Mol Kesri Yüzdesi Çözümlü Sorular

2014-2015 Eğitim-Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı, Kimya Mühendisliği Bölümü
0162-Genel Kimya Laboratuvarı, Dönem Sonu Sınavı
8
1
2
3
4
5
7
Soru
6
25.05.2015
Toplam
Puan
Sınav süresi 90 dakika, 7 soru cevaplandırınız. Çözmediğiniz soruyu çizelgede (X) ile
işaretleyiniz. Hesaplamalarınızda virgülden sonra en fazla 3 rakam alınız.
Adı-Soyadı:
Fakülte No:
SORULAR - ÇÖZÜMLER
1. Belli miktarda (3.206 g) BaCO3 numunesi alınıp uygun bir çözücüde çözündükten sonra H2SO4 ile
BaSO4(k) halinde çöktürülüyor. Çökelek yıkanıp kurutulduktan sonra sabit tartımı 3.029 g bulunduğuna
göre numunedeki baryum miktarını ve yüzdesini hesaplayınız?
Çözüm.1.
…………………………………………………………..
2. Fe(OH)3’in çöktürülmesi deneyinde, 0.04 M, 75 mL Fe(NO3)3 (demir (III) nitrat) çözeltisi üzerine derişik
3+
amonyak (NH3) damlatılarak Fe iyonları Fe(OH)3 şeklinde çöktürülmektedir. Bu deneyde gerçekleşen
tepkimeleri yazınız ve oluşan çökelti (Fe(OH)3, Demir (III) hidroksit) miktarını (g, mg) olarak
hesaplayınız.
Çözüm.2.
Amonyak sulu ortamda, NH3(suda) + H2O(suda) ===>NH4+(suda) + OH-(suda) şeklinde iyonlaşır.
Oluşan OH- iyonları çözelti ortamında bulunan Fe3+ iyonları ile birleşerek Fe(OH)3 çökeltisini
oluştururlar. Buna göre çözelti ve çökelme tepkimeleri;
1. İyonlaşma;
Fe(NO3)3(suda) ===> Fe3+(suda) + 3NO3-(suda)
2. İyonlaşma:
NH3(suda) + H2O(suda) ===>NH4+(suda) + OH-(suda)
3. Net tepkime: Fe3+(suda) + 3 OH-(suda) ===> Fe(OH)3(k)
40 mL 0.025 M Fe(NO3)3 çözeltisinde Fe3+ mol sayısı;
Fe(NO3)3(suda) ===> Fe3+(suda) + 3NO3-(suda)
Tepkimesinde 1 mol Fe(NO3)3≡ 1 mol Fe3+(suda) olduğundan,
Net tepkimeden, 1 mol Fe3+(suda) ≡ 1 mol Fe(OH)3(k) olduğundan oluşan çökelti kütlesi,
1
3. Yoğunluğu 2,32 g/mL olan SO2 gazı ince bir boruda saniyede 4.11 cm yol almaktadır. Aynı koşullarda
aynı hacimde bilinmeyen bir gaz aynı boruda 0.0581 m/s hızla yayıldığına göre bilinmeyen gazın
yoğunluğunu ve mol kütlesini hesaplayınız.
Çözüm.3. Gazların birim zamanda aldıkları yollar (hızları) hesaplanır,
…………………………………………………………..
4. 298 K sıcaklıkta A ve B sıvılarının saf haldeki buhar basınçları (PAo, PBo) sırası ile 412 mmHg ve
605 mmHg olarak verilmektedir. Aynı sıcaklıkta karışımda B bileşeninin sıvı faz mol kesri 0.356 olarak
verildiğine göre, toplam buhar basıncını (Pt, atm) ve buhar fazın (yA, yB) yüzde bileşimlerini hesaplayınız
ve sonucu bileşenlerin uçuculuğuna göre yorumlayınız.
Çözüm.4. Raoult Yasas ve Dalton K smi Bas nçlar Yasas ndan faydalanılarak çözüme gidilir.
Raoult Yasasına göre,
Buhar fazı bileşimi için Dalton k smi bas nçlar yasas ndan faydalanılır,
Buna göre, buhar fazı uçucu bileşence daha zengin olup % 55.2 B (uçuculuğu yüksek) ve % 44.8 A
(uçuculuğu düşük) bileşiminden oluşur.
…………………………………………………………..
2
5. 125 mL hacmindeki derişik sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi, 0.375 M derişimindeki 75 mL sülfürik asit
H2SO4 çözeltisi ile tam nötrleşmektedir. Nötrleşme reaksiyonunu yazınız ve derişik sodyum hidroksit çözeltisinin
derişimini, mol/L ve g/mL olarak hesaplayınız, (tepkimede bileşenlerin fiziksel hallerini gösteriniz).
Çözüm.5. Nötrleşme tepkimesi;
2NaOH(aq) + H2SO4(aq) ===>Na2SO4(aq) + 2H2O(s)
Asit-baz nötrleşme tepkimelerinde tam nötrleşmede, nasit = nbaz
Tdasit*Masit*Vasit = Tdbaz*Mbaz*Vbaz
2*0.375*75 = 1* Mbaz*125 ==> Mbaz= 0.45 mol/L (M)
…………………………………………………………..
6. a) Tepkime hızını tanımlayarak birimini yazınız ve derişim ve sıcaklık etkisini kısaca yorumlayınız.
Çözüm.6.a)
Tepkime hızı: Bir kimyasal reaksiyonda, birim zamanda birim hacimde harcanan veya oluşan
maddenin derişimdeki değişim olarak tanımlanır. Reaksiyon hızının birimi, mol / (hacim)(zaman),
olup sabittir.
2A ===> Ürünler
6. b)
Yukarıdaki gaz fazı tepkimesi için A maddesinin başlangıç derişimi, [A]o = 0.015 mol/L ve reaksiyon
hız sabiti k = 4.55*10-4 (s-1) olduğuna göre reaksiyon başladıktan 6.85 dakika sonra A maddesinin
yüzde kaçı bozunmadan kalır?
Çözüm.6.b)
Derece
0
1
2
Hız yasası
Hız sabitinin birimi 1/s olduğuna göre, A n n bozunmas birinci dereceden bir kinetikle gerçekleşir.
Birinci derece kinetik için;
Bozunmadan kalan % derişim;
Bozunmadan kalan madde yüzdesi = 100 – 17.33 = 82.67
3
7. Aşağıdaki etkileşimlerin ürün verdiği bilindiğine göre, reaksiyonları yazarak denkleştiriniz ve her bir
tepkimenin iyonik formunu yazınız.
I. Demir (III) sülfat (Fe2(SO4)3) çözeltisine magnezyum (Mg) şerit atılıyor.
3+
2+
Tepkime: Fe2(SO4)3 + 3Mg(k) ===> 3MgSO4 +2Fe(k); İyonik Form: 2 Fe +3Mg(k) ==>3 Mg + 2Fe(k)
II. Gümüş nitrat (AgNO3) çözeltisine bakır (Cu) tel atılıyor (Cu2+ oluşuyor),
Tepkime: AgNO3 + Cu(k) ===> AgNO3+ Cu(k);
+
2+
İyonik Form: 2 Ag + Cu(k) ==>Cu + 2Ag(k)
III. Demir (III) sülfat (Fe2(SO4)3) çözeltisine alüminyum levha daldırılıyor,
3+
3+
2+
3+
Tepkime: Fe2(SO4)3 +2 Al(k) ===> Al2(SO4)3 + 2Fe(k); İyonik Form: 2Fe +2Al(k) ==>2Al + 2Fe(k)
IV. Kurşun (II) sülfat (PbSO4) çözeltisine alüminyum levha daldırılıyor,
Tepkime: 3PbSO4 +2 Al(k) ===> Al2(SO4)3 + 3Pb(k); İyonik Form: 3Pb +2Al(k) ==>2Al + 3Pb(k)
…………………………………………………………..
8. Açık hava basıncının 750 mmHg ve sıcaklığın 23 oC olduğu bir ortamda yapılan eşdeğer kütle analizi
deneyinde, gaz büretinde okunan hidrostatik basınç (PSu) 4.113 cmHg olduğu belirlenmiştir. İşlem
sonunda gaz büretinde 37.10 cm3 H2 gazı (ideal gaz) toplandığına ve kullanılan metalin (Mg) eşdeğer
kütlesi 12.04 g olarak belirlendiğine göre tepkimede harcanan metal kütlesini (mg) hesaplayınız.
Çözüm.8.
İdeal gaz varsayımı yapılarak hidrojen gazının (H2) mol sayısı belirlenir.
Eşdeğer kütle tanımından;
H2(g) ===> 2H+ + 2é
ş
H:1, O: 16, N: 14, C: 12, Na: 23, S: 32, CI: 35.5, Fe: 56, Cu: 63.5, Sr: 88, Ag: 108, Ba: 137 g/mol
760 mmHg = 1030 cmSu sütunu, dsu = 1 g/mL, PH2O = 21.07 (296 K), mmHg, R = 0.082 L.atm/mol K
BAŞARILAR
Yrd. Doç. Dr. Adil KOÇ
4