşılaştığımız bir söz vardır: "Var olan şey yok, yok olan da var edilemez". "Maddenin veya kütlenin korunumu kanunu" olarak bilinen bu ifade, Fransız kimyacısı A. L. de Lavoisier'e aittir. Lavoisier kimyasal bileşiklerdeki kütle miktarlarının değişmezliği konusunda şunları söylemiştir: “Hiçbir şey ne yapay ne dedoğal işlemlerle yeniden yaratılmaz. Şu temel yasa ortaya atılabilir ki, her bir işlemdemadde niceliği işlemden önce ve sonra aynı büyüklüktedir ve temel maddelerin niteliği aynıdır; yalnızca dönüşümler ve değişen biçimler vardır.” Bu bilgi modern nicel kimyanın temeli olmuş ve daha sonra, kimyasal tepkimelerde “Kütlenin Korunumu Yasası” olarak nitelenmiştir.
Şimdi her tarafı kapalı bir kap düşünelim. İçinde yüzlerce çeşit bileşik bulunsun. Kabımızı tartalım ve ateşin üzerine koyalım. Bunun sonucu olarak da, kabın içinde çok sayıda reaksiyon olduğunu ve bir çok yeni bileşiklerin de teşekkül ettiğini farz edelim. Deney sonunda kabımızı tekrar tarttığımız zaman, ağırlığının aynı kaldığını görürüz. Çünkü, kabımız kapalı olduğundan dışarı madde çıkışı olmamış, yani, mevcut kütle kaybolmamıştır. Dışarıdan da herhangi bir madde girişi olmadığından, yoktan yeni bir kütle meydana gelmemiştir. Dışarıdan içeriye bir şey koysaydık veya içinden bir şeyler alsaydık, kutunun ağırlığında mutlaka bir değişme olacaktı.
Kısaca, kütlenin korunumu, çerçevesi tespit edilmiş bir kapalı sisteme uygulanan ve maddenin dönüşümleri esnasındaki ağırlıkla ilgili münasebetleri gösteren bir kanundur. Ansiklopedilerden Lavoisier'in biyografisini okuduğumuz zaman, O'nun, kimyada teraziyi ilk kullanan ilim adamı olduğu görülür. Buradan da o kimyacının, söz konusu ifade ile maksadının ne olduğu açıkça anlaşılmaktadır. Kütlenin korunumu prensibinin geçerli olmadığı bazı gerçek fiziki olaylar da mevcuttur. Mesela, bu gün maddenin enerjiye dönüştüğü bilinmektedir. Einstein'ın en önemli buluşu olan E = mc2 formülünden, m kütlesi kadar azalmanın enerji karşılığı, c ışık hızının karesiyle çarpılması sonucu bulunmaktadır. Bu uygulamaya misal olarak bir atomun çekirdeğini teşkil etmek üzere bir araya gelen nötron ve protonların toplam kütlelerinin azalmasını verebiliriz. 35/17 CI şeklinde gösterilen klor atomu çekirdeği kütlesinin, 18 nötron ve 17 protonun toplam kütlesine, yani 172.007277+ 182.008665 = 35.289005 atomik kütle birimine eşit olması gerekir. Burada 1.007277 bir protunun, 1.008665 de bir nötronun kütlesidir. Fakat çok hassas deneyler sonucunda bir klor atomu çekirdeğinin 34.96885 atomik kütle birimi olarak, yani, 0.32016 daha az bulunmuştur. Aradaki kütle farkı, enerjiye dönüşmüş, madde aleminden yok olmuştur.[4]
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) [10]
Örnek: FeS → bileşiği 1 tane Fe + 1 tane S atomundan oluşmuştur. Öyle ise bu bileşikteki Fe/S kütleleri arasında =56/32 =7/4 gibi bir oran vardır. Bu aran FeS bileşiğinin sabit oranıdır.[1]
Örnek: 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 maddeden kaç gram artar?
özüm:
a) 5 g kalsiyum ile 2g oksijen birleşirse 25 g kalsiyum ile 254/5 = 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 oksidin 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 maddeden 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.[6]
3. Katlı Oranlar Kanunu
