MÜH. BÖLÜMLERİ GENEL KİMYA-I DERSİ DÖNEM SONU SINAVI

Transkript

1 ERZURUM TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK ve İNŞAAT MÜH. BÖLÜMLERİ GENEL KİMYA-I DERSİ DÖNEM SONU SINAVI Soru No Toplam Puan Alınan Puan I II III IV Top Adı-Soyadı: Numarası: Bölümü: 1) (15P) Termik santrallerde yakıt olarak kullanılan metan gazı (CH 4 ) tesisin içine 1m çapında 15 metre uzunluğunda borularla alınmaktadır. 500 kg gazın 5 ⁰C de tesise alınan bu gazın mükemmel bir gaz olduğunu kabul ederek borulara uyguladığı basıncı hesaplayınız. (π = 3, C:1 g/mol, H:1 g/mol) (3P) (6P) ) (10P) Bir hafta sonu günü olan 1 Ağustos ta öğlen saatinde 3 kişilik bir aile Antalya daki evlerinde istirahat etmektedirler. Herkes oturma odasında olup, çocuk yerde oyuncakları ile oynarken, baba koltukta televizyon seyretmekte, anne ise ayakta telefonla konuşmaktadır. Dışarıda yol kenarında bulunan bir dijital termometre hava sıcaklığını 48⁰C olarak göstermektedir. Bu ailenin oturma odasındaki klima ise konfor sıcaklığı olan ⁰C ye ayarlanmıştır. Ancak pencereyi açık unuttuklarından iç ortam ısınmaya başlamıştır. Pencerenin açık olduğunu ilk olarak aileden kim fark etmelidir, neden? Camın açık olduğunu ilk anne farketmelidir. Çünkü sıcaklığı fazla olan havanın yoğunluğu az olacaktır. (Gazların yoğunlukları sıcaklıkla ters orantılıdır.) Dolayısıyla odanın üst tarafında bulunacaktır. Sıcaklığı az olan havanın yoğunluğu ise fazla olacağından odanın alt tarafında bulunacaktır. Yani sıcak hava dışarıdan içeriye pencerenin üst kısmından girecektir ve ilk olarak ayakta bulunan yani sıcak havaya daha yakında bulunan anne sıcak havayı farketmelidir. Odadaki soğuk hava ise pencerenin alt kısmından dışarıya çıkacaktır.

2 3) (0P) Aşağıdaki çoktan seçmeli soruları nedenleriyle birlikte cevaplandırınız. (Nedenleri yazılmazsa doğru şık işaretlenmiş olsa bile cevap kabul edilmeyecektir.) I) (5P) Aşağıdakilerden hangisi bir yoğunluk birimi değildir? a) lb/ft 3 b) ons/gal c) kg/mil d) g/cc yoğunluk = kütle hacim mil ise hacim değil uzunluk birimidir. II) (5P) Aşağıdakilerden hangisinde toplam atom sayısı en fazladır? (H:1 g/mol, N: 14 g/mol, O: 16 g/mol, S: 3 g/mol, Na: 3 g/mol, Cl:35,5 g/mol, Mg: 4 g/mol) a) 0,5 M 400 ml HNO 3 b) 0,5 litre 1M H SO 4 c) 10 g. NaCl d) 0,5 mol MgCl III) (5P) Aşağıdakilerden hangisi gazlar için STP dir? a) 0⁰C ve 1 atm b) 70,15K ve 760 mmhg c) 0⁰C ve 1bar d)73,15k ve 1 Torr Gazlar için standart sıcaklık ve basınç 0⁰C ve 1bar dır. IV) (5P) Aşağıdaki reaksiyonların hangisinde tepkime olmaz. a) NaCl (suda) + Pb(NO 3 ) (suda) Na + - (suda) + NO 3 (suda) + PbCl (k) b) K CO 3(suda) + AgClO 3(suda) K + - (suda) + ClO 3 (suda) + Ag CO 3(k) c) H SO 4(suda) + BaCl (suda) H + (suda) + Cl - (suda) + BaSO 4(k) d) HI (suda) + ZnBr (suda) H + (suda) + I - (suda) + Zn + (suda) + Br - (suda) d şıkkında bir çökelme olmayacaktır. Çözelti ortamında iyonlar bulunacaktır. O yüzden d şıkkında tepkime olmayacaktır.

3 4) (15P) Nitronyum iyonunun, NO +, formal yüklerini de hesaplayarak bütün Lewis yapılarını çizip en uygun Lewis yapısının hangisinin olduğunu sebepleriyle birlikte belirtiniz Toplam elektron sayısı e = = 16 e N elektronegatifliği düşük olduğundan merkez atom olmalıdır. Muhtemel yapı: Uç atomlara e - eklenir: Kalan elektron: = 0 N nin oktete ulaşması için katlı kovalent bağların oluşumu: (4P) Uç atomlara e - eklenir: 1) O=N=O FY(O) = (4) = 0 Alternatif Lewis Yapısı: ) O=N + =O O N O FY(O ) = 6-1 (6) = +1 FY(O ) = () = O N O -1

4 3) FY(O ) = 6-1 (6) = +1 FY(O ) = () = O N O Bu 3 Lewis Yapısı karşılaştırıldığında: 1) Lewis yapısındaki formal yüklerin toplamı nötür molekül için sıfır ve çok atomlu iyon için iyonun yüküne eşit olmalıdır kuralı her 3 yapı için de uymaktadır. ) Formal yükler mümkün olabildiğince en az olmalıdır kuralından yola çıkıldığında en az formal yük 1. Yapıda görülmektedir. 3) Çoğu elektronegatif atomlardaki formal yükler negatif, elektronegatiflikleri az olan atomlardaki formal yükler pozitiftir kuralına. ve 3. yapılarda O atomu (+) değer aldığından uymamaktadır. Halbuki bu kurala göre O atomu (-) değer almalıdır. 4) Komşu atomlarda aynı işaretli formal yüklerin bulunduğu yapılar olası değildir kuralı göz önüne alındığında. ve 3. yapılarda iki komşu atomda (N ve O) aynı işaretli formal yükler (+1) yan yana gelmiştir. (5P) Buna göre. ve 3. yapılar., 3. ve 4. kurallarına uymadıklarından NO + iyonu için en uygun yapının 1. yapı olduğu söylenir. 5) (5P) Na 3 PO 4(suda) + Ba(NO 3 ) (suda) Ba 3 (PO 4 ) (k) + NaNO 3 (suda) Reaksiyonunda 3.50 g Na 3 PO 4 ile 6.40 g Ba(NO 3 ) reaksiyona girdiğinde kaç gram Ba 3 (PO 4 ) oluşur? Hangi reaktif sınırlayıcı bileşendir? Labaratuvarda yapılan deneyler sonucunda,9 g Ba 3 (PO 4 ) sentezlenirse, reaksiyonun gerçek, teorik ve yüzde verimini hesaplayınız. (Na: 3 g/mol, P: 31 g/mol, O: 16 g/mol, Ba: 137 g/mol, N: 14 g/mol) İlk önce denklem denkleştirilir. Na 3 PO 4(suda) + 3Ba(NO 3 ) (suda) Ba 3 (PO 4 ) (k) + 6NaNO 3 (suda) (5P) M Na3PO4 = 3 3 (g/mol) (g/mol) = 164 (g/mol) M Ba(NO3) = 137 (g/mol) + ( ) (g/mol) = 61 (g/mol) M Ba3(PO4) = 3 137(g/mol) + ( ) (g/mol) = 601 (g/mol)

5 (5P) (9P) 6) (15P) ICl (iyot klorür), HF (hidrojen florür), CH 4 (metan) bileşiklerinde her bir bileşik için baskın etkili olan moleküler arası kuvvetler nelerdir, bileşikleri etkili olan moleküler arası kuvvetlerin büyüklüğüne göre büyükten küçüğe doğru sıralayınız. ICl: Polar kovalent bağlıdır. Dipol-dipol etkileşimi söz konusudur. HF: Hidrojen bağı vardır. CH 4 : Apolar kovalent bağ söz konusudur. Anlık dipolleşme yani London kuvveti vardır. Kuvvet sırasına göre; Hidrojen bağı > dipol-dipol etkileşimi > London kuvveti olduğundan: HF > ICl > CH 4 Başarılar Dilerim Yrd.Doç.Dr.Tuba Yetim