Kimya 1 Öğretmen Klavuzu

LİSE
KİMYA
2
2004 © 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 5/12/1951 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
1
I
MADDENİN GAZ HÂLİ
LİSE
KİMYA 2
BÖLÜM I
MADDENİN GAZ HÂLİ
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. 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.
m = ––––
MP bağıntısına göre bir gazın yoğunluğu sıcaklık ile ters orantılıdır. Sıcak hava, soğuk havadan
d = –––
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.
2. 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
RT = sabit bağıntısı yazılabilir. Bir kapta bulunan gaz karışımındaki her bir gazın
PV = nRTʼden ––– = ––––
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,
PT
PA
P
mol sayısına oranıdır (–––
= –––
= –––B =…).
nT
nA
nB
F Bu durumda ağırlık bir kuvvettir ve ağırlık ile kütle orantılıdır
3. Basınç birim alana düşen kuvvettir (p = –––).
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 1 atm basınç yapacak şekilde helyum ya da hidrojen
gazı gönderildiğinde gazın mol sayısı değişmeyeceğinden;
a. Balonun hacmi değişmez.
b. Hidrojen mol kütlesi helyumun mol kütlesine göre daha düşüktür. Bu nedenle balon ve içindekilerin toplam
kütlesi azalır.
3,5
9
5. 3,5 g CO, ––––– = 0,125 molʼdür.
0,5 mol X2O 9 g ise 1 mol –––– = 18 gʼdır.
28
0,5
Aynı koşullarda V α nʼdir.
18 = 2MX + 16
3,5 L gaz
0,125 mol ise
MX = 1
14 L gaz
X
X: 1
–––––––––––––––––––––––
14 x 0,125
X = –––––––––––– = 0,5 molʼdür.
3,5
7.
P1V1 = P2V2
6. P1V1 = P2V2
19 x 4 = P2 x 0,2
380
P2 = 380 mm Hg
––––– = 0,5 atm
760
V1
V2
800
V2
8. –––– = –––– ⇒ ––––– = –––––
⇒ V2 = 1092 mL
T1
T2
400
546
2
1520
–––––– x 4 = 0,5 x V2 ⇒ V2 = 16 L
760
P1
P2
4
P2
9. –––– = –––– ⇒ –––– = ––––– ⇒ P2 = 8 atm
T1
T2
273
546
www. pasayayincilik.com © 2004
I
MADDENİN GAZ HÂLİ
1520
–––––– x 16
P1V1
P2V2
4x4
760
10. –––––
= ––––––––
⇒ –––––– = ––––––––––– ⇒ T2 = 546 K, t2 = 273˚C
T1
T2
273
T2
m
14
22,4
11. PV = –––– RT ⇒ P x 11,2 = –––– x –––––– x 546 ⇒ P = 2 atm
M
28
273
0,082
d
d
22,4
12. P = ––– RT ⇒ 1,12 = –––– x ––––– x 273 ⇒ d = 1,6 g L–1
M
32
273
m
360
13. PV = –––– RT ⇒ 2 x 246 = –––––– x 0,082 x 600 ⇒ MX = 18 g mol–1, X: 18
M
2MX
1 x 0,082 x 273
14. PH x VH = nRT ⇒ PH = –––––––––––––––– ⇒ PH = 4,48 atm
2
2
2
2
5
PH VH + PN VN + PO VO = PSON VTOPLAM
2
2
2
2
2
2
4,48 x 5 + 2 x 2 + 1 x 3 = PSON x 10
PSON = 2,94 atm
2
15. 2 g CH4, –––– = 0,125 molʼdür.
16
PCH
PT
P
3P
4
––––––
= ––––– ⇒ ––––––– = ––––– ⇒ nT = 0,375 mol
nCH
nT
0,125
nT
4
nX = nT – nCH ⇒ nX = 0,375 – 0,125 ⇒ nX = 0,25 mol
4
mX
20
mX = 22 – 2 ⇒ mX = 20 g
MX = ––––– ⇒ MX = –––––– ⇒ MX = 80 g mol–1
nX
0,25
d
2,2
16. P = –––– RT ⇒ 1,23 = ––––– x 0,082 x 300 ⇒ M = 44 g mol–1
M
M
16
17. 16 g O2 gazı, ––––– = 0,5 molʼdür.
32
P1
P2
––––– = –––––
n1
n2
4
3
––––– = ––––––––––
n1
(n1 – 0,5)
4n1 – 2 = 3n1 ⇒ n1 = 2 mol
2 mol O2, 2 x 32 = 64 gramdır.
19. Graham difüzyon yasasına göre;
3,01 x 1023
18. 3,01 x 1023 tane O2 molekülü, –––––––––––– = 0,5 molʼdür.
6,02 x 1023
Aynı koşullarda (P,T aynı ise) V α nʼdir.
4 Lʼde
0,5 mol gaz varsa
1 Lʼde X
–––––––––––––––––––––––
0,5
X = ––––– = 0,125 mol gaz vardır.
4
0,125 mol SO3 gazı, 0,125 x 80 = 10 gramdır.
vx
MY
2
MY MY 4
=
⇒ =
=
= bulunur.
vY
MX
1
MX MX 1
Her iki gaz için ideal gaz denklemi yazılıp oranlanırsa;
m
P VX
––––– R T
MX
VX
MY
MY
–––––– = ––––––––– ⇒ –––––
= –––––
bulunur. –––––
oranı yerine konulursa;
m
VY
MX
MX
P VY ––––– R T
MY
VX
4
––––– = ––– ⇒ VX = 4VY bulunur.
VY
1
KİMYA-2
3
I
MADDENİN GAZ HÂLİ
20. Manometreye göre, PCl = Phava + hʼdir.
2
PCl = 760 + 190 ⇒ PCl = 950 mm Hg, PCl = 1,25 atm
2
2
2
m
22,4
PV = nRT ⇒ 1,25 x 8,96 = –––– x –––––– x 273 ⇒ m = 35,5 gram
71
273
P1V1 = P2V2
21. PX = PT – Psu
2
1176,2 x V1 = P2 x 2V1
PX = 1200 – 23,8
2
P2 = 588,1 mm Hg
PX = 1176,2 mm Hg
2
PT = P´X + Psu
2
PT = 588,1 + 23,8 ⇒ PT = 611,9 mm Hg
22. Tüp çapı sabit olduğundan hacimler aşağıdaki gibi alınabilir.
PI VI = PII VII
PI = Ph + 15
(Ph + 15) 20 = (Ph – 15) 30
PII = Ph – 15
Ph = 75 cm Hg
VI = 20
VII = 30
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
P1
P2
P1
280
1. X2 gazı için: –––– = –––– ⇒ –––– = –––––– ⇒ P1 = 210 mm Hg
T1
T2
300
400
V1
Y2 gazı için: P1 V1 = P2 V2 ⇒ P1 x V1 = 1180 x –––– ⇒ P1 = 590 mm Hg
2
PToplam = P1 (X2) + P1 (Y2) ⇒ PToplam = 210 + 590 ⇒ PToplam = 800 mm Hg
2. PX = Phava + h
532
532 mm Hg, –––––– = 0,7 atmʼdir.
760
2
PX = 0,9 + 0,7 ⇒ PX = 1,6 atm
2
(Doğru Seçenek D)
2
22,4
PV = nRT ⇒ 1,6 x 5,6 = n x –––––– x 273 ⇒ n = 0,4 mol
(Doğru seçenek A)
273
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 O2 ve CH4 gazlarının her birinin 32 gram olduğu kabul edilirse nO = 1 mol, nCH = 2 mol
2
4
olur.
P α n ve nCH = 2nO olduğu için PCH = 2PO (A doğrudur.)
4
2
4
2
x
x
3x
PCH = x ise PO = ––– olur ve PTop = x + ––– ⇒ PTop = –––– bulunur. (B doğrudur.)
4
2
2
2
2
VCH 4
VO2
=
M O2
M CH 4
⇒
VCH 4
VO2
=
VCH 4
32
= 2 ⇒ VCH 4 2VO2 (Cdoğrudur.)
⇒
16
VO2
n α N nCH = 2nO olduğu için NCH = 2NO (D doğrudur.)
4
2
4
2
Ek α T olduğu için aynı sıcaklıkta gazlar farklı da olsa ortalama kinetik enerjileri aynı olur (E yanlıştır.)
(Doğru seçenek E)
4
www. pasayayincilik.com © 2004
I
MADDENİN GAZ HÂLİ
5. T ve R sabittir, mol sayısındaki değişme P ile Vʼden kaynaklandığı için n = PV bağıntısı kullanılabilir.
Başlangıçta: nX = PX VX ⇒ nX = 3 x 4 ⇒ nX = 12 mol
2
2
2
2
2
Musluk açılıp kapatılınca : nX = PX VX ⇒ nX = 2 x 4 ⇒ nX = 8 mol
2
2
2
2
2
Dolayısıyla 12 – 8 = 4 mol X2 gazı II numaralı kaba geçmiştir. II numaralı kaptaki gaz başlangıçta;
nY = PY VY ⇒ nY = 1 x 1 ⇒ nY = 1 molʼdür. II numaralı kapta gazların mol sayısı 4 + 1 = 5 molʼdür.
2
2
2
2
2
Kapta 1 mol gaz varken basınç 1 atm ise 5 mol gaz varken 5 atm olur.
(Doğru seçenek E)
6. PO VO + PN VN + PCO VCO = PSON + VTOPLAM
2
2
2
2
2
2
2 x 4 + 4 x 2 + 4 x 4 = PSON x 10
(Doğru seçenek C)
PSON = 3,2 atm
22,4
7. PV = nRT = 1 x 22,4 = n x –––––– x 273 ⇒ n = 1 mol
273
25,6
nO = –––––––– ⇒ nO = 0,8 mol
nX = 1 – 0,8 ⇒ nX = 0,2 mol
2
2
32
0,2 mol X
15,2 g ise
1 mol X
x
––––––––––––––––––––––––
15,2
x = –––––– = 76 gʼdır.
Mol kütlesi 76 g olan gaz N2O3ʼtir.
0,2
22,4
8. PV = nRT ⇒ 1 x 44,8 = n x –––––– x 273 ⇒ n = 2 mol H2 vardır.
273
1
1 gram H2 gazı –––– = 0,5 molʼdür. Kapta 2 – 0,5 = 1,5 mol H2 kalmıştır.
2
28
Kaba gönderilen N2 gazı, –––– = 1 molʼdür.
28
Toplam mol sayısı nH + nN = 1,5 + 1 = 2,5 molʼdür.
2
2
22,4
PV = nRT ⇒ P x 44,8 = 2,5 x ––––––– x 273 ⇒ P = 1,25 atm
273
(Doğru seçenek D)
(Doğru seçenek D)
9. Musluk açılmadan : PCO = Phava + h (1 atm = 76 cm Hg)
2
PCO = 76 + 38 ⇒ PCO = 114 cm Hg
2
2
Musluk açılınca
: P1V1 = P2V2 ⇒ 114 x 3 = P2 x 9 ⇒ P2 = 38 cm Hg
Musluk açılınca
: Phava > PCO olduğu için;
2
PCO = Phava – h
2
38 = 76 – h ⇒ h = 38 cm bulunur ve b kolunda 38 cm yükselir.
(Doğru seçenek B)
22,4
10. PV = nRT ⇒ 0,5 x 5,6 = n x ––––––– x 273 ⇒ n = 0,125 mol
273
P, T, V eşit olduğu için nCH = nSO = 0,125 molʼdür.
4
2
0,125 mol CH , 0,125 x 16 = 2 gramdır.
4
VCH 4
VSO2
=
M SO2
M CH 4
⇒
VCH 4
VSO2
=
0,125 mol SO2 , 0,125 x 64 = 8 gramdır.
64
⇒ VCH 4 =2VSO2
16
Sıcaklık aynı olduğu için gazların kinetik enerjileri aynıdır.
Birim zamanda birim yüzeye çarpma sayısı moleküllerin ortalama hızlarıyla orantılıdır ve bu oran 4 değil 2ʼdir.
(Doğru seçenek E)
KİMYA-2
5
I
MADDENİN GAZ HÂLİ
11. A şehrinde:
PHe = Phava + h
PHe = 740 + 60 ⇒ PHe = 800 mm Hg
B şehrinde:
PHe = Phava + h
PHe = 660 + 40 ⇒ PHe = 700 mm Hg
16
16 g He, ––––– = 4 molʼdür.
4
P1
P2
800
700
––––
= ––––
⇒ –––––– = –––––– ⇒ n2 = 3,5 mol
n1
n2
4
n2
3,5 mol He; 3,5 x 4 = 14 gramdır.
12. I. yol
(Doğru seçenek D)
mX = 40 kütle birimi ise mY = 100 kütle birimidir.
mX = 2 birim ise MY = 1 birimdir. Buna göre;
40
nX = –––– = 20 mol
2
100
nY = ––––– = 100 molʼdür.
1
PX
PY
PX
20
1
––––
= ––––
⇒ ––––
= ––––– = –––
nX
nY
PY
100
5
II. yol
mX = 0,40 mY
mX
0,40 mY
mY
nX = –––––
⇒ nX = ––––––––
⇒ nX = 0,2 nY ––––
= nY
MX
2MY
MY
(
MX = 2MY
PX
nX
PX
0,2 nY
PX
P α n ise ––––– = –––– ⇒ –––– = ––––––– ⇒ –––– = 0,2
PY
nY
PY
nY
PY
13. PC
4H8
= Phava + h ⇒ PC
4H8
= 750 + 10 ⇒ PC
4H8
1
0,2 = –––
5
)
(Doğru seçenek A)
= 760 mm Hg (1 atm)
22,4
PV = nRT = 1 x 2,8 = n x –––––– x 273 ⇒ n = 0,125 mol
273
1 mol C4H8ʼde
12 NA tane atom varsa
0,125 mol C4H8ʼde
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 0,125 x 12 NA = 1,5 NA = 3/2 NA tane atom vardır.
(Doğru seçenek A)
14. Sıcaklık aynı ve PV çarpımları eşit (6 atm L) olduğu için gazların mol sayıları da eşittir (nCH = nO ).
4
2
Mol kütleleri farklı (MCH = 16 g mol–1, MO = 32 g mol–1) olduğu için, m = nM bağıntısına göre kütleleri
4
2
farklı olur.
Sıcaklığı aynı olan tüm gazların moeküllerinin ortalama kinetik enerjisi aynıdır.
(Doğru seçenek E)
15. 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.
PIIVII + PIII VIII = PSON VTOPLAM
8P
4P x V + PIII 3V = 3P x 4V ⇒ PIII = ––––
3
6
(Doğru seçenek C)
www. pasayayincilik.com © 2004
I
MADDENİN GAZ HÂLİ
16. PH VH + PN VN = PSON VTOPLAM
2
2
2
2
3 x 5 + 2 x 2 = PSON x 10 ⇒ PSON = 1,9 atm
(Doğru seçenek B)
17. PY = Phava – h ⇒ PY = 76 – (100 – 40) ⇒ PY = 16 cm Hg
2
2
2
2
2
PX = PY + h ⇒ PX = 16 + (100 – 40) ⇒ PX = 76 cm Hg
2
2
(Doğru seçenek D)
d
18. P = –––– RT bağıntısına göre;
M
2 x 10–2
P1 = –––––––– RT ⇒ P1 = 1,25 x 10–3 RT
16
P2 = P1ʼdir.
4 x 10–2
P2 = –––––––– RT ⇒ P2 = 1,25 x 10–3 RT
32
(Doğru seçenek C)
19. I numaralı şekilde manometrenin kapalı ucundaki havanın basıncı P1 için;
PI = Phava + 15 ⇒ PI = 75 + 15 ⇒ PI = 90 cm Hg
PI VI = PII VII
h
90 x h = PII ––– ⇒ PII = 180 cm Hgʼdir.
2
PX = PII + 20 ⇒ PX = 180 + 20 ⇒ PX = 200 cm Hg
2
20.
2
(Doğru seçenek E)
2
M SO2 VHe
VHe
64
=
=
=
⇒ VHe =4VSO2
VSO2
M He VSO2
4
SO2 gazı 1 birim yol aldığında He gazı 4 birim,
SO2 gazı 2 birim yol aldığında He gazı 8 birim yol alır ve 8. bölmede karşılaşırlar.
(Doğru seçenek E)
DENEY 1.1: Bir mol gazın kapladığı hacim
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
® Mg şeridin 1 mʼsi 1,2 g, 5 cmʼsi ise 0,06 gʼdır.
0,06
n = ––––––– = 0,0025 moldür.
24
® Suyun sıcaklığa bağlı buhar basıncı için sayfa 43
Tablo: 3.3ʼten yararlanınız.
a
KİMYA-2
b
7
II
KİMYASAL REAKSİYONLAR
LİSE
KİMYA 2
BÖLÜM II
KİMYASAL REAKSİYONLAR
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. Girenlerdeki atom sayısı =
X + 12O =
X =
X =
Ürünlerdeki atom sayısı
4C + 10H + 13O
4C + 10H + O
C4H10O
2. Girenlerin toplam kütlesi = Ürünlerin toplam kütlesi
4,8 + X = 12 + 4,8 + 2,7
X = 14,7 g
42
3. 42 g CO, –––– = 1,5 molʼdür.
28
Denkleme göre 3 mol CO elde etmek için 1 mol Fe2O3 ile 3 mol C gerekmektedir. 1,5 mol CO elde etmek
için bu miktarların yarısı kadar (0,5 mol Fe2O3 + 1,5 mol C) kullanılmalıdır.
0,5 mol Fe2O3, 0,5 x 160 = 80 g Fe2O3
1,5 mol C, 1,5 x 12
= 18 g C
+
––––––––––––
98 g giren kullanılmalıdır.
4. 2KClO3 ⎯⎯⎯→ 2KCl + 3O2
2 x 122,5 g
3 x 22,4 L (N.K. da)
N.K. da 3 x 22,4 L O2 oluşması için
2 x 122,5 g KClO3 ayrışırsa
6,72 L O2 oluşması için x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
6,72 x 2 x 122,5
x = ––––––––––––––– = 24,5 g KClO3 ayrışır.
3 x 22,4
49 g KClO3ʼın
24,5 gʼı ayrışırsa
100 g KClO3ʼın x
––––––––––––––––––––––––––––––
100 x 24,5
x = –––––––––– = 50 gʼı ayrışır. KClO3ʼın %50ʼsi ayrışmıştır.
49
5. 2 Cx Hy On + 5 O2 ⎯⎯→ 4 CO2 + 6 H2O
2nC = 4 nCO ⇒ 2x = 4 ⇒ x = 2
2
2nH = 12 nH ⇒ 2y = 12 ⇒ y = 6
2nO + 10 = 4 nCO + 6 nH
2
2O
CxHyOn ⎯→ C2H6O2
⇒ 2n = 14 – 10 ⇒ n = 2
6. H2 + 1/2O2 ⎯→ H2O
N.K. da 1/2 x 22,4 L O2 ile
2 g H2 tepkimeye girerse
5,6 L O2 ile
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
5,6 x 2
x = –––––––––– = 1 g H2 gazı tepkimeye girer.
1/2 x 22,4
8
www. pasayayincilik.com © 2004
II
KİMYASAL REAKSİYONLAR
7. CaCO3 ⎯→ CaO + CO2
100 g
N.K. da 22,4 L
N.K. da 22,4 L CO2 için 100 g CaCO3 gerekirse
200 g CaCO3ʼın
5,6 L CO2 için
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
5,6 x 100
x = –––––––––– = 25 g CaCO3 gerekir.
22,4
100 g CaCO3ʼın
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 12,5 CaCO3ʼın %12,5ʼi ayrışmıştır.
25 gʼı ayrışırsa
8. CO + 1/2O2 ⎯→ CO2
28 g
16 g
16 g O2 ile
28 g CO tepkimeye girerse
Başlangıçtaki mCO = Tepkimeye giren mCO + Artan mCO
1,6 g O2 ile
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
1,6 x 28
x = ––––––––– = 2,8 g CO tepkimeye girer.
16
9.
16 g
3 x 22,4 L (N.K.da)
Kütlesi fazla olan oksijenin kütlesini
(16 g) ölçü olarak alalım. Bu durumda,
16 g da C almış oluruz; ancak 12 g C
harcanır.
16 gram Cʼun
12 gʼı harcanırsa
100 gram Cʼun x
––––––––––––––––––––––––––––
100 x 12
x = ––––––––– = 75 gʼı harcanır.
16
Cʼun %75ʼi harcanmıştır.
12.
Başlangıçtaki mCO = 5,6 gram
10. C2H5OH(s) + 3O2(g) ⎯⎯→ 2CO2(g) + 3H2O(g) + 1230 kJ
C + 1/2O2 ⎯→ CO
12 g
Başlangıçtaki mCO = 2,8 + 2,8
mgirenler
= mürünler
14,2 + 25,7 = mAlF + 2,8 + 21,3
3
mAlF = 15,8 gram
1230 kJ ısı açığa çıkması için
3 x 22,4 L O2 kullanılırsa
205 kJ ısı açığa çıkması için x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
205 x 3 x 22,4
x = –––––––––––––– = 11,2 L O2 kullanılmalıdır.
1230
11. N2 + 3H2 ⎯→ 2 NH3
mgirenler = mürünler + martan
mN + mH = 17 + 5,6
2
2
nN x 28 + nH x 2 = 22,6 nN = x olsun;
2
2
2
28x + (2,2 – x) 2 = 22,6
x = 0,7 mol
N2; 0,7 mol ise H2; 2,2 – 0,7 = 1,5 molʼdür.
3
13. X(OH)2 + 2HCl ⎯→ XCl2 + 2H2O
0,8 mol HCl harcandığında
MXCl = MX + 2MCl
2
38 g XCl2 oluşursa
95 = MX + 2 x 35,5
2 mol HCl harcandığında M g XCl2 oluşur.
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2 x 38 = 0,8 x M ⇒ M = 95 g mol–1
14. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)
3 mol H2ʼden
2 mol NH3 oluşursa
0,75 mol H2ʼden x mol NH3 oluşur.
–––––––––––––––––––––––––––––––––
0,75 x 2
x = ––––––––– = 0,5 mol NH3 oluşur.
3
15.
1,8 g H2O oluşması için
MX = 24 g mol–1
X : 24
PV = nRT
4 x V = 0,5 x 0,082 x 273
V = 2,8 L
8,5 g X(OH)2 gerekirse
2 x 18 g H2O oluşması için
M g X(OH)2 gerekir.
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
1,8 x M = 2 x 18 x 8,5 ⇒ M = 170 g mol–1
KİMYA-2
MX(OH) = MX + 2M + 2MH
2
O
170 = MX + 2 x 16 + 2 x 1
MX = 136 g mol–1
X : 136
9
II
KİMYASAL REAKSİYONLAR
16. 4 g X ile
9 g Y birleşirse
1,6 g X ile
M g Y birleşir.
–––––––––––––––––––––––––––
1,6 x 9
M = –––––––– = 3,6 g Y birleşir.
4
MX Y = 1,6 g X + 3,6 Y = 4,6 gʼdır.
17. mN = 4,6 – 3,2 ⇒ mN = 1,4 g
1,4
3,2
nN = ––––– ⇒ nN = 0,1 mol
nO = –––– ⇒ nO = 0,2 mol
14
16
NXOY ⎯→ N0,1O0,2 ⎯⎯→ NO2 (Basit formül)
(Basit formül kütlesi) x n = Mol kütlesi
(14 + 2 x 16) x n = 92
2 5
n =2
Gerçek formül, (NO2)2 ⎯→ N2O4 şeklindedir.
18. Bileşik 100 gram kabul edilirse elementlerin bağıl mol sayıları şöyledir:
6,25
nH = –––––– ⇒ nH = 6,25 mol
1
43,75
nN = ––––––– ⇒ nN = 3,125 mol
14
50
nO = –––– ⇒ nO = 3,125 mol
16
H 6,25 N 3,125 O 3,125 → O 6,25 N 3,125 O 3,125 → H 2 NO
3,125
3,125
3,125
19. Bileşik 100 gram kabul edilirse elementlerin bağıl mol sayıları şöyledir:
80
5
––––– = –––– mol X
96
6
,
20
5
––––– = ––––– mol Y
16
4
X 5 Y5 → X 1 Y1 → X Y6 X 4 Y6 → X 2 Y3
6
4
6
4
4
20. Bileşik 100 gram kabul edilirse elementlerin bağıl mol sayıları şöyledir:
40
60
nS = –––– ⇒ nS = 1,25 mol
nO = –––– ⇒ nO = 3,75 mol
32
16
S1,25 O 3,75 → S1,25 O 3,75 → SO 3
1,25
1,25
x
21. Mn + xHCl ⎯→ MnClX + ––– H2
2
pV
0,951 · 3,22
nH = –––– = –––––––––––– = 0,1 mol
2
RT
22,4
–––––– · 373
273
2,75
nMn = –––– = 0,05 mol
55
0,05 mol
0,1 mol H2
1 mol
x
––––––––––––––––––––––––
0,1
x = –––––– = 2 mol
0,05
2 mol H2 4 H atomu içerir. Buna göre bileşiğin formülü MnCl4ʼtür.
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
1. Verilen olaylardan yalnız mumun yanması kimyasal bir olaydır.
(Doğru seçenek B)
6,72
2. 6,72 L H2, N.K.ʼda –––––– = 0,3 molʼdür.
22,4
Oluşan H2 gazı 0,3 mol ise stokiyometrik kat sayılara göre;
oluşan XYO2 0,2 mol, harcanan YOH 0,2 molʼdür.
m
Bu maddelerin mol kütleleri M = ––– bağıntısından;
n
19,6
11,2
MXYO = –––––– = 98 g mol–1 MYOH = –––––– = 56 g mol–1 bulunur.
2
0,2
0,2
MYOH = 56 ⇒ MY + MO + MH = 56 ⇒ MY + 17 = 56 ⇒ MY = 39 g mol–1
MXYO = 98 ⇒ MX + 39 + 2 x 16 ⇒ MX = 27 g mol–1
2
X : 27 , Y: 39
10
(Doğru seçenek D)
www. pasayayincilik.com © 2004
II
KİMYASAL REAKSİYONLAR
3. Al4C3 + 12H2O ⎯→ 4Al(OH)3 + 3CH4
MAl4C3 = 4 x 27 + 3 x 12 ⇒ MAl4C3 = 144 g mol–1
N.K.ʼda 3 x 22,4 L CH4 için
144 g Al4C3 gerekirse
200 g örnek
24 g Al4C3 içeriyorsa
100 g örnek x
–––––––––––––––––––––––––––––
100 x 24
x = ––––––––– = 12 g Al4C3 içerir. % 12
200
(Doğru seçenek A)
mH
1
4. H2Oʼda –––––
= ––––ʼdir, yani 1 g H2 ile 8 g O2 birleşir ve 9 g H2O oluşur.
mO
8
Eşit kütle denildiğine göre alınan H2 de 4 gramdır.
9 g H O için 8 g O gerekirse
11,2 L CH4 için x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
11,2 x 144
x = ––––––––––– = 24 g Al4C3 gerekir.
3 x 22,4
2
2
4,5 g H2O için
x
––––––––––––––––––––––––––––
4,5 x 8
x = –––––––– = 4 g O2 gerekir.
9
8 g O2 ile
1 g H2 tepkirse
4 g O2 ile
x
––––––––––––––––––––––––––––
4
x = ––– = 0,5 g H2 tepkir. 4 – 0,5 = 3,5 g H2 artar.
8
(Doğru seçenek B)
mFe
7
mFe
7
2. bileşikte : –––––– = –––
5. 1. bileşikte : ––––
= ––––
mS
8
mS
4
7 g Fe ile 8 g Sʼten 15 g 2. bileşik elde edilir.
7g Fe ile 4 g Sʼten 11 gram 1. bileşik elde edilir.
7 g Feʼden
15 g 2. bileşik elde edilirse
11 g 1. bileşik için
7 g Fe kullanılırsa
44 g 1. bileşik için
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––
44 x 7
x = ––––––– = 28 g Fe kullanılır.
11
6. H2
+
n mol
1/2O2 ⎯→ H2O
n
––– mol
2
28 g Feʼden
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
28 x 15
x = –––––––– = 60 g 2. bileşik elde edilir.
7
(Değer seçenek E)
n mol
0,5
0,5 gram H2, –––– = 0,25 molʼdür.
2
39,2
N.K. da 39,2 L gaz, –––––– = 1,75 molʼdür.
22,4
Tepkimeye giren gaz 1,75 – 0,25 = 1,50 molʼdür.
n
n + ––– = 1,5 mol gaz karışımından oluşan su n = 1 moldür. 1 mol su 18 gramdır.
2
mY
8
7. –––– = ––– ⇒ 8 g Y ile 3 g Xʼten 11 g bileşik oluşur.
mX
3
8 g Y ile
3 g X birleşirse
11 g bileşik için
8 g Y gerekirse
32 g Y ile
x
44 g bileşik için
x
––––––––––––––––––––––––––––
–––––––––––––––––––––––––––––
32 x 3
44 x 8
x = –––––––– = 12 g X birleşir.
x = ––––––– = 32 g Y gerekir.
8
11
32 – 12 = 20 g X artar.
8. Karışımda yanabilen sadece H2 gazıdır.
(Doğru seçenek C)
(Doğru seçenek D)
2H2 + O2 ⎯⎯→ 2H2O
1
100 cm3 havada 100 x ––– = 20 cm3 oksijen vardır.
5
Denkleme göre 20 cm3 oksijen, 20 x 2 = 40 cm3 hidrojen gazı ile tepkir.
80 – 40 = 40 cm3 CO2 gazı vardır. Karışımın yarısı yani %50ʼsi CO2ʼtir.
KİMYA-2
(Doğru seçenek D)
11
II
KİMYASAL REAKSİYONLAR
9.
2N2O3 ⎯⎯→ 2N2 + 3O2
–––––––
–––––– ––––––
2 hacim
2 hacim
3 hacim
N2O3 gazının 2x hacmi ayrışırsa, 2x hacim N2 ve 3x hacim O2 oluşur.
(10 – 2x) + 2x + 3x = 19 ⇒ x = 3 litredir. Bozunmadan kalan N2O3, 10 – (2 x 3) = 4 litredir.
10 Lʼnin
4 Lʼsi bozunmadıysa
100 Lʼnin x
––––––––––––––––––––––––––––
4 x 100
x = –––––––– = 40 Lʼsi bozunmadan kalır. %40ʼı bozunmadan kalır.
10
(Doğru seçenek D)
21,6
–1
10. MN O = 108 g mol
nN O = –––––– = 0,2 mol
2 5
2 5
108
0,2 mol N2O5, 0,2 mol N2O4 ile 0,1 mol O2 gazlarının tam tepkimesinden oluşur. Öyleyse artan gaz,
0,5 – (0,2 + 0,1) = 0,2 molʼdür.
0,2 molʼü
18,4 g ise
1 molʼü
x
––––––––––––––––––––––––––––––
18,4
x = ––––– = 92 gʼdır. 1 molʼü (mol kütlesi) 92 gram olan gaz N2O4ʼtir.
0,2
Dolayısıyla başlangıçta: 0,2 + 0,2 = 0,4 mol N2O4 gazı ile 0,1 mol O2 gazı vardır.
(Doğru seçenek D)
11. H2X + YO2 ⎯⎯→ YOX + H2O
0,9
0,9 g H2O, ––––– = 0,05 molʼdür.
18
m
Denkleme göre diğer maddeler de 0,05ʼer molʼdür. M = –––– bağıntısına göre;
n
1,7
MH X = ––––– = 34 g mol–1 MH X = 2MH + MX ⇒ 34 = 2 x 1 + MX ⇒ MX = 32 g mol–1 X: 32
2
2
0,05
3
MYOX = ––––– = 60 g mol–1 MYOX = MY + MO + MX ⇒ 60 = MY + 16 + 32 ⇒ MY = 12 g mol–1 Y: 12
0,05
(Doğru seçenek B)
12. Mg + Br2 ⎯→ MgBr2
–––– –––––
24 g
160 g
Mg ve Br2ʼdan 160ʼar gram alınırsa, brom tükenirken Mgʼun ancak 24 gʼı tüketilir.
160 g Mgʼun
24 gʼı tüketilirse
100 g Mgʼun
x
––––––––––––––––––––––––––––
100 x 24
x = ––––––––– = 15 gʼı tüketilir. %15ʼi tüketilir.
160
13. Zn + 2AgCl ⎯⎯→ ZnCl2 + 2 Ag
1 mol
(Doğru seçenek A)
2 mol
3,96
3,96 gram Zn –––––– molʼdür. Tepkimede Zn x mol harcanırsa, 2x mol Ag oluşur.
65
mZn + mAg = 10
MZn x nZn + MAg x nAg = 10
3,96
65 (–––– – x) + 108 x 2x = 10 ⇒ x = 0,04 mol
65
Oluşan gümüş, 2x mol yani 2 x 0,04 = 0,08 molʼdür. 0,08 mol Ag, 0,08 x 108 = 8,64 gramdır.
(Doğru seçenek D)
14. Bileşik; 1,82 – 0,62 = 1,2 g X içerir.
1,2
0,62
nX = –––– = 0,03 mol
nY = ––––– = 0,02 mol
Bileşiğin olası formülü: X0,03 Y0,02 ⇒ X3Y2ʼdir.
40
31
(Doğru seçenek E)
12
www. pasayayincilik.com © 2004
II
KİMYASAL REAKSİYONLAR
15. Bileşiği 100 g kabul edip elementlerin bağıl mol sayılarını bulalım.
21,2
nN = –––––– ⇒ nN = 1,5143 mol
14
6
nH = –––– ⇒ nH = 6 mol
1
24,24
nS = ––––––– ⇒ nS = 0,7575 mol
32
48,5
nO = ––––––– ⇒ nO = 3,03125
16
16. %70 Fe varsa %30 da O vardır.
70
30
nFe = –––– = 1,25
nO = –––– = 1,875 ⇒ Fe1,25 O1,875 ⇒ Fe2O3ʼtür.
56
16
MFe O = 2MFe + 3MO ⇒ MFe O = 2 x 56 + 3 x 16 ⇒ MFe O = 160 g mol–1
2 3
2 3
2 3
(Doğru seçenek B)
(Doğru seçenek C)
17. Bileşiği 100 g kabul edip elementlerin bağıl mol sayılarını bulalım.
52
nX = –––– = 0,8 mol
65
X0,8 Y0,8 Z2,4
–––––––––––––––––––––
9,6
nY = ––––– = 0,8 mol
÷ 0,8
12
38,4
X1 Y1 Z3 ⎯→ XYZ3
nZ = ––––– = 2,4 mol
16
18. MCuSO = 64 + 32 + 64 = 160 g mol–1
(Doğru seçenek E)
4
2,52
2,52 g CuSO4, –––––– = 0,01575 molʼdür.
160
Kütledeki azalma suyun buharlaşmasından kaynaklanır.
mSu = 3,94 – 2,52 ⇒ mSu = 1,42 gram
1,42
1,42 g H2O, –––––– = 0,07888 molʼdür.
18
0,01575 mol bileşikte
0,07888 mol H2O varsa
1 mol bileşikte
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
0,07888
x = ––––––––– = 5,008 mol (≈ 5 mol) H2O vardır.
0,1575
19. 2 Na2S + Na2CO3 + 4 SO2 ⎯⎯→ 3 Na2S2O3 + CO2
6,02 x 1023 tane
23
6,02 x 10 tane Na2CO3ʼtan
22
3 x 158 gram
3 x 158 g Na2S2O3 elde edilirse
2 x 10 tane Na2CO3ʼtan
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
22
2 x 10 x 3 x 158
x = ––––––––––––––––– = 15,75 g Na2S2O3 elde edilir.
6,02 x 1023
20. 2KNO3 + 4C ⎯⎯→ K2CO3 + 3CO + N2
––––––
–––––––
4 x 12 g
N.K. da 3 x 22,4 L
4 x 12 g Cʼdan
3 x 22,4 L CO oluşursa (N.K. da)
7,5 g Cʼdan
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
7,5 x 3 x 22,4
x = –––––––––––––– = 10,5 L CO oluşur.
4 x 12
KİMYA-2
(Doğru seçenek E)
(Doğru seçenek D)
(Doğru seçenek D)
13
MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR)
LİSE
KİMYA 2
III
BÖLÜM III
MADDENİN YOĞUN FAZLARI
(Sıvılar - Katılar)
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. 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.
2. 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
5. mT = 15 + 60 = 75 g çözelti
mÇ
15
Y = –––– x 100 ⇒ Y = –––– x 100 ⇒ Y = %20
mT
75
6. n = MV ⇒ n = 4 x 0,2 ⇒ n = 0,8 mol
MHCl = 1 + 35,5 = 36,5 g mol–1 0,8 mol HCl , 0,8 x 36,5 = 29,2 gʼdır.
7. 3 Mʼlık çözeltinin hacmi V1 alınırsa 6Mʼlık çözeltinin hacmi (6 – V1) olur.
M1V1 + M2V2 = MSON VTOPLAM
3 x V1 + 6 (6 – V1) = 4 x 6
V1 = 4 L ve V2 = 6 – 4 = 2 L bulunur.
Y d
10 x 1,35
8. M = –––––––– x 10 ⇒ M = –––––––––– x 10 ⇒ 1,38 mol L–1 bulunur. (Y → kütlec %, d → öz kütle)
MH SO
98
2 4
n = MV ⇒ n = 1,38 x 0,2 ⇒ n = 0,276 mol H2SO4 bulunur.
0,276 mol H2SO4, 0,276 x 98 ≅ 27 gramdır.
10. Al2(SO4)3 ⎯⎯→ 2Al+3 + 3SO4–2
9. CaCl2 ⎯→ Ca+2 + 2Cl¯
KCl → K+ + Cl¯
1 mol
3 mol
1 mol
2 mol
1 mol
1 mol
M1V1 + M2V2 = MSon VToplam
2(0,25 x 0,4) + M x 0,1 = 0,8 x (0,4 + 0,1)
n = MV ⇒ n = 0,9 x 0,3
n = 0,27 mol Al2(SO4)3
SO4–2 iyonları ise 3 x 0,27 = 0,81 molʼdür.
M = 2 molar
n
0,81
mÇ
10
V = –––– ⇒ V = ––––– = 1,35 L ⇒ 1350 mL
11. Y = ––––– x 100 ⇒ 25 = ––––– x 100 ⇒ mT = 40 g
M
0,6
mT
mT
Eklenecek su miktarı 1350 – 300 = 1050 mLʼdir.
msu = mT – mÇ ⇒ msu = 40 – 10 ⇒ msu = 30 gram
mÇ
mÇ
12. Y1 = –––– x 100 ⇒ 30 = ––––– x 100 ⇒ mÇ = 18 g CuSO4
mT
60
Çözeltiye eklenen CuSO4 x gram olsun.
mÇ + x
18 + x
Y2 = ––––––––
x 100 ⇒ 50 = –––––––– x 100 ⇒ x = 24 g eklenmelidir.
mT + x
60 + x
mÇ + x
mÇ
13. Y1 = ––––––––
x 100 ⇒ 10 = –––––
x 100 ⇒ mÇ = 4 g alkol
mT
40
mÇ + 10
4 + 10
Y2 = ––––––––––
x 100 ⇒ Y2 = –––––––– x 100 ⇒ Y2 = 28 ⎯→ %28
mT + 10
40 + 10
15. n = MV ⇒ n = 3 x 0,4 ⇒ n = 1,2 mol NaOH
14. n = Mv ⇒ n = 0,2 x 0,25 ⇒ n = 0,05 mol
VT = 400 + 600 = 1000 mL = 1L
M = 98 g mol–1 ise;
n
1,2
M = ––– ⇒ M = –––– ⇒ M = 1,2 mol L–1
0,05 mol H2SO4, 0,05 x 98 = 4,9 gramdır.
V
1
14
www. pasayayincilik.com © 2004
III
MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR
16.
2,8
17. N.K. da 2,8 L NH3, ––––– = 0,125 molʼdür.
22,4
n
0,125
M = –––– ⇒ M = –––––– ⇒ M = 0,5 mol L–1
V
0,25
M1V1 + M2V2 = MSon VToplam
0,4 x 0,4 + 0,2 x 0,4 = M x (0,4 + 0,4)
M = 0,3 mol L–1
Y 1 x d1
40 x 1,225
18. M1 = –––––––– x 10 ⇒ M1 = ––––––––––– x 10 ⇒ M1 = 5 mol L–1
m
98
–3
M1V1 + M2V2 = M (V1 + V2)
d = 1,4 g cm → 1,4 g H2SO4
1 cm3 ise
5 x 0,2 + 1 x 0,2 = M (0,2 + 0,2)
280 g H2SO4
x
–––––––––––––––––––––––––––––––
M = 3 mol L–1
280
x = ––––– = 200 cm3 (200 mL) → V2
1,4
2 mol HClʼden
22,4 L H2 oluşursa
19. n = MV ⇒ n = 0,4 x 0,2 ⇒ n = 0,08 mol HCl
Zn + 2HCl ⎯⎯→ ZnCl2 + H2
2 mol
22,4 L (N.K. da)
+2
20. CaX2 ⎯⎯⎯→ Ca
0,4 M
0,4 M
+ 2X¯
0,8 M
I. Yol
m
[M] = ––––––––
MA V
40
0,4 = –––––––––––––
(40 + 2X) 0,5
40 = 0,4 x 0,5 (40 + 2X)
200 = 40 + 2X
0,08 mol HClʼden
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
0,08 x 22,4
x = –––––––––––– = 0,896 L H2 oluşur.
2
II. Yol
nX¯ = MV ⇒ nX¯ = 0,8 x 0,5 ⇒ nX¯ = 0,4 mol
nX¯
0,4
nX¯ = 0,4 mol ise nCaX = –––– ⇒ nCaX = ––––– = 0,2 molʼdür.
2
2
2
2
0,2 mol CaX2
40 g ise
1 mol CaX2
x
––––––––––––––––––––––––––
40
x = ––––– = 200 gramdır.
0,2
MCaX = MCa + 2MX
2
160
= –––––– ⇒ X = 80 g mol–1 ⇒ X : 80
200 = 40 + 2MX ⇒ MX = 80 g mol–1 ⇒ X : 80
2
n
21. M = ––– ⇒ n = MV ⇒ n = 0,2 · 0,25 n = 0,05 mol
V
m
n = ––– ⇒ m = n · M ⇒ m = 0,05 · 250 ⇒ m = 12,5 g
M
X
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
1.
2.
Y1m1 = Y2m2
30 x m1 = 25 x (m1 + 40) ⇒ m1 = 200 g
mÇ
Y1 = –––––– x 100
mT
mÇ
30 = –––– x 100 ⇒ mÇ = 60 g tuz.
200
Y1 m1 + Y2m2 = YmT
10 x 40 + 20 x 60 = Y(40 + 60) ⇒ Y = 16
(Doğru seçenek C)
4.
mtuz = 10 + 30 = 40 g
mçözelti = (200 + 200) + 400 (eklenen su) = 800 g
mÇ
40
Y = –––––
x 100 ⇒ Y = ––––– x 100 ⇒ Y = 5
mT
800
(Doğru seçenek A)
KİMYA-2
3. Y1m1
(Doğru seçenek C)
= Y2m2
15 x 75 = 5 (75 + x) ⇒ x = 150 g
(Doğru seçenek D)
5,6
5. 5,6 g KOH, –––– = 0,1 molʼdür.
56
n
0,1
M = –––– ⇒ M = ––––– ⇒ M = 0,25 mol L–1
V
0,4
(Doğru seçenek B)
15
III
MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR)
6.
Y d
Y x 1,4
M1V1 = M2V2
7. M = ––––––– x 10 ⇒ 2,5 = –––––––– x 10 ⇒ Y = 10
1,2 V1 = 4,8 (V1–3)
MKOH
56
(Doğru seçenek B)
V1 = 4 L
n = MV ⇒ n = 1,2 x 4 ⇒ n = 4,8 mol KOH
(Doğru seçenek D)
8. n = MV ⇒ n = 2 x 0,150 ⇒ n = 0,3 mol XSO4
0,3 mol XSO4
40,8 g ise
MXSO = MX + MS + 4MO
4
1 mol XSO4
x
––––––––––––––––––––––––
40,8
x = –––––– = 136 gʼdır.
0,3
9. M1V1 = M2V2
136 = MX + 32 + 4 x 16
MX = 40 g mol–1
(Doğru seçenek D)
X : 40
10.
M1V1 = M2V2
M x 2 = 0,8 (2 + 2)
1,6 x 2 = 8 (2 – x)
M = 1,6 mol L–1
M1V1 + M2V2 = MV
2 x 0,6 + M2 x 0,4 = 2,7 (0,6 + 0,4)
M2 = 3,75 mol L–1
X = 1,6 L
(Doğru seçenek E)
(Doğru seçenek E)
11. HCl için tesir değerliği (Td) 1 olduğundan N = Mʼdir.
n
0,1
M = ––– ⇒ M = ––––– ⇒ M = 5 molar ⇒ N = 5 normal
V
0,02
12. NaNO3 → Na+ + NO¯
0,1 mol
(Doğru seçenek E)
3
0,1 mol
nNO3̄ = 0,1 + 0,4 + 0,9 ⇒ nNO3̄ = 1,4 mol
Cu(NO3)2 → Cu+2 + 2NO¯3
0,2 mol
n
1,4
M = ––– ⇒ M = –––– ⇒ M = 0,7 mol L–1
V
2
0,4 mol
Fe(NO3)3 → Fe+3 + 3NO¯3
0,3 mol
(Doğru seçenek C)
0,9 mol
8
13. 8 g NaOH –––– = 0,2 molʼdür ve 0,2 mol OH¯ iyonu oluşturur.
40
2M, 400 mL Ba(OH)2, 2 x 0,4 = 0,8 molʼdür ve 0,8 x 2 = 1,6 mol OH¯ iyonu oluşturur.
2M, 200 mL Al(OH)3, 2 x 0,2 = 0,4 molʼdür ve 0,4 x 3 = 1,2 mol OH¯ iyonu oluşturur.
nOH¯ = 0,2 + 1,6 + 1,2 ⇒ nOH¯ = 3 molʼdür.
VT = 0,4 + 0,2 = 0,6 L
n
3
M = ––– ⇒ M = ––––– ⇒ M = 5 mol L–1
V
0,6
12,04 x 1023
14. 12,04 x 1023 tane OH¯ iyonu, –––––––––––– = 2 molʼdür.
6,02 x 1023
nKOH + 2nMg(OH) = 2
(Doğru seçenek E)
2
(Doğru seçenek A)
1 x 0,4 + 2(2 x V) = 2 ⇒ V = 0,4 L = 400 mL
15.
n SO–2 = MV ⇒ n SO–2 = 0,02 x 0,5 = 0,01 mol
4
4
n SO–2 = n CuSO4 x H 2 O = 0,01 mol
MCuSO =
0,01 mol CuSO4 . XH2O
1 mol bileşikte 250 – 160 = 90 g su vardır.
4
2,5 g ise
1 mol CuSO4 . XH2O
x
–––––––––––––––––––––––––––––––
2,5
x = –––––– = 250 gramdır.
0,01
16
160 g mol–1
4
nH
2O
90
= X = –––– = 5ʼtir.
18
(Doğru seçenek E)
www. pasayayincilik.com © 2004
III
MADDENİN YOĞUN FAZLARI (SIVILAR-KATILAR
16. MgCl2 ⎯→ Mg+2 + 2Cl¯
0,2
––– = 0,1 M
2
17. Çözelti ısıtıldığında hacmi büyür. Dolayısıyla molar derişimi küçülür. Ancak kütlesi değişmediğinden % derişimi sabit kalır.
0,2 M
(Doğru seçenek D)
n = MV ⇒ n = 0,1 x 0,1 ⇒ n = 0,01 mol MgCl2
m = nM ⇒ m = 0,01 x 95 ⇒ m = 0,95 gram MgCl2
(Doğru seçenek B)
Y d
20 x 1,2
18. M = ––––––––– x 10 ⇒ M = –––––––––– x 10
MNaOH
40
M = 6 mol L–1
(Doğru seçenek C)
19.
2(M1V1) + M2V2 = MV
2 (0,25 x 0,4) + M x 0,1 = 0,8 (0,4 + 0,1)
M = 2 mol L–1
(Doğru seçenek B)
20. nMg+2 = MV ⇒ nMg+2 = 0,02 x 0,5 = 0,01 mol
0,01 mol bileşik
2,46 g ise
1 mol bileşik
x
––––––––––––––––––––––––––––
2,46
x = –––––– = 246 gramdır.
0,01
246 = MMgSO + XMH
4
246 = 120 + X18
2O
X= 7
(Doğru seçenek B)
DENEY 3.1: Saf maddeler ile çözeltilerin kaynama ve donma sırasındaki davranışları
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. Saf su ve tuzlu su çözeltisinin kaynaması için geçen süreler birbirinden farklıdır.
2. 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.)
tuzlu su
saf su
5. Tuzlu su çözeltisinin donması süresince sıcaklık sabit kalmaz.
DENEY 3.2: Su-etil alkol çözeltisinin damıtılması
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. Deney sırasında sıcaklığın sabit kaldığı
anlar olur.
termometre
2. 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.
soğutma suyu çıkışı
Liebig
soğutucu
soğutma
suyu
girişi
damıtma
ürünü
5. Damıtma ile elde edilen sıvılar karıştırılırsa ilk sıvı karışımı elde edilir.
KİMYA-2
17
IV
BÖLÜM IV
RADYOAKTİVİTE
LİSE
KİMYA 2
RADYOAKTİVİTE
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. 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.
2. 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 2 proton ve 2
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
2β–
A
A–4
4
A–4
A–4
0
ZX ⎯⎯⎯⎯→ Z–2Y + 2He
Z–2Y ⎯⎯⎯→ ZQ + 2 –1e
X ile Qʼnun atom numaraları aynı olduğu için X, VIIA grubundaysa Q da VIIA grubundadır. (X ile Q
birbirinin izotopudur.).
3α , 2β–
226
2α
β–
8. 88Ra ⎯⎯⎯⎯⎯→ ZAX + 342He + 2–10e
4
A–8
A–8
0
7. AZX ⎯⎯→ A–8
Z–4Y + 22He
Z–4Y ⎯⎯→ (Z–4)+1 Z + –1e
226 = A + 3 x 4 = 2 x 0 ⇒ A = 214
A – 8 = 227 ⇒ A = 235
88 = Z + 3 x 2 + 2 (–1) ⇒ Z = 84
→ 235
92X
(Z – 4) + 1 = 89 ⇒ Z = 92
10.
–
9.
α, nβ
⎯⎯⎯⎯⎯→
89 = 88 + 2 + n (–1)
225
89Ac
221
88X
+ 42He + n–10e
1 tane α ve 1 tane β¯ ışıması yapar.
A
ZX
+ 42He ⎯⎯→ 189Y + 11H
A + 4 = 18 + 1 ⇒ A = 15
Z+2 =9+1⇒Z=8
18
0 –
+ AZX ⎯⎯⎯→ 197
79Au + –1β + Enerji
196 + A = 197 ⇒ A = 1
78 + Z = 79 – 1 ⇒ Z = 0
n = 1 tane β– ışıması
11.
196
78Pt
n=A–Z
n=7
Kütlesi 1, yükü sıfır olan tanecik nötrondur (10n).
1
2
3
4
12. 80 g ⎯→ 40 g ⎯→ 20 g ⎯→ 10 g ⎯→ 5 g
t
48
Yarılanma sayısı = ––––– ⇒ 4 = ––––– ⇒ t1/2 = 12 dk
t1/2
t1/2
www. pasayayincilik.com © 2004
IV
RADYOAKTİVİTE
t
2,5 x 60
13. n = –––– ⇒ n = –––––––––
t1/2
30
16
––––
m0
1
16
14. m = ––––
n ⇒ –––– = –––––
2
16
2n
n
n
4
2 = 16 ⇒ 2 = 2 ⇒ n = 4 kez yarılanır.
t
t
n = –––– ⇒ 4 = –––– ⇒ t = 64 gün geçer.
t1/2
16
n = 5 kez yarılanır.
m0
m0
m = ––––
⇒ 5 = –––––
⇒ m0 = 5 x 32
2n
25
m0 = 160 g
6. gün
m0
12. gün
m0
18. gün
m0
15. m0 ⎯⎯⎯⎯→ ––––– ⎯⎯⎯⎯⎯→ ––––– ⎯⎯⎯⎯⎯→ –––––
2
4
8
m0
m0
m0
96
–––– – –––– = 12 ⇒ m0 = 96 gramdır.
m = ––––
⇒ m = ––––
⇒ m = 3 gram kalır.
4
8
2n
25
t
30
n = –––– ⇒ n = –––– ⇒ n = 5 kez yarılanır.
t1/2
6
∆m = (2mp + 2mn) – mHe
16.
2mp = 2 x 1,6726 x 10–24 = 3,3452 x 10–24 g
∆m = 6,6948 x 10–24 – 6,6466 x 10–24
2mn = 2 x 1,6748 x 10–24 = 3,3496 x 10–24 g
∆m = 0,0482 x 10–24 g ⇒ ∆m = 4,82 x 10–29 kg
2mp + 2mn = 3,3452 x 10–24 + 3,3496 x 10–24 g
E = ∆mc2
2mp + 2mn = 6,6948 x 10–24 g
E = 4,82 x 10–29 x (3 x 108)2 ⇒ E = 4,338 x 10–12 J
17. 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 = mc2 denklemine göre açığa çıkan enerji taneciklerin birbirine
dönüşümü sırasında kütle kaybı ya da kazancı olarak varsayılır.
18. a.
56
26Fe
b.
⎯⎯→ AZX + –10e
56
27X
d.
235
92U
+ –10e ⎯⎯→ AZX
c.
179
74X
75 – 1 = Z ⇒ Z = 74
A
1
+ 10n ⎯⎯→ 135
54Xe + ZX + 20n
e.
235 + 1 = 135 + A + 2 x 1 ⇒ A = 99
4
+ AZX ⎯⎯→ 32
16S + 2He
1
1X
(11H)
17 + Z = 16 + 2 ⇒ Z = 1
26
0
+ 25
12Mg ⎯⎯→ 13Al + 0γ
A + 25 = 26 + 0 ⇒ A = 1
99
38X
92 + 0 = 54 + Z + 2 x 0 ⇒ Z = 38
A
ZX
35
17Cl
35 + A = 32 + 4 ⇒ A = 1
179 + 0 = A ⇒ A = 179
56 = A + 0 ⇒ A = 56
26 = Z – 1 ⇒ Z = 27
179
75Re
Z + 12 = 13 + 0 ⇒ Z = 1
1
1X
(11H)
19. 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-2
19
IV
RADYOAKTİVİTE
adde
1,0
bozunan
—
kalan
x
M
20. I. Yol
geçen zaman
0,5
x
––––
2
x
––––
2
67
0,250
x
––––
4
x
––––
4
67
0,125
x
––––
8
x
––––
8
67
0,0625
x
––––
16
x
––––
16
67
t
268
n = –––––
= ––––– = 4
t1/2
67
m0
1
1
II. Yol
m = ––––
–––– = ––––
⇒ 16 = 2n ⇒ 24 = 2n ⇒ n = 4 olur.
2n
1
2n
––––
8
4
2
1
16
II. Yol ––– ––– ––– –––
8 1 8 2 8 3 8
21. I. Yol
m0 = 1,0 g
7
1
m = 1 – ––– = ––– olur.
8
8
3 kez yarılanmıştır. Yarı ömür 10
m0
1
1
saat olduğundan;
m = ––––
⇒ ––– = –––
⇒ n = 3ʼtür.
2n
8
2n
3 x 10 = 30 saat
t
t
n = ––––
⇒
3
=
––––
⇒
t
=
30
t1/2
10
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
1. XZ radyoaktif değilse X ve Z elementleri radyoaktif değildir, Y radyoaktiftir.
2.
3.
(Doğru seçenek D)
⎯⎯→ 11p + –10e
A değişmezken Z bir artar ve bu arada 1 e¯ fırlatılır. Bu durum β¯ ışımasında söz konusudur.
1
0n
(Doğru seçenek A)
⎯⎯→ 10n + +10e
Pozitron bozunmasında bir proton 1 nötrona dönüşür ve bu arada bir pozitron fırlatılır.
1
1p
(Doğru seçenek B)
4. Bir maddenin radyoaktifliği fiziksel ve kimyasal süreçlerle değişmez.
(Doğru seçenek C)
12
5. Kütle numarasında (234 – 222 = 12) azalma –––– = 3α ışımasıyla olur.
4
3α
nα
234
222
4
6. 119X ⎯⎯⎯→ 115X + n4He
90Th ⎯⎯⎯→ 84X + 32He
119 = 115 + n x 4 ⇒ n = 1 → 1α ışıması yapmıştır.
nβ–
222
222
0
84X ⎯⎯⎯→ 86Rn + n–1e
1α, nβ–
119
115
4
0
–
X
⎯⎯⎯⎯⎯→
49
49X + 2He + n–1e
84 = 86 + n(–1) ⇒ n = 2 β
49 = 49 + 2 + n (–1) ⇒ n = 2 → 2β– ışıması yapmıştır.
ışıması ile gerçekleşir.
(Doğru seçenek B)
(Doğru seçenek D)
3α, 2β–, 1β+
A
4
0
0
2α, 3β– 230
8. 223
87Fr ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ ZX + 32He + 2–1e + +1e
A
4
0
7. ZX ⎯⎯⎯⎯→ 92Y + 22He + 3–1e
223 = A + 3 x 4 + 2 x 0 + 0 ⇒ A = 211
A = 230 + 2 x 4 + 3 x 0 ⇒ A = 238
211
238
82X
93A
87 = Z + 3 x 2 + 2(–1) + 1 ⇒ Z = 82
Z = 92 + 2 x 2 + 3(–1) ⇒ Z = 93
(Doğru seçenek B)
(Doğru seçenek D)
9. Pbʼnun bir izotopunun oluşması için ışımalar sonucu yine Z = 82 olmalıdır. Bunun koşulu ise n tane α ışımasına karşılık 2n tane β– ışıması yapılmasıdır.
1α, 2β–
214
210
4
0
Pb
⎯⎯⎯⎯⎯→
82
82Pb + 2He + 2–1e
(Doğru seçenek C)
20
www. pasayayincilik.com © 2004
IV
RADYOAKTİVİTE
10.
ZX
2α, 1β
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Z–3Y + 224He + –10e
ZX
IIA grubunda ise elektron sayısı 3 tane
eksik olan Z–3Y bir önceki periyodun VIIA
grubunda (halojenler) bulunur.
(Doğru seçenek A)
t
18
11. n = –––– ⇒ n = ––––– ⇒ n = 3 kez yarılanmıştır.
t1/2
6
m0
m0
m = –––––
⇒ m0–31,5 = –––––
⇒ m0 = 36 g
n
2
23
m = 36 – 31,5 ⇒ m = 4,5 g
(Doğru seçenek A)
t
16
12. n = –––– ⇒ n = ––––– ⇒ n = 4 kez yarılanmıştır.
t1/2
4
m0
100
m = –––––
⇒ m = ––––––
⇒ m = 6,25 g % 6,25ʼi bozunmadan kalır.
(Doğru seçenek E)
n
2
24
3. saat m0
6.saat
m0 9.saat
m0 12. saat m0 15. saat
m0 18.saat
m0
13. m0 ⎯⎯⎯→ ––––
⎯⎯⎯⎯→ ––––
⎯⎯⎯→ ––––
⎯⎯⎯→ ––– ⎯⎯⎯⎯→ ––––
⎯⎯⎯⎯→ ––––
2
4
8
16
32
64
m0
m0
––––
– ––––
= 28 ⇒ m0 = 256 gʼdır.
(Doğru
seçenek
E)
9m0
m0
8
64
15. m = m0 – –––––– ⇒ m = –––––
12
4
m0
m0
m0
m0
m0
m0
14. m = ––––
⇒ ––––– = –––––
m = –––––
2n
8
2n
n ⇒ –––– = –––––
2
4
2n
2n = 8 ⇒ 2n = 23 ⇒ n = 3 kez yarılanır.
n
2 = 4 ⇒ n = 2 kez yarılanır.
t
t
n = ––––– ⇒ 3 = –––– ⇒ t = 12 gün geçer.
t
12
t1/2
4
n = ––––– ⇒ 2 = ––––– ⇒ t1/2 = 6 gün
(Doğru seçenek A)
t1/2
t1/2
(Doğru seçenek D)
A
1
247
4
16. ZX + 1p ⎯⎯→ 96Cm + 2He
1
143
Y
1
17. 230
90Th + 0n ⎯⎯⎯→ XI + 37Rb + 30n
A + 1 = 247 + 4 ⇒ A = 250
230 + 1 = 143 + Y + 3 x 1 ⇒ Y = 85
250
97X
90 = X + 37 ⇒ X = 53
Z + 1 = 96 + 2 ⇒ Z = 97
(Doğru seçenek A)
m0
8 x 108
8
8
18. m = ––––
⇒
8
x
10
–
7,5
x
10
=
–––––––––
⇒ 2n = 16 ⇒ n = 4
2n
2n
t
4
n = –––– ⇒ 4 = ––––– ⇒ t1/2 = 1 dk ⇒ t/2 = 60 s
t1/2
t1/2
5 x 1021
19. 5 x 1021 tane 240X, ––––––––––––
= 8,33 x 10–3 molʼdür.
6,02 x 1023
8,33 x 10–3 mol 240X, 8,33 x 10–3 x 240 ≈ 2 gʼdır.
m0
16
m = ––––
⇒ 2n = 8 ⇒ n = 3 kez yarılanmıştır.
n ⇒ 2 = ––––
2
2n
t
8,1 x 104
n = –––– ⇒ 3 = –––––––––– ⇒ t1/2 = 2,7 x 104 yıl
t1/2
t1/2
20. Geçen süre (t) aynı ise;
(Doğru seçenek C)
(Doğru seçenek C)
(Doğru seçenek C)
nX . t1/2(X) = ny . t1/2(y) yazılabilir.
nX . 2t1/2(y) = ny . t1/2(y) ⇒ 2nX = ny bulunur.
m0
m0
nX = 1 ise; mX = –––––
1 ⇒ mX = ––––– olur.
2
2
m0
m0
ny = 2 olur ve my = –––––
2 ⇒ my = ––––– bulunur.
2
4
KİMYA-2
m0
––––
mx
2
mx
–––– = –––– ⇒ –––––
=2
my
m0
my
––––
4
(Doğru seçenek B
21
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA)
V
BÖLÜM V
LİSE
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE
KİMYA 2
ENERJİ (TERMOKİMYA)
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. 1 mol H2O olufltuğunda
241,8 kJ ısı açığa çıkarsa
5 mol H2O olufltuğunda x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 5 x 241,8 = 1209 kJ açığa çıkar.
5500 cal için
2. 5 L su ≈ 5000 g sudur.
1 g kömür yakılırsa
110 000 cal için x
––––––––––––––––––––––––––––––––
110 000
x = –––––––– = 20 g kömür yakılır.
5500
Qsu = mc (t2–t1)
Qsu = 5000 x 1 x (42 – 20)
Qsu = 110 000 cal
3. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)
0,1 mol NH3 oluflunca
1,4
1,4 g N2, ––––– = 0,05 molʼdür.
28
0,05 mol N2ʼtan 2 x 0,05 = 0,1 mol NH3 oluflur.
4,69 kJ ısı açığa çıkarsa
1 mol NH3 oluflunca
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
4,69
x = –––––– = 46,9 kJ ısı açığa çıkar.
0,1
–1
∆HN̊H = – 46,9 kJ mol
3
4.
H2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ H2O(g)
∆H˚ = –241,8 kJ
+ H2O(g) + 1/2O2(g) ⎯→ H2O2(g)
––––––––––––––––––––––––––––––
H2(g) + O2(g) ⎯→ H2O2(g)
5.
+ ∆H˚ = + 105,4 kJ
––––––––––––––––––––––––––––––––––
∆H˚ = –241,8 + 105,4 ⇒ ∆H˚ = –136,4 kJ
+2
Zn(k) + Cu+2
(suda) ⎯→ Zn (suda) + Cu(k)
––––––
––––––––
1 mol
∆H˚ = –217,6 kJ
1 mol
2,6
2,6 g Zn, ––––– = 0,04 molʼdür. Cu+2 iyonları, 0,2 x 0,05 = 0,01 molʼdür.
65
0,01 mol Cu+2 iyonu 0,01 mol Zn ile tepkimeye girer (0,03 mol Zn artar).
1 mol Cu+2 iyonundan
217,6 kJ ısı açığa çıkarsa
+2
0,01 mol Cu iyonundan
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 0,01 x 217,6 = 2,176 kJ ısı açığa çıkar.
6.
H2O(k) ⎯→ H2O(s)
0,9
0,9 g buz, ––––– = 0,05 molʼdür.
18
1 mol buz için
49,7 kJ gerekirse
∆H˚ = 5,7 kJ
+ H2O(s) ⎯→ H2O(g)
––––––––––––––––––––
H2O(k) ⎯→ H2O(g)
+ ∆H˚ = 44 kJ
–––––––––––––––
∆H˚ = 49,7 kJ
0,05 mol buz için
x
––––––––––––––––––––––––––––––
x = 0,05 x 49,7 = 2,485 kJ gerekir.
7. CH3OH(s) + 3/2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(g)
∆H˚ =
∑∆HÜ̊
– ∑∆HR̊
∆H˚ =
(∆HC̊O
2
+ 2∆HH̊ O) – (∆HC̊H
2
3OH
+ 3/2 ∆HO̊ )
2
∆H˚ = [–393,5 + 2(–241,8)] – (–238,7 + 0) ⇒ ∆H˚ = –638,4 kJ
22
www. pasayayincilik.com © 2004
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA)
8.
9.
S(k) + 3/2O2(g) → SO3(g)
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(s)
+ SO3(g) + H2O(s) → H2SO4(s)
–––––––––––––––––––––––––––––––
S(k) + H2(g) + 2O2(g) → H2SO4(s)
∆H˚ = –395,7 kJ
∆H˚ = –285,8 kJ
+ ∆H˚ = –130,7 kJ
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
∆H˚ = (–395,7) + (–285,8) + (–130,7)
∆H˚ = –812,2 kJ
2Al(k) + 3/2O2(g) → Al2O3(k)
∆H˚ = –1676 kJ
+
Fe2O3(k) → 2Fe(k) + 3/2O2(g)
––––––––––––––––––––––––––––––––––
2Al(k) + Fe2O3(k) → Al2O3(k) + 2Fe(k)
10.
I.
∆H˚ = 2 (+393,5) kJ
H2O(s) → H2(g) + 1/2O2(g)
III.
IV.
+ ∆H˚ = +824,2 kJ
––––––––––––––––––––––
∆H˚ = –1676 + 824,2
∆H˚ = –851,8 kJ
2CO2(g) → 2C(k) + 2O2(g)
II.
∆H˚ = +285,8 kJ
2C(k) + H2(g) → C2H2(g)
∆H˚ = +226,7 kJ
C2H2(g) + H2O(s) → CH3HO(s)
∆H˚ = –138 kJ
+ V. C2H5OH(s) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(s)
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
C2H5OH(s) + 1/2O2 → CH3CHO(s) + H2O(s)
11. 1/2N2(g) + 3/2H2(g) → NH3(g) + ısı
–––––––
––––––
14 g
V
+ ∆H˚ = –1380 kJ
–––––––––––––––––––––––
∆H˚ = –218,5 kJ
1,4 g N2ʼtan
1 mol
4,686 kJ ısı açığa çıkar
14 g N2ʼtan
x
––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 46,86 kJ ısı açığa çıkar.
14 g N2ʼtan 1 mol NH3 olufltuğuna göre;
56 cm3 su ≈ 56 gramdır.
Qsu = mc∆t
Qsu = 56 x 4,184 x 20
NH3 için ∆HN̊H = – 46,86 kJ mol–1
Qsu = 4686 J = 4,686 kJ
3
0,25 mol X
12. Q = Qkap + Qsu
22,9 kJ
1 mol X
x
––––––––––––––––––––
22,9
x = –––––– = 91,96 kJ
0,25
–1
∆HX̊(yanma) = –91,96 kJ mol
Q = mc∆t + mc∆t
Q = 500 x 0,836 x 5 + 1000 x 4,18 x 5
Q = 22900 J
Q = 22,9 kJ
13. NaOH(suda) + HNO3(suda) → NaNO3(k) + H2O(s) ∆H˚= –Q kJ
Q kJ ısı
1 mol NaOHʼtan
Q
––– kJ ısı
x
4
––––––––––––––––––––––––––––
Q/4
x = ––––– = 0,25 mol NaOHʼtan açığa çıkar.
vQ
14.
n
M = ––––
V
0,25
M = ––––––
0,25
M = 1 mol L–1
KClO3(k) → K(k) + 1/2Cl2(g) + 3/2O2(g)
+ K(k) + 1/2Cl2(g) + 2O2(g) → KClO4(k)
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
KClO3(k) + 1/2O2(g) → KClO4(k)
1 mol KClO3ʼtan 35,1 kJ
2 mol KClO3ʼtan
x
–––––––––––––––––––––––––
x = 2 x 35,1 = 70,2 kJ ısı açığa çıkar.
KİMYA-2
∆H˚ = +397,7 kJ
+ ∆H˚ = –432,8 kJ
––––––––––––––––––––
∆H˚ = –35,1 kJ
∆H˚ = –70,2 kJ
23
V
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA)
15. 2X(k) + 3/2O2(g) → X2O3(k)
1129,7 kJ için
∆H˚ = –1129,7 kJ
0,4 mol X
2 mol X gerekirse
1 mol X
x
–––––––––––––––––––––––
20,8
x = ––––– = 52 gʼdır. X: 52
0,4
225,9 kJ için
x
––––––––––––––––––––––––––––––
225,9 x 2
x = –––––––––– = 0,4 mol X gerekir.
1129,7
16. Mg(k) + 1/2O2(g) → MgO(k)
∆H˚ = –601,7 kJ
16 g O2 24 g Mg ile tepkirse
16 g O2ʼden 601,7 kJ ısı açığa çıkarsa
2,4 g O2 x
–––––––––––––––––––––––––
x = 3,6 g Mg ile tepkir.
t2 = 41,08˚C
17. H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(s)
2g
20,8 g ise
2,4 g O2ʼden x
––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 90,255 kJ ısı açığa çıkar.
∆H˚ = –285,8 kJ
90 255 = 20 000 x 4,184 (t2 – 40)
18. 2O3(g) → 3O2(g)
2 x 48 g O3ʼdan
16 g
∆H˚ = –285,4 kJ
285,4 kJ ısı açığa çıkarsa
4,8 g O3ʼdan
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
4,8 x 285,4
x = –––––––––––– = 14,27 kJ ısı açığa çıkar.
2 x 48
Denkleme göre 16 g O2 ile 2 g H2 tepkime verir ve
285,8 kJ ısı açığa çıkar (Hidrojen gazının 2 gramı
artar.).
19. H—C ≡ C—H + H—H → H—C = C — H
|
|
H H
∆H = ∑HK — ∑HO
Q = mc (t2 – t1)
20. 2H—O—O—H → 2H—O—H + O = O
∆H = (2 x 413 + 839 + 432) – (4 x 413 + 614)
∆H = ∑HK – ∑HO
∆H = 2(2 x 467 + 146) – [2(2 x 467) + 495]
∆H = –203 kJ
∆H = –169 kJ
21. 22,4 L CH4ʼten
890 kJ
22,4 L C2H6ʼdan
1559,8 kJ
1 L CH4ʼten
x
1 L C2H6ʼdan x
–––––––––––––––––––––––––––
–––––––––––––––––––––––
x = 39,73 kJ
x = 69,63 kJ
C2H6 = X L ise CH4 = 10 – x Lʼdir.
69,63 · x + 39,73 (10 – x) = 436
x ≅ 1,3 L ⇒ C2H6 = 1,3 L CH4 = 10 – 1,3 = 8,7 L
1. Ep
(ürünler)
∆H = Ep
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
> Ep
(girenler)
– Ep
(ürünler)
2. ∆H < 0 ise Ep
(girenler)
(ürünler)
3.
24
< Ep
⇒ ∆H > 0ʼdır ve tepkime endotermiktir.
(Doğru seçenek B)
ʼdir.
(girenler)
(Doğru seçenek D)
393,3
890
1 g C yanınca ––––– = 32,775 kJ ısı açığa çıkar. 1 g CH4 yanınca –––– = 55,625 kJ ısı açığa çıkar.
12
16
241,8
1559,8
1 g H yanınca –––––– = 120,9 kJ ısı açığa çıkar. 1 g C2H6 yanınca ––––– = 51,993 kJ ısı açığa
çıkar. 2
2
50
283
1 g CO yanınca ––––– = 10,11 kJ ısı açığa çıkar.
28
Eflit kütleleri (örneğin 1 gram) alındığında en çok ısı veren H2ʼdir.
(Doğru seçenek B)
www. pasayayincilik.com © 2004
V
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA)
4. 2H2S(g) + 3O2(g) → 2H2O(g) + 2SO2(g)
∆H˚ =
∆HÜ̊
∆H˚ =
(2∆HH̊ O
2
5. 6NO(g) + 4NH3(g) → 5N2(g) + 6H2O(g)
– ∆HR̊
+ 2∆HS̊O ) – (2 x ∆HH̊ S)
2
2
∆H˚ =
∆HÜ̊
– ∆HR̊
∆H˚ =
6∆HH̊ O
2
– (6∆HN̊O + 4∆HN̊H )
∆H˚ = 6 (–241,8) – [(6 x 90,25) + 4(–46,1)]
∆H˚ = –1035,94 kJ
∆H˚ = –1807,9 kJ
(Doğru seçenek E)
(Doğru seçenek B)
6.
NO2(g) → NO(g) + 1/2O2(g)
∆H˚ = 58,6 kJ
+ SO2(g) + 1/2O2(g) + H2O(s) → H2SO4(s)
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
NO2(g) + SO2(g) + H2O(s) → H2SO4(s) + NO(g)
7.
3
∆H˚ = [2(–241,8) + 2(–296,8)] – [2(–20,63)]
+
∆H˚ = –230 kJ
––––––––––––––––––
∆H˚ = 58,6 + (–230) ⇒ ∆H˚ = –171,4 kJ
(Doğru seçenek B)
2NO2(g) → N2(g) + 2O2(g)
∆H˚ = 2 x (–33,18) kJ
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
∆H˚ = –92,2 kJ
+ 4H2(g) + 2O2(g) → 4H2O(g)
––––––––––––––––––––––––––––––
2NO2(g) + 7H2(g) → 2NH3(g) + 4H2O(g)
+
∆H˚ = 2 x (–483,6) kJ
–––––––––––––––––––––––––––––
∆H˚ = [2 x (–33,18)]+(–92,2) + [2 x (–483,6)]
∆H˚ = –1125,76 kJ
(Doğru seçenek C)
8. 6KOH(suda) + 3Cl2(g) → 5KCl(k) + KClO3(k) + 3H2O(s)
∆H˚ = –862 kJ
∆H˚ = ∆HÜ̊ – ∆HR̊
–862 = (5∆HK̊Cl + ∆HK̊ClO + 3∆HH̊ O) – (6 ∆HK̊OH)
3
2
–862 = [5(–436,7) + ∆HK̊ClO + 3(–285,8)] – [6(– 424,8)]
∆HK̊ClO
3
3
= –369,9 kJ
(Doğru seçenek C)
9. Verilen üç tepkimenin ∆Hʼsi aynı zamanda tepkimelerde oluflan maddelerin standart oluflma entalpisidir.
2AgNO3(k) + H2S(g) → Ag2S(k) + 2HNO3(g)
∆H˚ =
(2∆HH̊NO
3
∆H˚ = –112,1 kJ
+ ∆HÅg S) – (2∆HÅgNO + ∆HH̊ S)
2
3
2
–112,1 = [2 (–173,2) + (–31,8)] – [2AHÅgNO + (–20,63)]
∆HÅgNO
3
= –122,7 kJ
10. 238,5 kJ ısı
29 gʼdan oluflursa
1431 kJ ısı
M gʼdan oluflur.
––––––––––––––––––––––––––––
1431 x 29
M = ––––––––––– = 174 g
238,5
3
(Doğru seçenek A)
MX
2SO4
= 2MX + MS + 4MO
174 = 2MX + 32 + 4 x 16
MX = 39 g mol–1
X: 39
(Doğru seçenek B)
11. 2NH3 + 5/2O2 → 2NO + 3H2O ∆H˚ = – 453,4 kJ
2 mol NH3ʼtan
453,4 kJ ısı oluflursa
0,5 mol NH3ʼtan
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––
0,5 x 453,4
x = ––––––––––– = 113,35 kJ ısı oluflur.
2
KİMYA-2
2C + H2 → C2H2
∆H˚ = 226,7 kJ
226,7 kJ ısı harcanınca
22,4 L C2H2 oluflursa (N.K. da)
113,35 kJ ısı harcanınca x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
113,35 x 22,4
x = –––––––––––– = 11,2 L C2H2 oluflur.
226,7
(Doğru seçenek B)
25
V
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA)
12. CO(g) + 3H2(g) → CH4(g) + H2O(g) + ısı
22,4 L
3 x 22,4 L
3 x 22,4 L H2 ile
22,4 L CO tepkirse
1,12 L COʼten
3,36 L H2 ile x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3,36 x 22,4
x = ––––––––––– = 1,12 L CO tepkir.
3 x 22,4
∆H˚ = ∆HÜ̊ – ∆HR̊
10,4 kJ ısı oluflursa
22,4 L COʼten
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
22,4 x 10,4
x = ––––––––––– = 208 kJ ısı oluflur.
1,12
–208 = (∆HC̊H + ∆HH̊ O) – (∆HC̊O)
4
2
–208 = [∆HC̊H + (–241,8)] – (–110,5) ⇒
4
∆HC̊H
4
(Doğru seçenek C)
= –76,7 kJ
13. 6NaOH(k) + 3Cl2(g) → 5NaCl(k) + NaClO3(k) + 3H2O(s)
∆H˚ =
∆HÜ̊
– ∆HR̊
∆H˚ =
(5∆HN̊aCl
+ ∆HN̊aClO + 3∆HH̊ O) – (6 ∆HN̊aOH)
3
2
∆H˚ = [5(– 411,1) + (–365,8) + 3(–285,8)] – [6(– 425,6)]
∆H˚ = –725,1 kJ
725,1 kJ ısı
6 mol NaOHʼten oluflursa
36,255 kJ ısı
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
36,255 x 6
x = –––––––––– = 0,3 mol NaOHʼten oluflur.
725,1
14. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ∆H˚ = –890 kJ
n
M = ––––
V
0,3
M = ––––––
0,4
M = 0,75 mol L–1
(Doğru seçenek C)
2,24
2,24 L CH4 gazı, N.K. da ––––– = 0,1 molʼdür.
22,4
8
8 g O2 gazı, –––– = 0,25 molʼdür (0,05 mol O2 artmaktadır.).
32
I. Daha çok CH4 kullanılırsa ortamda O2 olduğu için daha çok ısı elde edilir.
II. CH4ʼın hepsi 8 g O2 gazı ile tüketildiği için daha çok ısı elde edilemez.
III. Sıcaklık sabitse hacim veya basınç değiflimi gazların oluflma entalpisini değifltirmez.
15. 6KOH(k) + 3Cl2(g) → 5KCl(k) + KClO3(k) + 3H2O(s)
∆H˚ = –889,8 kJ
(Doğru seçenek A)
2 NH3(g) → N2(g) + 3H2(g) ∆H˚ = 92,2 kJ
3 x 22,4 L Cl2 gazından
889,8 kJ ısı oluflursa
3,48 L Cl2 gazından
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3,48 x 889,8
x = –––––––––––– = 46,08 kJ ısı oluflur.
3 x 22,4
92,2 kJ ısı harcanınca
2 mol NH3 ayrıflırsa
46,08 kJ ısı harcanınca x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––
46,08 x 2
x = –––––––––– 0,999 ≈ 1 mol NH3 ayrıflır.
92,2
(Doğru seçenek E)
16. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ∆H˚ = –890 kJ
22,4
PV = nRT ⇒ 2 x 33,6 = n x –––––– x 273 ⇒ n = 3 mol CH4
273
1 mol CH4ʼdan 890 kJ ısı açığa çıkarsa
3 mol CH4ʼdan x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 3 x 890 = 2670 kJ ısı açığa çıkar.
26
(Doğru seçenek D)
www. pasayayincilik.com © 2004
V
KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ (TERMOKİMYA)
17. 2C(k) + O2(g) → 2CO(g)
1 mol O2ʼden
∆H˚ = –221 kJ
C(k) + CO2(g) → 2CO(g)
∆H˚ = 110,5 kJ
110,5 kJ ısının soğrulması için
221 kJ ısı oluflursa
2 mol O2ʼden
x
––––––––––––––––––––––––––––––
x = 2 x 221 = 442 kJ ısı oluflur.
18. 760 cm3 su, 760 gramdır (dsu = 1 g cm–3)
1 mol CO2 tepkirse
442 kJ ısının soğrulması için
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
442
x = –––––– = 4 mol CO2 tepkir.
110,5
(Doğru seçenek C)
Q = m c ∆t ⇒ Q = 760 x 4,184 x 24,89 ⇒ Q = 79146 J ⇒ Q = 79,15 kJ
S(k) + 3/2O2(g) → SO3(g)
6,4 g S yakılınca
∆H˚ = ∆HS̊O
3(g)
79,15 kJ ısı açığa çıkarsa
32 g S yakılınca
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
32 x 79,15
x = ––––––––––– = 395,75 kJ ısı açığa çıkar. ∆HS̊O = –395,75 kJ mol–1
3(g)
6,4
(Doğru seçenek B)
19. 3Cu(k) + 8HNO3(s) → 3Cu(NO3)2(k) + 2NO(g) + 4H2O(s) ∆H˚ = –2050 kJ
2050 kJ ısı açığa çıktığında
2 mol NO açığa çıkarsa
410 kJ ısı açığa çıktığında x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
410 x 2
x = –––––––– = 0,4 mol NO açığa çıkar.
2050
22,4
PV = nRT ⇒ P x 11,2 = 0,4 x –––––– x 273 ⇒ P = 0,8 atm
273
(Doğru seçenek C)
20. 1. tepkime 2/3 ile çarpılmalı, 2. tepkime ters çevrilip 3ʼe bölünmelidir ki toplamları ∆Hʼsi sorulan tepkimeyi
versin.
4
8
–––– NH3 + 2N2O → –––– N2 + 2H2O
3
3
2
4
–––– N2 + 2H2O → –––– NH3 + O2
+
3
3
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2
∆H1̊ ´ = –––– ∆H1̊
3
∆H2̊
∆H2̊ ´ = –––––
+
3
––––––––––––––––––––––
2∆H1̊ – ∆H2̊
∆H˚ = –––––––––––––
3
(Doğru seçenek C)
2N2O → 2N2 + O2
DENEY 5.1: Tepkime ısısının belirlenmesi
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1.
Qsu = 100 · 4,18 · (∆t)
Qcam = m · 0,836 · (∆t)
Qçöz = 100 · 4,18 (∆t)
2. Tepkimelerde 1 mol NaOH kullanılırsa yaklaflık
10,3 kcal ısı açığa çıkar.
NaOH
HCl
NaCl
–
3. NaOH(k) → Na+(suda) + OH(suda)
: ∆H ≅ –10,3 kcal
NaOH(suda) + HCl(suda) → NaCl(suda) + H2O
∆H ≅ –15,1 kcal
NaOH(k) + HCl(suda) → NaCl(suda) + H2O
∆H ≅ –24,1 kcal
KİMYA-2
27
VI
BÖLÜM VI
KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI
LİSE
KİMYA 2
KİMYASAL REAKSİYONLARIN
HIZLARI
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. Giren taneciklerinin çarpışarak ürüne dönüşebilmeleri için sahip olmaları gereken minimum
enerjiye aktiflenme enerjisi denir.
3.
2. Aktifleşme enerjisi kadar enerjiye sahip giren
taneciklerinin çarpışması sırasında oluşan ve
ömrü çok kısa olan kararsız yapıya aktifleşEkzotermik tepkimelerde;
miş kompleks adı verilir. Tepkimeler, bir çeşit
Ea < Ea
EP > EP
i
g
G
Ü
geçiş durumu olan aktifleşmiş kompleks oluş∆H = Ea –Ea ∆H = Ep –Ep
i
g
ü
G
tuktan sonra gerçekleşir.
∆H < 0
∆H < 0
CO + NO2 ⎯→ [NO2CO] → CO2 + NO
Girenler
Aktifleşmiş
kompleks
Endotermik tepkimelerde
Ea > Ea
EP < EP
∆H = Ea –Ea
∆H = Ep –Ep
∆H > 0
∆H > 0
i
g
i
g
G
Ü
Ü
Ürünler
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 Ea 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 [NO2]2 şeklinde olan 2 NO2 → 2NO + O2 tepkimesinin derecesi 2ʼdir. H2 + Br2 → 2HBr tepkimesi
ilk bakışta 2. dereceden gözükmekle beraber deney sonucuna göre yazılan hız denklemi v = k[H2] [Br2]1/2
1
3
şeklinde olup tepkimenin derecesi, 1+ ––– = –––ʼdir.
2
2
28
www. pasayayincilik.com © 2004
G
KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI
8.
VI
® 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 104 k = 3 x 10 4 ⇒ v = k dir,
v = k [Girenler]n bağıntısının v = k şeklinde olabilmesi için n = 0 olmalıdır.
10. N2O2(g) + H2(g) → H2O(s) + N2O(g)
v = k [N2O2] [H2] Tepkimenin derecesi , 1 + 1 = 2ʼdir.
0,3
n
0,15
11. nH = ––––– ⇒ n = 0,15 mol MH = –––– ⇒ MH = ––––– ⇒ MH = 0,015 mol/L–1
2
2
2
2
2
V
10
∆M
0,015
vH = ––––– ⇒ vH = ––––––– ⇒ vH = 1,5 x 10–4 mol L–1s–1
2
2
2
∆t
100
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
2
2
vNH = ––– vH ⇒ vNH = ––– x 1, 5x 10–4 ⇒ vNH = 1 x 10–4 mol L–1s–1
3
2
3
3
3
3
5,5
12. ∆mCO = 22 – 16,5 = 5, 5 gʼdır. 5,5 g CO2, ––––– = 0, 125 molʼdür.
2
44
n
0,125
MCO = –––– ⇒ MCO = ––––––– ⇒ MCO = 0,5 mol L–1
2
2
2
V
0,25
∆M
0,5
vCO = ––––– ⇒ vCO = –––––– ⇒ vCO = 1, 33 x 10–2 mol L–1 s–1
2
2
2
∆t
37,5
b. ∆H < 0 ise tepkime ekzotermiktir.
13. CH3OH(s) + 3/2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(g)
∆H˚ =
∆HÜ̊– ∆HG̊
∆H˚ = (∆H˚CO + 2∆H˚H O) – (∆H˚CH
2
2
)
3OH
∆H˚ = [(–393,5) + 2(–241,8)] – (–238,7)
∆H˚ = –638,4 kJ
a. ∆H = Ea – Ea ⇒ –638,4 = 60 – Ea ⇒ Ea = 698,4 kJ
i
g
g
g
14. 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.
15. 1. ve 2. deneyde [NO] sabitken, [O2] 2 katına çıkınca hız da 2 katına çıkmıştır, dolayısıyla v α [O2] dir.
3. ve 5. deneyde [O2] sabitklen, [NO] 3 katına çıkınca hız 9 katına çıkmıştır, dolayısıyla v α [NO]2 dir.
a. v = k [NO]2 [O2]
b. 1. deneyin verileri hız denkleminde yerine konulursa,
7 x 10–6 = k (1 x 10–3)2 (1 x 10–3)⇒ k = 7 x 103
c. Tepkime denklemine göre yazılacak hız denklemi de v = k [NO2]2 [O2] şeklindedir, dolayısıyla tepkime
mekanizmalı değildir ve tek basamakta gerçekleşir.
KİMYA-2
29
VI
KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI
16. a. 1. deneye göre v α [X2] [Y2] [Z2], v α [X2]2 [Y2], v α [X2] [Y2]2, … olabilir.
2. deneye göre v α [X2]2 [Y2] ya da v α [X2] [Y2]2 şeklinde olmalıdır.
3. deneye göre (2. deney dikkate alındığında) v α [Y2]2 olmak zorundadır. Dolayısıyla Z2 hıza etkili
değildir. Tepkimenin hız denklemi; v = k [X2] [Y2]2 şeklindedir.
b. X2(g) + 2Y2(g) → 2XY2(g) (yavaş) şeklinde olabilir.
17. 1. ve 2. deneylere göre v α [X2]
b. 1. deney verileri yerine konulursa,
3 x 10–4 = k . 1 x 10–2 ⇒ k = 3 x 10–2
2. ve 4. deneylere göre v, [Y2]ʼne bağlı değildir.
c. X2 ⎯→ 2X (yavaş) şeklinde olabilir.
a. v = k [X2]
18. Hızı belirleyen basamak yavaş gerçekleşendir. Hız denklemi yavaş gerçekleşen basamağa göre yazılır.
v = k [HBr] [O2]
19.
a. İleri tepkimede, Ea > Ea ʼdir.
i
g
i
g
Geri tepkimede, Ea < Ea ʼdir.
Ea < Ea olan geri tepkime, tersi olan ileri yöndeki endotermik
i
g
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.
20. ∆H = Ea – Ea ⇒ ∆H = 40 – 30 ⇒ ∆H = 10 kJ
i
g
a. ∆H > 0 ise tepkime yazıldığı şekliyle endotermiktir ve geri tepkime ekzotermiktir.
b. Geri yönde Ea =30 kJ, Ea = 40 kJʼdür.
i
g
∆H = Ea – Ea ⇒ ∆H = 30 – 40 ⇒ ∆H = –10 kJ
i
g
21. v = k [A]2 ⇒ v = 0,0018 · (0,155)2 ⇒ v = 4,32 · 10–5 M/s
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
1. 5H2C2O4(suda) + 2MnO–4(suda) + 6H+(suda) → 10CO2(g) + 2Mn+2(suda) + 8H2O(s)
Menekşe
Açık pembe
I. Tepkime stokiyometrisine göre girenlerdeki iyon derişimi ürünlerdeki iyon derişiminden büyüktür. Bu
nedenle elektiriksel iletkenlik giderek azalır
II. Tepkimede oluşan CO2 gazı basınç artmasına neden olur.
–
III. Tepkime sırasında MnO 4 iyonunun menekşe rengi kaybolurken Mn+2 iyonundan kaynaklanan açık pembe renk oluşur.
Bu üç fiziksel değişikliğin hızı ölçülmek suretiyle tepkime hızı belirlenebiler.
( Doğru seçenek E)
2. Bir tepkimenin hızını belirleyebilmek için basıncın zamanla değişimini ölçmek, ancak ürünlerin toplam
mol sayısı(nÜ) ile girenlerin toplam mol sayısı (nG) farklı ise mümkündür. Eğer tepkimenin her iki yanında
gazların mol sayıları toplamı eşitse basınç değişimi olmaz ve hız bu yolla ölçülemez.
I.
nÜ = nG
II. nÜ = nG
III. nÜ ≠ nG
IV. nÜ ≠ nG
(Doğru seçenek E)
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 © 2004
VI
KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI
4. ® I. işlem demirin temas yüzeyini artırdığından oksijenle tepkimeyi hızlandırır.
® Sıcaklığın artırılması tüm tepkimeleri hızlandırır.
® Tepkimenin hızı oksijen miktarına bağlı olduğu için oksijen derişiminin artması tepkimeyi hızlandırır.
(Doğru seçenek E)
5. Tepkimenin stokiyometrik kat sayıları ilgili maddelerin harcanma ve oluşma hızları arasındaki ilişkiyi verir.
∆M
Örneğin; 4 mol Ag harcanırken 2 mol H2O oluştuğuna göre, v = ––––– bağıntısına göre Agʼ ün harcanma
∆t
hızı (v1), H2Oʼ yun oluşma hızının (v5) 2 katına eşit olmalıdır (v1 = 2v5).
4 Ag(k) + 2 H2S (g) + O2(g) → 2 Ag2S(k) + 2H2O(s)
(Doğru seçenek B)
v1 = 2v2 = 4v3 = 2v4 = 2v5
6. T2 sıcaklığında aktifleşme enerjisini aşan molekül sayısının daha fazla olduğu grafikten görülmektedir. Dolayısıyla etkin çarpışma sayısı T2 sıcaklığında daha fazladır ve bu sıcaklıkta tepkime hızı daha büyüktür.
(Doğru seçenek C)
7. Tepkimenin hızı yavaş adımın hızına eşittir.
v = k [H2O2] [I¯]
Bu adımda tepkimeye I2 katılmadığından tepkimenin hızı I2 derişimine bağlı değildir.
8. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
9. Aktifleşme enerjisi (Ea) engelini aşan molekül sayısının fazla olduğu tepkimede etkin çarpışma daha
fazla olacağı için o tepkime daha hızlı gerçekleşir.
∆H˚= ∆HÜ̊ – ∆HG̊
∆H˚= (∆HC̊O +2 ∆HH̊ O) – (∆HC̊H )
2
2
4
∆H˚= [(–393,5 + 2 (–241,8)] – (–74, 8)
∆H˚= –802,3 kJ
∆H˚= Ea –Ea ⇒ –802, 3 = 334,7 – Ea
i
Ea =1137 kJ
g
g
(Doğru seçenek B)
g
(Doğru seçenek E)
(Doğru seçenek E)
10. ∆H˚= Ea – Ea ⇒ 134 = 166 – Ea ⇒ Ea = 32 kJ
i
g
g
g
∆H˚= 134 kJ, Ea = 166, Ea = 32 kJ olan tepkimenin
i
g
grafiği, B seçeneğindeki gibidir.
(Doğru seçenek B)
11. Y basamağının aktifleşme enerjisi en büyüktür.
Dolayısıyla en yavaş gerçekleşen I. tepkime Y basamağıdır. Aktifleşme enerjisi en küçük olan bu nedenle
en hızlı gerçekleşen tepkime X ile simgelenen III numaralı tepkimedir.
(Doğru seçenek C)
12.
® Hacmin yarıya düşürülmesi derişimlerin 2 katına çıkması demektir. 1. ve 2. deneylerde derişimin 2 ya
da 3 katına çıkarılması, hızı 23 ya da 33 şeklinde etkilemektedir. Bu sonuca ve 2. deney sonucuna göre
v α [X2]2 [Y2] ya da v α [X2] [Y2]2ʼdir.
® 3. deney sonucuna göre Z2ʼnin hıza etkisi yoktur ve hızın 4 katına çıkmasını sağlayan [Y2]ʼnin 2 katına
çıkmasıdır.
Buna göre tepkimenin hız denklemi; v = k [X2] [Y2]2 şeklindedir.
(Doğru seçenek E)
13. Tepkimenin hızı yavaş adımın hızına eşittir. Tepkimenin hız denklemi ise,
v = k [H2O2] [I¯] şeklindedir. Tepkime hızı I2 derişimine bağlı değildir.
(Doğru seçenek B)
14.
I.
Cl2 ⎯→ 2Cl
II. 2(N2O +Cl ⎯→ N2 + ClO)
+ III.
2ClO ⎯→ Cl2 +O2
–––––––––––––––––––––––––––
2N2O ⎯→ 2N2 +O2
Bu tepkimede Cl ve ClO ara üründür. Tepkimenin başlaması için Cl2ʼun ayrışması gerektiğine göre katalizör
Cl2ʼdur ve Cl2, III. basamakta tekrar oluşmakta yani tepkimeden aynen çıkmaktadır.
(Doğru seçenek C)
KİMYA-2
31
VI
KİMYASAL REAKSİYONLARIN HIZLARI
15. Tepkimelerin hız denklemleri, yavaş gerçekleşen basamaktaki girenlerin derişimlerine göre ve stokiyometrik
kat sayıları dikkate alınarak yazılır.
(Doğru seçenek A)
v = k [HBr] [O2] ise yavaş basamağın girenler kısmı HBr + O2 → ... şeklindedir.
16. ® 1. ve 2. deneylere göre tepkimenin hızı ya [Y] ile ya da [Z] ile orantılıdır:
® 1. ve 3. deneylere göre eğer v α [Z] ise vα[X]2 dir.
® 2. ve 3. deneylere göre eğer v α [Y] ise v α [X]4 olmalıdır, ancak bu durum tepkimenin 5. derecede
olmasını gerektirir ki tepkimelerin en çok 3. derecede olabileceği gerçeğine aykırıdır.
v = k [X]2 [Z] ⇒ 3 x 10–4 = k (0,1)2 (0,01) ⇒ k = 3
17. ® 2. deneye göre v α [A2] dir.
(Doğru seçenek C)
2
® 3. deneye göre v α [B] dir.
® 4. deneye göre v α [A2] olduğundan, v α [A2] [C2] olmalıdır.
Bu sonuçlara göre; v = k [A2] [B]2 [C2] şeklindedir. (Hız denklemine göre tepkime 4. derece gözükmektedir. Oysa bu durum olası değildir. Bununla beraber söz konusu örneğin hız denklemi vb. unsurları
bulabilmek amacıyla düzenlenmiş farazî bir örnek olduğu düşünülmelidir.)
(Doğru seçenek C)
18. 2 x 10–4 = k (0,1) (0,1)2 (0,1) ⇒ k = 2
(Doğru seçenek C)
19. Basınç iki katına çıkarılırsa derişimler de iki katına çıkar.
v´ = k [2A2] [2B]2 [2C2] ⇒ v´ = 16 k [A2] [B]2 [C2] ⇒ v´ = 16 v
(Doğru seçenek A)
2
20. v = k [A] [B] Tepkimenin derecesi hız denklemindeki maddelerin molar derişimlerinin üslerinin toplamına
eşittir ve 2 + 1 = 3. derecedir.
(Doğru seçenek D)
DENEY 6.1: Madde türünün ve sıcaklığın tepkime hızına etkisi
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. İki tepkime arasındaki hız farkının nedeni Fe+2 ve C2O4–2 iyonları arasındaki
bağ farkıdır.
2. Tepkime hızlarının farklı olması, sıcaklık arttıkça tepkime hızının artmasından
ileri gelir.
a
b
d
c
3. Sıcaklıktaki 10˚Cʼluk bir artış tepkimesinin hızını yaklaşık 3,25 kat artırır.
4. Tepkimede H2SO4 katalizördür.
DENEY 6.2: Derişimin tepkime hızına etkisi
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. M1V1 = M2V2
I. 0,02 · 9 = M2 · 10 ⇒ M = 0,018
II. 0,02 · 8 = M2 · 10 ⇒ M = 0,016
III. 0,02 · 7 = M2 · 10 ⇒ M = 0,014
a
b
c
d
e
2. Derişim, birim hacme düşen mol sayısıdır. Birim hacim L, dm3, cm3
vb.ʼdir. Bu nedenle toplam hacim 10 mLʼye tamamlanır.
3. Grafik yaklaşık yandaki gibidir:
4. Tepkime hızı derişimle doğru orantılıdır.
32
www. pasayayincilik.com © 2004
BÖLÜM VII
LİSE
KİMYASAL REAKSİYONLARDA
KİMYA 2
DENGE
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. Bir maddenin fiziksel hâlleri arasında ya da çözünme
gibi fiziksel bir dönüşümde gözlenebilir özellikler (sıcaklığın sabit, sistemin kapalı olması koşuluyla) değişmiyorsa bu durum fiziksel denge olarak nitelendirilir.
–
PbCl2(k) ä Pb+2
(suda) + 2Cl (suda) (çözünürlük dengesi)
H2O(s) ä H2O(g) (su-su buharı dengesi)
2. Sıcaklığı sabit tutulan kapalı bir ortamda gerçekleşen
bir tepkimede gözlenebilir (makroskobik) özelliklerin
değişmemesine kimyasal denge denir.
2NO2(g) ä N2O4(g)
kahverengi
3.
N2O4(g) + 58 kJ ä 2NO2(g)
Dengedeki bir sisteme herhangi bir dış etki
yapıldığında sistemin bu etkiyi azaltacak
yönde tepki göstermesi Le Chatelier ilkesi
olarak bilinir. Örneğin; yukarıdaki tepkime
dengedeyken ortamın sıcaklığı yükseltilirse
tepkime sıcaklığı azaltacak yönde tepki gösterir. İleri tepkime endotermik olduğu için
denge ürünler lehine bozulur ve ortamın
sıcaklığı biraz düşer.
renksiz
Yukarıdaki tepkime dengeye ulaştığında tepkime ortamındaki renk sabit kalır. Ayrıca tepkime gerçekleşirken
giderek ortamın basıncı azalır, dengeye ulaşıldığında ortamın basıncı bir etki olmadıkça değişmez.
4. Dengeyi etkileyen faktörler; derişim, basınç (ya da hacim) ve sıcaklıktır.
5. Denge sabitini etkileyen faktörler sıcaklık ve stokiyometrik kat sayılardır.
[SO3]2
P2SO
3
6. a. Kd = ––––––––––––
,
K
=
––––––––––––
p
[SO2]2 [O2]
P2SO . PO
2
2
[H2O] [Cl2]
c. Kd = ––––––––––––
, Kp =
[HCl]4 [O2]
10
2
2
2
2
P H O . P Cl
2
2
–––––––––––
P4HCl . PO
2
[H2O]6 [NO]4
P6H O . P4NO
2
b. Kd = –––––––––––––
,
K
=
––––––––––
p
[NH3]4 [O2]5
P4NH . P5O
3
2
[H2O]
PH O
2
d. Kd = –––––– , Kp = –––––
[H2]
PH
2
+2 2
[CO2] [Mn ]
e. Kd = –––––––––––––––––––––– , Kp = [CO2]10
[C2O4–2]5 [MnO–4]2 [H+]16
7. Ürünlerin denge derişimlerinin artması için dengenin ürünler lehine bozulması gerekir ki bu amaçla; sıcaklığı artırmak, Cl2 ya da NH3 gazlarını ortamdan uzaklaştırmak, kaba HCl ya da N2 gazları ilâve etmek, kabın
hacmini küçültmek işlemlerinden biri uygulanabilir.
8. Denge, tepkimenin izlediği yola yani mekanizmaya bağlı değildir. Dolayısıyla denge bağıntısı toplam (net)
denkleme göre yazılır.
[I2]
Kd = ––––––––––––––––––––
[H2O2] [H3O+]2 [I–]2
9.
2NH3(g) ä N2(g) + 3H2(g)
Başlangıç (mol) :
1
0
0
Değişme (mol) :
–0,4
+0,2
+0,6
Denge (mol) :
0,6
0,2
0,6
0,6
0,2
0,6
[NH3] = ––––– = 0,3 M
[N2] = ––––– = 0,1 M
[H2] = –––– = 0,3 M
2
2
2
[N2] [H2]3
0,1 x (0,3)3
Kd = –––––––––––
⇒ Kd = ––––––––––––
⇒ Kd = 3 x 10–2
[NH3]2
(0,3)2
KİMYA-2
33
VII
KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGE
10.
2SO2(g) + O2(g) ä 2SO3(g)
Başlangıç (mol) :
0
0
x
Değişme (mol) : +0,4
+0,2
–0,4
Denge (mol) :
0,4
0,2
(x – 0,4)
Hacim 1 L olduğu için denge derişimleri dengedeki mol sayılarının değerine eşittir.
[SO3]2
(x – 0,4)2
Kd = ––––––––––
⇒
4,5
=
–––––––––––
⇒ x ≈ 0,78 mol
[SO2]2 [O2]
(0,4)2 (0,2)
11.
A(g) + 3B(g) ä C(g) + 2D(g)
Başlangıç (mol) : 10
x
0
0
Değişme (mol) : –4
–12
+4
+8
(Denge (mol) :
6
(x – 12)
4
8
Hacim 1 L olduğu için denge derişimleri = dengedeki mol sayılarıdır.
[B] = [C] ⇒ x – 12 = 4 ⇒ x = 16 mol L–1 ve x = 16 molʼdür.
12. SO2(g) + NO2(g) ä SO3(g) + NO(g)
V = 1 L ise [SO3] = 0,4 M,
[NO] = 0,4 M,
[SO2] = 0,8 M,
[NO2] = 0,2 M
[SO3] [NO]
Kd = –––––––––––––
[SO2] [NO2]
0,4 x 0,4
Herhangi bir andaki durumu Q ile ifade edersek; Q = ––––––––– Q = 1
0,8 x 0,2
Kd ≠ Q olduğu için (Kd>Q) sistem dengede değildir. Kd=Q olması için ürünlerin derişiminin artması, girenlerin derişiminin azalması gerekir. Tepkime ileri yönde (ürünler yönünde) daha hızlı gerçekleşmektedir.
13. A(suda) + B(suda) ä C(suda) + D(suda)
∆H > 0
I. Grafik IIʼdeki tepkime daha çabuk dengeye ulaştığından (tX > tY) katalizör kullanılmıştır.
II. Tepkime gaz fazında olmadığından hacim değişikliği dengeyi etkilemez.
III. Tepkimede I. konumdaki denge, ürünler lehine bozularak yeniden (II) denge kurulmuş; ürün derişimleri artmış, giren derişimleri azalmıştır. Bu durumu sağlayan sıcaklığın artırılmasıdır.
[SO3] [NO]
0,6 x 0,4
14. Kd = ––––––––––––– ⇒ Kd = ––––––––––– ⇒ Kd = 3
[SO2] [NO2]
0,8 x 0,1
SO2(g) + NO2(g) ä SO3(g) + NO(g)
Başlangıç (mol) :
0,8
0,1
0,6
0,4
Değişim (mol) :
+0,2
+0,2
–0,2
x – 0,2
Denge (mol) : 1,0
0,3
0,4
0,2 + x
[SO3] [NO]
0,4 x (0,2 + x)
Kd = –––––––––––– ⇒ 3 = ––––––––––––––– ⇒ x = 2,05 mol L–1 2,05 mol NO eklenmelidir.
[SO2] [NO2]
1 x 0,3
[CO] [H2O]
0,8 x 0,3
15. Kd = ––––––––––––– ⇒ Kd = ––––––––––– ⇒ Kd = 2
[CO2] [H2]
0,6 x 0,2
CO2(g) + H2(g) ä CO(g) + H2O(g)
34
Başlangıç (mol) :
0,6
0,2
0,8
0,3
Değişim (mol) :
–x + 0,2
+0,2
–0,2
–0,2
Denge (mol)
0,8 – x
0,4
0,6
0,1
:
[CO] [H2O]
0,6 x 0,1
Kd = –––––––––––– ⇒ 2 = ––––––––––––
[CO2] [H2]
(0,8 – x) 0,4
x = 0,725 mol
www. pasayayincilik.com © 2004
VII
KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGE
16. PB = 0,2 atm ise PA = 2 x 0,2 = 0,4 atmʼdir.
A2B(k)ä 2A(g) + B(g)
KP = P2A PB ⇒ KP = (0,4)2 x 0,2 ⇒ Kp = 0,032
17. Kapta başlangıçta toplam 0,2 + 0,4 + 1 = 1,6 mol gaz vardır. Kaptaki mol sayısı dengede 1,7 mol ise tepkime
geri yönde (mol sayısının arttığı yöne) doğru gerçekleşiyor demektir.
2SO2(g) +
O2(g) ä 2SO3(g)
Başlangıç (mol) :
0,2
0,4
1
Değişim (mol) :
+2x
+x
–2x
(0,4 + x)
(1–2x)
Denge (mol)
: (0,2 + 2x)
2
2
3
(0,2 + 2x) + (0,4 + x) + (1 – 2x) = 1,7
x = 0,1 mol
PSO
PT
PSO
3,4
2 = ––––
2 = ––––– ⇒ P
–––––
⇒ –––––
SO2 = 0,8 atm
nSO
nT
0,4
1,7
2
PO
PT
PO
3,4
2 = ––––
2
–––––
⇒ –––––
= ––––– ⇒ PO = 1 atm
2
nO
nT
0,5
1,7
2
PSO
PT
PSO
3,4
3 = ––––
3 = ––––– ⇒ P
–––––
⇒ –––––
SO3 = 1,6 atm
nSO
nT
0,8
1,7
Dengede : nSO = 0,2 + 2(0,1) = 0,4 mol
2
nO = 0,4 + 0,1 = 0,5 mol
2
nSO = 1 – 2 (0,1) = 0,8 mol
3
P2SO
(1,6)2
3
Kp = ––––––––––
⇒
K
=
––––––––––
⇒ Kp = 4
p
P2SO . PO
(0,8)2 (1)
2
nSO + nO + nSO = nT
3
2
0,5
0,5
1,5
18. 1. denge derişimleri: [N2] = ––––– = 0,1 M, [O2] = ––––– = 0,1 M, [NO] = –––– = 0,3 M
5
5
5
[NO]2
[0,3]2
Kd = –––––––––– ⇒ Kd = ––––––––– ⇒ Kd = 9
[N2] [O2]
0,1 x 0,1
N2(g)
+
O2(g)
2NO(g)
ä
Başlangıç (mol) :
0,5
0,5
1,5
Değişim (mol) :
+x
+x
1,5 – 2x
Denge (mol) :
(0,5 + x)
(0,5 + x)
(3–2x)
2
[NO]2
Kd =
= 9=
[N 2 ][O 2 ]
 3 – 2x 


3 – 2x
5 
⇒ x = 0, 3mol
⇒3=
0, 5 + x
 0, 5 + x   0, 5 + x 



5  5 
Dengede : nN = 0,5 + x ⇒ nN = 0,5 + 0,3 ⇒ nN = 0,8 mol
2
19.
2
2
PH3(g) + 4Cl2(g) ä PCl5(g) + 3HCl(g)
Başlangıç (mol) :
4
4
0
0
Değişim (mol) :
–x
–4x
x
+3x
(4 – 4x)
x
3x
Denge (mol) : (4 – x)
PCl
PT
1
9
5
––––––
= –––– ⇒ –––– = –––––––––––––––––––––––– ⇒ x = 0,8 mol
nPCl
nT
x
(4 – x) + (4 – 4x) + x + 3x
5
nT = (4 – x) + (4 – 4x) + x + 3x ⇒ nT = (4 – 0,8) + (4 – 4 x 0,8) + (4 – 4 x 0,8) + 0,8 + 3 x 0,8 ⇒ nT = 7,2
mol
KİMYA-2
35
VII
KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGE
nHCl = 3x ⇒ nHCl = 3 x 0,8 = 2,4 mol
nPH = 4 – x ⇒ nPH = 4 – 0,8 = 3,2 mol
3
3
nCl = 4 – 4x ⇒ nCl = 4 – 4 x 0,8 = 0,8 mol
2
2
PHCl
PT
PHCl
9
––––– = ––––– ⇒ –––––– = –––– ⇒ PHCl = 3 atm
nHCl
nT
2,4
7,2
PPH
PT
PPH
9
3 = ––––
3 = –––– ⇒ P
–––––
⇒ –––––
PH3 = 4 atm
nPH
nT
3,2
7,2
3
PCl
PT
PCl
9
2 = ––––
2 = ––––– ⇒ P
–––––
⇒ –––––
Cl2 = 1 atm
nCl
nT
0,8
7,2
2
PPCl . P3HCl
1 x (3)3
5
Kp = ––––––––––––
⇒ Kp = –––––––––
⇒ Kp = 6,75
PPH . P4Cl
4 x (1)4
3
2
Kd = 0,6
1
20.
N2(g) + O2(g) ä 2NO(g)
1
K´d = ––––––––
2
+ 2NO(g) + O2(g) ä 2NO2(g)
(Kd )2
2
–––––––––––––––––––––––––––
1
Kd = Kd x K´d ⇒ Kd = 0,6 x ––––––
⇒ Kd = 15
N2(g) + 2O2(g) ä 2NO2(g)
3
1
2
3
3
(0,2)2
DE⁄ERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
1.
® Dengede minimum enerji eğilimi ile maksimum düzensizlik eğiliminin “uzlaştığı” düşünülür (I. yargı doğru).
® Denge, kinetik açıdan ileri ve geri tepkimelerin hızlarının eşitlendiği andır (II. yargı doğru).
® Dengede ürünlerin derişimi girenlerin derişimine eşit olabilir. Ancak çok özel durumlarda ortaya çıkan
bu sonuç, dengenin kurulması için bir koşul değildir (III. yargı yanlış).
(Doğru seçenek C)
2,408 x 1023
28,4
2. nCO = ––––––––––––
= 0,4 mol,
nCl = ––––– = 0,4 mol,
nCOCl = 0,6 mol
2
2
6,02 x 1023
71
V = 1 L olduğu için bu sayılar aynı zamanda denge derişimlerine eşittir.
CO(g) + Cl2(g) ä COCl2(g)
[COCl2]
0,6
Kd = ––––––––––––
⇒ Kd = ––––––––– ⇒ Kd = 3,75
[CO] [Cl2]
0,4 x 0,4
(Doğru seçenek A)
3.
2NO2(g) + 7H2(g) ä 2NH3(g) + 4H2O(g)
Başlangıç (mol) :
1,5
2,75
0
0
Değişim (mol) :
–0,5
–1,75
+0,5
+1
1
1
0,5
1
Denge (mol) :
2
4.
4
2
4
[NH3] [H2O]
(0,5) x 1
Kd = –––––––––––––––
⇒ Kd = –––––––––––
⇒ Kd = 0,25
2
7
[NO2] [H2]
12 x 17
N2(g) + O2(g) ä 2NO(g)
Başlangıç (mol) :
0
0
x
Değişim (mol) : +0,4
+0,4
–0,8
Denge (mol)
:
0,4
0,4
(x – 0,8)
Kd =
[NO]2
= 9=
[N 2 ][O 2 ]
( x – 0, 8 )2
0, 4 x 0, 4
⇒3=
x – 0, 8
⇒ x = 2 mol
0, 4
(Doğru seçenek A)
(Doğru seçenek D)
5. Başlangıçta kapta 0,2 + 0,4 + 1 = 1,6 mol gaz varken dengede 1,7 mol gaz varsa tepkime mol sayısının daha
fazla olduğu yöne doğru yani girenler tarafına daha hızlı gerçekleşiyor demektir.
2NO(g) + O2(g) ä 2NO2(g)
Başlangıç (mol) :
0,2
0,4
1
Değişim (mol) :
+2x
+x
–2x
Denge (mol)
: (0,2 + 2x) (0,4 + x) (1 – 2x)
36
www. pasayayincilik.com © 2004
VII
KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGE
nNO + nO + nNO = nT
2
2
(0,2 + 2x) + (0,4 + x) + (1 – 2x) = 1,7 ⇒ x = 0,1 mol
nNO = 0,2 + 2x ⇒ nNO = 0,2 + 2 x 0,1 ⇒ nNO = 0,4 mol [NO] = 0,4 M
nO = 0,4 + x ⇒ nO = 0,4 + 0,1 ⇒ nO = 0,5 mol [O2] = 0,5 M
2
2
2
2
2
nNO = 1 – 2x ⇒ nNO = 1 – 2 x 0,1 ⇒ nNO = 0,8 mol [NO2] = 0,8 M
2
[NO2]2
(0,8)2
Kd = ––––––––––––
⇒
K
=
–––––––––––
⇒ Kd = 8
d
[NO]2 [O2]
(0,4)2 (0,5)
6.
X2(g) + Y2(g) ä 2XY(g)
Başlangıç (mol) :
4
4
0
Değişim (mol) :
–x
–x
+2x
Denge (mol) :
(4 – x)
(4 – x)
2x
Kd =
[Y]2
= 36 =
[X 2 ][Z 2 ]
(Doğru seçenek B)
( 2 x )2
2x
⇒6=
⇒ x = 3mol
( 4 – x )( 4 − x )
4–x
(Doğru seçenek C)
nXY = 2X ⇒ nXY = 2 x 3 = 6 mol
7. ZY ile XZ5 ürün XY3 ile Z2 ise girendir.
XY3(g) + 4Z2(g) ä 3ZY(g) + XZ5(g)
3
1
4
2
[ZY] = ––– = 0,6 M, [XZ5] = ––– = 0,2 M, [XY3] = ––– = 0,8 M, [Z2] = ––– = 0,4 M
5
5
5
5
[ZY]3 [XZ5]
(0,6)3 x (0,2)
Kd = –––––––––––––
⇒ Kd = –––––––––––––
⇒ Kd = 2,1
[XY3] [Z2]4
(0,8) x (0,4)4
(Doğru seçenek C)
1
7,2
8. 1 gram H2, ––– = 0,5 molʼdür; 7,2 g FeO, –––– = 0,1 molʼdür.
2
72
FeO(k) + H2(g) ä Fe(k) + H2O(g)
Başlangıç (mol) :
0,4
0,5
0
0
Değişim (mol) :
–0,3
–0,3
+0,3
+0,3
Denge (mol) :
0,1
0,2
0,3
0,3
[H2O]
0,3
Kd = ––––––– ⇒ Kd = ––––– ⇒ Kd = 1,5
[H2]
0,2
9.
C2N2(g) + O2(g) ä 2CO(g) + N2(g)
Başlangıç (mol) :
1
1
0
0
Değişim (mol) :
–0,75
–0,75
+1,5
+0,75
Denge (mol) :
0,25
0,25
1,5
0,75
(Doğru seçenek C)
nT = 0,25 + 0,25 + 1,5 + 0,75 ⇒ nT = 2,75 mol
PCO
PT
PCO
5,5
PN
2 =
––––– = –––– ⇒ –––– = ––––– ⇒ PCO = 3 atm
––––
nCO
nT
1,5
2,75
nN
2
PC N
PT
PC N
5,5
PO
2 2 = –––– ⇒ –––––
2 2 = ––––– ⇒ P
2
–––––
C2N2=0,5 atm ––––– =
nC N
nT
0,25
2,75
nO
2 2
2
P2CO . PN
32 x 1,5
2
Kp = –––––––––––
⇒ Kp = ––––––––– ⇒ Kp = 54
PC N . PO
0,5 x 0,5
2 2
KİMYA-2
2
PT
PN
5,5
2
––– ⇒ –––––
= ––––– ⇒ PN = 1,5 atm
2
nT
0,75
2,75
PT
PO
5,5
2 = ––––– ⇒ P
–––– ⇒ –––––
O2 = 0,5 atm
nT
0,25
2,75
(Doğru seçenek E)
37
VII
KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGE
10.
P2O5(g) ä P2O3(g) + O2(g)
Başlangıç (mol) :
5PV
0
0
Değişim (mol) :
–x
+x
+x
Denge (mol) :
(5PV – x)
x
x
(5PV – x) + x + x = 8PV ⇒ x = 3PVʼdir.
8PV mol
PP O . PO
1,5 x 1,5
2 3
2
Kp = –––––––––––
⇒ Kp = ––––––––– ⇒ Kp = 2,25
PP O
1
4 atm ise
2 5
3PV mol
x
–––––––––––––––––
3x4
x = –––––– = 1,5 atm
8
11.
X(g)
PP
PP
+
2Y(g)
ä
= PO = x ⇒ PP
2O3
2
Z(g)
+
2
2O5
= 1 atm
(Doğru seçenek C)
4W(g)
1
1,2
0
0
Değişim (mol) :
–x
–2x
+x
+4x
(1,2 – 2x)
x
4x
: (1 – x)
= PO = 1,5 atm
= 4 – (1,5 + 1,5) ⇒ PP
2O5
Başlangıç (mol) :
Denge (mol)
2O3
PW
PT
1
3,25
–––– = –––– ⇒ –––– = ––––––––––––––––––––––––– ⇒ x = 0,2 mol
nW
nT
4x
(1 – x) + (1,2 – 2x) + x + 4x
nT = (1 – x) + (1,2 – 2x) + x + 4x ⇒ nT = 1 – 0,2 + 1,2 – 2(0,2) + 0,2 + 4(0,2) ⇒ nT = 2,6 mol
PZ
PT
PZ
3,25
––––– = ––––– ⇒ –––– = ––––– ⇒ PZ = 0,25 atm
nZ
nT
0,2
2,6
PY
PT
PY
3,25
––––– = –––– ⇒ ––––– = –––––– ⇒ PY = 1 atm
nY
nT
0,8
2,6
12. X2(g) + 3Y2(g) ä 2XY3(g)
Kp = Kd (RT)∆n
PX
PT
PX
3,25
–––– = –––– ⇒ –––– = –––––– ⇒ PX = 1 atm
nX
nT
0,8
2,6
PZ . P4W
0,25 x 14
KP = ––––––––
⇒
K
=
–––––––––
⇒ Kp = 0,25
p
PX . P2Y
1 x 12
(Doğru seçenek A)
13. 2SO2(g) + O2(g) ä 2SO3(g)
Kp = Kd (RT)∆n
Kp = 4,1 (0,082 x 400) 2–3
1 x 10–3 = Kd (0,082 x 1000)2 – 4
Kp = 4,1 (32,8)–1 ⇒ Kp = 0,125
1 x 10–3
Kd = ––––––––
⇒ Kd = 6,724
(Doğru seçenek A)
(82)–2
(Doğru seçenek C)
0,8
0,2
0,2
14. 1. dengede : [AB] = ––––– = 0,4 M, [A2] = ––––– = 0,1 M, [B2] = ––––– = 0,1 M
2
2
2
2
2
[AB]
(0,4)
Kd = –––––––––– ⇒ Kd = ––––––––– ⇒ Kd = 16
[A2] [B2]
0,1 x 0,1
A2(g) + B2(g) ä 2AB(g)
Başlangıç (mol) :
0,2
0,2
0,8
Değişim (mol) : +0,2
+0,2
– 0,4 + x
Denge (mol)
0,4
0,4 + x
:
0,4
0,4
0,4
[A2] = ––––– = 0,2 M, [B2] = ––––– = 0,2 M,
2
2
0,4 + x
[AB] = ––––––––
2
(0,4 + x)2
0,4 + x
[AB]
2
= 16 =
Kd =
⇒4= 2
⇒ x = 1,2 mol
[A 2 ][B2 ]
0,2 x 0,2
0,2
2
38
(Doğru seçenek C)
www. pasayayincilik.com © 2004
VII
KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGE
15.
16.
SO3(g) ä SO2(g) + 1/2O2(g)
+ CO(g) + 1/2O2(g) ä CO2(g)
––––––––––––––––––––––––––––––
CO(g) + SO3(g) ä SO2(g) + CO2(g)
K d1 =
1
0,25
K d2 = 2
K dT =
1
x 2 ⇒ Kd = 4
0,25
3HCl(g) + 3/4O2(g) ä 3/2H2O(g) + 3/2Cl2(g)
K´1 =
+ 3/2Cl2(g) + NH3(g) ä 3HCl(g) + 1/2N2(g)
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3/4O2(g) + NH3(g) ä 1/2N2(g) + 3/2H2O(g)
1
K1
K´2 =
1
K2
(Doğru seçenek D)
K 3 = K´1 x K´2
1
x
K1
K3 =
1
=
K2
1
1
K1 x K 2
(Doğru seçenek D)
17. Ürünlerin denge derişimleri her iki grafikte de aynıdır. Ancak Grafik IIʼde dengeye ulaşma zamanı (a),
Grafik Iʼde dengeye ulaşma zamanından (b) daha kısadır. Bu durum ancak katalizörle mümkündür.
(Doğru seçenek C)
18. ® Sıcaklık yükseltilirse, tepkime ekzotermik olduğu için geri tepkime hızlanır.
® Hacim küçültülürse basınç artar, basıncı azaltmak için ileri tepkime hızlanır.
® O2 eklenirse, O2ʼyi harcamak için ileri tepkime hızlanır.
® SO3 gazı çekilirse SO3 derişimini artırmak için ileri tepkime hızlanır.
II, III ve IV. yargılar doğrudur.
(Doğru seçenek E)
19. CS2(g) + 3O2(g) ä CO2(g) + 2SO2(g)
[CO2] [SO2]2
0,75 x (1,5)2
Kd (Q) = ––––––––––––
Q
=
–––––––––––
=2
[CS2] [O2]3
0,25 x (1,5)3
Kd ≠ Q ve Kd > Q dur. Kd = Q olması için ürünlerin derişiminin artması, reaktiflerin derişiminin azalması
gerekir yani tepkime ileri yönde gerçekleşmektedir.
(Doğru seçenek A)
DENEY 7.1: Kimyasal denge hâline derişimin etkisinin renk değişimi ile incelenmesi
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. Renk değişimi kimyasal bir tepkimenin gerçekleştiğini gösterir.
1
2
3
4
1
2
3
4
–
+2
2. Fe+3
(suda) + SCN (suda) ä FeSCN (suda)
açıkkahverengi
kırmızı
3. İkinci beherglasa KSCN kristalleri eklendiğinde renk değişimi dengenin ürünler lehine bozulduğunu gösterir.
4. Üçüncü beherglasa Fe(NO3)3 eklendiğinde renk değişimi dengenin ürünler lehine bozulduğunu gösterir.
5. Yeni bir tepkimenin oluştuğunu gösterir.
KİMYA-2
39
VIII
ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELERİ
LİSE
KİMYA 2
BÖLÜM VIII
ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELERİ
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
1. Bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar küçük parçalar hâlinde homojen olarak
dağılmasına çözünme denir.
2. İyonlar içeren ve bu nedenle elektrik akımını iletebilen çözeltilere elektrolit çözelti, iyonlar içermediği için
elektrik akımını iletmeyen çözeltilere elektrolit olmayan çözelti denir.
3. Maddenin oluşturduğu fazlara göre düzensizliği katı → sıvı → çözelti → buhar sırasına göre artar. Bu
nedenle katı ve sıvıların çözünmesinde düzensizliğin arttığı, gazların çözünmesinde ise düzensizliğin
azaldığı söylenebilir. Minimum enerji eğilimi ile maksimum düzensizlik eğilimi genellikle birbiriyle yarışır.
Bu iki eğilimin etkisinin dengelendiği nokta bir maddenin o koşullardaki çözünürlüğünü verir (Ancak
su-etil alkol çözeltisi gibi istisna çözeltilerde her iki eğilim de çözünmeyi destekleyebilir ki bu durumda
çözünme sınırsız olduğu için çözünürlükten de söz edilemez.).
4. Çözücünün türü, sıcaklık, ortak iyon ve yabancı iyonlar çözünürlük dengesini etkileyen faktörlerdir.
5. I2(k) ä I2 (CCl4ʼde)
∆H1̊ = 24,3 kJ
I2(k) ä I2 (C2H5OHʼde)
∆H2̊ = 6,3 kJ
Maksimum düzensizlik eğilimi her iki çözücü için yaklaşık olarak aynı yönde etkide bulunur. ∆H1̊ > ∆H2̊
olması, I2ʼun CCl4ʼde çözünmesi için daha çok enerjiye gerek olduğu anlamına gelir. Yani minimum enerji
eğiliminin etkisi etil alkolde daha büyüktür ve I2 etil alkolde daha çok çözünür.
+
–
6. NH3(g) + H2O(s) ä NH 4(suda) + OH (suda)
∆H1̊ = –30,5 kJ
–
NaCl(k) ä Na+(suda) + Cl (suda)
∆H2̊ = 3,76 kJ
NH3 için maksimum düzensizlik eğilimi çözünmenin aleyhine, minimum enerji eğilimi ise çözünmenin
lehine etki yapar.
NaCl için maksimum düzensizlik eğilimi çözünmenin lehine, minumum enerji eğilimi ise çözünmenin
aleyhine etki yapar.
–
ä Ba+2
(suda) + 2F (suda)
7. a. BaF2(k)
–
–
KÇÇ = [Ba+2] [F ]2
–
b. Bi(OH)3(k)
+3
3
ä Bi+3
(suda) + 3 OH (suda) KÇÇ = [Bi ] [OH ]
c. BaSO4(k)
–2
ä Ba+2
(suda) + SO 4(suda)
KÇÇ = [Ba+2] [SO4–2]
–2
+3 2
–2 3
d. Ce2(C2O4)3(k) ä 2Ce+3
(suda) + 3 C2O 4(suda) KÇÇ = [Ce ] [C2O4 ]
7,2 x 10–3
8. nCuBr = ––––––––––– = 5 x 10–5 mol
144
CuBr(k) ä Cu+(suda) + Br–(suda)
2 x 10–4
2 x 10–4
+
n
5 x 10–5
M = –––– ⇒ M = ––––––––– ⇒ M = 2 x 10–4 mol L–1
V
0,25
2 x 10–4
–
KÇÇ = [Cu ] [Br ] ⇒ KÇÇ = 2 x 10–4 x 2 x 10–4 ⇒ KÇ = 4 x 10–8
6,55 x 10–6
9. M = ––––––––––– ⇒ M = 1,31 x 10–4 mol L–1
0,050
–
Mg(OH)2(k) ä Mg+2
(suda) + 2 OH (suda)
1,31 x 10–4 M
1,31 x 10–4 M
– 2
2 x 1,31 x 10–4 M
KÇÇ = [Mg+2] [OH ] ⇒ KÇÇ = 1,31 x 10–4 (2 x 1,31 x 10–4)2 ⇒ KÇÇ = 8,99 x 10–12
40
www. pasayayincilik.com © 2004
VIII
ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELERİ
1 x 10–2 x 10–3
10. nCaCO = ––––––––––––––– ⇒ nCaCO = 1 x 10–7 mol
3
3
100
1 x 10–7 mol CaCO3 içerenin sertliği
–2
CaCO3(k) ä Ca+2
(suda) + CO 3(suda)
xM
xM
9,33 x 10 mol CaCO3 içerenin sertliği x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
9,33 x 10–5
x = –––––––––––
= 933ʼtür.
1 x 10–7
xM
KÇÇ = [Ca+2] [CO3–2] ⇒ 8,7 x 10–9 = x . x
x = 9,33 x 10–5 mol L–1
–2
11. BaCO3(k) ä Ba+2
(suda) + CO 3(suda)
xM
xM
1 ise
–5
7,88 x 10–3 g BaCO3
xM
1 L ise
3,94 g BaCO3
x
–––––––––––––––––––––––––––––––
x = 500 L
KÇÇ = [Ba+2] [CO3–2] ⇒ 1,6 x 10–9 = x2
x = 4 x 10–5 mol L–1
mBaCO = 4 x 10–5 x 197 ⇒ mBaCO = 7,88 x 10–3 gram
3
12. XY2(k) ä
xM
X+2
(suda)
xM
+
–
2Y (suda)
3
2x M
–
–
KÇÇ = [X+2] [Y ]2 ⇒ 1,08 x 10–7 = 4x3 ⇒ x = 3 x 10–3 M ⇒ [Y ] = 6 x 10–3 M
–
XY(k) ä X+(suda) + Y (suda)
–
–
KÇÇ = [X+] [Y ] ⇒ 4 x 10–6 = x2 ⇒ x = 2 x 10–3 ⇒ [Y ] = 2 x 10–3 M
M1V1 + M2V2 = MSON VTOP ⇒ 6 x 10–3 x 0,1 + 2 x 10–3 x 0,1 = MSON x 0,2 ⇒ MSON = 4 x 10–3 mol L–1
13. Verilen tuzların hepsinde 1 mol tuz çözündüğünde 3 mol iyon oluşmaktadır. Dolayısıyla KÇÇ değeri aynı
koşullarda en büyük olan BaF2 tuzunun çözünürlüğü en büyüktür ve iyon derişimleri büyük olduğu için
elektrik akımını da en iyi ileten BaF2 çözeltisidir.
4
0,1
–
14. nNaOH = –––– = 0,1 mol MNaOH = ––––– = 0,2 mol L–1 ⇒ [OH ] = 0,2 mol L–1
40
0,5
–
AgOH(k) ä Ag+(suda) + OH (suda)
(Çözünürlükten gelen Ag+ iyonlarının derişimi 0,2 M yanında
xM
xM
–
xM
küçük olduğundan ihmal edilir.)
KÇÇ = [Ag+] [OH ] ⇒ 2 x 10–8 = x (x + 0,2] ⇒ x = 1 x 10–7 mol L–1
1 Lʼde
1 x 10–7 mol çözünürse
0,5 Lʼde x
––––––––––––––––––––––––––––
x = 5 x 10–8 mol çözünür.
15. M1V1 = M2V2 ⇒ 0,004 x 250 = M2 x 500 ⇒ M2 = 0,002 mol L–1 ⇒ [Mg+2] = 2 x 10–3 M
M1
M1
M1V1 = M2V2 ⇒ M1 x 250 = M2 x 500 ⇒ M2 = ––––– mol L–1 ⇒ [CO3–2] = ––––– M
2
2
–2
MgCO3(k) ä Mg+2
+
CO
(suda)
3(suda)
M1
+2
–2
KÇÇ = [Mg ] [CO3 ] ⇒ 1 x 10–5 = 2 x 10–3 x –––––
⇒ M1 = 1 x 10–2 M olmalıdır.
2
3,2 x 10–7
16. Eşit hacimde karıştırılınca [H2S] = –––––––––– = 1,6 x 10–7 M ve [S–2] = 1,6 x 10–7 M olur.
2
+
–2
Ag2S(k) ä 2Ag (suda) + S (suda)
xM
2x M
xM
+ 2
–2
KÇÇ = [Ag ] [S ] ⇒ 6 x 10–50 = [Ag+] x 1,6 x 10–7 ⇒ [Ag+] = 6,12 x 10–22 M
2x = 6,12 x 10–22 M ise x = [AgNO3] = 12,24 x 10–22 M
KİMYA-2
41
VIII
ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELERİ
17. nCO –2 = 3 x 10–2 x 0,2 ⇒ nCO –2 = 6 x 10–3 mol
3
3
nSr+2 = 4 x 10–2 x 0,15 ⇒ nSr+2 = 6 x 10–3 mol
–2
Sr+2
(suda) + CO 3(suda) ä SrCO3(k)
6 x 10–3 mol
6 x 10–3 mol
İyonlardan artan olmadığı için sadece SrCO3 katısının çözünmesiyle oluşan Sr+2 iyonları söz konusudur.
–2
SrCO3(k) ä Sr+2
(suda) + CO 3(suda)
xM
xM
xM
KÇÇ = [Sr+2] [CO3–2] ⇒ 7 x 10–10 = x2 ⇒ x = [Sr+2] = 2,65 x 10–5 M
18. AgBrO3(k) ä Ag+(suda) + BrO–3(suda)
xM
xM
+
xM
[BrO–3]
–3
KÇÇ = [Ag ]
⇒ 4 x 10–6 = x2 ⇒ x = [AgBrO3] = 2 x 10–3 M
1 Lʼde 2 x 10 mol çözünürse
0,5 Lʼde x
–––––––––––––––––––––––––––––
x = 1 x 10–3 mol çözünür; 3 x 10–3 – 1 x 10–3 = 2 x 10–3 mol çözünmeden kalır.
MAgBrO = 2 x 10–3 x 236 = 0,472 gram çözünmeden kalır.
3
0,073
19. nSrF = ––––––– = 5,79 x 10–4 mol
2
126
–
SrF2(k) ä Sr+2
+
2F
(suda)
5,79 x 10–4 M
+2
5,79 x 10–4 M
2 x 5,79 x 10–4 M
– 2
KÇÇ = [Sr ] [F ] ⇒ KÇÇ = (5,79 x 10–4) (2 x 5,79 x 10–4)2 ⇒ KÇÇ = 7,7 x 10–10
–2
20. a. CuS(k) ä Cu+2
(suda) + S (suda)
xM
xM
+2
xM
–2
KÇÇ = [Cu ] [S ] ⇒ 6 x 10–36 = x2 ⇒ x = 2,45 x 10–18 M
b. [Na2S] = 0,01 M ise [S–2] = 0,01 Mʼdır.
İhmal edilir.
KÇÇ = [Cu+2] [S–2] ⇒ 6 x 10–36 = x (x + 0,01) ⇒ x = 6 x 10–34 M
c. [CuSO4] = 0,02 M ise [Cu+2] = 0,02 Mʼdır.
KÇÇ = [Cu+2] [S–2] ⇒ 6 x 10–36 = (x + 0,02) x ⇒ x = 3 x 10–34 M
İhmal edilir.
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
1. Aynı koşullarda pudra şekeri, toz şeker ve kesme şeker eşit miktarda çözünür.
(Doğru seçenek E)
2. Gazoz şişesinin kapağı açılınca şiddetli gaz çıkışının gözlenmesi, gazoz çözeltisi üzerindeki basıncın
düşmesi ile ilgilidir.
(Doğru seçenek
4. 40 ˚Cʼta 100 cm3 suda
50 g X çözünürse
A)
200 cm3 suda
x
3. 60 ˚Cʼta 100 cm3 suda
60 g X çözünürse
–––––––––––––––––––––––––
x = 100 g X çözünür.
500 cm3 suda
x
–––––––––––––––––––––––––
100 – 10 = 90 g X çözünmelidir.
x = 300 g X çözünür.
(Doğru seçenek E)
(Doğru seçenek B)
80˚Cʼta 100 cm3 suda
70g X çözünürse
5. 20 ˚Cʼta 100 cm3 suda
40 g X çözünürse
300 cm3 suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––
x = 120 g X çözünür.
300 cm3 suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––
x = 310 g X çözünür.
310 – 120 = 90 X çözünmelidir.
(Doğru seçenek B)
42
www. pasayayincilik.com © 2004
VIII
ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELERİ
100 cm3 suda
20 g X çözünürse
3
250 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––
x = 50 g X çözünür.
40˚Cʼta 50 g X için 100 cm3 su gerekir. 250 – 100 = 150 cm3 suyun buharlaştırılması gerekir.
6. 0 ˚Cʼta
(Doğru seçenek B)
3
7. 500 cm suda
200 g X çözünürse
3
100 cm suda
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 40 g X çözünür. 100 cm3 suda 40 g Xʼin çözündüğü sıcaklık 20˚Cʼtur.
(Doğru seçenek C)
mX
mX
. 100 ⇒ 20 = –––––
. 100 ⇒ mX = 40 g
8. Y = –––––
mT
200
Çözen (su) miktarı = 200 – 40 = 160 g
60 ˚Cʼta 100 cm3 suda
60 g X çözünürse
3
160 cm suda
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 96 g X çözünür. 96 – 40 = 56 g X çözünmelidir.
–2
3,15 x 10
9. nSrF = ––––––––––– ⇒ nSrF = 2,5 x 10–4
2
2
126
–
+2
SrF2(k) ä Sr (suda) + 2 F (suda)
1 x 10–3 M
1 x 10–3 M
2,5 x 10
MSrF = ––––––––––– ⇒ MSrF = 1 x 10–3 M
2
2
0,25
2 x 10–3 M
– 2
+2
(Doğru seçenek A)
–4
KÇÇ = [Sr ] [F ] ⇒ KÇÇ = (1 x 10–3) (2 x 10–3)2 ⇒ KÇÇ = 4 x 10–9
(Doğru seçenek A)
–
10. XY3(k) ä X+3
(suda) + 3Y (suda)
1 x 10–3 M 3 x 10–3 M
–
KÇÇ = [X+3] [Y ]3 ⇒ KÇÇ = (1 x 10–3) (3 x 10–3)3 ⇒ KÇÇ = 27 x 10–12
11. Pb(OH)2(k) ä
xM
Pb+2
(suda)
+2
xM
– 2
+2
–
OH (suda)
(Doğru seçenek B)
xM
KÇÇ = [Pb ] [OH ] ⇒ 4 x 10–18 = 4x3 ⇒ x = [Pb(OH)2] = 1 x 10–6 M
n = MV ⇒ n = (1 x 10–6) (0,2) ⇒ n = 2 x 10–7 mol Pb(OH)2
m = nM ⇒ m = 2 x 10–7 x 241 ⇒ m = 4,82 x 10–5 gram
12. nSr(NO
nNa
3)2
2CrO4
(Doğru seçenek C)
= 0,5 x 0,2 = 0,1 mol
= 0,8 x 0,125 = 0,1 mol
–2
SrCrO4(k) ä Sr+2
(suda) + CrO 4(suda)
xM
xM
+2
KÇÇ = [Sr ]
[CrO4–2]
nSr+2 = nCrO –2ʼdir ve çözeltideki Sr+2 iyonları çöken SrCrO4ʼın
4
çözünmesinden kaynaklanır.
xM
⇒ 3,6 x 10–5 = x2 ⇒ x = [Sr+2] = 6 x 10–3 M
13. Sertlik derecesi 1 iken
13,6 mg CaSO4
Sertlik derecesi 50 iken
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 680 mg = 0,68 g CaSO4
nCaSO
CaSO4(k) ä Ca+2
(suda) +
MCaSO
5 x 10–3 M
5 x 10–3 M
SO–2
4(suda)
5 x 10–3 M
4
4
0,68
= ––––––– = 5 x 10–3 mol
136
5 x 10–3
= ––––––––– = 5 x 10–3 M
1
KÇÇ = [Ca+2] [SO4–2] ⇒ KÇÇ = 5 x 10–3 x 5 x 10–3 ⇒ KÇÇ = 2,5 x 10–5
KİMYA-2
(Doğru seçenek C)
(Doğru seçenek C)
43
VIII
ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELERİ
nY–n
3
14. –––––
= ––– ⇒ 2nY–n = 3nX+m ve iyon yükleri Y–2 ve X+3 olmalıdır ki bileşik yüklerinin toplamı sıfır
olsun.
nX+m
2
–2
X2Y3(k) ä 2X+3
(suda) + 3 Y (suda)
KÇÇ = [X+3]2 [Y–2]3 ⇒ KÇÇ = (2 x 10–3)2 (3 x 10–3)3 ⇒ KÇÇ = 1,08 x 10–13
15. PbBr2(k) ä
x
Pb+2
(suda)
+
x
+2
(Doğru seçenek D)
2Br–(suda)
2x
İhmal edilir.
– 2
KÇÇ = [Pb ] [Br ] = 4 x 10–6 = x (2x + 0,2)2 ⇒ x = 1 x 10–4 M
nPbBr = 1 x 10–4 x 5 ⇒ nPbBr = 5 x 10–4 mol
2
(Doğru seçenek A)
2
16. M1V1 = M2V2 ⇒ 3 x 10–5 x 0,2 = M2 0,6 ⇒ M2 = [Ag+] = 1 x 10–5 M
2
M1V1 = M2V2 ⇒ M1 x 0,4 = M2 x 0,6 ⇒ M2 = [Cl–] = –––– M1
3
+
–
AgCl(k) ä Ag (suda) + Cl (suda)
2
KÇÇ = [Ag+] [Cl–] ⇒ 1,6 x 10–10 = (1 x 10–5) (––– M1) ⇒ M1 = 2,4 x 10–5 M
3
(Doğru seçenek E)
17. Çözeltiler eşit hacimde (varsayalım 1ʼer litre) karıştırılsın. Bu durumda Fe(OH)2 ve NaOH mol sayıları
–
0,2ʼşer molʼdür.
Fe(OH)2(k) ä Fe+2
(suda) + 2OH (suda)
–
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
KÇÇ = [Fe+2] [OH ]2
1 mol
0,2
2 mol
0,2 ⇒ 0,1 FeCl2 artar.
–
1,8 x 10–15 = (0,05) [OH ]2
0,1
[FeCl2]ʼden [Fe+2] = ––––– = 0,05 Mʼdır.
2
–
[OH ] = 1,89 x 10–7 M
(Doğru seçenek D)
18. M1V1 = M2V2 ⇒ 5 x 10–3 x 0,1 = M2 x 0,5 ⇒ M2 = [Hg+] = 1 x 10–3 M
M1V1 = M2V2 ⇒ 2,5 x 10–4 x 0,4 = M2 x 0,5 ⇒ M2 = [Cl–] = 2 x 10–4 M
QÇÇ = 1 x 10–3 x 2 x 10–4 ⇒ QÇÇ = 2 x 10–7 > KÇÇ
QÇÇ > KÇÇ olduğundan bir miktar HgCl çökmüştür.
Denge hâlindeki çözeltide Hg+ ve Cl– iyonları derişimi çarpımı KÇÇʼye eşit olmak zorundadır.
(Doğru seçenek E)
DENEY 8.1: Bazı bileşiklerin sulu çözeltileri arasındaki tepkimeler
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. a. Pb(NO3)2 + K2CrO4 →
PbCrO4 + 2KNO3
–2
b. Pb+2
(suda) + CrO4(suda) → PbCrO4(k)
c. FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
–
Fe+3
(suda) + 3OH(suda) → Fe(OH)3(k)
d. 2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3
2Ag+(suda) + CrO–2
4(suda) → Ag2CrO4(k)
e. 3AgNO3 + FeCl3 → 3AgCl + Fe(NO3)3
–
Ag+(suda) + Cl(suda)
→ AgCl(k)
2. Çökelti oluşması, tepkimede oluşan tuzun çözünürlüğünün küçük olmasından ileri gelir.
44
www. pasayayincilik.com © 2004
BÖLÜM IX
LİSE
KİMYA 2
+
ASİTLER VE BAZLAR
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 1 ÇÖZÜMLERİ
–
1. Çözeltinin [H ]ʼni artıran maddelere asit, [OH ]ʼni artıran maddelere baz denir.
2. Asitler: Sulu çözeltileri elektrolittir. Cu, Hg ve Ag gibi yarı soy metallere oksijenli asitler etki eder ve H2O
oluşur. Soy olmayan metallere tüm asitler etki eder ve H2 gazı açığa çıkar.
Bazlar: Sulu çözeltileri elektrolittir. Al, Zn gibi amfoter metallere (oksitlerine ve hidroksitlerine de) etki
eder, diğer metallerle etkileşmez.
3. Asitlere karşı baz, bazlara karşı asit olarak davranan element ya da bileşiklere amfoter madde denir. Al, Zn,
Pb, Al2O3, ZnO, PbO2, Cr2O3 amfoter maddelere örnektir.
+
–
4. Nötrleşme: H iyonuyla OH iyonunun birleşerek su oluşturması,
Titrasyon: Hacmi bilinen bir çözeltinin derişimini bulmak için, derişimi belli bir çözeltiyi ölçerek ona ekleyip, tepkimenin bitiş noktasını uygun bir belirtecin renk değişimiyle saptama yöntemi.
–
+
Hidroliz: Bir tuzun suyla tepkimeye girerek H ya da OH iyonlarını oluşturması
Tampon etkisi: Zayıf bir asitle (ya da bazla) onun tuzunun oluşturduğu karışımın, eklenen asit ya da baza
karşın ortamın pHʼ sini sabit tutması.
5.
6. a. H2SO4(s) + H2O(s) ä H3O+(suda) + H2SO–4(suda)
N2O5 +H2O ä 2HNO3 (asit)
CO(g) ä CO(suda) (nötr)
Asit 1
Asit 1
CaO + H2O ä Ca(OH)2 (baz)
7.
Asit 1
8.
Baz 2
–
H2PO 4(suda)
Asit 1
9.
+
Asit 2
CO–2
3(suda)
Baz 2
+
ä
Baz 1
–
Baz 1
Asit 2
Asit 1
Baz 2
+ NH3(suda)
Baz 1
Baz 1
pH = 12 ⇒ [H ] = 1 x 10
Asit 2
+
HPO–2
4(suda)
–12
Baz 2
c. C6H5NH2(s) + H2O(s) ä C6H5NH 3(suda) + OH (suda)
CH3OH(suda) (nötr)
ä
Baz 1
b. HCN(s) + H2O(s) ä H3O+(suda) + CN (suda)
CrO3 + H2O ä H2CrO4 (asit)
H3O+(suda)
Asit 2
–
SO3 + H2O ä H2SO4 (asit)
CH3OH(s) ä
+
NH 4(suda) + H2O(s)
Baz 2
–
+ HCO 3(suda)
Asit 2
–
M ⇒ [OH ] = 1 x 10–2 M
nNaOH = 1 x 10–2 x 2 ⇒ nNaOH = 2 x 10–2 mol
mNaOH = 2 x 10–2 x 40 = 0,8 gram
7,3
0,2
10. nHCl = ––––––– = 0,2 mol
MHCl = ––––– = 0,01 = 1 x 10–2 mol L–1
36,5
20
+
–2
pH = –log [H ] ⇒ pH = –log 10 ⇒ pH = 2
0,01
11. [HA] = –––––– = 1 x 10–1 M
0,1
+
HA(suda) ä H (suda) + A–(suda)
1 x 10–1 M
+
2 x 10–5 M
–
2 x 10–6
+
+
[H ] = –––––––– ⇒ [H ] = 2 x 10–5 mol L–1
0,1
2 x 10–5 M
[H ][A ]
2 x 10–5 x 2 x 10–5
Ka = –––––––––– ⇒ Ka = ––––––––––––––––––
⇒ Ka = 4 x 10–9
[HA]
1 x 10–1
+
12. pH = 1 ⇒ [H ] = 10–1 M nH+ = 10–1 x 0,01 ⇒ nH+ = 0,001 mol
+
pH = 2 ⇒ [H ] = 10–2 M nH+ = 10–2 x 0,1 ⇒
+
pH = 3 ⇒ [H ] = 10–3 M nH+ = 10–3 x 1 ⇒
KİMYA-2
nH+ = 0,001 mol
nH+ = 0,001 mol
Çözeltiler karıştırılıp su eklenince;
0,001 + 0,001 + 0,001
+
[H ] = ––––––––––––––––––––––––––
0,10 + 0,100 + 1,000 + 1,890
+
[H ] = 1 x 10–3 pH = 3
45
IX
ASİTLER VE BAZLAR
–
pH = 13 ⇒ pOH = 1 ve [OH ] = 0,1 mol L–1 dir.
14.
13. nNaOH = nOH– = 0,002 x 3 = 0,006 mol
nHNO = 0,8 x 0,4 = 0,32 mol
nHNO = nH+ = 0,022 x 3 = 0,066 mol
3
3
+
nKOH = 0,7 x V
Artan H iyonu, 0,066 = 0,006 = 0,06 molʼdür.
nKOH
0,7 V – 0,32
0,06
+
MKOH = ––––––– ⇒ 0,1 = –––––––––––––
[H ] = –––––– = 0,01 = 1 x 10–2 mol L–1 pH = 2
VTOP
V + 0,4
6
+
–2
V = 0,6 L = 600 mL
15. pOH = 12 ⇒ pH = 2 ⇒ [H ] = 10 M
4,6
0,1
nHCOOH = ––––– = 0,1 mol MHCOOH = ––––– = 0,5 mol L–1
46
0,2
+
–
HCOOH(s) ä H (suda) + HCOO (suda)
+
–
[H ] [HCOO ]
10–2 x 10–2
Ka = ––––––––––––––– ⇒ Ka = –––––––––––– ⇒ Ka = 2 x 10–4
[HCOOH]
0,5
–
–
16. pH = 8 ⇒ pOH = 6 ⇒ [OH ] = 10–6 M
+3
17. M(OH)2(k) ä M+2
(suda) + 2OH (suda)
–
xM
La(OH)3(k) ä La (suda) + 3OH (suda)
xM
xM
+3
– 3
KÇÇ = [La ] [OH ] ⇒ 2 x 10
–
–6 3
x = 5 x 10–7 M 2x = [OH ] = 1 x 10–6 M
= x (x + 10 )
x = 0,2 M
2xM
– 2
KÇÇ = [M ] [OH ] ⇒ 5 x 10–19 = 4x3
xM
–19
xM
+2
İhmal edilir.
pOH = 6 ⇒ pH = 8
nLa(OH) = 0,2 x 0,5 = 0,1 mol
3
18. nKOH = nOH– = 4 x 10–2 x 0,25 ⇒ nOH– = 0,01 mol
Nötrleşme anında, nOH– = nH+ olacağından;
0,01
MH+ = MHCl = –––––– ⇒ MHCl = 0,01 mol L–1 ⇒ pH = 2ʼdir.
1
+
–
+
CH3NH 3(suda) + H2O(s) ä CH3NH2(suda) + H3O+(suda)
19. CH3NH3Cl(suda) ⎯→ CH3NH 3(suda) + Cl (suda)
0,044 M
0,044 M
+
(0,044 – x) M
–14
xM
xM
2
Ksu
[CH3NH2] [H3O ]
1 x 10
x
Kh = –––––
= –––––––––––––––––
⇒ –––––––––– = ––––––––– ⇒ x = 1 x 10–6 M
+
–4
Kb
[CH3NH 3]
4,4 x 10
0,044 – x
+
–6
[H ] = X = 1 x 10 M ⇒ pH = 6
İhmal edilir.
20. nCH
2,05
0,025
= –––––– = 0,025 mol MCH COONa = ––––––– = 0,05 M
3
82
0,05
[Asit]
0,2
[H+] = Ka ––––––– ⇒ [H+] = 1,8 x 10–5 –––––– ⇒ [H+] = 7,2 x 10–5 M
[Tuz]
0,05
3COONa
PV
21. nHCl = ––––
RT
0,5 · 0,112
0,056
nHCl = –––––––––– ⇒ nHCl = ––––––– = 0,0025 mol
0,082 · 273
22,4
0,0025
[HCl] = [H+] = –––––––– = 0,01 M ⇒ pH = –log[H+] = –log 1 · 10–2 = 2
0,25
DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI 2 ÇÖZÜMLERİ
1. C6H5NH2(suda) + H2O(s) ä C6H5NH+3(suda) + OH–(suda)
Baz 1
–
Asit 2
Asit 1
(Doğru seçenek C)
Baz 2
2. [OH ] > 10–7 ise pOH < 7 ve pH > 7 olur.
2
3. nNaOH = –––– = 0,05 mol nOH– = 0,05 mol
40
0,05
1 x 10–14
–
+
+
[OH ] = –––––– = 0,1 M ⇒ [H ] = ––––––––––– ⇒ [H ] = 1 x 10–13 ⇒ pH = 13
0,5
0,1
46
(Doğru seçenek D)
(Doğru seçenek E)
www. pasayayincilik.com © 2004
IX
ASİTLER VE BAZLAR
4.
+
pH = 5 ⇒ [H ] = 1 x 10–5 M ⇒ [HCl] = 1 x 10–5 M
nHCl = 1 x 10–5 x 0,2 = 2 x 10–6 mol
m = 2 x 10–6 x 36,5 = 7,3 x 10–5 gram
(Doğru seçenek D)
–
5. pH = 11 ⇒ pOH = 3 ⇒ [OH ] = 1 x 10–3 M
–
Ni(OH)2(k) ä Ni+2
(suda) + 2 OH (suda)
xM
(2x + 1 x 10–3) M
xM
– 2
+2
İhmal edildi.
KÇÇ = [Ni ] [OH ] ⇒ 1,6 x 10–16 = x (2x + 1 x 10–3)2 ⇒ x = [NiOH] = 1,6 x 10–10 M
(Doğru seçenek E)
+
6. pH = 2 ⇒ [H ] = 1 x 10–2 M nH+ = 1 x 10–2 x 0,1 ⇒ nH+ = 1 x 10–3 mol
n
1 x 10–3
+
pH = 4 ⇒ [H ] = 1 x 10–4 M V = –––– ⇒ V = –––––––––
⇒ V = 10 L
M
1 x 10–4
10 L = 10 000 mL Eklenen su, 10 000 – 100 = 9900 mLʼdir.
(Doğru seçenek C)
–
7. pH = 9 ⇒ pOH = 5 ⇒ [OH ] = 1 x 10–5 M
+
[AgNO3] = [Ag ] = 2 x 10–3 M
–
Ag+(suda) + OH (suda) ⇒ KÇÇ = 2 x 10–3 x 1 x 10–5 ⇒ KÇÇ = 2 x 10–8
8. CH3COOH ä H
0,5 M
+
x M
+
+ CH3COO
–
(Doğru seçenek D)
–
x M
[H ] [CH3COO ]
x2
+
Ka = ––––––––––––––––
⇒ 1,8 x 10–5 = –––– ⇒ x = [H ] = 3 x 10–3 M
[CH3COOH]
0,5
+
9. MOH ä M + OH
0,01 M
xM
+
–
–
0,1 M bazın
xM
[M ] [OH ]
x2
Ka = –––––––––––– ⇒ 9 x 10–7 = –––––
[MOH]
0,1
x = 3 x 10–4
[HA]
10. 100 Mʼın
0,3 Mʼı iyonlaşırsa
0,5 M
0,5 Mʼın
x
–––––––––––––––––––––––––––
x = 1,5 x 10–3 Mʼı iyonlaşır.
3 x 10 Mʼi iyonlaşırsa
100 M bazın
x
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 0,3 Mʼı iyonlaşır; bazın %0,3ʼü iyonlaşmıştır.
ä
+
H
+
+
A
–
(Doğru seçenek A)
1,5 x 10–3 M 1,5 x 10–3 M
[H ] [A–]
1,5 x 10–3 x 1,5 x 10–3
Ka = –––––––– ⇒ Ka = –––––––––––––––––– ⇒ Ka = 4,5 x 10–6
[HA]
0,5
(Doğru seçenek D)
8 x 10–4
–
11. [OH ] = ––––––––– = 2 x 10–3 M
0,4
+
–
MOH ä M + OH
xM
(Doğru seçenek B)
–4
2 x 10–3 M 2 x 10–3 M
+
–
[M ] [OH ]
(2 x 10–3)2
Kb = –––––––––––– ⇒ 4 x 10–5 = ––––––––––– ⇒ x = 0,1 M
[MOH]
x
m
0,68
nMOH = 0,1 x 0,4 = 0,04 mol
MMOH = –––– ⇒ MMOH = –––––– = 17 g mol–1
n
0,04
+
–
12. MOH ä M + OH
x
+
(Doğru seçenek A)
x
–
[M ] [OH ]
x2
–
Kb = –––––––––––– ⇒ 4 x 10–10 = –––––– ⇒ x = [OH ] = 1 x 10–5 M
[MOH]
0,25
–
Cd(OH)2(k) ä Cd+2(suda) + 2 OH (suda)
xM
xM
+2
– 2
2x M
KÇÇ = [Cd ] [OH ] ⇒ 5,9 x 10
–15
İhmal edilir.
= x (2x + 1 x 10–5)2 ⇒ x = 5,9 x 10–5 M
(Doğru seçenek C)
KİMYA-2
47
IX
ASİTLER VE BAZLAR
13. nH
3PO4
14. nNaOH = 1 x 0,06 = 0,06 mol
= 0,1 x 0,1 = 0,01 mol
nasit = 0,125 x 0,16 = 0,02 mol
H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O
0,01 mol
3 x 0,01 mol
m
m
n = –––– ⇒ 0,03 = ––––– ⇒ m = 1,68 gram
M
56
20 g KOHʼin
1,68 gʼı tepkimeye girerse
100 g KOHʼin
x
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
x = 8,4 gramı tepkimeye girer. KOH, %8,4ʼlüktür.
(Doğru seçenek C)
0,65
16. nZn = –––––– = 0,01 mol nHCl = 0,3 x 0,1 = 0,03 mol
65
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
0,01 mol
0,02 mol
nH+ = nOH– olabilmesi için asit 3 değerli
olmalıdır.
0,06
n = ––––––– = 3
(Doğru seçenek C)
0,02
15. nKOH = 0,8 x 0,1 = 0,08 mol
2KOH + H2A → K2A + 2H2O
0,08 mol
0,04 mol
100
60
6
x
–––––––––––––––
x = 3,6 H2A
m
3,6
n = –––– ⇒ 0,04 = ––––– ⇒ M = 90 g mol–1
M
M
(Doğru seçenek D)
Artan HCl, 0,03 – 0,02 = 0,01 molʼdür.
0,01
+
[HCl] = [H ] = ––––– = 0,1 M pH = 1
0,1
(Doğru seçenek B)
nasit
2 x 10–4
+
+
17. [H ] = Ka –––––
⇒ [H ] = 4 x 10–10 ––––––––––
ntuz
8 x 10–5
+
18. nHBr = 0,01 x 0,1924 ⇒ nHBr = 1,924 x 10–3 mol
[H ] = 1 x 10–9 M ⇒ pH = 9
(Doğru seçenek D)
HBr
+
(CH ) NH → (CH ) NH Br
3 2
1,924 x 10–2 mol
3 2
2
1,924 x 10–2 mol
1,924 x 10–2
[(CH3)2NH] = –––––––––––– = 1,924 x 10–3 M
1
+
–
(CH3)2NH + H2O ä (CH3)2 NH 2 + OH
+
x
x
[(CH3)2 NH 2]
x2
Kb = –––––––––––––––
⇒ 5,2 x 10–4 = ––––––––––––
⇒ x = 10–3 M
[(CH3)2NH]
1,924 x 10–3
–
x = [OH ] = 1 x 10–3 M
pOH = 3 olur.
(Doğru seçenek A)
20. pH < 7 ise XO2 asit oksittir.
19. X → asidik tuz
––––––––
pH < 7
Z → bazik tuz
––––––––
pH > 7 ise Y2O bazik oksittir.
(Doğru seçenek A)
(Doğru seçenek B)
Y→ nötr tuz
–––––––
pH = 7
pH > 7
pH = 7 ise XO nötr oksittir.
DENEY 9.1: Asit ve baz titrasyonu
Deney Sonu Sorularının Yanıtları
1. n = MV ⇒ n = 0,1 · 0,05 ⇒ n = 5 · 10–3 mol
2. HCl + NaOH → NaCl + H2O
Tepkime denklemine göre tüketilen NaOH da 5 · 10–3 moldür.
n
5 · 10–3
3. M = –––– ⇒ M = ––––––––
⇒ M = 0,1 molar.
V
5 · 10–2
a
48
b
www. pasayayincilik.com © 2004