Nüve Forum

Nüve Forum > akademik > Okul Öncesi Eğitim, İlköğretim ve Lise > Lise > Fizik > Soygazlar ve Özellikleri nedir

Fizik hakkinda Soygazlar ve Özellikleri nedir ile ilgili bilgiler


1. Periyodik cetvelde düsey sütunlara grup yatay siralara da periyot denir. 8 tane A (bas grup) 8 tanede B olmak üzere 16 grup vardir. 2. Bir elementin bulundugu bas grup

Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Stil
  #1  
Alt 07.01.08, 00:36
nuvekolik
Ziyaretçi
 
İletiler: n/a
Standart Soygazlar ve Özellikleri nedir

1. Periyodik cetvelde düsey sütunlara grup yatay siralara da periyot denir. 8 tane A (bas grup) 8 tanede B olmak üzere 16 grup vardir.
2. Bir elementin bulundugu bas grup numarasi onun degerlik elektron sayisina esittir. Örnegin element 7A grubundaysa degerlik elektronu 7, 3A grubundaysa degerlik elektronu 3 dür.
3. Ayni gruptaki elementlerin degerlik elektronlari ayni oldugundan kimyasal özellikleri de aynidir.
4. Periyodik cetveldeki gruplar söyle adlandirilir.
Grup Adi
1A Alkali metaller
2A Toprak alkali metaller
3A Toprak metalleri
4A Karbon grubu
5A Azot grubu
6A Oksijen grubu
7A Halojenler
8A Soygazlar(asal gazlar)
5. Her periyot bir alkali metalle baslar ve bir soygaz ile biter.
6. Hidrojen alkali metal olmadigindan 1.periyot alkali metalle baslamaz.
7. Periyotlarda soldan saga dogru gidildikçe asitlik özelligi artar, bazlik ve elektrik iletkenligi azalir.
8. Soldan saga dogru atom çapi azalirken yukaridan asagiya dogru atom çapi artar.
9. Soldan saga dogru iyonlasma enerjisi artarken yukaridan asagiya dogru iyonlasma enerjisi azalir.
10. Soldan saga dogru çap azaldigi için elementlerin elektron ilgisi (elektronegatiflik) artar, yukaridan asagiya dogru azalir.
11. Yukaridan asagiya dogru metalik özellik artar, soldan saga dogru azalir
BAZI GRUPLARIN ÖZELLIKLERI
1A GRUBU (ALKALI METALLER) (Li, Na, K, Rb,Cs,Fr)
1. Degerlik elektron sayilari bir oldugu için bu elektronunu kolaylikla vererek bilesiklerinde sadece +1 degerlik alirlar. Iyi indirgendirler.
2. Çok aktif olduklari için tabiatta bilesikleri halinde bulunurlar. Tuzlarinin elektroliziyle saf halde elde edilebilirler.
3. Su ve hava oksijeniyle tepkimeye girdiklerinden laboratuvarda eter yada gaz yaginda saklanirlar.
4. Alevi karakteristik renklere boyarlar.( Na sariya, Li kirmiziya )
5. Yumusak ve parlaktirlar. Erime noktalari ve yogunluklari küçüktür. Grupta yukaridan asagiya inildikçe yogunluklari büyür, erime noktalari küçülür.
7A GRUBU ( HALOJENLER ) (F,Cl,Br,I,At)
1. Degerlik elektron sayilari 7 oldugu için bilesiklerinde +7 ile -1 arasinda çesitli degerlikler alabilirler. Özellikle -1 degerlik alirlar.
2. Hidrojenli bilesikleri asit özelligi gösterir.(HCl,HI,HF....). Grupta yukaridan asagiya inildikçe asitlik özelligi artar.
3. Atom numaralari soygazlardan bir ek******.
4. Grupta yukaridan asagiya inildikçe atom no ve atom yariçapi artar, elektron alma özelligi (elektron ilgisi) azalir.
5. P.cetvelde elektron alma ilgisi en fazla olan (elektronegatifligi en fazla) element flor oldugundan flor en iyi yükseltgendir.
6. 2 atomlu moleküller halinde bulunurlar. Oda sartlarinda F2, Cl2 gaz , Br2 sivi I2 ve At2 katidir.
ÖSYM sinavinda 1A , 7A ve 8A grubunun özellikleri sorulmaktadir.
8A GRUBU (SOYGAZLAR) (He, Ne, Ar, Kr, Xe Rn)
Bu gruba ait olan elementler kararli olup kimyasal tepkimeye girmezler.
ELEMENTLERIN PERIYODIK CETVELDEKI YERI
Yeri belirlenecek elementin elektron dagilimi yapilir. Degerlik elektron sayisi grubunu, en yüksek enerji düzeyi de periyodunu gösterir. Son orbital S yada P ile bitiyorsa A, d ile bitiyorsa B grubu elementidir.
Örnek :
Atom numarasi 15 olan elementin periyodik cetveldeki yeri neresidir ?
2+3=5 5A
15X= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
3. periyot
Örnek :
19X, 13Y, 23Z elementlerinin periyodik cetveldeki yerlerini belirleyiniz ?
19X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 : 4.periyot 1A grubu
13Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 : 3.periyot 3A grubu
23Z: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 : 4.periyot B grubu
BAZI ÖZELLIKLERIN PERIYODIK CETVELDEKI DEGISIMI
1. ATOM NUMARASI
Periyotlarda soldan saga, gruplarda yukaridan asagiya inildikçe atom numarasi artar.
2. ATOM YARIÇAPI (Atom hacmi)
Atom yariçapi atomun büyüklügünün ölçüsüdür. Bu bakimdan yörünge sayisyila dogru orantilidir. Yörünge sayilari esitse, atom numrasi küçük olanin (çekirdekteki çekim kuvveti az oldugundan) yariçapi daha büyüktür.
Bu bakimdan gruplarda yukaridan asagiya inildikçe atoma yeni yörüngeler eklendiginden atom çapi artmakta, soldan saga dogru yeni yörünge eklenmediginden atom çapi azalmaktadir.
3. IYONLASMA ENERJISI
Iyonlasma enerjisi atom çapi ile ters orantilidir. Soldan saga dogru çap azaldigindan iyonlasma enerjisi artmakta, yukarydan asagiya dogru çap arttigindan iyonlasþma enerjisi azalmaktadir.
4. ELEKTRON ALMA VE VERME ÖZELLIGI
Gruplarda yukarydan asagiya inildikçe elektron verme özelligi artar, periyotlarda soldan saga gidildikçe azalir. Yörünge sayilari esit olanlardan, degerlik elektron sayisi az olan daha kolay elektron verir.
Bir elementin metalik özelligi elektron verme egilimiyle ölçülür.
Bir elementin ametalik özelligide elektron alma egilimiyle ölçülür
Gazlar
Hazırlık Çalışmaları
1. Bir aerosol tüpünün ateşe atılması çok tehlikelidir. Deniz seviyesinde aldığınız patates cipsi paketi, dağda patlayacak gibi şişer. Şişirilmiş bir balona iğne batırıldığında patlar. Nedenlerini açıklayınız.
2. Bir gazı, örneğin havayı sıvılaştırmanın iki yolu vardır. Bunları araştırınız.
3. Cildimize sıcaklığı 100 oC olan sıvı veya sıcaklığı 100 oC olan su buharı değse buhar daha çok yakar. Nedenini açıklayınız.
4. Kar ve yağmur yağarken hava biraz ısınır.Bunun nedeni araştırınız.
5. Gaz basıncını ölçmede kullanılan standart yöntem, gazın ittiği bir cıva sütununun yüksekliğinin ölçülmesidir. Düşük basınçları ölçmek için cıva yerine su veya alkollü manometreler kullanılır. Bunun nedenini araştırınız.
Giriş
Bundan önceki bölümde, maddelerin genel olarak iyonik ya da moleküler yapılı olduğunu görmüştük. İyonik bileşiklerin tümü, oda koşullarında katı haldedir. Moleküler maddelerin bir kısmı oda cıklığında ve 1 atmosfer basınçta gaz halindedir. Elementlerden H2, N2, O2, F2, Cl2 ve soygazlar - He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn – gazdır(1.1 Şekil). Gaz halindeki önemli bileşikler ve özellikleri 1.1 Şekilde gösterilmiştir. Elementlerden Cl2(g) yeşilimsi sarı; Br2 (g) kahverengimsi kırmızı; I2 (g) mor renklidir. H2(g), O2(g), N2(g) gibi diğer elementel gazlar renksizdir.
25 oC ve 1 atm'de gaz fazında bulunan elementler. Soygazlar 8A grubu elementleri bir atomlu; diğerleri iki atomludur. Ozon gazı ise üç atomlu moleküllerden(O3) oluşur .
1.1 Tablo Gaz Halindeki Bazı Önemli Bileşikler
Formülü Adı Özellikleri
HCN Hidrojen siyanür Çok zehirli, kokulu
HCl Hidrojen klorür Zehirli, kokulu
H2S Hidrojen sülfür Çok zehirli, çürük yumurta kokulu
CO Karbon monoksit Zehirli, renksiz, kokusuz, yanıcı
CO2 Karbon dioksit Renksiz, kokusuz
CH4 Metan Renksiz, kokusuz, yanıcı
N2O Nitröz oksit
(diazot monoksit) Renksiz, tatlı kokulu,
“güldürücü gaz“
NO2 Azot dioksit Kahverengi, pis kokulu
SO2 Kükürt dioksit Renksiz, pis kokulu
Gaz terimi genelde, maddenin ısı aldığında sıvı halden sonra dönüştüğü fiziksel hali anlatmak üzere kullanılır. Bunu daha iyi anlamak için "buhar" ve "gaz" terimlerini ayırmalıyız. Çoğu kez anlamdaş sanılan bu terimlerin ayırımı, gazları kavramada çok önemli bir temeldir.
Gaz, bulunduğu kabı tümüyle doldurabilen ve sıkıştırmakla hacmi çok büyük oranda küçültülebilen akışkanların genel adıdır (Akışkan, sıvıları ve gazları niteleyen bir genellemedir). Buhar, kendi sıvısı (ya da katısı) ile bağlantısı kesilmemiş olan gaz durumudur. Normal koşullarda sıvı ya da katı olan maddelerin "buhar"ından, çok daha düşük sıcaklıklarda buharlaşmış ya da kaynamış olan maddelerin de "gaz"ından söz ederiz. Su buharı, alkol buharı, metal buharı; hidrojen gazı, oksijen gazı, soy gazlar dememizin nedeni böyle açıklanabilir.Gazları yalnızca soğutmakla ya da yalnızca sıkıştırmakla sıvılaştırmak zordur.Gazlar soğutulurken sıkıştırılarak sıvılaştırılabilir; oysa buharın sıvılaştırılması için soğutulması yeterlidir.
Saf bir sıvının buhar basıncı, sıvı miktarından ve kap hacminden bağımsızdır. Yalnız sıcaklıkla değişir. Yani sıcaklık aynı kaldığı sürece, kap hacminin ya da sıvı miktarının değişmesi, o sıvıyla bağlantılı buhar basıncını değiştirmez. Oysa gazların basıncı, sıcaklığa
olduğu gibi kap hacminin değişmesine karşı da son derece duyarlıdır.
Bu gerçek şunu gösteriyor: Bir maddeye "gaz" diyebilmek için onun sıvısı ya da katısı ile bağlantısı olmamalıdır. Bu da sıcaklığın yüksek, kap hacminin de büyük olmasını gerektirir. Çünkü ancak bu koşullarda moleküller arası çekim zayıflar ve moleküller gelişigüzel, düzensiz hareketler yapabilir.
BİR MOL GAZIN KAPLADIĞI HACİM
Bir maddenin katı, sıvı ve gaz hallerinde hacimlerinin farklı olduğunu biliriz. Şimdi bunu, azot elementi üzerinde daha yakından inceleyelim.
Azot (nitrojen) katı, sıvı ve gaz halinde iki atomlu moleküllerden (N2) oluşur. Molekül kütlesi 28 akb dir; 1 mol N2 (6.02x1023 N2 molekülü) 28 gramdır. Azot, -210 oC un altında katı haldedir ve yoğunluğu mililitre (mL) başına 1.03 gramdır. Buna göre katı haldeki azotun molak hacmi (yani bir molünün hacmi)
= 27.2 mL/mol dür.
Başka deyişle 1 mol katı azotun hacmi 0.0272 L dir.
Katı haldeki azot, -210 oC’ ta erir ve sıvı hale geçer. Sıvı azotun da yoğunluğu mililitre başına 0.81 gramdır. Buna göre sıvı haldeki bir mol azotun hacmi:
= 34.6 mL/mol dür.
Başka deyişle 1 mol sıvı azotun hacmi 0.0346 L dir.
Sıcaklık, -196 oC ye yükseltilirse sıvı azot kaynar. Gaz haline geçmiş olan azotun yoğunluğu kabın hacmine ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. Şimdi azot gazı ile dolu kabın hacminin, 0 oC taki bir buz banyosuna konulduğunda gaz basıncını 1 atmosfere eşitleyecek şekilde değiştiğini düşünelim. Bu koşullarda azot gazının yoğunluğu 0.00125 g/mL dir. Demek ki 0 oC ve 1 atm basınçtaki molar hacmi
= 22.4 x 103 mL/mol dür.
molar kütle = molar hacim x yoğunluk
= x
Başka deyişle 1 mol azot gazının 0 oC ve 1 atm deki hacmi 22.4 L dir. Görüldüğü gibi 1 mol N2 gazının hacmi, 1 mol N2 katısının hacminin yaklaşık 1000 katıdır. Eğer bir tek molekülün büyüklüğünün katı, sıvı ve gaz hallerinde aynı kaldığı düşünülürse, gaz halinde moleküllerin birbirinden uzaklaşmış olmaları gerektiği açıktır. Gaz molekülleri arasındaki uzaklık, katı haldekinin 1000 katı dolayındadır. Azot için yapılan deney sonuçları başka gazlar için de bize ışık tutar.
0 oC sıcaklık ve 1 atmosfer basınç koşullarına "normal koşullar" denir. Bu koşullarda 32 g oksijen gazı (1 mol O2 molekülü) de 22.4 L hacim kaplar; 2 g hidrojen gazı (1 mol H2 molekülü) de 22.4 L hacim kaplar.
0 oC sıcaklıkta ve 1 atmosfer basınçta 1 mol gaz 22.4 L hacim kaplar. Başka deyişle 0 oC ’ta 1 mol gazın basınç-hacim çarpımı
(P x V), 22.4 dür.
PxV = 22.4 (0 oC ‘ta)
Sıcaklığı değiştirsek, benzer bir genellemeye varabilir miyiz? Deneyler buna da olumlu yanıt veriyor. 3.2 Tablo da 17 amonyak (1 mol NH3 molekülü) gazı için değişen basınç, hacim ve (PxV) değerleri veriliyor. Gerçi ölçmelerden ve başka etkenlerden ileri gelen sapmalar ve benzersizlikler var; ama P x V = sabit düzenliliği açıkça görülüyor.
25 oC sıcaklık ve 1 atmosfer basınç koşullarına "oda koşulları" denir. Oda koşullarında 17 g NH3 gazı ya da 32 g oksijen gazı 24.5 L hacim kaplar (1.2 Tablo).
25 oC ve 1 atm basınçta 1 mol gaz 24.5 L hacim kaplar. Başka deyişle 25 oC ta 1 mol gazın basıncı ile hacminin çarpımı (P x V), 24.5 atmosfer x litre'dir.
25 oC de
PxV = 24.5
1 mol karbon dioksitin hacminin nasıl belerlendiğini 1.1 Deneyde inceleyeceğiz.
1.1 ÖRNEK
0.6 g hidrojen gazı,0.1 mol helyum gazı ve 0.2 mol C atomu içeren etan (C2H6) gazının 0 oC ve
1 atm basınçta( normal koşullarda) kaç litre hacim kaplar?
Çözüm
Gazların toplam mol sayılarını bulmalıyız:
Hidrojen gazının mol sayısı= 0.6 g/ 2 g/mol = 0.3 mol H2
Helyum gazının mol sayısı =0.1 mol He
0.2 mol C atomu içeren etan gazı= 0.1 mol C2H6
Gazların toplam mol sayısı= 0.3+0.1+0.1= 0.5 mol.Normal koşullarda 1 mol gaz 22.4 L hacim kapladığından,0.5 mol gaz 11.2 L hacim kaplar.
1.2 KİNETİK TEORİ
İdeal gazların basınç-hacim ilişkileri,sıcaklıkla bısınç ve hacimdeki değişmeler,ideal gazların kinetik kuramıyla açıklanmıştır.Gazların davranışları, maddenin tanecikli yapıda olduğunun en açık delillerini oluşturur. Acaba sabit basınçta ısıtılan bir gaz niçin genişler? Sabit hacimde ısıtılan gazın basıncı niçin artar? Gazların böylesi fiziksel davranışları, gaz kabı içinde sürekli uçuşan moleküller modeliyle açıklanabilir. Bu modele kinetik-moleküler kuram denir. Einstein'in "mekanikçi görünüşün etkisiyle sağlanmış en büyük başarılardan biridir" dediği kinetik-moleküler kuram ideal gazların davranışını başarıyla açıklar. Bu kuram aşağıdaki gibi özetlenebilir:
1. Gazlar, herbiri hızlı ve sürekli hareket halinde olan çok sayıda molekül içerir (1.2 Şekil). "Molekül" sözcüğü, genel olarak bağımsızca gezinen gaz taneciklerini anlatır. Bazı gazların taneciği moleküldür; ancak soy gazlarda bu tanecik, atomdur.
2. Gaz moleküllerinin net hacimleri, bulundukları kap hacmi içinde önemsenmeyecek düzeydedir.
3. Gaz molekülleri arasındaki çekme ve itme kuvvetleri, önemsenmeyecek kadar zayıftır.
4. Moleküller, hareketleri sırasında birbirleriyle ve kap çeperiyle çarpışır. Bu çarpışmalar sırasında enerji transferleri olsa da sıcaklık sabitken molekül başına düşen ortalama kinetik enerji sabit kalır. Başka deyişle gaz moleküllerinin çarpışmaları, iki futbol topunun çarpışması gibi esnek çarpışmadır.
5. Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır. Gazın sıcaklığı arttıkça ortalama kinetik enerji de artar.
Kinetik kuram ışığında, sabit sıcaklıkta basınç-hacim değişmelerini, sıcaklığa bağlı olan basınç ve hacim değişmelerini kolayca yorumlayabiliriz. Hacmi (V) sabit tutulan bir gaz kabında basıncı artırmak için ne yapmalıyız? Basınç, gaz moleküllerinin kap çeperine vuruşunun bir belirtisidir. Öyleyse V hacimli kaba gaz eklersek, yani birim hacme düşen molekül sayısını artırırsak basınç artar. Çünkü bu sırada birim yüzeye çarpma sayısı artar. Öte yandan sabit hacimli kapta gaz miktarı aynı tutularak da basınç artırılabilir. Bunun için sıcaklığı artırmalıyız. Sıcaklık artışı, moleküllerin hızını artırır. Molekül hızının artması da birim yüzeye, birim zamanda çarpma sayısını ve dolayısıyla basıncı artırır.
Gaz halindeki maddelerin davranışlarını, birisi ya da hepsi değişebilen dört değişkenle açıklarız:
Sıcaklık, T Basınç, P
Hacim, V Mol sayısı, n
Gazların Kinetik Kuramı, gazların yasalarını başarıyla açıklamıştır.
Moleküllerin kinetik enerjilerini belirtmede iki bağıntı kullanırız. Birisi Newton bağıntısıdır. Belli bir sıcaklıkta molekül kütlesi, M; molekül hızı, u olan bir molekülün kinetik enerjisi (Ek)
Ek = Mu2
Diğer bağıntı ise kinetik enerjinin sıcaklığa bağlı tanımını verir. Aynı sıcaklıkta olan gazların cinsi ne olursa olsun moleküllerin ortalama kinetik enerjileri eşittir. Sıcaklık arttıkça belirli bir enerji barajını aşan molekül yüzdesi de artar. Kinetik kuram ışığında türetilen ve bir molekülün kinetik enerjisini sıcaklığa bağlı olarak veren bağıntı şöyledir:
Ek = kT
Bu bağıntıda T, mutlak sıcaklık (t oC + 273); k ise Boltzmann sabiti diye anılan bir sabittir.
Şimdi belli bir gaz (örneğin oksijen gazı, O2) için bir bağıntıyı eşitleyelim:
Mu2 = kT
Belli bir gaz için (örneğin O2 için) molekül kütlesi (M) sabit bir değerdir. Buna ek olarak , ve k da sabit sayılar olduğuna göre verilen bir gaz için u2, T ile doğru orantılıdır:
(u2  T ya da u  oT)
T1 sıcaklığındaki molekül hızı u1; T2 sıcaklığındaki hız u2 ile simgelenirse
= sonucu çıkarılabilir.
Bir gazın moleküllerinin ortalama hızı, mutlak sıcaklığın
karekökü ile doğru orantılı olarak değişir.
1.2 ÖRNEK
Bir gazın sıcaklığı 27 oC’ tan 327 oC'a çıkarılıyor. Moleküllerin ortalama hızı kaç katına çıkar?
Çözüm
27 oC deki hıza u1 diyelim, T1 = 27 oC + 273 = 300 K
327 oC deki hıza u2 diyelim, T= 327 oC + 273 = 600 K
= = =
Demek sıcaklık 300 K (27 oC) den 600 K (327 oC) e çıkarken molekül hızı da yaklaşık 1.4 katına çıkar(2’nin karekökü).
1.3 YAYILMA HIZI
Graham Yasası. Gazların Yayılma (difüzyon) Hızları
Gaz molekülleri, yüksek hızda hareket eder. Moleküllerin hızı gazın cinsine ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. 1830 da Thomas Graham, gazların yayılma hızlarının molekül kütlesinin kare kökü ile ters orantılı olduğunu buldu. Yani molekül kütlesi küçük olan gazların yayılma hızı büyüktü. Farklı iki gazın yayılma hızları oranı aşağıdaki bağıntıya uyuyordu:
=
Graham yasası şöyle der:
Aynı sıcaklık ve basınça bulunan gaz moleküllerinin yayılma
Hızları,molekül kütlelerinin kare köküyle ters orantılıdır.
Aynı koşullardaki iki farklı gazın hız ilişkisi kinetik kuramın bir ilkesinden türetilebilir. Kinetik kurama göre, aynı sıcaklıktaki gazların türü ne olursa olsun moleküllerin ortalama kinetik enerjisi eşittir.
H2 için Ek = MA u2 A
CO2 için Ek = MB u2 B yazabiliriz.
Bunların eşit mol sayılarını kıyaslamak, birer moleküllerini de kıyaslamak olacaktır. MA, H2 nin molekül kütlesini, MB de CO2 nin molekül kütlesini gösteriyor. Aynı sıcaklıkta kinetik enerjiler eşit olduğu için,
MA u2 A = MB u2 B
yazabiliriz. İşte bu eşitlik düzenlenince Graham'ın vardığı sonucu elde ederiz.
=
Graham yayılma denklemi, yoğunluk ilişkisine de kolayca uyarlanabilir. Gaz yoğunlukları, aynı sıcaklık ve basınçta karşılaştırılabilir.
= =
eşitliği elde edilir.
1.3 ÖRNEK
Hidrojen molekülleri (H2), aynı koşullarda pentan (C5H12) moleküllerine göre kaç kat hızlı yayılır? (H2: 2 g/mol; C5H12: 72 g/mol)
Çözüm
Yayılma (difuzyon) hızı, aynı koşullardaki gazlarda molekül kütlesi ile ters orantılıdır. Molekül kütlesi küçük olduğu için H2 moleküllerinin yayılma hızı daha büyüktür.
= = =
Buna göre H2 molekülleri 6 birim yol aldığında C5H12 molekülleri ancak 1 birim yol alabilir.
1.4 ÖRNEK
Helyum (He) atomları, aynı koşullarda
(a) CH4(g); (b) SO2(g); (c) HBr(g) moleküllerine göre kaç kat hızla yayılır?
(H:1; He:4; C:12; O:16; S:32; Br:80)
Yanıt
(a) 2; (b) 4; (c) 9/2
1.5 ÖRNEK
Uzunlukları eşit olan iki borudan birine CH4(g) diğerine SO2(g) sevk ediliyor. Gazlar, aynı koşullardadır. CH4 gazı borunun diğer ucuna 60 saniyede ulaştığına göre SO2 gazı kaç saniyede ulaşır? (CH4; 16 g/mol; SO2 64 g/mol)
Çözüm
Burada gazların aynı yolu alacağına dikkat ediniz. Molekül hızları ile molekül
kütleleri arasındaki bağıntıda hız = ilişkisini koyarsak;
= = = ve = = den
= 120 s bulunur.
1.4 GAZ BASINCI VE ÖLÇÜLMESİGazların ölçülebilen özellikleri sıcaklık, hacim ve basınçtır. Basınç, birim yüzeye dik olarak etkiyen kuvvet olarak tanımlanır:
basınç =
Bildiğiniz gibi hava, bir gaz karışımıdır. Hacimce %78.08 azot, %20.95 oksijen, %0.93 argon ve %0.03 karbon dioksit içerir. Hava, Dünya yüzeyine bir basınç uygular.
Atmosferin dünyanın her kilometre karesine düşen kütlesi 5 x 1018 kg, her metrekaresine düşen de 104 kg dır. Atmosfer basıncını ilk kez 1643'de İtalyan fizikçi Evangelista Torricelli ("Toriçelli" 1608-1647) ölçmeyi başarmıştır. Atmosfer (hava) basıncını ölçmede kullanılan aygıtlara barometre denir. Bir ucu kapalı uzun bir boruya cıva doldurup sonra bunu bir cıva çanağına daldırarak bir barometre yapabiliriz. Borudaki cıvanın dibe doğru yaptığı basınç, hava basıncına eşit olana dek borudaki cıvanın bir kısmı çanağa akacaktır. Sonuçta oluşan cıva sütununun yüksekliği (h), hava
basıncını gösterecektir. Cıva sütunu üzerinde az miktarda cıva buharı bulunur; ama onun basıncı önemsenmeyecek derecede düşüktür (1.6 Şekil).
Havanın basıncı, sıcaklığa, bulunulan yüksekliğe bağlı olarak günden güne değişir. Ancak hava basıncı deniz seviyesinde 760 mmHg (1 atm) dolayında seyreder. Ölçmelerde birliği sağlamak ve karşılaştırmalar yapabilmek için standart basınç olarak, 760 mmHg sütunu seçilmiştir.
(Standart atmosfer basıncı 760 mmHg = 1 atm dir.)
Herhangi bir gaz örneğinin basıncı da ilke olarak barometreye benzeyen aygıtlarla ölçülür. Bu aygıtlara manometre denir. 1.7 Şekilde kapalı uçlu ve açık uçlu manometre tipleri gösteriliyor.
Kapalı uçlu (1.7 a şekli) manometrede cıva sütununun aşağı doğru yaptığı basınç, gaz basıncı ile dengelenmiştir. Gazın basıncı = h1 dir.
Açık uçlu manometrelerde (1.7 b ve c şekilleri) sağdaki cıva sütunu üzerinde atmosfer basıncı etkilidir. 1.7 (b) şeklinde gaz basıncı = h2 + atmosfer basıncı, 1.7 (c) şeklinde ise gaz basıncı + h3 = atmosfer basıncıdır.
1.6 ÖRNEK
Cıvanın yoğunluğu 13.6 g/mL, suyunki 1 g/mL olduğuna göre cıva yerine su kullanılsaydı,
(a) Standart atmosfer basıncı kaç mm H2O olurdu?
(b) 3.7 Şekildeki (b) manometresinde h2 = 136 mm H2O olduğunda ve atmosfer basıncı 730 mm Hg olduğuna göre gaz basıncı kaç mm Hg olurdu?
Çözüm
Cıva yerine su kullanılsa kütleler eşit, ama kolon uzunluğu farklı olacaktır. 13.6 g cıva (1 mL), 13.6 g su (13.6 mL).
(a) Standart atmosfer basıncı 760 mmHg dır.
Cıva 1 mL iken, su 13.6 kat olduğu için
760 x 13.6 = 103400 mm = 10.34 m
(b) Hatırlanacağı gibi cıva, suya göre 13.6 kat yoğundur. Buna göre 136 mm H2O ile 10 mm Hg aynı basıncı gösterir. Yani h2 = 10 mm Hg dir.
Manometrede Pgaz = h2 + Patm olduğundan Pgaz = 10 + 730 = 740 mm Hg olur.
1.7 ÖRNEK
Bir kaptaki gaz basıncını hangi yollarla artırabiliriz?
Çözüm
Basınç, kap çeperinin birim yüzeyine birim zamanda moleküllerin çarpmasının bir göstergesidir. Basıncı artırmak için;
* Kap hacmi ve sıcaklık sabitken kaba aynı ya da farklı gaz (tepkimeye girmeyen) eklemek
* Kap hacmi sabitken kabı ısıtmak (sıcaklığı yükseltmek)
* Sıcaklık ve gaz miktarı sabitken kabı sıkıştırmak (kap hacmini küçültmek) işlemleri uygun olur.
Boyle Yasası. P - V Bağıntısı
Bu değişkenler arasındaki ilk ilişki, 162 de Robert Boyle (1627 - 1691) tarafından denel olarak bulundu. Boyle yasası denen bu yasa şöyle der:
Sabit sıcaklıkta miktarı değişmeyen bir gazın hacmi, basıncı ile ters orantılı olarak değişir.
Belirli bir gazın değişen basınçlara bağlı olarak değişen hacimler alması, Boyle'un ilginç bir buluşudur. Deneylerinde 1.8 şekildeki gibi J-şeklinde tüpler kullanmış, onlara cıva ekleyerek değişen gaz hacimlerini ölçmüştür.
Boyle yasasına göre sıcaklığı sabit tutulan bir gazın hacmi yarıya inecek şekilde sıkıştırılırsa basıncı iki katına çıkar. Başka deyişle miktarı ve sıcaklığı sabit tutulan bir gazın değişen hacmi ile değişen basıncının çarpımları sabittir.
Miktarı ve sıcaklığı sabit tutulan bir gazda basınç x hacim değeri sabittir: PV = sabit = a. Bu durum 1.8 Şekil (a) daki grafikte gösteriliyor. Boyle bağıntıları V = a/P ya da P = a/V biçiminde de yazılabilir.
Bir miktar gazın aynı sıcaklıktaki farklı basınç ve hacim değerleri için P1 . V1 = P2 . V2 yazılabilir.
1.8 ÖRNEK
Şekildeki manometre sisteminde aynı sıcaklıkta oksijen gazı bulunuyor. Buna göre sıcaklık sabit tutularak M musluğu açıldığında açık uçlu manometrede cıva düzeyi farkı kaç mm Hg olur?
Çözüm
M musluğu açıldığında sistemin hacmi 3L olur. 1L hacimli kaptaki O2 nin basıncı 600 mmHg dir, musluk açılınca basınç, üçte birine inecek, 200 mmHg olacaktır.
2 L lik kaptaki O2 nin basıncı Pgaz + 160 = 760 mm den Pgaz = 600 mm Hg dir. P1V1 = P2V2 bağıntısına göre 600 x 2 = P2 x 3 den P2 = 400 mm Hg bulunur. Son basınç, 200 + 400 = 600 mm Hg dir. Cıva düzeyi aynı kalır.
1.9 ÖRNEK
Şekildeki sistemde aynı sıcaklıktaki gazların, musluklar kapalı iken basınçları veriliyor.
(a) He(g) ile SO2(g) arasındaki musluk açılsa sistemin toplam basıncı kaç atm olur? SO2(g) nin kısmî basıncı kaç atm olur?
(b) Gaz kaplarını birleştiren üç musluk da açılsa sistemin basıncı kaç atm olur?
Çözüm
(a) İki gaz kabı birbirine açılınca, homojen gaz karışımı oluşur ve bu durumda Pson x Vson = P1 x V1 bağıntısından yararlanılabilir. Ama önce soruyu düşünce gücüyle çözmeyi deneyelim. He ve SO2 gazları arasındaki musluk açılınca son hacim 5L olur. İki gazın basıncı da azalır. Helyumun hacmi beş katına çıktığı için basıncı beşte birine iner. Kükürt dioksidin hacmi 4L den 5L ye çıktığı için basıncı beşte dördüne iner. Bu düşünceye göre PHe = 1 atm, PSO2 = 1.25 atm ve Pson = 2.25 atm olur.
(b) Kaplar arasındaki üç muslukta açılınca,
Pson x Vson = P1 x V1 + P2 xV2+ P3 x V3 olur.
Vson = V1 + V2 + V3 tür.
Pson (1 + 4 + 5) = (5 x 1) + (5 x 4) + (8 x 5) = 65 ve Pson = 6.5 atm bulunur.
1.10 ÖRNEK
hacmi 3 L olan bir kapta basıncı 4 atm olan bir ideal gaz bulunuyor. Bu kaptan alınan bir miktar gaz 1L hacimli bir kapta 3 atm basınç gösteriyor.
İlk kapta kalan gazın basıncı kaç atm dir?
Çözüm
Başlangıçta gazın basınç - hacim çarpımı, P x V = 3 x 4 = 12 dir. Alınan örneğin, 1 x 3 = 3; kalan gazınki de 3 x P dir. Başlangıçtaki basınç _ hacim çarpımı, ayrılan ve kalan kısımların basınç - hacim çarpımlarının toplamına eşittir: 12 = 3 + (3xP) den P = 3 atm bulunur.Çözüme, ayrılan gazın P x V çarpımından da yaklaşılabilir. Ayrılan 1 L lik gaz 3L hacimdeyken 1 atm basınç yapmaktadır. Bu ayrılınca 4 - 1 = 3 atm kalır.
1.11 ÖRNEK
Hacmi bilinmeyen bir balonda basıncı 800 mmHg olan bir ideal gaz bulunuyor. Bu balondan alınan 5 cm3 gaz örneği 1 atm basınç gösterirken kalan gazın basıncı da 600 mmHg ye iniyor.
Ölçümler aynı sıcaklıkta olduğuna göre ilk balonun hacmi kaç cm3 tür.
Çözüm
İlk balonun hacmi V cm3 olsun. Bu balondan 5 cm3 gaz alındığında kalan gazın hacmi (V-5) değil, V cm3tür. Gazlar, konuldukları kabı tümüyle doldurur. İlk durumdaki basınç ve hacim çarpımı; alınan ve kalan gazların basınç ve hacim çarpımlarının toplamına eşit olur. Bunun için 800 x V = 5 x 760 + 600 x V yazılabilir. Buradan V = 19 cm3 bulunur.
Dalton'un Kısmî Basınçlar Yasası
Sabit sıcaklık ve hacimde gazın mol sayısı ile basıncı doğru orantılı olarak değişir:
P  n
Bu sonuç, birbiriyle tepkimeye girmeyen iki ya da daha çok değişken gaz karışımına da uyarlanabilir. Bir kaptaki gaz karışımının toplam basıncı bileşenlerinin basınçları toplamına eşittir. İlk olarak John Dalton tarafından bulunmuş olan kısmî basınçlar yasası şöyle der:
Bir gaz karışımının toplam basıncı, karışanların kısmî basınçları toplamına eşittir.
Kısmî basınç ne demektir? Kısmî basınç, bir gaz karışımında karışanların payına düşen basınçtır. Bir kaptaki gaz karışımında bir gazın kısmî basıncı, o gazın kaba tek başına konmasıyla göstereceği basınçtır.
A, B ... gazlarının karışımı için, Ptoplam = PA + PB + ... yazılabilir (1.11 Şekil).
Gaz karışımında her gaz aynı sıcaklıkta aynı hacmi kapladığı için kısmî basınçlar, mol sayıları ile doğru orantılı olur.
PA  nA; PB  nB ve PC  nC dir.
Hacim ve sıcaklık eşit olduğundan
PA = nA ( ), PB = nB ( ), PC = nC ( ), vb...
( ) oranı sabit olduğu için
= ; = ; = yazılabilir.
1.12 ÖRNEK
1 g H2 ve 6 g He gazı belli bir sıcaklıkta bir kapta toplam 4 atm basınç yapıyor. Her gazın kısmi basıncını hesaplayınız. (H: 1; He: 4)
Çözüm
Önce gazların mol sayılarını bulalım.
H2 nin mol sayısı = 1 g H2 x = 0.5 mol H2
He un mol sayısı = 6 g He x = 1.5 mol He
Toplam mol sayısı = 0.5 mol H2 + 1.5 mol He = 2 mol
2 mol gaz 4 atm
0,5 mol H2 x = ?
H2nin kısmî basıncı = 1 atm
He nin kısmî basıncı = 4 atm - 1 atm = 3 atm.
1.13 ÖRNEK
50 g CH4 (g) ve 50 g SO2 ( g) den oluşan bir gaz karışımının toplam basıncı 300 mmHgdir. Buna göre CH4 ün kısmî basıncı kaç mm Hg dir? (CH4 : 16 g/mol; SO2 : 64 g/mol)
Yanıt
240 mm Hg
Gazların Su Üzerinde Toplanması
Dalton’un kısmi basınçlar yasası,su üzerinde toplanmış gazların basınçlarının hesaplanmasında da kullanılır. 1.12 Şekildeki düzenek örneğin çinko (Zn) üzerine hidroklorik asit çözeltisi eklenmesiyle oluşan hidrojen gazının su üzerinde toplanmasını gösteriyor. Gaz toplama tüpüne giren gaz tüpteki suyu aşağıya doğru iter. Gaz miktarı arttıkça su düzeyi alçalır. Gaz toplama tüpündeki su düzeyi alt kaptaki su düzeyi ile eşitlendiğinde gaz basıncı hava basıncına eşitlenmiştir.Tüpteki basınç, gazın ve su buharının kısmi basınçları toplamına eşittir.
Gazın basıncı,barometre basıncından deneme yapılan sıcaklıktaki suyun buhar basıncı çıkarılarak bulunur.
Su, sıvı olarak bulunduğu her sıcaklıkta buharlaşır. Her sıcaklık için sabit olan bir buhar basıncı vardır. Örneğin 0 oC’ta suyun buhar basıncı 4 mmHg,25 oC’ta 23.8 mmHg ve 100 oC’ta 760 mmHg’dir.Suyun buhar basıncı,su miktarına,su yüzeyinin büyüklüğüne ya da kabın şekline bağlı değildir;sıcaklığa ve suyun saf olup olmamasına bağlıdır.
1.14 ÖRNEK
Pistonlu bir kaptaki su üzerinde kısmi basıncı 200 mmHg olan oksijen gazı toplanmıştır. Aynı sıcaklıkta gaz hacmi yarıya inecek şekilde piston aşağıya doğru itiliyor. Verilen sıcaklıkta suyun buhar basıncının 40 mmHg olduğu ve gazın suda çözünmediği varsayılıyor. Buna göre son toplam basınç kaç mmHg olur?
Çözüm
Gaz hacmi yarıya indiği için oksijen gazının kısmi basıncı iki katına çıkacak ve 400 mmHg olacak;ama suyun buhar basıncı aynı kalacaktır.Buna göre son toplam basınç 440 mmHg olur.
1.15 ÖRNEK
Belli bir sıcaklıkta su üzerinde 1 g H2 (g) ve 4 g CH4 (g) toplanmıştır. PCH4 =100 mmHg’dir.
Aynı sıcaklıkta gaz ve su buharı bulunan hacim iki katına çıkacak şekilde piston yukarı çekiliyor.
1.5 GAZ HACMİNİN SICAKLIĞA BAĞLILIĞI
Charles Yasası
Gazların hacminin sıcaklıkla değişimi, ilk olarak 1787'de Fransız fizikçi Jacques Charles ("Jak Şarl") (1746-1823) tarafından açıklandı. Charles, miktarı ve basıncı sabit tutulan bir gazın hacminin sıcaklıkla doğrusal olarak değiştiğini buldu. Bu olaya ilişkin bazı tipik veriler 1.12 de gösterilmiştir. Denel verilere ait doğru, sıcaklığın düşmesine uyarlanarak hacim azaltılırsa en düşük sıcaklık noktası olarak -273.150C ye varılır. -2730C ye bağlı yeni bir sıcaklık ölçeği geliştirilerek -273 oC = 0 K denildi. Bu yeni ölçeğe Kelvin ölçeği, ;2730C ye de mutlak sıfır sıcaklığı denir. Bu sıcaklık ölçeğine bağlı olarak Charles yasası şöyle der:
Miktarı ve basıncı sabit tutulan bir gazın hacmi, mutlak sıcaklıkla doğru orantılı olarak değişir
Matematiksel olarak
V T ya da V = k T yazılabilir. n ve P sabitken
= bağıntısı türetilebilir.
Buna göre miktarı ve basıncı sabit tutulan bir gazın hacmi 100 K de 4L ise 200 K de 8 L olur.
1.16 ÖRNEK
-73 oC de hacmi 6L olan bir ideal gazın sıcaklığı aynı basınçta 127 oC ye çıkarılınca doğru orantılı olarak değişir.
V1 = 6 L V2 = ?
= ve = V2 = 12 L
1.17 ÖRNEK
Hacmi 100 L ve sıcaklığı 27 oC olan bir gazın hacmini sabit basınçta 200 L ye çıkarmak için sıcaklık kaç o C olmalıdır?
Çözüm
Verilen bilgileri belirtelim:
V1 = 100L T1 = 27 + 273 = 300K
V1 = 200L T2 = ?
= bağıntısına göre,
= den T2 = 600K bulunur.
Santigrat dereceyi (oC) bulmamız isteniyor. 600 - 273 = 327 oC
1.6 KİNETİK TEORİ VE AVOGADRO HİPOTEZİ
Kinetik kuram,moleküllerin sürekli hareketine ve çarpışmaların esnek çarpışma olmasına dayanır. Bu temeli güçlendiren çalışmayı,kimyaya molekül terimini kazandıran Avogadro yapmıştır.Gaz miktarı ile gaz hacmi arasındaki ilişkiler, Fransız bilimci Joseph Louis Gay-Lussac (1778 - 1850) ve İtalyan bilimci Amedeo Avogadro (1776 - 1856) tarafından geliştirildi. Gay-Lussac, en önemli çalışması olan sabit hacim oranları yasasını 1808'de açıkladı.
Aynı sıcaklık ve basınçtaki gazlar tepkimeye girerken basit,
tam sayılı hacim oranlarında birleşir.
Bu yasa, gazların ve daha genel olarak maddenin tanecikli yapıda olduğunu gösteriyordu.Avogadro “hacim oranları” ilişkisinin “molekül sayısı oranları”na bağlanabileceğini sezmişti.1.14 Şekile göre bir hacim azot gazı, aynı koşullarda bir hacim oksijen gazı ile birleşiyor e iki hacim azot monoksit gazı oluşturuyor. İki hacim hidrojen gazı, bir hacim oksijen gazı ile birleşip iki hacim su buharı verir. Bu deney sonuçları, Dalton atom kuramının ortaya atıldığı yıllarda elde edilmişti. Maddelerin atom içerdiği kesindi. Avogadro bir adım ileri gitti molekül kavramını ortaya attı. Gazlardaki "eşit hacim" ilişkisinin ancak "eşit molekül" ilişkisiyle olabileceğini kestirdi. Yani kinetik kuramı gazlara uyguladı ve kuramdaki "tanecik modeli"nin "molekül modeli" olabileceğini gösterdi.
Gay-Lussac'ın çalışmaları temelinde Avogadro, 1811'de ünlü öngörüsünü (hipotezini) ortaya attı:
Aynı sıcaklık ve basınçta olan gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül vardır.
Ortaya atıldığı yıllarda deneysel destekten yoksun olduğu için ancak hipotez olan bu gerçek, deneylerle doğrulandı ve yasa niteliğine kavuştu.
Avogadro yasası iki biçimde anlatılabilir:
1. Aynı sıcaklık ve basınçtaki gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül bulunur.
2. Farklı gazların aynı sıcaklık ve basınçtaki molekül sayıları eşitse hacimleri de eşittir.
Gay-Lussac yasası ışığında suyun oluşumu
2 hacim hidrojen gazı + 1 hacim oksijen gazı « 2 hacim su buharı olarak yazılabilir.
Avogadro yasası ışığında ise
2 molekül hidrojen + 1 molekül oksijen « 2 molekül su
2n molekül hidrojen + 1n molekül oksijen « 2n molekül su
2H2(g) + O2(g) « 2H2O (g)
olarak yazılır. (1.15 Şekil).
Benzer şekilde hidrojen ve klor gazlarından hidrojen klorür gazının oluşumu şöyle yazılabilir:
1 hacim hidrojen gazı + 1 hacim klor gazı « 2 hacim hidrojen klorür gazı
1 hidrojen molekülü + 1 klor molekülü « 2 hidrojen klorür molekülü
n hidrojen molekülü + n klor molekülü « 2n hidrojen klorür molekülü
H2(g) + Cl2(g) « 2HCl (g)
1.15 ÖRNEK
100 g CH4(g) nin 100L geldiği sıcaklık ve basınçta 100 g SO2 (g) kaç L hacim kaplar? (CH4: 16 g/mol; SO2: 64 g/mol).
Çözüm
Aynı sıcaklıkta ve basınçtaki gazlarda hacim oranları, mol sayısı oranlarına eşittir. (Avogadro yasası).
= = = = 25 L bulunur.
1.16 ÖRNEK
Sabit hacimli bir kapta, aynı sıcaklıkta 8.8 g CO2 (g) ile 9.2 g XO2 (g) aynı basıncı gösteriyor. X in atom kütlesi kaçtır?
(C: 12; O:16)
Çözüm
Gazların 4 öğesinden (P, V, n, T) üçü aynı olan iki gazda dördüncü öğe de aynıdır. Bu örnekte iki gazda, V, T ve P eşittir; öyleyse gazların mol sayıları (n) da eşittir.
CO2 nin mol sayısı = = 0.2 mol
XO2 nin molar kütlesini X + 32 olarak alırsak
0.2 mol XO2 = den X = 14 bulunur.
1.7 İDEAL GAZ DENKLEMİ
Bu eşitlik, üç gaz yasasının bileşiminden oluşur:
Boyle yasası: V  1/P (n ve T sabit)
Charles yasası: V  T (n ve P sabit)
Avogadro yasası: V  n (P ve T sabit)
V a¥ ya da ¥ = "sabit" bulunur. Bu orantı R sabitiyle yazılırsa PV = nRT sonucu elde edilir. Bu eşitliğe, ideal gaz eşitliği, R sabitine de ideal gaz sabiti denir. Gaz basıncı atmosfer, hacmi litre ve sıcaklık kelvin birimleriyle alınırsa R değeri 0.082 atm L/mol K olur.
R = ¥ = ¥¥¥¥¥¥ = 0.082 ¥¥
1.17 ÖRNEK
2 mol ideal gazın 4.1 L lik bir kapta 1270C deki basıncı kaç atmosferdir?
Çözüm
Verileri özetleyelim:
n = 2 mol
V = 4.1 L
T = 1270C + 273 = 400 K
P = ?
Bunları ideal gaz denkleminde yerine koyalım:
P = ¥¥¥ = ¥¥¥¥¥¥ = 16 atm
1.18 ÖRNEK
Azot gazı (N2) nın normal koşullardaki yoğunluğu kaç g/L dir? (N:14)
Çözüm
Normal koşullarda (0 oC ve 1 atm de) ideal her gazın molar hacmi 22.4 litredir. Azotg azı (N2 nın molar kütlesi 28 g/mol olduğuna göre:
NK deki yoğunluk = ¥¥¥¥¥¥ = 1.25 g/L bulunur.
1.19 ÖRNEK
8 g H2 (g) 5 atm basınç altında 227 oC de kaç L hacim kaplar (H:1)
Yanıt
32.8 L
1.1 DENEY
Bir Mol Gazın Kapladığı Hacim
Amaç
Bir mol CO2 gazının oda koşullarındaki hacminin ölçülmesi
Araçlar ve Gereçler
1.Eşit kollu terazi 7.Bunzen kıskacı 13. 10 g kalsiyum karbonat
2. Tartı takımı 8. Bunzen mesnedi 14. Derişik HCl
3.Lastik hortum 9. Dik açılı cam boru 15. Beherglas
4. Su 10. Termometre 16. Barometre
5. İki delikli lastik tıpa 11. Cam balon 17.Erlenmayer (250 mL)
6. Gaz ölçme tüpü (50 mL) 12. Bağlama parçası
Deneyin Yapılışı
1.Erlenmayere 10 g CaCO3 (veya mermer tozu) koyunuz.
2. 10 mL su içeren huniye 10 mL derişik HCl çözeltisi ekleyiniz.
3. 1.4 Şekildeki düzenekte görüldüğü gibi çift delikli lastik tıpanın bir deliğine huniye,diğerine dik açılı cam boruyu takınız. Dik açılı cam borunun diğer ucuna lastik hortumu ekleyiniz.
4. 50 mL’lik gaz ölçme tüpünü su ile doldurunuz.Ağzını parmağınızla kapatıp su dolu beherglasa daldırınız. Lastik hortumun ucuna kıvrık cam boruyu takarak,cam borunun ucunu gaz ölçme tüpünün içine yerleştiriniz.
5. Başlangıç sıcaklığını ve basıncını not ediniz.
6. Huninin musluğunu açarak HCl çözeltisinin yavaş yavaş akmasını sağlayınız.
7. HCl çözeltisinin tümü aktarıldıktan sonra bir dakika kadar bekleyip gaz ölçme tüpündeki gazın hacmini ölçünüz.
Deney Sonu Soruları
1. Su üzerinde toplanan gaz ,yalnızca karbon dioksit midir?
2. Deney sıcaklığında suyunu buhar basıncının kaç mmHg olduğunu öğretmeninizden öğreniniz.
3. 10 g CaCO3’ın ayırşması sonucu 0.1 mol CO2 gazı oluşabilir.
1.2 DENEY
Gazların Birbiri İçinde Yayılma Hızı
Amaç
Gazların yayılma hızlarının karşılaştırılması
Araçlar ve Gereçler
1.Derişik HCl çözeltisi 5. Bağlama parçası 9. Cetvel
2.Derişik NH3 çözeltisi 6. Saat veya kronometre 10. Pamuk
3.Bunzen mesnedi 7. Toplu iğne 11. Deliksiz lastik tıpa
4.Bunzen kıskacı 8. Uçları açık cam boru 12. Saat camı
Deneyin Yapılışı
1. 80 cm uzunluğundaki cam boruyu 1. 4 Resimdeki gibi yatay olarak bunzen kıskacına bağlayınız.
2. Deliksiz lastik tıpalara pamuk bulunan toplu iğneleri tutturunuz.
3. Lastik tıpalardaki pamuklardan birini saat camı üzerindeki amonyak çözeltisine (4-5 damla) diğerini yine saat camı üzerindeki hidroklorik asit çözeltisine (4-5 damla) değdirip bunları cam borunun iki ucuna takınız. İki uca takmanın aynı anda olmasına özen gösteriniz ve takma anını not ediniz.
4. Cam borunun içinde beyaz renkli dumanın oluştuğu anı ve noktayı not ediniz.
5. Beyaz dumanın oluştuğu noktanın iki uca olan uzaklığını özenle ölçünüz.
Deney Sonu Soruları
1. Moleküllerin belirli bir zamanda aldıkları yol bilindiğine göre amonyak ve hidrojen kolorür moleküllerinin hızlarını ayrı ayrı hesaplayınız.
2. Amonyak moleküllerinin ortalama hızı neden hidrojen klorürünkünden büyüktür?
3. Graham yayılma yasasından hesapladığınız sonuçla deney sonuçlarını karşılaştırınız.Sapmalara yol açan etkenler neler olabilir?
4. Gaz moleküllerinin hızları hangi etkenlerle değişir?
1.BÖLÜM GAZLAR: Konu Denetleme Soruları
1.1 Gazlar, sıvılar ve katılara göre neden daha çok sıkıştırılabilir? Açıklayınız.
1.2 Venüs'ün kütlesi Dünya'nın kütlesinin 0.82 katıdır; Venüs'teki atmosfer basıncı Dünya'daki basıncın 90 katıdır. Ayrıca Venüs atmosferinin yüzey sıcaklığı 700 K ve %96 sı CO2 dir. Buna göre Venüs yüzeyindeki basıncın daha büyük olmasını nasıl açıklarsınız?
1.3 Aşağıdaki çevirmeleri yapınız.
(a) 380 mmHg yi atmosfere
(b) Z atmosferi mmHg ye
1.4 1.5 şekildeki cıvalı barometrede cıva yerine yoğunluğu 6.8 g/cm3 olan bir sıvı kullanılsa 1 atm (76 cmHg) hava basıncına göre sıvı, kolonda kaç cm yükselirdi?
1.5 Bir kaptaki gaz basıncını artırmak için üç yol öneriniz. Bu önermelerinizde sabit tutulan koşulları belirtiniz.
1.6 Gazlar, hangi koşullarda "ideal" davranır?
1.7 Aşağıdaki yasalarda hangi değişkenler sabit tutulur?
(a) Boyle yasası
(b) Charles yasası
(c) Avogadro yasası
(d) Dalton'un kısmi basınçlar yasası
1.8 Şekildeki, (a) ve (b), açık uçlu manometrelerin herbirinde gaz basıncı kaç mmHg dir? (Açık hava basıncı 750 mm Hg).
1.9 Aşağıdaki açıklamalardan hangisi yanlıştır?
(a) Hacmi ve sıcaklığı sabit tutulan bir gaz kabında gazın miktarıyla basıncı doğru orantılı olarak değişir.
(b) Sabit hacimli bir gaz kabına aynı sıcaklıkta gaz eklenirse molekül başına düşen ortalama kinetik enerji artar.
(c) Hacmi ve gaz miktarı sabit tutulan bir kapta basınç mutlak sıcaklıkla doğru orantılı olarak değişir.
(d) Miktarı ve sıcaklığı sabit tutulan bir gazın değişen hacim ve değişen basıncının çarpımı sabit kalır.
1.10 67.2 L lik kapta 00C ve 1 atmosfer basınçta kaç mol gaz vardır?
1.11 2 g H2 (g) ve 64 g O2 (g) 127 oC de 4L lik kapta bulunuyor. Toplam basıncı ve H2 (g) nin kısmi basıncını hesaplayınız. (H:1, O:16)
1.12 Eşit kütlelerdeki H2 (g) ve CH4 (g) karışımının toplam basıncı 450 mm Hg olduğuna göre, CH4 ün kısmi basıncı kaç mm Hg dir? (H:1; C: 12)
1.13 Aynı sıcaklıkta musluklar açıldığında gaz karışımının toplam basıncı kaç mmHg olur? (Kılcal boruların hacimlerini önemsemiyoruz.)
1.14 0 oC ve 1 atm de aşağıdaki gazların yoğunluklarını g/L olarak hesaplayınız.
(H: 1; Ne: 20; O: 16; N: 14)
(a) H2 (b) Ne
(c) O2 (d) N2H4
1.15 Aynı koşullarda aşağıdaki moleküllerin bağıl hız oranlarını hesaplayınız. (H: 1; O:16; S:32)
(a) H2 molekülleri O2 moleküllerine göre
(b) He atomları SO2 moleküllerine göre
1.16 250C de bazı moleküllerin hızları m/s olarak şöyledir?
Gaz Hız (m/s)
He 1360
O2 482
Xe 238
Hangi sıcaklıkta bu hızlar 2 katına çıkar?
1.17 Miktarı ve bulunduğu kabın hacmi sabit tutulan bir ideal gazın mutlak sıcalığı iki katına çıkarıldığında:
I. Basıncı
II. Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi
III. Moleküllerin ortalama hızı
niceliklerinden hangileri iki katına çıkar?
1.18 Bir gaz kabında aynı sıcaklıkta eşit mol sayısında Ne ve N2 gazlarının karışımı bulunuyor. Bu kapta aşağıdakilerden hangileri aynıdır? (N: 14; Ne: 20)
(a) Ne ve N2 taneciklerinin kısmi basınçları
(b) Ne ve N2 taneciklerinin ortalama hızları
(c) Ne ve N2 taneciklerinin ortalama kinetik enerjileri
(d) Ne ve N2 taneciklerinin birim yüzeye birim zamandaki çarpma sayıları
1.19 Hacmi sabit tutulan bir kapta 10 g H2(g) bulunuyor.
I. Kaba 10 g H2(g) daha eklemek
II. Kaba 10 g CH4 (g) daha eklemek
III. Gazın sıcaklığını Kelvin cinsinden iki katına çıkarmak
işleminden hangileri birim zamanda birim yüzeye çarpma sayısını iki katına çıkarır? (H: 1; C: 12)
1.20 Çelik bir gaz kabında toplam basınç 10 atm dir. Bu kapta eşit molekül sayısında CH4 (g) ve SO2 (g) bulunuyor. Kaptaki bir musluk çok kısa bir süre açılıp kapatılıyor.
Kalan karışımda CH4 (g) nin kısmi basıncı 1 atm olduğuna göre SO2 (g) nin basıncı kaç atm dir? (CH4: 16; SO2: 64)
1.21 Şekilde bir gazın hacmi ile bir değişkeni arasındaki ilişki verilmiştir. Bu değişken aşağıdakilerden hangileri olabilir?
(a) P (n ve T sabit)
(b) 1/P (n ve T sabit)
(c) t oC (P ve n sabit)
(d) TK (p ve n sabit)
(e) n (P ve T sabit)
1.22 Aynı sıcaklıkta ve hacimde X, Y ve Z nin basınçları, büyükten küçüğe nasıl sıralanır?
1.23 Aynı sıcaklıkta açık uçtan cıva eklenerek (a) dan (b) ye geçilmiştir. (b) de h kaç mm Hg dir?
1.24 Aynı sıcaklıkta piston yukarı çekilerek 1. şekil, 2. şekile dönüşüyor. Bu sırada (a) sıvı su miktarı, (b) buhar fazında N2(g) nin kısmi basıncı, (c) buhar fazında suyun buhar basıncı nasıl değişir?
1.25 Yalnızca karbon ve hidrojen elementlerinden oluşan bir bileşiğin (hidrokarbonun) 20 L sini yakmak için 100 L oksijen gazı gerekiyor. Bu sırada 60 L karbon dioksit gazı oluşuyor. Hidrokarbonun formülü nasıldır?
1.26 İki ayrı kapta bulunan iki farklı gazda molekül sayılarının eşit olabilmesi için, kap hacmi, kütle, sıcaklık, basınç niceliklerinden hangileri eşit olmalıdır?
1.27 Şekillerdeki kaplar aynı sıcaklık ve basınçta olduğuna göre ikinci kapta kaç g SO3 (g) vardır? (S: 32; N: 14; O: 16)
1.28 6 g C2H6 (g) alan sabit hacimli bir gaz kabı, aynı sıcaklık ve basınçta 8.8 g X2O (g) alabiliyor. X in atom kütlesi kaçtır? (C: 12; H: 1; O: 16)
1.29 50 g CH4 (g) nin 50 L geldiği sıcaklık ve basınçta 50 g SO2 (g) kaç L gelir? (C: 12; H: 1; S: 32; O: 16)
1.30 C3H8 (g) ve CO2 (g) gazları için aşağıdakilerden hangisi aynıdır? (C: 12; H: 1; O: 16)
(a) Molekül kütleleri
(b) Erime ve kaynama noktaları
(c) Aynı sıcaklıkta moleküllerin ortalama hızları
(d) Aynı sıcaklıkta moleküllerin ortalama kinetik enerjileri
1.31 Şekildeki borunun bir ucundan X (g) diğer ucundan Y (g) aynı anda gönderiliyor. Aşağıdaki tabloyu tamamlayınız. (H: 1; He: 4; C: 12; O: 16; S: 32; Br: 80)
X(g) Y(g) Buluşma çizgisi
H2 O2 ………..
CH4 SO2 ………..
H2 C15H12 ………..
He HBr ………..
1.32 Aynı koşullarda 1 L CH4 (g) küçük bir delikten 10 saniyede yayılırken, 1 L X (g) aynı delikten 40 saniyede yayılıyor. X in molekül kütlesi kaçtır? (C: 12; H: 1)
1.33 Bir kapta eşit molekül sayısında He (g), CH4 (g) ve SO2 (g) bulunuyor. Kabın toplam basıncı 15 atm dir. Kaptaki bir musluk kısa bir süre açılıp kapatılıyor. Kapta kalan He (g) nın basıncı 1 atm olduğuna göre, kalan C H4 (g) ve SO2 (g) nin kısmi basıncı kaçar atm dir?
1.34 Normal koşullar (NK) daki yoğunluğu 1.2 g/L olan X gazının yayılma hızı, aynı sıcaklıktaki Y gazının 2 katıdır. Y gazının molekül kütlesi kaçtır?
1.35 10 g hidrojen gazı,
(a) 0 oC ve 760 mmHg’de kaç L hacim kaplar?
(b) 27 oC ve 3 L hacimli kapta kaç atm basınç yapar?
(c) 5L hacimli kapta 8.2 atm basınçta iken sıcaklığı kaç oC’tır? (H:1)
alıntı

Konu Başlıkları

Bİr Yildirimda Ne Kadar Elektrİk Toplanir?
Elektroskop nedir ne işe yarar
kimyasal bağlar
Canlılar hücrelerinde kullanabileceği enerjiyi ( ATP ) nereden sağlar?
canlılar güneş enerjisini nasıl kullanır?
Canlı ve Enerji ilişkisi
Tuzlar
Tepkimelerde Isı Alış Verişi
Madde ve Enerji hakkında
Kalıtım Bilimi ( Genetik nedir )
Organik Ve inorganik Bileşiklerle ilgili öss'de çıkmış Sorular
mıknatıs ve özellikleri nelerdir
Periyodik Cetvel
Soygazlar ve Özellikleri nedir
Elektrik Devreleri hakkında bilgiler
Karışımlar Bileşikler arasındaki farklar
Kütle Çekim Kuvveti nedir
Eşit Kollu Terazi

Konu lolipop tarafından (21.02.08 saat 18:04 ) değiştirilmiştir..
Alıntı ile Cevapla
Cevapla

Tags
nedir, özellikleri, soygazlar

Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



Bütün zaman ayarları WEZ +2 olarak düzenlenmiştir. Şu anki saat: 11:40 .