Profesyonel vaka sabahı, seçenekleri hatırlamıyorum

Mesleki vaka, sabahın 6. sorusu; hatırladığım kadarıyla böyle bir soru vardı. Bu soruyu çözmenin anahtarı, etanolün eter haline dönüşmesi olan 2C2H5OH—C2H5O + C2H5 + H2O (2) reaksiyonudur. Bu reaksiyonda toplam mol sayısı değişmez; sadece etanol üretimi için gerçekleşen C2H4 + H2O = C2H5OH (1) reaksiyonunda toplam mol sayısında değişiklik olur. Reaksiyon (1)’den anlaşıldığı üzere, 1 mol C2H5OH oluştuğunda toplam mol sayısı 1 mol azalır. Reaktanların miktarı 100 mol olarak alınırsa, reaksiyon sonrası toplam mol sayısı 54,5 × %6 × %92 = 3 mol azalır. Kalan etilen miktarı ise 54,5 × (1 – %6) = 51,23 mol’dür. Böylece ürünler arasındaki etilenin mol yüzdesi 51,23 ÷ (100 – 3) = %52,81 olur. Ayrıca, eğer reaksiyon (2) göz önünde bulundurulursa ve aynı zamanda reaktiflerde etilen ve su dışındaki inert gazlar da tek tek hesaplanırsa elbette sonuç elde edilebilir, ancak bunu 10 dakika içinde çözmek zor olacağına inanıyorum.

Sınavda da aynısını yaptım, şimdi bir sorun var çünkü etilenin dönüşüm oranı %6, seçicilik oranı ise %92. Bu soru, öğleden sonraki vaka çalışmasındaki soruya çok benziyor. Buradaki seçicilik kavramı, dönüşen miktar içinde kalan etilenin oranını ifade ediyor. Soruda verilen denkleme bakıldığında, dönüşen tüm etilenin etanol oluşturduğu, bir kısmının ise eter haline geldiği anlaşılıyor; bu durumda seçicilik ortaya çıkıyor. İkinci reaksiyonda mol sayıları değişmediğinden, azalan miktar etilenin dönüşüm miktarı olan 54,5×6% = 3,27 mol’dür. Dolayısıyla ürünler arasındaki etilenin mol fraksiyonu 51,23/(100-3,27) = %52,96’dır. Hatırladığım kadarıyla o zaman seçeneklerde bu değer vardı. Bu yüzden bu soru yeniden değerlendirildiğinde puan kırılması muhtemel

Bu sorunun hesaplama miktarı gerçekten fazla, ben tersinden yaptım, ilk beş soruyu çözmedim.

Bu gönderi en son 2016-9-14 09:19 tarihinde xbl240 tarafından düzenlendi. Bu soru, öğleden sonraki örnekteki sorulardan biri gibi seçimli bir sorudur; soruyu hazırlayanın kastettiği bu “seçicilik” kavramını pek anlamadım. Daha önce çözdüğüm sorulardaki seçicilikler hep paralel reaksiyonlar şeklindeydi; örneğin A+B=C, A+D=F. Ürün C istenen üründür ve C’nin oluşmasını istediğimiz için A’nın seçiciliği daha yüksek olmalıdır. Soruştaki seçicilik gibi, gerçekte tüm etilen etanole dönüştü; ürünlerden bazı etanolde yan reaksiyonlar meydana geldi. Gerçekte dönüşen etilenin tamamı etanole dönüştü, yani seçiciliğin %100 olduğunu anlıyorum. Referans kitaplarda seçicilik = hedef ürünün oluşumu için tüketilen reaktif miktarı/reaktiflerin dönüştüğü miktar olarak tanımlanır. O zaman, gerçek sınav sorularında eter haline gelen etanol de hedef ürün sayılmaz mı? Bu durumda etkileyen faktör verimliliktir

3. kattaki görüş daha mantıklı; toplam mol sayısındaki azalma miktarı 54,5×6% = 3,27 mol olmalı, 54,5×6%×92% = 3 mol değil. Görünüşe göre bu sorudan yine puan kaybedilecek

Profesyonel örnek, sabahın 6. sorusu; tam çözüm sürecini açıklıyorum: C2H4 + H2O = C2H5OH (1), 2C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2O (2). Reaksiyon (1) × 2 + (2) sonucunda 2C2H4 + H2O = C2H5OC2H5 (3) elde edilir. Reaksiyon (1)’e göre 1 mol C2H4 reaksiyona girdiğinde toplam mol sayısı 1 mol azalır; reaksiyon (3)’e göre ise 1 mol C2H4 reaksiyona girdiğinde toplam mol sayısı 1 + 0,5 – 0,5 = 1 mol azalır. Reaksiyon (1) ve (3) birlikte değerlendirildiğinde her 1 mol C2H4 reaksiyona girdiğinde toplam mol sayısı 1 mol azalır. Reaktanların miktarı 100 mol olarak alınırsa, etilen miktarı 54,5 × %6 = 3,27 mol olur ve toplam mol sayısı 3,27 mol azalır. Kalan etilen miktarı ise 54,5 × (1 – %6) = 51,23 mol’dür. Böylece ürünlerdeki etilenin mol yüzdesi 51,23 ÷ (100 – 3,27) = %52,96 olur. Bu arada, meydana gelen reaksiyonun sadece (1) ve (3) olduğu şeklinde anlaşılması durumunda, dönüşüm oranı ve seçicilik kolayca anlaşılır ve seçiciliğin %100 olması gerektiği yönündeki kafa karışıklığı ortaya çıkmaz! Ayrıca, eğer reaksiyon (2) göz önünde bulundurulursa ve aynı zamanda reaktiflerde etilen ve su dışındaki inert gazlar da tek tek hesaplanırsa elbette sonuç elde edilebilir, ancak bence bunu 10 dakika içinde çözmek zor olacaktır

Bağımsız reaksiyonlar yalnızca 1 ve 2’dir; reaksiyonun kendisi de tamamen alkol haline dönüşür. Seçicilik ise, hedef ürünün oluşması olarak tanımlanır, arta kalan hedef ürün değil

9. kattaki arkadaşım, bu şekilde ısrarla soru hazırlayan ekipten açıklama istemeye devam edersen ve bu noktayı vurgulayamazsan, bu yıl seçmeli olan iki dersten de habersiz kalacağını öngörüyorum.

Bu gönderi en son 2016-9-16 12:57 tarihinde xbl240 tarafından düzenlendi. Soru kitapçıkları cevapları açıklamıyor; zaten anlamak da mümkün değil. Üstelik bazı sorular gerçekten de tutarlı değil. Paralel hatlardaki akış hızını hesaplama sorusu gibi… Hatalı soruların olması da o kadar önemli değil; geçmiş yılların sınavlarında da hatalı sorular vardı. 2013 ve 2014 yıllarında eşentropik genleşme işini hesaplama ile ilgili bir soru vardı

9. kattaki arkadaşım, bağımsız reaksiyonların sadece (1) ve (2) olduğunu söylemen elbette doğru, ancak ben reaksiyon (1) × 2 + (2) ile reaksiyon (3)’ü türettim ve reaksiyonların yalnızca (1) ve (3) olduğunu düşünmek de sorun değil; bu durum, geçerli denklem sayısıyla anlaşılabilir ve “Lineer Cebir”deki bağımsız denklem sayısı veya matrisin rank’ına benzer.

Bu soru aslında çok basit; yan reaksiyon eş mol reaksiyondur ve ürün miktarı reaksiyon miktarına eşittir. Ana reaksiyonda ise 2 mol reaktif 1 mol ürüne dönüşür. Etilen ne kadar mol dönüştüyse, toplam ürün mol sayısı da o kadar azalır. 100 mol reaktif olduğunu varsayarsak, etilenin ürünler içindeki mol fraksiyonu şu şekilde hesaplanır: 54,5*(1-6%)/(100-54,5*6%) = %52,81. Oldukça ilginç bir soru