LİSE KİMYA 004 Paşa Yayıncılık Ltd. Şti. Bu kitabın tüm yayın hakları Paşa Yayıncılık Ltd. Şti.ʼne aittir. Yayınevinden yazılı izin alınmadan kısmen veya tamamen alıntı yapılamaz, hiçbir şekilde kopya edilemez, çoğaltılamaz ve yayınlanamaz. Kişi kendisi için bu copyright ibaresi ile birlikte olmak koşuluyla bir basılı kopya ve bilgisayarında bir dijital kopya bulundurabilir. Bunun dışındaki tüm eylemlerde 5//95 TARİH VE 5846 SAYILI FİKİR VE SANAT ESERLERİ KANUNU çerçevesinde tüm hukuksal haklarımız aranır. Tüm hakları saklıdır. DERS KİTABI ÖĞRETMEN KLAVUZU Faruk KARACA KİMYA-I
MADDENİN GAZ HÂLİ LİSE KİMYA I BÖLÜM I MADDENİN GAZ HÂLİ DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. Gaz yoğunlukları havadan hafif balonların yapılmasında büyük önem taşır. Gaz ile doldurulmuş bir balon ancak gazın yoğunluğu havadan küçük ise atmosferde yükselir. Gaz yoğunluğu mol kütlesi ile doğru orantılı olduğundan, daha düşük mol kütleli gaz daha çok kaldırma kuvvetine sahiptir. Zeplinlere ve meteoroloji balonlarına hidrojen gazı yerine helyum gazı konur. Hidrojen gazı yanıcı, patlayıcı olduğundan dolayı kullanılmaz. d = m = MP bağıntısına göre bir gazın yoğunluğu sıcaklık ile ters orantılıdır. Sıcak hava, soğuk havadan V RT daha az yoğundur. Ancak balon yükseldikçe dış hava yoğunluğu hızla düşmesinden dolayı sıcak hava ya da sıcak gaz doldurulmuş balonların çıkabileceği yükseklik sınırlıdır.. İdeal gaz denklemine uyan gazlar, aynı zamanda basit gaz yasalarına da uyar. Örneğin Boyle ve Charles Yasası bir gazlar karışımı olan havanın davranışı üzerine kurulmuştur. Böylelikle basit gaz yasaları ile ideal gaz denklemi tek tek gazlara uygulandığı gibi birbiriyle etkileşmeyen gaz karışımlarına da uygulanabilir. Gaz karışımlarının çalışıldığı bu tür durumlarda ideal gaz denkleminden yararlanılır. p PV = nrtʼden = RT = sabit bağıntısı yazılabilir. Bir kapta bulunan gaz karışımındaki her bir gazın n V kabı dolduracak şekilde konulduğunda kaba yaptığı basınç o gazın kısmî basıncı olarak bilinir. Dalton kısmî basınçlar yasasına göre karışımın toplam basıncı, toplam mol sayısına oranı her bir gazın kısmî basıncının, P T n T mol sayısına oranıdır ( = = = ). 3. Basınç birim alana düşen kuvvettir (p = ). F Bu durumda ağırlık bir kuvvettir ve ağırlık ile kütle orantılıdır A (G = m g). Bir sıvının kütlesi onun hacmi ile yoğunluğunun çarpımıdır (m = V d). Silindirin hacmi onun yüksekliği ile kesit alanının çarpımıdır (V = h A). Bu bağıntılar basınç bağıntısında yerine konulduğunda p = hdg elde edilir. Toriçelli deneyinde barometredeki cıva seviyesinin yüksekliği cam borunun çapına bağlı olmadığını göstermektedir. 4. Plâstikten yapılmış hava sızdırmaz ve esnek bir balona atm basınç yapacak şekilde helyum ya da hidrojen gazı gönderildiğinde gazın mol sayısı değişmeyeceğinden; a. Balonun hacmi değişmez. P A na b. Hidrojen mol kütlesi helyumun mol kütlesine göre daha düşüktür. Bu nedenle balon ve içindekilerin toplam kütlesi azalır. 3,5 5. 3,5 g CO, = 0,5 molʼdür. 8 Aynı koşullarda V α nʼdir. 3,5 L gaz 0,5 mol ise 4 L gaz X 4 x 0,5 X = = 0,5 molʼdür. 3,5 P B n B 9 0,5 mol X O 9 g ise mol = 8 gʼdır. 0,5 8 = M X + 6 M X = X : 6. P V = P V 9 x 4 = P x 0, P = 380 mm Hg 380 = 0,5 atm 760 V V 800 V 8. = = V = 09 ml T T 400 546 7. P V = P V 50 x 4 = 0,5 x V V = 6 L 760 P P 4 P 9. = = P = 8 atm T T 73 546 www. pasayayincilik.com 004
MADDENİN GAZ HÂLİ I 50 x 6 P V P V 4 x 4 760 0. = = T = 546 K, t = 73 C T T 73 T m 4,4. PV = RT P x, = x x 546 P = atm M 8 73 0,08 d d,4. P = RT, = x x 73 d =,6 g L M 3 73 m 360 3. PV = RT x 46 = x 0,08 x 600 M X = 8 g mol, X: 8 M M X x 0,08 x 73 4. P H x V H = nrt P H = P H = 4,48 atm 5 P H V H + P N V N + P O V O = P SON V TOPLAM 4,48 x 5 + x + x 3 = P SON x 0 P SON =,94 atm 5. g CH 4, = 0,5 molʼdür. 6 P CH4 P T P 3P = = n T = 0,375 mol n CH4 n T 0,5 n T n X = n T n CH4 n X = 0,375 0,5 n X = 0,5 mol m X 0 m X = m X = 0 g M X = M X = M X = 80 g mol n X 0,5 d, 6. P = RT,3 = x 0,08 x 300 M = 44 g mol M M 6 7. 6 g O gazı, = 0,5 molʼdür. 3 P P = n n 4 3 = n (n 0,5) 4n = 3n n = mol mol O, x 3 = 64 gramdır. v 9. Graham difüzyon yasasına göre; v = M x M Y 3,0 x 0 3 8. 3,0 x 0 3 tane O molekülü, = 0,5 molʼdür. 6,0 x 0 3 Aynı koşullarda (P,T aynı ise) V α nʼdir. 4 Lʼde 0,5 mol gaz varsa Lʼde X 0,5 X = = 0,5 mol gaz vardır. 4 0,5 mol SO 3 gazı, 0,5 x 80 = 0 gramdır. = M M = M M = 4 Y Y bulunur. Her iki gaz için ideal gaz denklemi yazılıp oranlanırsa; m P V X R T M X V X M Y M = = bulunur. Y oranı yerine konulursa; m V Y M X M P V X Y R T M Y V X 4 = V X = 4V Y bulunur. V Y Y X KİMYA- 3 X X
MADDENİN GAZ HÂLİ I 0. Manometreye göre, P Cl = P hava + hʼdir. P Cl = 760 + 90 P Cl = 950 mm Hg, P Cl =,5 atm m,4 PV = nrt,5 x 8,96 = x x 73 m = 35,5 gram 7 73. P X = P T P su P X = 00 3,8 P X = 76, mm Hg P V = P V 76, x V = P x V P = 588, mm Hg. Tüp çapı sabit olduğundan hacimler aşağıdaki gibi alınabilir. P I = P h + 5 P I V I = P II V II P II = P h 5 (P h + 5) 0 = (P h 5) 30 V I = 0 P h = 75 cm Hg V II = 30 P T = P X + P su P T = 588, + 3,8 P T = 6,9 mm Hg DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ P P P 80. X gazı için: = = P = 0 mm Hg T T 300 400 V Y gazı için: P V = P V P x V = 80 x P = 590 mm Hg P Toplam = P (X ) + P (Y ) P Toplam = 0 + 590 P Toplam = 800 mm Hg (Doğru Seçenek D). P X = P hava + h P X = 0,9 + 0,7 P X =,6 atm 53 53 mm Hg, = 0,7 atmʼdir. 760,4 PV = nrt,6 x 5,6 = n x x 73 n = 0,4 mol (Doğru seçenek A) 73 3. Açık hava basıncının değişmesi X ve Y gazlarının kısmî basıncını değiştirmeyeceğinden içteki manometrenin a ve b kollarındaki cıva düzeyi aynı kalır (X gazının bağlı olduğu manometrede cıva düzeyi uzun kolda biraz yükselmekle birlikte bundan kaynaklanan hacim artışı ihmal edilebilir düzeydedir.). (Doğru seçenek A) 4. Kapta bulunan O ve CH 4 gazlarının her birinin 3 gram olduğu kabul edilirse n O = mol, n CH4 = mol olur. P α n ve n CH4 = n O olduğu için P CH4 = P O (A doğrudur.) x x 3x P CH4 = x ise P O = olur ve P Top = x + P Top = bulunur. (B doğrudur.) V CH4 V = M M O O CH4 VCH V = 3 V 4 CH4 6 V = V CH V (Cdoğrudur.) 4 O O n α N n CH4 = n O olduğu için N CH4 = N O (D doğrudur.) O E k α T olduğu için aynı sıcaklıkta gazlar farklı da olsa ortalama kinetik enerjileri aynı olur (E yanlıştır.) (Doğru seçenek E) 4 www. pasayayincilik.com 004
MADDENİN GAZ HÂLİ I 5. T ve R sabittir, mol sayısındaki değişme P ile Vʼden kaynaklandığı için n = PV bağıntısı kullanılabilir. Başlangıçta: n X = P X V X n X = 3 x 4 n X = mol Musluk açılıp kapatılınca : n X = P X V X n X = x 4 n X = 8 mol Dolayısıyla 8 = 4 mol X gazı II numaralı kaba geçmiştir. II numaralı kaptaki gaz başlangıçta; n Y = P Y V Y n Y = x n Y = molʼdür. II numaralı kapta gazların mol sayısı 4 + = 5 molʼdür. Kapta mol gaz varken basınç atm ise 5 mol gaz varken 5 atm olur. (Doğru seçenek E) 6. P O V O + P N V N + P CO V CO = P SON + V TOPLAM x 4 + 4 x + 4 x 4 = P SON x 0,4 7. PV = nrt = x,4 = n x x 73 n = mol 73 5,6 n O = n O = 0,8 mol 3 0, mol X 5, g ise P SON = 3, atm (Doğru seçenek C) n X = 0,8 n X = 0, mol mol X x 5, x = = 76 gʼdır. Mol kütlesi 76 g olan gaz N O 3ʼtir. (Doğru seçenek D) 0,,4 8. PV = nrt x 44,8 = n x x 73 n = mol H vardır. 73 gram H gazı = 0,5 molʼdür. Kapta 0,5 =,5 mol H kalmıştır. 8 Kaba gönderilen N gazı, = molʼdür. 8 Toplam mol sayısı n H + n N =,5 + =,5 molʼdür.,4 PV = nrt P x 44,8 =,5 x x 73 P =,5 atm (Doğru seçenek D) 73 9. Musluk açılmadan : P CO = P hava + h ( atm = 76 cm Hg) Musluk açılınca Musluk açılınca P CO = 76 + 38 P CO = 4 cm Hg : P V = P V 4 x 3 = P x 9 P = 38 cm Hg : P hava > P CO olduğu için; P CO = P hava h 38 = 76 h h = 38 cm bulunur ve b kolunda 38 cm yükselir. (Doğru seçenek B),4 0. PV = nrt 0,5 x 5,6 = n x x 73 n = 0,5 mol 73 P, T, V eşit olduğu için n CH4 = n SO = 0,5 molʼdür. 0,5 mol C H4, 0,5 x 6 = gramdır. 0,5 mol SO, 0,5 x 64 = 8 gramdır. V CH4 V = M M SO SO CH4 VCH V = 64 4 V CH =V 6 SO 4 SO Sıcaklık aynı olduğu için gazların kinetik enerjileri aynıdır. Birim zamanda birim yüzeye çarpma sayısı moleküllerin ortalama hızlarıyla orantılıdır ve bu oran 4 değil ʼdir. (Doğru seçenek E) KİMYA- 5
MADDENİN GAZ HÂLİ I. A şehrinde: P He = P hava + h B şehrinde: P He = 740 + 60 P He = 800 mm Hg P He = P hava + h P He = 660 + 40 P He = 700 mm Hg 6 6 g He, = 4 molʼdür. 4 P P 800 700 = = n = 3,5 mol n n 4 n 3,5 mol He; 3,5 x 4 = 4 gramdır. (Doğru seçenek D). I. yol m X = 40 kütle birimi ise m Y = 00 kütle birimidir. m X = birim ise M Y = birimdir. Buna göre; 40 n X = = 0 mol 00 n Y = = 00 molʼdür. P X P Y P X 0 = = = n X n Y P Y 00 5 II. yol m X = 0,40 m Y m X 0,40 m Y m Y n X = n X = n X = 0, n Y ( = n Y ) M X M Y M Y M X = M Y P X n X P X 0, n Y P X P α n ise = = = 0, 0, = P Y n Y P Y n Y P Y 5 3. P C4 H 8 = P hava + h P C4 H 8 = 750 + 0 P C4 H 8 = 760 mm Hg ( atm) (Doğru seçenek A),4 PV = nrt = x,8 = n x x 73 n = 0,5 mol 73 mol C 4 H 8ʼde N A tane atom varsa 0,5 mol C 4 H 8ʼde x x = 0,5 x N A =,5 N A = 3/ N A tane atom vardır. (Doğru seçenek A) 4. Sıcaklık aynı ve PV çarpımları eşit (6 atm L) olduğu için gazların mol sayıları da eşittir (n CH4 = n O ). Mol kütleleri farklı (M CH4 = 6 g mol, M O = 3 g mol ) olduğu için, m = nm bağıntısına göre kütleleri farklı olur. Sıcaklığı aynı olan tüm gazların moeküllerinin ortalama kinetik enerjisi aynıdır. (Doğru seçenek E) 5. Musluk açıldığında a ve b kollarında cıva düzeyleri eşitlendiğine göre, II ve III numaralı kaplarda bulunan gaz karışımının toplam basıncı; I numaralı kaptaki gazın basıncına yani 3Pʼye eşit olacaktır. P II V II + P III V III = P SON V TOPLAM 8P 4P x V + P III 3V = 3P x 4V P III = 3 (Doğru seçenek C) 6 www. pasayayincilik.com 004
MADDENİN GAZ HÂLİ 6. P H V H + P N V N = P SON V TOPLAM 3 x 5 + x = P SON x 0 P SON =,9 atm 7. P Y = P hava h P Y = 76 (00 40) P Y = 6 cm Hg P X = P Y + h P X = 6 + (00 40) P X = 76 cm Hg d 8. P = RT bağıntısına göre; M x 0 P = RT P =,5 x 0 3 RT 6 4 x 0 P = RT P =,5 x 0 3 RT 3 P = P ʼdir. 9. I numaralı şekilde manometrenin kapalı ucundaki havanın basıncı P için; P I = P hava + 5 P I = 75 + 5 P I = 90 cm Hg I (Doğru seçenek B) (Doğru seçenek D) (Doğru seçenek C) P I V I = P II V II 0. h 90 x h = P II P II = 80 cm Hgʼdir. P X = P II + 0 P X = 80 + 0 P X = 00 cm Hg V V = M M = V V = 64 He SO He 4 SO He SO V =4V SO gazı birim yol aldığında He gazı 4 birim, He SO SO gazı birim yol aldığında He gazı 8 birim yol alır ve 8. bölmede karşılaşırlar. (Doğru seçenek E) (Doğru seçenek E) DENEY.: Bir mol gazın kapladığı hacim Deney Sonu Sorularının Yanıtları Mg şeridin mʼsi, g, 5 cmʼsi ise 0,06 gʼdır. 0,06 n = = 0,005 moldür. 4 Suyun sıcaklığa bağlı buhar basıncı için sayfa 43 Tablo: 3.3ʼten yararlanınız. a b KİMYA- 7
KİMYASAL REAKSİYONLAR LİSE KİMYA II BÖLÜM II KİMYASAL REAKSİYONLAR DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. Girenlerdeki atom sayısı = Ürünlerdeki atom sayısı X + O = 4C + 0H + 3O X = 4C + 0H + O X = C 4 H 0 O. Girenlerin toplam kütlesi = Ürünlerin toplam kütlesi 4,8 + X = + 4,8 +,7 X = 4,7 g 4 3. 4 g CO, =,5 molʼdür. 8 Denkleme göre 3 mol CO elde etmek için mol Fe O 3 ile 3 mol C gerekmektedir.,5 mol CO elde etmek için bu miktarların yarısı kadar (0,5 mol Fe O 3 +,5 mol C) kullanılmalıdır. 0,5 mol Fe O 3, 0,5 x 60 = 80 g Fe O 3,5 mol C,,5 x = 8 g C + 98 g giren kullanılmalıdır. 4. KClO 3 KCl + 3O x,5 g 3 x,4 L (N.K. da) N.K. da 3 x,4 L O oluşması için x,5 g KClO 3 ayrışırsa 6,7 L O oluşması için x 6,7 x x,5 x = = 4,5 g KClO 3 ayrışır. 3 x,4 49 g KClO 3ʼın 4,5 gʼı ayrışırsa 00 g KClO 3ʼın x 00 x 4,5 x = = 50 gʼı ayrışır. KClO 3ʼın %50ʼsi ayrışmıştır. 49 5. C x H y O n + 5 O 4 CO + 6 H O n C = 4 n CO x = 4 x = n H = n H y = y = 6 C x H y O n C H 6 O n O + 0 = 4 n CO + 6 n H O n = 4 0 n = 6. H + /O H O N.K. da / x,4 L O ile g H tepkimeye girerse 5,6 L O ile x 5,6 x x = = g H gazı tepkimeye girer. / x,4 8 www. pasayayincilik.com 004
KİMYASAL REAKSİYONLAR II 7. CaCO 3 CaO + CO 00 g N.K. da,4 L N.K. da,4 L CO için 00 g CaCO 3 gerekirse 5,6 L CO için x 5,6 x 00 x = = 5 g CaCO 3 gerekir.,4 00 g CaCO 3ʼın 5 gʼı ayrışırsa 00 g CaCO 3ʼın x x =,5 CaCO 3ʼın %,5ʼi ayrışmıştır. 8. CO + /O CO 8 g 6 g 6 g O ile 8 g CO tepkimeye girerse,6 g O ile x,6 x 8 x = =,8 g CO tepkimeye girer. 6 9. C + /O CO g 6 g Kütlesi fazla olan oksijenin kütlesini (6 g) ölçü olarak alalım. Bu durumda, 6 g da C almış oluruz; ancak g C harcanır. 6 gram Cʼun gʼı harcanırsa 00 gram Cʼun x 00 x x = = 75 gʼı harcanır. 6 Cʼun %75ʼi harcanmıştır.. m girenler = m ürünler 4, + 5,7 = m AlF3 +,8 +,3 m AlF3 = 5,8 gram Başlangıçtaki m CO = Tepkimeye giren m CO + Artan m CO Başlangıçtaki m CO =,8 +,8 Başlangıçtaki m CO = 5,6 gram 0. C H 5 OH (s) + 3O (g) CO (g) + 3H O (g) + 30 kj 3 x,4 L (N.K.da) 30 kj ısı açığa çıkması için 3 x,4 L O kullanılırsa 05 kj ısı açığa çıkması için x 05 x 3 x,4 x = =, L O kullanılmalıdır. 30. N + 3H NH 3 m girenler = m ürünler + m artan m N + m H = 7 + 5,6 n N x 8 + n H x =,6 n N = x olsun; 8x + (, x) =,6 x = 0,7 mol N ; 0,7 mol ise H ;, 0,7 =,5 molʼdür. 3. X(OH) + HCl XCl + H O 0,8 mol HCl harcandığında 38 g XCl oluşursa mol HCl harcandığında M g XCl oluşur. x 38 = 0,8 x M M = 95 g mol M XCl = M X + M Cl 95 = M X + x 35,5 M X = 4 g mol X : 4 4. N (g) + 3H (g) NH 3(g) 3 mol H ʼden mol NH 3 oluşursa 0,75 mol H ʼden x mol NH 3 oluşur. 0,75 x x = = 0,5 mol NH 3 oluşur. 3 5.,8 g H O oluşması için 8,5 g X(OH) gerekirse x 8 g H O oluşması için M g X(OH) gerekir.,8 x M = x 8 x 8,5 M = 70 g mol PV = nrt 4 x V = 0,5 x 0,08 x 73 V =,8 L M X(OH) = M X + M O + M H 70 = M X + x 6 + x M X = 36 g mol X : 36 KİMYA- 9
KİMYASAL REAKSİYONLAR 6. 4 g X ile 9 g Y birleşirse,6 g X ile M g Y birleşir.,6 x 9 M = = 3,6 g Y birleşir. 4 M X Y 5 =,6 g X + 3,6 Y = 4,6 gʼdır. 7. m N = 4,6 3, m N =,4 g,4 3, n N = n N = 0, mol n O = n O = 0, mol 4 6 N X O Y N 0, O 0, NO (Basit formül) (Basit formül kütlesi) x n = Mol kütlesi (4 + x 6) x n = 9 n = Gerçek formül, (NO ) N O 4 şeklindedir. II 8. Bileşik 00 gram kabul edilirse elementlerin bağıl mol sayıları şöyledir: 6,5 43,75 50 n H = n H = 6,5 mol n N = n N = 3,5 mol n O = n O = 3,5 mol 4 6 H N O O N O H NO 6,5 3,5 3,5 6,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 9. Bileşik 00 gram kabul edilirse elementlerin bağıl mol sayıları şöyledir: 80 5 0 5 = mol X, = mol Y 96 6 6 4 X Y X Y X Y X Y X Y 5 6 5 4 6 0. Bileşik 00 gram kabul edilirse elementlerin bağıl mol sayıları şöyledir: 40 60 n S = n S =,5 mol n O = n O = 3,75 mol 3 6 S O S O SO x. Mn + xhcl MnCl X + H pv 0,95 3, n H = = = 0, mol RT,4 373 73 4,5 3,75,5,5 3,75,5 DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. Verilen olaylardan yalnız mumun yanması kimyasal bir olaydır. 6,7. 6,7 L H, N.K.ʼda = 0,3 molʼdür.,4 6 4 4 6 3,75 n Mn = = 0,05 mol 55 Oluşan H gazı 0,3 mol ise stokiyometrik kat sayılara göre; oluşan XYO 0, mol, harcanan YOH 0, molʼdür. m Bu maddelerin mol kütleleri M = bağıntısından; n 9,6, M XYO = = 98 g mol M YOH = = 56 g mol bulunur. 0, 0, M YOH = 56 M Y + M O + M H = 56 M Y + 7 = 56 M Y = 39 g mol M XYO = 98 M X + 39 + x 6 M X = 7 g mol 3 0,05 mol 0, mol H mol x 0, x = = mol 0,05 mol H 4 H atomu içerir. Buna göre bileşiğin formülü MnCl 4ʼtür. (Doğru seçenek B) X : 7, Y: 39 (Doğru seçenek D) 0 www. pasayayincilik.com 004
KİMYASAL REAKSİYONLAR II 3. Al 4 C 3 + H O 4Al(OH) 3 + 3CH 4 M Al4 C 3 = 4 x 7 + 3 x M Al4 C 3 = 44 g mol N.K.ʼda 3 x,4 L CH 4 için 44 g Al 4 C 3 gerekirse, L CH 4 için x, x 44 x = = 4 g Al 4 C 3 gerekir. 3 x,4 m (Doğru seçenek A) H 4. H Oʼda = ʼdir, yani g H ile 8 g O birleşir ve 9 g H O oluşur. m O 8 9 g H O için 8 g O gerekirse Eşit kütle denildiğine göre alınan H de 4 gramdır. 4,5 g H O için x 4,5 x 8 x = = 4 g O gerekir. 9 m Fe 7 5.. bileşikte : = m S 4 7g Fe ile 4 g Sʼten gram. bileşik elde edilir. g. bileşik için 7 g Fe kullanılırsa 44 g. bileşik için x 44 x 7 x = = 8 g Fe kullanılır. 6. H + /O H O n n mol mol n mol 0,5 0,5 gram H, = 0,5 molʼdür. 39, N.K. da 39, L gaz, =,75 molʼdür.,4 44 g bileşik için x 44 x 8 x = = 3 g Y gerekir. 8. Karışımda yanabilen sadece H gazıdır. H + O H O 8 g O ile g H tepkirse 00 cm 3 havada 00 x = 0 cm 3 oksijen vardır. 5 Denkleme göre 0 cm 3 oksijen, 0 x = 40 cm 3 hidrojen gazı ile tepkir. 00 g örnek 4 g Al 4 C 3 içeriyorsa 00 g örnek x 00 x 4 x = = g Al 4 C 3 içerir. % 00 4 g O ile x 4 x = = 0,5 g H tepkir. 4 0,5 = 3,5 g H artar. 8 m (Doğru seçenek B) Fe 7. bileşikte : = m S 8 7 g Fe ile 8 g Sʼten 5 g. bileşik elde edilir. 7 g Feʼden 5 g. bileşik elde edilirse 8 g Feʼden x 8 x 5 x = = 60 g. bileşik elde edilir. 7 (Değer seçenek E) Tepkimeye giren gaz,75 0,5 =,50 molʼdür. n n + =,5 mol gaz karışımından oluşan su n = moldür. mol su 8 gramdır. m Y 8 7. = 8 g Y ile 3 g Xʼten g bileşik oluşur. m X 3 g bileşik için 8 g Y gerekirse 8 g Y ile 3 g X birleşirse 3 g Y ile x 3 x 3 x = = g X birleşir. 8 3 = 0 g X artar. (Doğru seçenek C) (Doğru seçenek D) 80 40 = 40 cm 3 CO gazı vardır. Karışımın yarısı yani %50ʼsi CO ʼtir. (Doğru seçenek D) KİMYA-
KİMYASAL REAKSİYONLAR II 9. N O 3 N + 3O hacim hacim 3 hacim N O 3 gazının x hacmi ayrışırsa, x hacim N ve 3x hacim O oluşur. (0 x) + x + 3x = 9 x = 3 litredir. Bozunmadan kalan N O 3, 0 ( x 3) = 4 litredir. 0 Lʼnin 4 Lʼsi bozunmadıysa 00 Lʼnin x 4 x 00 x = = 40 Lʼsi bozunmadan kalır. %40ʼı bozunmadan kalır. 0 (Doğru seçenek D),6 0. M N O = 08 g mol n 5 N O = = 0, mol 5 08 0, mol N O 5, 0, mol N O 4 ile 0, mol O gazlarının tam tepkimesinden oluşur. Öyleyse artan gaz, 0,5 (0, + 0,) = 0, molʼdür. 0, molʼü 8,4 g ise molʼü x 8,4 x = = 9 gʼdır. molʼü (mol kütlesi) 9 gram olan gaz N O 4ʼtir. 0, Dolayısıyla başlangıçta: 0, + 0, = 0,4 mol N O 4 gazı ile 0, mol O gazı vardır. (Doğru seçenek D). H X + YO YOX + H O 0,9 0,9 g H O, = 0,05 molʼdür. 8 m Denkleme göre diğer maddeler de 0,05ʼer molʼdür. M = bağıntısına göre; n,7 M H X = = 34 g mol M H X = M H + M X 34 = x + M X M X = 3 g mol X: 3 0,05 3 M YOX = = 60 g mol M YOX = M Y + M O + M X 60 = M Y + 6 + 3 M Y = g mol Y: 0,05 (Doğru seçenek B). Mg + Br MgBr 4 g 60 g Mg ve Br ʼdan 60ʼar gram alınırsa, brom tükenirken Mgʼun ancak 4 gʼı tüketilir. 60 g Mgʼun 4 gʼı tüketilirse 00 g Mgʼun x 00 x 4 x = = 5 gʼı tüketilir. %5ʼi tüketilir. 60 3. Zn + AgCl ZnCl + Ag mol mol 3,96 3,96 gram Zn molʼdür. Tepkimede Zn x mol harcanırsa, x mol Ag oluşur. 65 m Zn + m Ag = 0 M Zn x n Zn + M Ag x n Ag = 0 (Doğru seçenek A) 3,96 65 ( x) + 08 x x = 0 x = 0,04 mol 65 Oluşan gümüş, x mol yani x 0,04 = 0,08 molʼdür. 0,08 mol Ag, 0,08 x 08 = 8,64 gramdır. (Doğru seçenek D) 4. Bileşik;,8 0,6 =, g X içerir., 0,6 n X = = 0,03 mol n Y = = 0,0 mol Bileşiğin olası formülü: X 0,03 Y 0,0 X 3 Y ʼdir. 40 3 (Doğru seçenek E) www. pasayayincilik.com 004
KİMYASAL REAKSİYONLAR II 5. Bileşiği 00 g kabul edip elementlerin bağıl mol sayılarını bulalım., n N = n N =,543 mol 4 6 n H = n H = 6 mol 4,4 n S = n S = 0,7575 mol 3 48,5 n O = n O = 3,035 6 6. %70 Fe varsa %30 da O vardır. 70 30 n Fe = =,5 n O = =,875 Fe,5 O,875 Fe O 3ʼtür. 56 6 X 0,8 Y 0,8 Z,4 0,8 (Doğru seçenek B) M Fe O 3 = M Fe + 3M O M Fe O 3 = x 56 + 3 x 6 M Fe O 3 = 60 g mol (Doğru seçenek C) 5 n X = = 0,8 mol 65 7. Bileşiği 00 g kabul edip elementlerin bağıl mol sayılarını bulalım. 9,6 n Y = = 0,8 mol 38,4 n Z = =,4 mol X Y Z 3 XYZ 3 (Doğru seçenek E) 6 8. M CuSO4 = 64 + 3 + 64 = 60 g mol,5,5 g CuSO 4, = 0,0575 molʼdür. 60 Kütledeki azalma suyun buharlaşmasından kaynaklanır. m Su = 3,94,5 m Su =,4 gram,4,4 g H O, = 0,07888 molʼdür. 8 0,0575 mol bileşikte 0,07888 mol H O varsa mol bileşikte x 0,07888 x = = 5,008 mol ( 5 mol) H O vardır. (Doğru seçenek E) 0,575 9. Na S + Na CO 3 + 4 SO 3 Na S O 3 + CO 6,0 x 0 3 tane 3 x 58 gram 6,0 x 0 3 tane Na CO 3ʼtan 3 x 58 g Na S O 3 elde edilirse x 0 tane Na CO 3ʼtan x x 0 x 3 x 58 x = = 5,75 g Na S O 3 elde edilir. (Doğru seçenek D) 6,0 x 0 3 0. KNO 3 + 4C K CO 3 + 3CO + N 4 x g N.K. da 3 x,4 L 4 x g Cʼdan 3 x,4 L CO oluşursa (N.K. da) 7,5 g Cʼdan x 7,5 x 3 x,4 x = = 0,5 L CO oluşur. (Doğru seçenek D) 4 x KİMYA- 3
III BÖLÜM III MADDENİN YOĞUN FAZLARI (Sıvılar - Katılar) MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR) LİSE KİMYA DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. Dış basınç arttıkça kaynama noktası yükselir, dış basınç azaldıkça kaynama noktası düşer. Sıvıların donma noktası genellikle basınç arttıkça yükselir, basınç azaldıkça donma noktası düşer. Ancak su gibi donarken genleşen sıvıların donma noktasına basıncın etkisi diğer sıvılarınkine göre ters yöndedir.. Kaynama noktası ile buharlaşma hızı ve buhar basıncı ters orantılıdır. Bir sıvının kaynama noktası yüksekse görece yavaş buharlaşır ve o sıcaklıktaki buhar basıncı görece düşüktür. 3. X gaz, Y sıvı, Z sıvı, W katı 4. X gaz, Y sıvı, Z katı 6. n = MV n = 4 x 0, n = 0,8 mol M HCl = + 35,5 = 36,5 g mol 0,8 mol HCl, 0,8 x 36,5 = 9, gʼdır. 7. 3 Mʼlık çözeltinin hacmi V alınırsa 6Mʼlık çözeltinin hacmi (6 V ) olur. M V + M V = M SON V TOPLAM 3 x V + 6 (6 V ) = 4 x 6 V = 4 L ve V = 6 4 = L bulunur. Y d 0 x,35 8. M = x 0 M = x 0,38 mol L bulunur. (Y kütlec %, d öz kütle) M H SO 98 4 n = MV n =,38 x 0, n = 0,76 mol H SO 4 bulunur. 0,76 mol H SO 4, 0,76 x 98 7 gramdır. 9. CaCl Ca + + Cl KCl K + + Cl mol mol mol mol M V + M V = M Son V Toplam (0,5 x 0,4) + M x 0, = 0,8 x (0,4 + 0,) M = molar m Ç 0. Y = x 00 5 = x 00 m T = 40 g m T m T m su = m T m Ç m su = 40 0 m su = 30 gram m Ç m Ç. Y = x 00 30 = x 00 m Ç = 8 g CuSO 4 m T 60 Çözeltiye eklenen CuSO 4 x gram olsun. m Ç + x 8 + x Y = x 00 50 = x 00 x = 4 g eklenmelidir. m T + x 60 + x 5. m T = 5 + 60 = 75 g çözelti m Ç 5 Y = x 00 Y = x 00 Y = %0 m T 75 0. Al (SO 4 ) 3 Al +3 + 3SO 4 mol 3 mol n = MV n = 0,9 x 0,3 n = 0,7 mol Al (SO 4 ) 3 SO 4 iyonları ise 3 x 0,7 = 0,8 molʼdür. n 0,8 V = V = =,35 L 350 ml M 0,6 Eklenecek su miktarı 350 300 = 050 mlʼdir. m Ç + x m 3. Y Ç = x 00 0 = x 00 m Ç = 4 g alkol m T 40 m Ç + 0 4 + 0 Y = x 00 Y = x 00 Y = 8 %8 m T + 0 40 + 0 4. n = Mv n = 0, x 0,5 n = 0,05 mol 5. n = MV n = 3 x 0,4 n =, mol NaOH M = 98 g mol V ise; T = 400 + 600 = 000 ml = L n, 0,05 mol H SO 4, 0,05 x 98 = 4,9 gramdır. M = M = M =, mol L V 4 www. pasayayincilik.com 004
MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR III 6. M V + M V = M Son V Toplam 0,4 x 0,4 + 0, x 0,4 = M x (0,4 + 0,4) M = 0,3 mol L Y x d 40 x,5 8. M = x 0 M = x 0 M = 5 mol L m 98 d =,4 g cm 3,4 g H SO 4 cm 3 ise M V + M V = M (V + V ) 80 g H SO 4 x 80 x = = 00 cm 3 (00 ml) V,4 9. n = MV n = 0,4 x 0, n = 0,08 mol HCl Zn + HCl ZnCl + H mol,4 L (N.K. da) 0. CaX Ca + + X 0,4 M 0,4 M 0,8 M I. Yol m [M] = M A V 40 0,4 = (40 + X) 0,5 40 = 0,4 x 0,5 (40 + X) 00 = 40 + X 60 X = X = 80 g mol X : 80 II. Yol n. M = n = MV n = 0, 0,5 n = 0,05 mol V m n = m = n M m = 0,05 50 m =,5 g M,8 7. N.K. da,8 L NH 3, = 0,5 molʼdür.,4 n 0,5 M = M = M = 0,5 mol L V 0,5 5 x 0, + x 0, = M (0, + 0,) DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ M = 3 mol L mol HClʼden,4 L H oluşursa 0,08 mol HClʼden x 0,08 x,4 x = = 0,896 L H oluşur. n X = MV n X = 0,8 x 0,5 n X = 0,4 mol n X 0,4 n X = 0,4 mol ise n CaX = n CaX = = 0, molʼdür. 0, mol CaX 40 g ise mol CaX x 40 x = = 00 gramdır. 0, M CaX = M Ca + M X 00 = 40 + M X M X = 80 g mol X : 80. Y m = Y m 30 x m = 5 x (m + 40) m = 00 g m Ç Y = x 00 m T m Ç 30 = x 00 m Ç = 60 g tuz. 00 (Doğru seçenek C). Y m + Y m = Ym T 0 x 40 + 0 x 60 = Y(40 + 60) Y = 6 (Doğru seçenek C) 4. m tuz = 0 + 30 = 40 g m çözelti = (00 + 00) + 400 (eklenen su) = 800 g m Ç 40 Y = x 00 Y = x 00 Y = 5 m T 800 (Doğru seçenek A) 3. Y m = Y m 5 x 75 = 5 (75 + x) x = 50 g (Doğru seçenek D) 5,6 5. 5,6 g KOH, = 0, molʼdür. 56 n 0, M = M = M = 0,5 mol L V 0,4 (Doğru seçenek B) KİMYA- 5
MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR) III 6. M V = M V, V = 4,8 (V 3) V = 4 L n = MV n =, x 4 n = 4,8 mol KOH (Doğru seçenek D) Y d Y x,4 7. M = x 0,5 = x 0 Y = 0 M KOH 56 (Doğru seçenek B) 8. n = MV n = x 0,50 n = 0,3 mol XSO 4 0,3 mol XSO 4 40,8 g ise mol XSO 4 x 40,8 x = = 36 gʼdır. 0,3 M XSO4 = M X + M S + 4M O 36 = M X + 3 + 4 x 6 M X = 40 g mol X : 40 (Doğru seçenek D) 9. M V = M V M V = M V M x = 0,8 ( + ),6 x = 8 ( x) M =,6 mol L X =,6 L (Doğru seçenek E). HCl için tesir değerliği (T d ) olduğundan N = Mʼdir. n 0, M = M = M = 5 molar N = 5 normal (Doğru seçenek E) V 0,0. NaNO 3 Na + + NO 3 0, mol 0, mol Cu(NO 3 ) Cu + + NO 3 0, mol 0,4 mol Fe(NO 3 ) 3 Fe +3 + 3NO 3 0,3 mol 0,9 mol (Doğru seçenek C) 8 3. 8 g NaOH = 0, molʼdür ve 0, mol OH iyonu oluşturur. 40 M, 400 ml Ba(OH), x 0,4 = 0,8 molʼdür ve 0,8 x =,6 mol OH iyonu oluşturur. M, 00 ml Al(OH) 3, x 0, = 0,4 molʼdür ve 0,4 x 3 =, mol OH iyonu oluşturur. n OH = 0, +,6 +, n OH = 3 molʼdür. V T = 0,4 + 0, = 0,6 L n 3 M = M = M = 5 mol L V 0,6 (Doğru seçenek E),04 x 0 3 4.,04 x 0 3 tane OH iyonu, = molʼdür. n 6,0 x 0 3 KOH + n Mg(OH) = 5. x 0,4 + ( x V) = V = 0,4 L = 400 ml (Doğru seçenek A) n = MV n = 0,0 x 0,5 = 0,0 mol SO4 SO4 n = n x H O = 0,0 mol SO CuSO 4 4 0,0 mol CuSO 4. XH O,5 g ise mol CuSO 4. XH O x,5 x = = 50 gramdır. 0,0 0. M V + M V = MV n NO 3 = 0, + 0,4 + 0,9 n NO 3 =,4 mol n,4 M = M = M = 0,7 mol L V x 0,6 + M x 0,4 =,7 (0,6 + 0,4) M CuSO4 = 60 g mol M = 3,75 mol L mol bileşikte 50 60 = 90 g su vardır. n H O 90 = X = = 5ʼtir. 8 (Doğru seçenek E) (Doğru seçenek E) 6 www. pasayayincilik.com 004
MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR III 6. MgCl Mg + + Cl 0, = 0, M 0, M n = MV n = 0, x 0, n = 0,0 mol MgCl 7. Çözelti ısıtıldığında hacmi büyür. Dolayısıyla molar derişimi küçülür. Ancak kütlesi değişmediğinden % derişimi sabit kalır. (Doğru seçenek D) m = nm m = 0,0 x 95 m = 0,95 gram MgCl (Doğru seçenek B) Y d 0 x, 8. M = x 0 M = x 0 M NaOH 40 M = 6 mol L (Doğru seçenek C) 0. n Mg + = MV n Mg + = 0,0 x 0,5 = 0,0 mol 0,0 mol bileşik,46 g ise mol bileşik x,46 x = = 46 gramdır. 0,0 46 = M MgSO4 + XM H O 46 = 0 + X8 X = 7 9. (M V ) + M V = MV (0,5 x 0,4) + M x 0, = 0,8 (0,4 + 0,) M = mol L (Doğru seçenek B) (Doğru seçenek B) DENEY 3.: Saf maddeler ile çözeltilerin kaynama ve donma sırasındaki davranışları Deney Sonu Sorularının Yanıtları. Saf su ve tuzlu su çözeltisinin kaynaması için geçen süreler birbirinden farklıdır.. Saf su ve tuzlu su çözeltilerinin kaynama noktaları farklıdır. (Tuzlu su çözeltisinin kaynamaya başladığı sıcaklık daha yüksektir.) 3. Tuzlu su çözeltisinin kaynaması süresince sıcaklık sabit kalmaz, yükselir. 4. Saf su ve tuzlu su çözeltisinin donma noktası farklıdır. (Tuzlu su çözeltisinin donmaya başladığı sıcaklık daha düşüktür.) 5. Tuzlu su çözeltisinin donması süresince sıcaklık sabit kalmaz. saf su tuzlu su DENEY 3.: Su-etil alkol çözeltisinin damıtılması Deney Sonu Sorularının Yanıtları. Deney sırasında sıcaklığın sabit kaldığı anlar olur.. Sıcaklığın sabit kaldığı ilk anda etil alkol ikinci anda su kaynar. 3. Yoğunlaşma kaplarında toplanan sıvılar karışımın bileşenleridir. Bu durum etil alkolün yanmasından, suyun yanmamasından anlaşılır. 4. Damıtma sırasında ısıtma kabının çeperlerinde yoğunlaşarak geriye dönen sıvı, etil alkole göre kaynama noktası daha yüksek olan sudur. termometre 5. Damıtma ile elde edilen sıvılar karıştırılırsa ilk sıvı karışımı elde edilir. soğutma suyu girişi soğutma suyu çıkışı Liebig soğutucu damıtma ürünü KİMYA- 7
RADYOAKTİVİTE LİSE KİMYA IV BÖLÜM IV RADYOAKTİVİTE DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. Atom çekirdeği çok küçük olduğundan çekirdeği oluşturan proton ve nötronların çok sıkışık durumda olmaları ve birbirlerini itmeleri sonucu çekirdekte büyük bir kuvvet ortaya çıkar. Protonlar aynı cins elektrik yüküyle yüklü ve aralarındaki uzaklık çok küçük olduğundan Coulomb Yasasıʼna göre birbirlerini çok büyük kuvvetlerle iter. Ayrıca çekirdekteki P/n oranı büyüdükçe ya da küçüldükçe atomun çekirdeğinde kararsızlığa neden olur.. Kararsız çekirdek yapısına sahip olan elementler kararlı bir çekirdek yapısına ulaşmak için alfa (α), beta (β ), gama (γ), pozitron (β + ) bozunması ve elektron yakalanması şeklinde bozunmaya uğrayarak ışıma yapar. Bu elementlere ışıma yapan anlamında radyoaktif elementler denir. Radyoaktif ışımaların giricilikleri ve etkileri birbirinden tamamen farklıdır. Bu farklılık radyoaktif maddelerin karakteristik özelliğidir. 3. Bir nükleer reaktörde fisyon enerjisi kontrol altındadır. Reaktörde zenginleştirilmiş uranyum çubukları su içerisinde yüksek basınç altında asılmış durumdadır. Su iki amaçla kullanılır. Birincisi nötronları yavaşlatmak, ikincisi soğuk suyu, su buharına dönüştürmektir. Nükleer reaktörlerde nötronları kontrol amacıyla kadmiyum çubukları kullanılır. Bu çubuklar reaktör içine indirildiklerinde fisyon işlemi yavaşlar. Çubuklar reaktörden çıkarılınca nötron yoğunluğu artar fisyon hızı büyür patlamalara neden olur. Bu nedenle zincirleme çekirdek tepkimesi kontrol altında tutulmalıdır. 4. ADE bileşiği radyoaktif değilse A, D ve E elementleri radyoaktif değildir. Bu durumda CDE bileşiğinin radyoaktif oluşunun C elementinden kaynaklandığı kesindir. B elementinin radyoaktif olup olmadığı bu bilgilerle söylenemez. ABC bileşiğinin radyoaktif oluşu yalnız Cʼden kaynaklanacağı gibi Cʼnin yanında Bʼden de kaynaklanabilir. Radyoaktifliği kesin olan yalnız C elementidir. 5. Atom numarası 83ʼten büyük olan elementlerin izotoplarında hem proton sayısı hem de nötron sayısı fazladır. Bu nedenle bu izotoplar proton ve nötron sayılarını azaltmak için genellikle, çekirdekten proton ve nötron fırlatılmasıyla sonuçlanan α bozunmasına uğrarlar. Diğer ışımalar ise çekirdekteki proton ve nötron sayısında bu denli azalmaya neden olmaz. 6. Başlangıçtaki radyoaktif izotop X ile simgelenirse, α β A Z X A 4 Z Y + 4 He A 4 Z Y A 4 Z Q + 0 e X ile Qʼnun atom numaraları aynı olduğu için X, VIIA grubundaysa Q da VIIA grubundadır. (X ile Q birbirinin izotopudur.). 3α, β α β A 7. Z X A 8 Z 4 Y + 4 He A 8 Z 4 Y (Z 4)+ A 8 Z + 0 6 8. e 88 Ra Z AX + 34 He + 0 e 6 = A + 3 x 4 = x 0 A = 4 A 8 = 7 A = 35 35 9 X 88 = Z + 3 x + ( ) Z = 84 (Z 4) + = 89 Z = 9 96 0. 78 Pt + A 97 α, nβ ZX 79 Au + 0 β + Enerji 5 9. 89 Ac 88 X + 4 He + n 0 e 96 + A = 97 A = 89 = 88 + + n ( ) 78 + Z = 79 Z = 0 n = tane β ışıması Kütlesi, yükü sıfır olan tanecik nötrondur ( 0 n). tane α ve tane β ışıması yapar. A. Z X + 4 He 8 9 Y + H 3 4. 80 g 40 g 0 g 0 g 5 g A + 4 = 8 + A = 5 t 48 n = A Z Yarılanma sayısı = 4 = t / = dk Z + = 9 + Z = 8 n = 7 t / t / 8 www. pasayayincilik.com 004
RADYOAKTİVİTE IV t,5 x 60 3. n = n = t / 30 n = 5 kez yarılanır. m 0 m 0 m = 5 = m 0 = 5 x 3 n 5 m 0 = 60 g 6 m 0 6 4. m = = n 6 n n = 6 n = 4 n = 4 kez yarılanır. t t n = 4 = t = 64 gün geçer. t / 6 6. gün m 0. gün m 0 8. gün m 0 5. m 0 4 8 m 0 m 0 = m 0 = 96 gramdır. 4 8 t 30 n = n = n = 5 kez yarılanır. t / 6 6. m p = x,676 x 0 4 = 3,345 x 0 4 g m n = x,6748 x 0 4 = 3,3496 x 0 4 g m p + m n = 3,345 x 0 4 + 3,3496 x 0 4 g m p + m n = 6,6948 x 0 4 g m 0 96 m = m = m = 3 gram kalır. n 5 m = (m p + m n ) m He m = 6,6948 x 0 4 6,6466 x 0 4 m = 0,048 x 0 4 g m = 4,8 x 0 9 kg E = mc E = 4,8 x 0 9 x (3 x 0 8 ) E = 4,338 x 0 J 7. Çekirdek tepkime denklemlerinde, tepkimeye girenler ile oluşan ürünlerin nükleonlarının (proton ve nötronların) toplam sayısı değişmez. Kütle numaraları ve atom numaraları korunur. Ancak nükleonların korunması çekirdek tepkimelerinde kütlenin korunduğu anlamına gelmez. Nötronlar protona, protonlar nötrona dönüşürken büyük miktarda enerji açığa çıkar. E = mc denklemine göre açığa çıkan enerji taneciklerin birbirine dönüşümü sırasında kütle kaybı ya da kazancı olarak varsayılır. 8. a. 56 6 Fe A Z X + 0 e 56 = A + 0 A = 56 6 = Z Z = 7 56 7 X b. 79 75 Re + 0 e A Z X 79 + 0 = A A = 79 75 = Z Z = 74 79 74 X 35 c. 7 Cl + A 3 ZX 6 S + 4 He 35 + A = 3 + 4 A = 7 + Z = 6 + Z = X ( H) d. 35 9 U + 35 0n 54 Xe + A Z X + 0 n 35 + = 35 + A + x A = 99 9 + 0 = 54 + Z + x 0 Z = 38 99 38 X A e. Z X + 5 6 Mg 3 Al + 0 0 γ A + 5 = 6 + 0 A = Z + = 3 + 0 Z = X ( H) 9. İyonlaştırıcı ışınlar kansere neden oldukları gibi kanser tedavisinde de kullanılabilir. Bu nedenle dikkatlice yönlendirilmiş γ ışınları ya da x ışınları uygun dozda verildiğinde kanserli hücrelerin büyümesini engeller ve sadece bu hücrelerin ölümüne neden olur. Radyoaktif izotopların fiziksel ve kimyasal özellikleri ile radyoaktif olmayan izotopların özellikleri arasında hiç bir fark yoktur. Tek fark çekirdeklerinin kararsız olmasıdır. Örneğin bitki besin maddesine az miktarda radyoaktif fosfor eklenerek bitki tarafından kullanılan fosfor miktarı izlenebilir. Benzer şekilde çok az radyoaktif iyot içeren bir iyodür çözeltisi insan tarafından içildiğinde iyodun vücut içindeki dağılımı izlenebilir. İyot, tiroit bezinde yoğunlaştığından, radyoaktif iyodun zararlarından daha önce normal iyot alınarak korunabilir. Bu durumda tiroit bezi radyoaktif olmayan iyot ile doymuş hâle gelir. Böylece radyoaktif iyodu kabul etmez. KİMYA- 9
adde RADYOAKTİVİTE 0. I. Yol M,0 0,5 0,50 0,5 0,065 bozunan x x x x 4 8 6 kalan x x x x x 4 8 6 geçen zaman 67 67 67 67 t 68 n = = = 4 t / 67 m 0 II. Yol m = = 6 = n 4 = n n = 4 olur. n n 6 8 4 II. Yol. I. Yol m 0 =,0 g 8 8 8 3 8 7 m = = olur. 8 8 m 0 m = = n = 3ʼtür. n 8 n t t n = 3 = t = 30 t / 0 DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. XZ radyoaktif değilse X ve Z elementleri radyoaktif değildir, Y radyoaktiftir.. 0 n p + 0 e A değişmezken Z bir artar ve bu arada e fırlatılır. Bu durum β ışımasında söz konusudur. 3. p 0 n + + 0 e Pozitron bozunmasında bir proton nötrona dönüşür ve bu arada bir pozitron fırlatılır. 4. Bir maddenin radyoaktifliği fiziksel ve kimyasal süreçlerle değişmez. 5. Kütle numarasında (34 = ) azalma = 3α ışımasıyla olur. 4 34 3α 90 Th 84 X + 34 He nβ 84 X 86 Rn + n 0 e 84 = 86 + n( ) n = β ışıması ile gerçekleşir. (Doğru seçenek D) α, 3β 7. A Z X 30 9 Y + 4 He + 3 0 e A = 30 + x 4 + 3 x 0 A = 38 Z = 9 + x + 3( ) Z = 93 (Doğru seçenek D) 38 93 A 3 kez yarılanmıştır. Yarı ömür 0 saat olduğundan; 3 x 0 = 30 saat 0 www. pasayayincilik.com 004 IV (Doğru seçenek D) (Doğru seçenek A) (Doğru seçenek B) (Doğru seçenek C) nα 6. 9 X 5 X + n 4 He 9 = 5 + n x 4 n = α ışıması yapmıştır. α, nβ 9 49 X 5 49 X + 4 He + n 0 e 49 = 49 + + n ( ) n = β ışıması yapmıştır. (Doğru seçenek B) 8. 3 3α, β, β + 87 Fr A Z X + 34 He + 0 e + 0 + e 3 = A + 3 x 4 + x 0 + 0 A = 87 = Z + 3 x + ( ) + Z = 8 9. Pbʼnun bir izotopunun oluşması için ışımalar sonucu yine Z = 8 olmalıdır. Bunun koşulu ise n tane α ışımasına karşılık n tane β ışıması yapılmasıdır. α, β 4 8 Pb 0 8 Pb + 4 He + 0 e (Doğru seçenek C) 8 X (Doğru seçenek B)
RADYOAKTİVİTE IV α, β 0. Z X Z 3 Y + 4 He + 0 e ZX IIA grubunda ise elektron sayısı 3 tane eksik olan Z 3 Y bir önceki periyodun VIIA grubunda (halojenler) bulunur. (Doğru seçenek A) t 6. n = n = n = 4 kez yarılanmıştır. t / 4 m 0 00 m = m = m = 6,5 g % 6,5ʼi bozunmadan kalır. (Doğru seçenek E) n 4 3. saat m 0 6.saat m 0 9.saat m 0. saat m 0 5. saat m 0 8.saat m 3. m 0 0 4 8 6 3 64 m 0 m 0 m 0 m 0 m 0 4. m = = n 8 n n = 8 n = 3 n = 3 kez yarılanır. t t n = 3 = t = gün geçer. t / 4 (Doğru seçenek A) A 6. Z X + 47 p 96 Cm + 4 He A + = 47 + 4 A = 50 Z + = 96 + Z = 97 50 97 X (Doğru seçenek A) (Doğru seçenek C) m 0 8 x 0 8 8. m = 8 x 0 8 7,5 x 0 8 = n = 6 n = 4 n n t 4 n = 4 = t / = dk t/ = 60 s t / t / (Doğru seçenek C) 5 x 0 9. 5 x 0 tane 40 X, = 8,33 x 0 3 molʼdür. 6,0 x 0 3 8,33 x 0 3 mol 40 X, 8,33 x 0 3 x 40 gʼdır. m 0 6 m = = n = 8 n = 3 kez yarılanmıştır. n n t 8, x 0 4 n = 3 = t / =,7 x 0 4 yıl t / t / (Doğru seçenek C) 0. Geçen süre (t) aynı ise; n X. t /(X) = n y. t /(y) yazılabilir. n X. t /(y) = n y. t /(y) n X = n y bulunur. t 8. n = n = n = 3 kez yarılanmıştır. t / 6 m 0 m 0 m = m 0 3,5 = m 0 = 36 g n 3 m = 36 3,5 m = 4,5 g (Doğru seçenek A) = 8 m 0 = 56 gʼdır. 9m (Doğru seçenek E) 8 64 0 m 0 5. m = m 0 m = 4 m 0 m 0 m 0 m = = n 4 n n = 4 n = kez yarılanır. t n = = t / = 6 gün t / t / (Doğru seçenek D) 7. 30 90 Th + 0 n 43 X I + 37 Y Rb + 3 0 n 30 + = 43 + Y + 3 x Y = 85 90 = X + 37 X = 53 m 0 m 0 m n X = ise; m X = m X = olur. 0 m x m = x = m 0 m 0 m y m 0 m n y = olur ve m y = m y = bulunur. y 4 4 (Doğru seçenek B KİMYA-
V BÖLÜM V KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA) KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA) LİSE KİMYA DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. mol H O olufltuğunda 4,8 kj ısı açığa çıkarsa 5 mol H O olufltuğunda x x = 5 x 4,8 = 09 kj açığa çıkar.. 5 L su 5000 g sudur. Q su = mc (t t ) Q su = 5000 x x (4 0) Q su = 0 000 cal 5500 cal için g kömür yakılırsa 0 000 cal için x 0 000 x = = 0 g kömür yakılır. 5500 3. N (g) + 3H (g) NH 3(g),4,4 g N, = 0,05 molʼdür. 8 0,05 mol N ʼtan x 0,05 = 0, mol NH 3 oluflur. 0, mol NH 3 oluflunca 4,69 kj ısı açığa çıkarsa mol NH 3 oluflunca x 4,69 x = = 46,9 kj ısı açığa çıkar. 0, H NH3 = 46,9 kj mol 4. H (g) + /O (g) H O (g) H = 4,8 kj + H O (g) + /O (g) H O (g) + H = + 05,4 kj H (g) + O (g) H O (g) H = 4,8 + 05,4 H = 36,4 kj 5. Zn (k) + Cu + (suda) mol mol Zn+ (suda) + Cu (k) H = 7,6 kj,6,6 g Zn, = 0,04 molʼdür. Cu + iyonları, 0, x 0,05 = 0,0 molʼdür. 65 0,0 mol Cu + iyonu 0,0 mol Zn ile tepkimeye girer (0,03 mol Zn artar). mol Cu + iyonundan 7,6 kj ısı açığa çıkarsa 0,0 mol Cu + iyonundan x x = 0,0 x 7,6 =,76 kj ısı açığa çıkar. 6. H O (k) H O (s) H = 5,7 kj + H O (s) H O (g) + H = 44 kj H O (k) H O (g) H = 49,7 kj 7. CH 3 OH (s) + 3/O (g) CO (g) + H O (g) 0,9 0,9 g buz, = 0,05 molʼdür. 8 mol buz için 49,7 kj gerekirse 0,05 mol buz için x x = 0,05 x 49,7 =,485 kj gerekir. H = H Ü H R H = ( H CO + H H O ) ( H CH 3 OH + 3/ H O ) H = [ 393,5 + ( 4,8)] ( 38,7 + 0) H = 638,4 kj www. pasayayincilik.com 004
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA) V 8. S (k) + 3/O (g) SO 3(g) H = 395,7 kj H (g) + /O (g) H O (s) H = 85,8 kj + SO 3(g) + H O (s) H SO 4(s) + H = 30,7 kj S (k) + H (g) + O (g) H SO 4(s) H = ( 395,7) + ( 85,8) + ( 30,7) H = 8, kj 9. Al (k) + 3/O (g) Al O 3(k) H = 676 kj + Fe O 3(k) Fe (k) + 3/O (g) + H = +84, kj Al (k) + Fe O 3(k) Al O 3(k) + Fe (k) H = 676 + 84, H = 85,8 kj 0. I. CO (g) C (k) + O (g) H = (+393,5) kj II. H O (s) H (g) + /O (g) H = +85,8 kj III. C (k) + H (g) C H (g) H = +6,7 kj IV. C H (g) + H O (s) CH 3 HO (s) H = 38 kj + V. C H 5 OH (s) + 3O (g) CO (g) + 3H O (s) + H = 380 kj C H 5 OH (s) + /O CH 3 CHO (s) + H O (s) H = 8,5 kj. /N (g) + 3/H (g) NH 3(g) + ısı 4 g mol 56 cm 3 su 56 gramdır. Q su = mc t Q su = 56 x 4,84 x 0 Q su = 4686 J = 4,686 kj. Q = Q kap + Q su Q = mc t + mc t Q = 500 x 0,836 x 5 + 000 x 4,8 x 5 Q = 900 J Q =,9 kj 3. NaOH (suda) + HNO 3(suda) NaNO 3(k) + H O (s) H = Q kj Q kj ısı mol NaOHʼtan Q kj ısı x 4 Q/4 x = = 0,5 mol NaOHʼtan açığa çıkar. vq,4 g N ʼtan 4,686 kj ısı açığa çıkar 4 g N ʼtan x x = 46,86 kj ısı açığa çıkar. 4 g N ʼtan mol NH 3 olufltuğuna göre; NH 3 için H NH3 = 46,86 kj mol 0,5 mol X,9 kj mol X x,9 x = = 9,96 kj 0,5 H X(yanma) = 9,96 kj mol n M = V 0,5 M = 0,5 M = mol L 4. KClO 3(k) K (k) + /Cl (g) + 3/O (g) H = +397,7 kj + K (k) + /Cl (g) + O (g) KClO 4(k) + H = 43,8 kj KClO 3(k) + /O (g) KClO 4(k) H = 35, kj mol KClO 3ʼtan 35, kj mol KClO 3ʼtan x x = x 35, = 70, kj ısı açığa çıkar. H = 70, kj KİMYA- 3
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA) V 5. X (k) + 3/O (g) X O 3(k) H = 9,7 kj 9,7 kj için mol X gerekirse 5,9 kj için x 5,9 x x = = 0,4 mol X gerekir. 9,7 6. Mg (k) + /O (g) MgO (k) H = 60,7 kj 6 g O 4 g Mg ile tepkirse,4 g O x x = 3,6 g Mg ile tepkir. t = 4,08 C 7. H (g) + /O (g) H O (s) H = 85,8 kj g 6 g Denkleme göre 6 g O ile g H tepkime verir ve 85,8 kj ısı açığa çıkar (Hidrojen gazının gramı artar.). 9. H C C H + H H H C = C H H H H = H K H O H = ( x 43 + 839 + 43) (4 x 43 + 64) H = 69 kj.,4 L CH 4ʼten 890 kj,4 L C H 6ʼdan 559,8 kj L CH 4ʼten x L C H 6ʼdan x x = 39,73 kj x = 69,63 kj C H 6 = X L ise CH 4 = 0 x Lʼdir. 69,63 x + 39,73 (0 x) = 436 x,3 L C H 6 =,3 L CH 4 = 0,3 = 8,7 L DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. E p(ürünler) > E p(girenler) H = E p(ürünler) E p(girenler) H > 0ʼdır ve tepkime endotermiktir.. H < 0 ise E p(ürünler) < E p(girenler)ʼdir. 0,4 mol X 0,8 g ise 6 g O ʼden 60,7 kj ısı açığa çıkarsa mol X x 0,8 x = = 5 gʼdır. X: 5 0,4,4 g O ʼden x Q = mc (t t ) x = 90,55 kj ısı açığa çıkar. 90 55 = 0 000 x 4,84 (t 40) 8. O 3(g) 3O (g) H = 85,4 kj x 48 g O 3ʼdan 85,4 kj ısı açığa çıkarsa 4,8 g O 3ʼdan x 4,8 x 85,4 x = = 4,7 kj ısı açığa çıkar. x 48 0. H O O H H O H + O = O H = H K H O H = ( x 467 + 46) [( x 467) + 495] H = 03 kj (Doğru seçenek B) (Doğru seçenek D) 393,3 890 3. g C yanınca = 3,775 kj ısı açığa çıkar. g CH 4 yanınca = 55,65 kj ısı açığa çıkar. 6 4,8 559,8 g H yanınca = 0,9 kj ısı açığa çıkar. g C H 6 yanınca = 5,993 kj ısı açığa çıkar. 50 83 g CO yanınca = 0, kj ısı açığa çıkar. 8 Eflit kütleleri (örneğin gram) alındığında en çok ısı veren H ʼdir. (Doğru seçenek B) 4 www. pasayayincilik.com 004
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA) V 4. H S (g) + 3O (g) H O (g) + SO (g) H = H Ü H R H = ( H H O + H SO ) ( x H H S ) H = [( 4,8) + ( 96,8)] [( 0,63)] H = 035,94 kj (Doğru seçenek B) 5. 6NO (g) + 4NH 3(g) 5N (g) + 6H O (g) H = H Ü H R H = 6 H H O (6 H NO + 4 H NH 3 ) H = 6 ( 4,8) [(6 x 90,5) + 4( 46,)] H = 807,9 kj (Doğru seçenek E) 6. NO (g) NO (g) + /O (g) H = 58,6 kj + SO (g) + /O (g) + H O (s) H SO 4(s) + H = 30 kj NO (g) + SO (g) + H O (s) H SO 4(s) + NO (g) H = 58,6 + ( 30) H = 7,4 kj (Doğru seçenek B) 7. NO (g) N (g) + O (g) H = x ( 33,8) kj N (g) + 3H (g) NH 3(g) H = 9, kj + 4H (g) + O (g) 4H O (g) + H = x ( 483,6) kj NO (g) + 7H (g) NH 3(g) + 4H O (g) H = [ x ( 33,8)]+( 9,) + [ x ( 483,6)] H = 5,76 kj 8. 6KOH (suda) + 3Cl (g) 5KCl (k) + KClO 3(k) + 3H O (s) H = 86 kj H = H Ü H R 86 = (5 H KCl + H KClO3 + 3 H H O ) (6 H KOH ) 86 = [5( 436,7) + H KClO3 + 3( 85,8)] [6( 44,8)] H KClO3 = 369,9 kj (Doğru seçenek C) (Doğru seçenek C) 9. Verilen üç tepkimenin Hʼsi aynı zamanda tepkimelerde oluflan maddelerin standart oluflma entalpisidir. AgNO 3(k) + H S (g) Ag S (k) + HNO 3(g) H =, kj H = ( H HNO3 + H Åg S ) ( HÅgNO 3 + H H S ), = [ ( 73,) + ( 3,8)] [AH ÅgNO3 + ( 0,63)] H ÅgNO3 =,7 kj (Doğru seçenek A) 0. 38,5 kj ısı 9 gʼdan oluflursa 43 kj ısı M gʼdan oluflur. 43 x 9 M = = 74 g M X = 39 g mol X: 39 38,5 (Doğru seçenek B). NH 3 + 5/O NO + 3H O H = 453,4 kj mol NH 3ʼtan 453,4 kj ısı oluflursa 0,5 mol NH 3ʼtan x 0,5 x 453,4 x = = 3,35 kj ısı oluflur. M X SO 4 = M X + M S + 4M O 74 = M X + 3 + 4 x 6 C + H C H H = 6,7 kj 6,7 kj ısı harcanınca,4 L C H oluflursa (N.K. da) 3,35 kj ısı harcanınca x 3,35 x,4 x = =, L C H oluflur. 6,7 (Doğru seçenek B) KİMYA- 5
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA) V. CO (g) + 3H (g) CH 4(g) + H O (g) + ısı,4 L 3 x,4 L 3 x,4 L H ile,4 L CO tepkirse, L COʼten 0,4 kj ısı oluflursa 3,36 L H ile x,4 L COʼten x 3,36 x,4,4 x 0,4 x = =, L CO tepkir. x = = 08 kj ısı oluflur. 3 x,4, H = H Ü H R 08 = ( H CH4 + H H O ) ( H CO ) 08 = [ H CH4 + ( 4,8)] ( 0,5) H CH4 = 76,7 kj (Doğru seçenek C) 3. 6NaOH (k) + 3Cl (g) 5NaCl (k) + NaClO 3(k) + 3H O (s) H = H Ü H R H = (5 H NaCl + H NaClO3 + 3 H H O ) (6 H NaOH ) H = [5( 4,) + ( 365,8) + 3( 85,8)] [6( 45,6)] H = 75, kj 75, kj ısı 6 mol NaOHʼten oluflursa 36,55 kj ısı x 36,55 x 6 x = = 0,3 mol NaOHʼten oluflur. M = 0,75 mol L 75, (Doğru seçenek C) 4. CH 4(g) + O (g) CO (g) + H O (g) H = 890 kj,4,4 L CH 4 gazı, N.K. da = 0, molʼdür.,4 8 8 g O gazı, = 0,5 molʼdür (0,05 mol O artmaktadır.). 3 I. Daha çok CH 4 kullanılırsa ortamda O olduğu için daha çok ısı elde edilir. II. CH 4ʼın hepsi 8 g O gazı ile tüketildiği için daha çok ısı elde edilemez. III. Sıcaklık sabitse hacim veya basınç değiflimi gazların oluflma entalpisini değifltirmez. 5. 6KOH (k) + 3Cl (g) 5KCl (k) + KClO 3(k) + 3H O (s) H = 889,8 kj NH 3(g) N (g) + 3H (g) H = 9, kj (Doğru seçenek A) 3 x,4 L Cl gazından 889,8 kj ısı oluflursa 9, kj ısı harcanınca mol NH 3 ayrıflırsa 3,48 L Cl gazından x 46,08 kj ısı harcanınca x 3,48 x 889,8 46,08 x x = = 46,08 kj ısı oluflur. x = 0,999 mol NH 3 ayrıflır. 3 x,4 9, 6. CH 4(g) + O (g) CO (g) + H O (g) H = 890 kj,4 PV = nrt x 33,6 = n x x 73 n = 3 mol CH 4 73 mol CH 4ʼdan 890 kj ısı açığa çıkarsa n M = V 0,3 M = 0,4 (Doğru seçenek E) 3 mol CH 4ʼdan x x = 3 x 890 = 670 kj ısı açığa çıkar. (Doğru seçenek D) 6 www. pasayayincilik.com 004
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA) V 7. C (k) + O (g) CO (g) H = kj mol O ʼden kj ısı oluflursa mol O ʼden x x = x = 44 kj ısı oluflur. 8. 760 cm 3 su, 760 gramdır (d su = g cm 3 ) Q = m c t Q = 760 x 4,84 x 4,89 Q = 7946 J Q = 79,5 kj S (k) + 3/O (g) SO 3(g) H = H SO3(g) 6,4 g S yakılınca 79,5 kj ısı açığa çıkarsa 3 g S yakılınca x 3 x 79,5 x = = 395,75 kj ısı açığa çıkar. H SO3(g) = 395,75 kj mol 6,4 (Doğru seçenek B) 9. 3Cu (k) + 8HNO 3(s) 3Cu(NO 3 ) (k) + NO (g) + 4H O (s) H = 050 kj 050 kj ısı açığa çıktığında mol NO açığa çıkarsa 40 kj ısı açığa çıktığında x 40 x x = = 0,4 mol NO açığa çıkar. 050 C (k) + CO (g) CO (g) H = 0,5 kj 0,5 kj ısının soğrulması için mol CO tepkirse 44 kj ısının soğrulması için x 44 x = = 4 mol CO tepkir. 0,5 (Doğru seçenek C),4 PV = nrt P x, = 0,4 x x 73 P = 0,8 atm 73 (Doğru seçenek C) 0.. tepkime /3 ile çarpılmalı,. tepkime ters çevrilip 3ʼe bölünmelidir ki toplamları Hʼsi sorulan tepkimeyi versin. 4 8 NH 3 + N O N + H O H = H 3 3 3 4 H N + H O NH 3 + O H = + 3 3 + 3 H H N O N + O H = 3 (Doğru seçenek C) DENEY 5.: Tepkime ısısının belirlenmesi Deney Sonu Sorularının Yanıtları. Q su = 00 4,8 ( t) Q cam = m 0,836 ( t) Q çöz = 00 4,8 ( t). Tepkimelerde mol NaOH kullanılırsa yaklaflık 0,3 kcal ısı açığa çıkar. 3. NaOH (k) Na + (suda) + OH (suda) : H 0,3 kcal NaOH (suda) + HCl (suda) NaCl (suda) + H O H 5, kcal NaOH (k) + HCl (suda) NaCl (suda) + H O H 4, kcal NaOH HCl NaCl KİMYA- 7
KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI LİSE KİMYA VI BÖLÜM VI KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. Giren taneciklerinin çarpışarak ürüne dönüşebilmeleri için sahip olmaları gereken minimum enerjiye aktiflenme enerjisi denir.. Aktifleşme enerjisi kadar enerjiye sahip giren taneciklerinin çarpışması sırasında oluşan ve ömrü çok kısa olan kararsız yapıya aktifleşmiş kompleks adı verilir. Tepkimeler, bir çeşit geçiş durumu olan aktifleşmiş kompleks oluştuktan sonra gerçekleşir. CO + NO [NO CO] CO + NO 3. Ekzotermik tepkimelerde; Endotermik tepkimelerde E ai < E ag E PG > E PÜ E ai > E ag E PG < E PÜ H = E ai E ag H = E pü E pg H = E ai E ag H = E pü E pg H < 0 H < 0 H > 0 H > 0 Girenler Aktifleşmiş Ürünler kompleks 4. Tepkimenin hızını artıran ve tepkimeden kimyasal özellikleri değişmeden çıkan maddelere katalizör denir. Katalizörler, giren taneciklerin daha düşük enerjili aktifleşmiş kompleks oluşturmalarını sağlar, yani aktifleşme enerjisini düşürür. Aktifleşme enerjisi E a kadar olan bir tepkimeye katalizör eklenirse, tepkimenin aktifleşme enerjisi E kadar düşer. 5. Tepkimede renk değişimi oluyorsa rengin değişmesinden, Ortamda gaz madde varsa basınç ya da hacim değişmesinin ölçülmesinden, İyonlu bir tepkime varsa elektiriksel iletkenliğin ölçülmesinden, Çökelme oluyorsa çökelek miktarının ölçülmesinden, Ortamda H + ya da OH varsa ortamın phʼ sinin ölçülmesinden, vb. tepkimenin hızı ölçülebilir. 6. Bir tepkimede girenlerin, art arda gerçekleşen bir dizi basamakla ürünlere dönüşme sürecine tepkime mekanizması denir. Bir tepkimenin hızının, girenlerin derişimine ne oranda bağlı olduğunu ifade eden bağıntıya hız denklemi adı verilir. Hız sabiti, her tepkimede o tepkimeye özgü bir değere sahip olan ve değeri yalnız sıcaklıkla değişen sabit sayıdır. 7. Hız denkleminde yer alan maddelerin molar derişimlerinin, tepkime hızına hangi oranda etkili olduklarını gösteren sayıların (sembollerdeki üs lerin) toplamına derecesi denir. Söz gelimi; hız denklemi v = k [NO ] şeklinde olan NO NO + O tepkimesinin derecesi ʼdir. H + Br HBr tepkimesi ilk bakışta. dereceden gözükmekle beraber deney sonucuna göre yazılan hız denklemi v = k[h ] [Br ] / 3 şeklinde olup tepkimenin derecesi, + = ʼdir. 8 www. pasayayincilik.com 004
KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI VI 8. Çok sayıda bağın koptuğu ve oluştuğu tepkimeler diğerlerine göre, aynı yüklü iyonların tepkimesi zıt yüklü iyonların tepkimesine göre yavaştır. Derişimin artması girenlerin birbiriyle çarpışma olasılığını artıracağından tepkimelerin hızlanmasına neden olur. Sıcaklığın artırılması, kinetik enerjinin artmasına, kinetik enerjinin artması giren taneciklerinin hızlanmasına ve bu da girenlerin birbirleriyle daha sık çarpışmasına, dolayısıyla tepkimenin hızlanmasına neden olur. 9. v = 3 x 0 4 k = 3 x 0 4 v = k dir, v = k [Girenler] n bağıntısının v = k şeklinde olabilmesi için n = 0 olmalıdır. 0. N O (g) + H (g) H O (s) + N O (g) v = k [N O ] [H ] Tepkimenin derecesi, + = ʼdir. 0,3 n 0,5. n H = n = 0,5 mol M H = M H = M H = 0,05 mol/l V 0 M 0,05 v H = v H = v H =,5 x 0 4 mol L s t 00 N (g) + 3H (g) NH 3(g) v NH3 = v H v NH3 = x, 5x 0 4 v NH3 = x 0 4 mol L s 3 3 5,5. m CO = 6,5 = 5, 5 gʼdır. 5,5 g CO, = 0, 5 molʼdür. 44 n 0,5 M CO = M CO = M CO = 0,5 mol L V 0,5 M 0,5 v CO = v CO = v CO =, 33 x 0 mol L s t 37,5 b. H < 0 ise tepkime ekzotermiktir. 3. CH 3 OH (s) + 3/O (g) CO (g) + H O (g) H = H Ü H G H = ( H CO + H H O ) ( H CH 3 OH ) H = [( 393,5) + ( 4,8)] ( 38,7) H = 638,4 kj a. H = E ai E ag 638,4 = 60 E ag E ag = 698,4 kj 4. Bağ kopması ve bağ oluşumu içermeyen II numaralı tepkime bir tek elektronun transferiyle gerçekleşir. Bu yüzden en hızlıdır. Birden fazla elektronun transfer edildiği zıt yüklü iyonların tepkimesini içeren III numaralı tepkime, çok sayıda bağın koptuğu, çok sayıda bağın oluştuğu I numaralı tepkimeden hızlıdır.tepkimelerin bağıl hızları, II > III > I şeklindedir. 5.. ve. deneyde [NO] sabitken, [O ] katına çıkınca hız da katına çıkmıştır, dolayısıyla v α [O ] dir. 3. ve 5. deneyde [O ] sabitklen, [NO] 3 katına çıkınca hız 9 katına çıkmıştır, dolayısıyla v α [NO] dir. a. v = k [NO] [O ] b.. deneyin verileri hız denkleminde yerine konulursa, 7 x 0 6 = k ( x 0 3 ) ( x 0 3 ) k = 7 x 0 3 c. Tepkime denklemine göre yazılacak hız denklemi de v = k [NO ] [O ] şeklindedir, dolayısıyla tepkime mekanizmalı değildir ve tek basamakta gerçekleşir. KİMYA- 9
I. n Ü = n G II. n Ü = n G III. n Ü n G IV. n Ü n G (Doğru seçenek E) KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI VI 6. a.. deneye göre v α [X ] [Y ] [Z ], v α [X ] [Y ], v α [X ] [Y ], olabilir.. deneye göre v α [X ] [Y ] ya da v α [X ] [Y ] şeklinde olmalıdır. 3. deneye göre (. deney dikkate alındığında) v α [Y ] olmak zorundadır. Dolayısıyla Z hıza etkili değildir. Tepkimenin hız denklemi; v = k [X ] [Y ] şeklindedir. b. X (g) + Y (g) XY (g) (yavaş) şeklinde olabilir. 7.. ve. deneylere göre v α [X ]. ve 4. deneylere göre v, [Y ]ʼne bağlı değildir. a. v = k [X ] 8. Hızı belirleyen basamak yavaş gerçekleşendir. Hız denklemi yavaş gerçekleşen basamağa göre yazılır. v = k [HBr] [O ] 9. a. İleri tepkimede, E ai > E agʼdir. Geri tepkimede, E ai < E agʼdir. E ai < E ag olan geri tepkime, tersi olan ileri yöndeki endotermik tepkimeye göre aynı koşullarda daha hızlı gerçekleşir. b. Sıcaklık artışı endotermik tepkimenin (bunun tersi olan ekzotermik tepkimeye göre ) daha çok hızlanmasına neden olur. Tepkime ileri yönde endotermik olduğu için ileri tepkime daha çok hızlanır. 0. H = E ai E ag H = 40 30 H = 0 kj a. H > 0 ise tepkime yazıldığı şekliyle endotermiktir ve geri tepkime ekzotermiktir. b. Geri yönde E ai =30 kj, E ag = 40 kjʼdür. H = E ai E ag H = 30 40 H = 0 kj. v = k [A] v = 0,008 (0,55) v = 4,3 0 5 M/s b.. deney verileri yerine konulursa, 3 x 0 4 = k. x 0 k = 3 x 0 c. X X (yavaş) şeklinde olabilir. DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI ÇÖZÜMLERİ. 5H C O 4(suda) + MnO 4(suda) + 6H+ (suda) 0CO (g) + Mn+ (suda) + 8H O (s) Menekşe Açık pembe I. Tepkime stokiyometrisine göre girenlerdeki iyon derişimi ürünlerdeki iyon derişiminden büyüktür. Bu nedenle elektiriksel iletkenlik giderek azalır II. Tepkimede oluşan CO gazı basınç artmasına neden olur. III. Tepkime sırasında MnO 4 iyonunun menekşe rengi kaybolurken Mn+ iyonundan kaynaklanan açık pembe renk oluşur. Bu üç fiziksel değişikliğin hızı ölçülmek suretiyle tepkime hızı belirlenebiler. ( Doğru seçenek E). Bir tepkimenin hızını belirleyebilmek için basıncın zamanla değişimini ölçmek, ancak ürünlerin toplam mol sayısı(n Ü ) ile girenlerin toplam mol sayısı (n G ) farklı ise mümkündür. Eğer tepkimenin her iki yanında gazların mol sayıları toplamı eşitse basınç değişimi olmaz ve hız bu yolla ölçülemez. 3. Çok sayıda bağın kopup çok sayıda bağın oluştuğu tepkimelerin en yavaş olması beklenir. İyonlu tepkimeler organik tepkimelere göre daha hızlıdır. (Doğru seçenek D) 30 www. pasayayincilik.com 004