gazlar - alonot.com2019/06/03 · gazlar, tanecikli yapıdadır. gaz tanecikleri atom veya...

Gazlar

Bu notlara Youtube’dan “Kimya Elbistan” kanalında ilgili videolarının açıklamalar kısmında ki linkten ücretsiz bir şekilde ulaşabilirsiniz.

Yakup Demir

YKS FasikülleriGazlar

Yak

up

Dem

ir

@kimya.elbistanKimya Elbistan 2

1. Gazların Özellikleri

☛Bulunduğu sıcaklıkta hiçbir basınç altında sıvılaştırıla-mayan ancak sıkıştırılabilir akışkanlara gaz denir.

☛Gaz gibi davrandıkları halde bulundukları sıcaklıkta basınç ile sıkıştırılarak sıvılaşabilen akışkanlara buhar denir.

⇝Buhar sıvılaşma özelliği dışında gaz ile aynı özel-likleri taşır. Bu açıdan buhara gaz denebilse de gaza buhar denilmemelidir.

☛Buhar özelliğinin ortadan kalkarak gaz özelliğinin başladığı sıcaklığa kiritik sıcaklık denir.

☛Kritik sıcaklık, yoğunlaşma noktası gibi gazlar için ayırt edici (kimlik) özelliklerinden biridir.

☛Gaz tanecikleri gelişi güzel, düzensiz ve sürekli hara-ket halindedir (Brown hareketi).

☛Gazlar, bulundukları kabın çeperlerine ve birbirlerine çarparak yönleri ve hızları değişebilir. Kabın çeperine çarpması sonucu basınç oluştururlar.

☛Gaz molekülleri arası boşluklar çok fazla olduğundan dolayı sıkıştırılabilme özellikleri vardır.

☛Gazların hacmi bulundukları kabın hacmine eşittir.

☛Gazlar, tanecikli yapıdadır. Gaz tanecikleri atom veya moleküllerden oluşur. (He, Ne, Cl2, SO2 ...)

☛Gazlar, titeşim, öteleme ve dönme hareketi yaparlar.(Tek atomlu gazlar, He, Ne ... yalnız öteleme hareketi yapar)

☛Tanecikleri arasında itme ve çekme kuvvetleri çok küçüktür.

☛Maddenin en düzensiz halidir.

☛Yoğunlukları katı ve sıvılarınkinden çok küçüktür.

☛Sıcaklığı aynı olan gazların ortalama kinetik enerjileri eşittir.

☛Yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta gazların sıvılardaki çözünürlüğü artar.

☛Kendi aralarında homojen karışım oluştururlar.

Bilgi Uygulama

I. Genleşmeleri endotermiktir.

II. Aynı sıcaklıkta gazlar için ortalama kinetik enerjisi ayırt edici özelliktir.

III. Bulunduğu sıcaklıkta basınçları artırılarak sıvılaştı-rılabilir.

Gazlar için yukarıdaki yargılarından hangileri doğ-rudur? (Yalnız I)

a. Gaz Davranışlarını Etkileyen Özellikler ☛Gazların davranışları mol sayısı, sıcaklık, hacim ve

basınca bağlı olarak değişir.

1. Mol Sayısı

☛ Gazın miktarı mol sayısı ile belirlenir.

☛Mol sayısı gazın basıncı ve hacimi ile doğru orantılı-dır.

2. Sıcaklık

☛Gazlar için ortalama kinetik enerji, mutlak sıcaklık ile doğru orantılıdır.

☛Mutlak sıcaklık (T) birimi (K)’dir. T(K) = t (oC) + 273,15

☛Mol sayısı sabit olan bir gazın mutlak sıcaklığındaki değişim basıncını ya da hacmini doğru orantılı olarak etkiler.

3. Hacim

☛Sabit hacimli kaplarda mol sayısının ve sıcaklığın değişimi, basıncı etkilerken hacmi değiştirmez.

☛Sürtünmesiz hareketli pistonla kapatılmış kaplar ile elastik balonlarda ise mol sayısı ve sıcaklık değişimi ile basınç değişmezken hacim değişir.

☛Hacim birimleri arasındaki ilişki,

1 mL = 1 cm3

1 dm3 = 1.10-3 m3 = 1 L 1 L = 1000 mL = 1000 cm3

4. Basınç

☛Gaz basıncı, gaz taneciklerinin bulundukları kapın çeperlerine yaptıkları çarpmalardan kaynaklanır.

☛Basınç birimi olarak genlde atmosfer (atm) kullanılır.

☛Uluslararası birim sistemine (SI) göre basınç birimi N/m2 veya pascal (Pa)’dır. Basınç birimleri arasındaki ilişki, 1 Pa = 1 N/m2 = 1 kg/m.s2

1 bar = 105 Pa 1 atm = 101325 Pa 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg 1 atm = 760 torr

0,75 atm kaç mmHg’dır? (570 mmHg)

Bilgi Uygulama

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

Bilgi Uygulama

Aşağıda verilen basınç birimlerini belirtilen basınç birimlerine çeviriniz.

1. 0,2 atm = ........................................... cmHg2. 2 atm = ........................................... mmHg3. 380 mmHg = ........................................... atm4. 380 mmHg = ........................................... torr5. 19 cmHg = ........................................... atm

b. Gaz Basıncının Ölçülmesi

☛Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir.

☛Kapalı kaplardaki gaz basıncı manometre ile açık hava basıncı ise barometre ile ölçülür.

☛Açık hava basıcını ilk ölçen Evangelista Torricelli dir.

☛Torricelli deneyinde deniz seviyesinde cıva sütununun yük-sekliği 76 cm olarak ölçmüştür.

☛Basınç ölçümlerinde cıva yerine başka sıvı kullanıldığın-da yükseklik,

dHg . hHg = dsıvı . hsıvı formülü ile hesaplanır. Barometre

Bilgi Kavrama

Açık hava basıncının 1000 mmHg olduğu bir ortamda cıvalı barometre ile ölçüm yapılmaktadır. Barometrede cıva yerine su kullanılsaydı, yükseklik kaç cm olurdu? (dHg=13,6 g/cm3, dsu=1 g/cm3)

Öncelikle açık hava basıncı cmHg’ya çevirilir.1000 mmHg = 100 cmHgdHg . hHg = dsıvı . hsıvı 13,6 . 100 = 1. hsuhsu = 1360 cm

Bilgi UygulamaAçık hava basıncının 80 cmHg olduğu bir ortamdaki barometrede cıva yerine X sıvısı kullanılırsa yüksek-lik kaç cm olur? (dHg=13,6 g/cm3, dx=6,8 g/cm3) (160 cm)

1. Açık Uçlu Manometrelerde Gaz Basıncının Ölçülmesi

PGaz= P0 + h PGaz= P0 PGaz= P0 - h

2. Kapalı Uçlu Manometrelerde Gaz Basıncının Ölçülmesi

PGaz= h PGaz= Px + h

X

Bilgi Uygulama

Yukarıdaki manometre sisteminde bulunan “h” yük-sekliği kaç cm dir? (90 cm)

Bilgi Uygulama

Yukarıdaki verilen düzenekte Z gazının basıncı kaç mmHg’dir? (820 mmHg)

Not: “Basınç ve hacim birimleri yanında ölçme yöntemleri kısaca açıklanır. manometrelerle ilgili hesaplamalara girilmez.” manometre ve barometre hak-kında müfredatta ki bu cümleden doyalı yüzeysel geçeceğiz. Tüplerdeki ve cıva dolu kaplardaki basınç hesaplarına değinmeyeceğiz.

Not: Deniz seviyesinden her 10,5 metre yükseklikte gaz basıncı 1 mmHg düşer.

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


2. İdeal Gaz Yasası

☛Gazlarda, ⇝ tanecikler arasında itme ve çekmenin olmadığı, ⇝çarpışmaların esnek kabul edildiği, ⇝çarpışmalardan dolayı bir enerji kaybının olmadığı, ⇝ taneciklerin öz hacminin sıfır kabul edildiği

gazlara ideal gaz denir.

☛Doğada tamamen ideal gaz olarak davranan bir gaz yoktur. Gerçek gazlar vardır.

☛Gerçek gazlar, ⇝yüksek sıcaklıkta, ⇝düşük basınçta, ⇝küçük mol ağırlığında, ⇝düşük yoğunlaşma noktasında

idealliğe yaklaşır.

İdeal gazlar ile ilgili,

I. Esnek çarpışmalar yaparlar.

II. Yüksek sıcaklık, düşük basınçta idealliğe yaklaşır.

III. Tanecikleri arasında itme ve çekme kuvvetleri güçlüdür.

yargılarından hangileri doğrudur? (I ve II)

a. İdeal Gaz Denklemi ☛Gazların temel 4 niceliği arasındaki ilişkiyi ifade eden

eşitliğe ideal gaz denklemi denir.

☛ İdeal gaz denklemi,

Bilgi Uygulama

P . V = n . R . T

Basınç(atm)

Sıcaklık(K)0,082 atm.L

mol. K

Mol

Bilgi Uygulama

273 K sıcaklıkta, 11,2 litrelik kapalı kapta 0,8 gram ideal Helyum gazının basıncı kaç atmosferdir? (4He) (0,4 atm)

Bilgi Uygulama

127 oC de 82 cm3 lük sabit hacimli kapalı kapta 400 cmHg basınç yapan N2O3 gazı kaç gramdır? (14N, 16O) (1 gram)

4 gram X gazının 127 oC de basınç - hacim çarpımı (PV) 8,2 litre atmosferdir. Buna göre X gazı aşağıdakilerden hangisi olabilir? (H:1, C:12) Cevap: A

A) CH4 B) C3H4 C) C2H6

D) C3H8 E) C3H6

Bilgi Uygulama

Hacmi V, basıncı P olan bir gazın miktarı n moldür. Mik-tar sabit tutularak sıcaklık 4 katına çıkarılır, hacmi yarıya indirilirse basıncı kaç P olur? (8P)

Bilgi Uygulama

Bilgi Uygulama

11,2 L hacmi olan kapalı bir kapta bulunan ideal CH4 gazının basıncı 0 oC de 38 cmHg ölçülmüştür. CH4 gazı normal koşullar altında kaç litre O2 gazı ile yakılırsa tükenir? (11,2 L)

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

b. Gaz Yasaları

☛ İdeal bir gaz için P, V, n ve T arasında çeşitli bağıntı-lar vardır. Bu bağıntılara açıklayan yasalara gaz yasaları denir.

1. Boyle - Mariotte Yasası (Basınç - Hacim İlişkisi)

☛Belirli bir miktardaki bir gazın sıcaklığı sabit tutulur-sa, basıncı hacmi ile ters orantılı olarak değişir. Sonuçta basınç hacim çarpımı sabittir. (P.V = sabit)

Basınç

P3

P2

V3

P1

V1V2

P1 . V1 = P2 . V2

P . V

P

P . V

V

4V V

P . V

n

P . V

T (K)

P . V

t (oC)-273

Bilgi UygulamaMiktarı sabit olan ideal X gazına,

I. Sıcaklık sabitken hacmi yarıya düşürmek.

II. Hacim sabitken sıcaklığı iki katına çıkartmak.

III. Basınç sabitken hacim ve sıcaklığı iki katına çıkart-mak

işlemleri ayrı ayrı uygulanıyor.

Buna göre, hangi işlemler ile gazın basıç - hacim (P.V) çarmının değeri değişmez? (I ve III)

Bilgi Uygulama

BoşM

II.I.2 L, T K 3 L, T K

2 atmHe(g)

Yukarıdaki sistemde verilen M musluğu sabit sıcak-lıkta açıldığında II. kaptaki basınç kaç atmosfer olur? (0,8 atm)

Basınç

Hacim

T1

T3

T2

Bilgi Uygulama

Yukarıdaki grafikte X gazının farklı sıcaklıklarda basınç - hacim ilişkileri verilmiştir. Buna göre T1, T2 ve T3 sıcaklıklarını büyükten küçüğe sıralanışı nasıl olur? (T1 > T2 > T3)

Bilgi Uygulama

BoşM

II.I.1 L, T K ? L, T K

2 atmAr(g)

I. ve II. kaplar arasındaki M musluğu bir süre açılıp kapatıldığında I. kaptaki ideal gazın % 50’ünün II. kaba geçmesi sağlanıyor. Son durumda II. kapta 0,5 atm gaz olduğuna göre kabın kacmi kaç litredir? (2 L)

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


2. Avogadro Yasası (Hacim - Miktar İlişkisi)

☛Bir gazın basıncı ve sıcaklığı sabit tutulduğunda (aynı koşullarda) mol sayıları ile hacim doğru orantılı olarak değişir.

V = 44,8 L V = 22,4 L 2n mol n mol

P P

Bilgi Uygulama

0,4 mol CH4 gazının 1 litre hacim kapladığı koşullar-da, 0,2 mol H2 gazı kaç litre hacim kaplar? (0,5 L)

Bilgi Uygulama

273 oC de içinde 0,25 mol N2(g) bulunan sürtünmesiz pistonlu kabın hacmi 11,2 litredir. Bu kaba aynı sıcak-lıkta 0,75 mol Ar(g) ilave ediliyor. Pistonun yerinin değişmemesi için pistona dışarıdan kaç atmosfer basınç uygulamak gerekir? (4 atm)

SürtünmesizPiston

3. Gay - Lussac Yasası (Sıcaklık - Basınç İlişkisi)

☛Sabit mol sayısı ve hacimde mutlak sıcaklıkla basınç doğru orantılı olarak değişir.

P1

T1

P2

T2 =

P atm 2P atm 273 K 546 K

Bilgi Uygulama

Yukarıdaki grafikte kapalı bir kapta X gazının farklı miktarlarda basınç - sıcaklık ilişkileri verilmiştir. Buna göre n1, n2 ve n3 miktarlarını büyükten küçüğe sırala-nışı nasıl olur? (n1 > n2 > n3)

P

t (oC)-273

n1

n2

n3

Bilgi Uygulama

Basıncı 0,8 atmosfer olan sabit hacimli bir kapta bu-lunan O2(g)’nın %75’i pompa yardımıyla çekilip mut-lak sıcaklık yarıya indirilirse son basınç kaç atmosfer olur? (0,1 atm)

Mol sayısı (n)

Hacim (V) P ve T sabit

V1 n1

V2 n2

=

P

T (K)

P

t (oC)-273

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

4. Charles Yasası (Hacim - Sıcaklık İlişkisi)

☛Bir gazın mol sayısı ve basıncı sabit tutulduğunda mutlak sıcaklıkla hacmi doğru orantılı olarak değişir.

V = 44,8 L V = 22,4 L 546 K 273 K

P P

V1

T1

V2

T2 =

Bilgi Uygulama

Şekildeki grafikte kütleleri eşit olan X ve Y gazlarına ait hacim - sıcaklık değişimi gösterilmektedir. Buna göre,

I. Basınçları aynı ise X’in mol sayısı Y’ninkinden azdır.

II. A noktası sıcaklık - 273 K’dır.

III. Mol sayıları aynı ise mol kütleleri aynıdır.

yargılarından hangileri doğrudur? (Yalnız III)

V

Sıcaklık

X

Y

A

Bilgi Uygulama27 oC de 3 litre hacim kaplayan helyum gazının aynı basınç altında -223 oC deki hacmi kaç mililitredir? (500 ml)

5. Dalton Yasası ( Basınç Mol İlişkisi)

☛Sabit hacimli bir kapta bulunan gazın sabit sıcaklıkta mol sayısı ile basıncı doğru orantılıdır.

P atm 2P atm n mol 2n mol

Mol sayısı (n)

Basınç (P) V ve T sabit

P1 n1

P2 n2

=

Bilgi Uygulama

0 oC de 4 gram H2 gazı sabit hacimli bir kaba 4 atmosfer basınç uygulamaktadır. Aynı sıcaklıkta kaç gram daha H2(g) eklenirse kaba uygulanan basınç 5 atmosfer olur? (H:1) (1 gram)

Bilgi Uygulama

Eşit sayıda atom içeren SO2 ve SO3 gazlarıyla ilgili,

I. Eşit sayıda kükürt atomu (S) içerirler.

II. Aynı koşullar altında hacimleri farklıdır.

III. Sabit hacim ve sabit sıcaklıkta basınçları aynıdır.

yargılarından hangileri doğrudur? (Yalnız II)

Bilgi Uygulama153 K’da 0,75 mol X gazı kapalı bir kaba 1,5 atmosfer basınç uygulamaktadır. Aynı sıcaklıkta kaba 0,5 mol daha X gazı eklenirse kaba kaç atmosfer basınç uygu-lanır? (2,5 atm)

V

T (K)

V

t (oC)-273

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


3. Gazların Karıştırılması

a. Birleşik Gaz Denklemi

☛R sabit olduğundan farklı gazlar birbiriyle karşılaştırıl-dığında ya da herhangi bir gazın farklı durumları birbiriy-le karşılaştırıldığında R1 = R2 eşitliği oluşacaktır.

P1. V1 =P2. V2

n1. T1 n2. T2

P1. V1 =n1. T1

R =P2. V2

n2. T2

R

Bilgi Uygulama

E L B İ S T A N K

A B

Şekildeki kap ideal piston ile ayrılmış ve aralıklar arası eşit hacimlidir..

a) Sabit sıcaklıkta, şekildeki kapta CH4’ün kütlesi-nin, He’un kütlesine oranı kaçtır? (CH4:16, He:4) (8/3)

b) Sabit sıcaklıkta pistonun T noktasına kayabilmesi için kaba eklenmesi gereken CH4(g) mol sayısının, başlangıçtaki CH4(g) mol sayısına oranı kaçtır? (5/4)

c) Sabit sıcaklıkta pistonun L noktasına kayabilmesi için dışarı alınması gereken CH4(g) miktarının, içeride kalan CH4(g) miktarına oranı kaçtır? (5/3)

CH4(g) He(g)

d) Sabit sıcaklıkta B musluğu açılarak He(g) yarısı dışarı alındığında ideal piston nerede durur? (S -T)

Sabit hacimli kapalı bir kapta 4 gram H2 gazı 27 oC de bulunmaktadır. Buna göre kaba 88 gram CO2 gazı eklenip sıcaklık 327 oC ye çıkarıldığında son basıncın ilk basınca oranı kaç olur? (H:1, C:12, O:16) (4)

Bilgi Uygulama

b. Karıştırıldıklarında Tepkime Vermeyen Gazlar

☛Gazlar tepkime vermeden karışıyorsa;

⇝nson = n1 + n2 + n3 + ...

⇝Vson = V1 + V2 + V3 + ...

⇝Pson1 ≠ P1 + P2 + P3+ ...

Pson. Vson = P1. V1 + P2. V2 + P3. V3 + ...

Son basınç yukarıdaki formülden bulunur.

He(g) 2 atmM

II.I.

Bilgi Uygulama

O2(g) 8 atm

V, T 2 V , TKaplar arasındaki M musluğu açıldığında kaplara uygulanan son basınç kaç atmosfer olur? (4 atm)

Bilgi Uygulama

M

II.I.

N

III.

N2(g)3 atm, 1 L

He(g)2 atm, 3 L

Boş1 L

Sabit sıcaklıkta M ve N muslukları açıldığında kapla-ra uygulanan son basınç kaç atmosfer olur? (1,8 atm)

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

Normal koşullarda SO3(g) ile dolu 11,2 litre kaba 1 mol CO2(g) gönderildiğinde aynı sıcaklıkta,

I. Mol sayısı 3 katına çıkar.

II. Öz kütle değişmez.

III. Kütle iki katına çıkar.

IV. Molekül sayısı 3 katına çıkar.

yargılarından hangileri doğrudur? (C:12, O:16, S:32) (I ve IV)

c. Karıştırıldıklarında Tepkime Veren Gazlar ☛Gazlar karıştırıldığında tepkime var ise tepkimeyle

ilgili mol hesaplamaları yapılır. Karışımın basıncı,

fomülünden hesaplanır.Pson. Vson = nson. R . T

Bilgi Uygulama

Kapalı bir kapta sabit sıcaklıkta ve basınçta 0,2 mol A ve 0,6 mol B gazı arasında,

A(g) + 3B(g) → 2C(g) tepkimesi oluyor.

Bu tepkime tamamlandığında sistemin hacminin ilk hacime oranı nedir? (0,5)

Bilgi Uygulama

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

Tepkimesi bilindiğine göre 4 mol atom içeren NH3(g) oluşturmak için gerekli olan N2(g) miktarı 0 oC sıcaklıkta, 38 cmHg basınç altında kaç litre hacim kaplar? (22,4 L)

Bilgi UygulamaSabit hacimli bir kapta 3,2 gram O2(g) ve 0,5 mol atom içeren CH4(g) karışımı vardır. Sıcaklığı 150 oC olan bu karışım tepkimeye sokulup tekrar 150 oC ye kadar soğutuluyor. Bu tepkime sonrası için,

I. Toplam mol sayısı azalmıştır.

II. Toplam gaz basıncında değişme olmamıştır.

III. Kapta yalnız CO2 ve H2O karışımı vardır.

yargılarından hangileri doğrudur? (O:16) (Yalnız II)

Bilgi Uygulama

Kapalı bir kapta 28 gram CO(g) ile 0,6 mol Fe atomu içeren Fe2O3(k) bulunmaktadır. CO(g) ile Fe2O3(k) tepki-meye girerek CO2(g) ve FeO(k) oluşturmaktadır. Sabit sıcaklıkta 19,6 gram CO(g) arttığına göre kaptaki gaz basıncı P2, ile ilk basınç P1 ‘in oranı nedir? (C:12, O:16, Fe:56) (1)

Bilgi Uygulama

M

2 L E L B İ S T

2 atmPCl3(g) Cl2 P0 = 1 atm

M musluğu açıldığında gazlar sabit sıcaklıkta,

PCl3(g) + Cl2(g) → PCl5(g)

denklemine göre tam verimle tepkimeye giriyor. Buna göre, tepkime sonunda piston hangi nokta-ya gelir? (Her bir aralığın hacmi 1 L dir.)

(L)

Bilgi Uygulama

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


d. Kısmi Basınç

☛Kapalı bir kapta bulunan, bir biri ile tepkimeye girmeyen gazların oluşturduğu homojen karışımda-ki her bir gazın tek başına uyguladığı basınca kısmi basınç denir.

Kapalı Kap

n1 mol H2(g)

n2 mol He(g)He = P2

H2 = P1

V, T sabit

Toplam banıç (PT) = P1 + P2

Toplam mol sayısı (nT) = n1 + n2

P1 . PT

n1 nT

= P2 . PT

n2 nT

=

Sabit Basınçlı Kap

Sabit hacimli Kap

PAr PHe PAr PHe

Sıcaklığı artırmak Değişmez Değişmez Artar Artar

Sıcaklığı azaltmak Değişmez Değişmez Azalır Azalır

Kaba He(g) ilave etmek (T sabit)

Azalır Artar Değişmez Artar

Kaptan Ar(g) çekmek (T sabit)

Azalır Artar Azalır Değişmez

Kaba CH4(g) ilave etmek (T sabit)

Azalır Azalır Değişmez Değişmez

Bilgi Uygulama

2 mol N2, 1,5 mol SO3 ve 1 mol Ne gazlarının bulunduğu kabın toplam basıncı 1,8 atm dir. Buna göre, SO3 nin kısmi basıncı kaç atm dir? (0,6 atm)

Bilgi Uygulama

Sabit hacimli kapalı bir kapta 1 gram Helyum, 1 gram H2(g), ve 16 gram CH4(g) gazları toplam 7 atm basınç yapmaktadır. Buna göre, gazların her birinin kısmi basıncı kaçar atm dir? (H:1, He:4, CH4:16) (He: 1 atm, H2:2 atm, CH4:4 atm)

Bilgi Uygulama

SO2 ve SO3 gazlarından oluşmuş bir karışımın belli sıcaklıktaki basıncı 450 mmHg dir. Buna göre,

I. SO2 nin kısmi basıncı 431 mmHg

II. SO3 nin 1 atm deki hacmi 3 cm3

olduğuna göre gaz karışımının ilk hacmi kaç litredir? (0,12 L)

Bilgi Uygulama

Kapalı bir kaba kısmi basınçları 0,15’er atm olacak şekil-de N2 ve H2 gazları konuyor.

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

tepkimesine göre aynı sıcaklıkta NH3(g) kısmi basıncı 0,02 atmosfere ulaştığında N2(g) ve H2(g) kısmi basınçla-rı kaç atmosfer olur?

(N2:0,14, H2:0,12)

He + Ar Karışımı He + Ar Karışımı

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

4. Mol Kütlesi Hesaplama

a. Victor - Meyer Yöntemi

☛Bu yöntem kolayca buharlaşabilen uçucu sıvıların mol kütlelerinin belirlenmesinde kullanılır.

☛Yüksek sıcaklıktaki maddelerin buhar yoğunluklarını ölçmede kullanılır.

☛Kaynama noktası suyun kaynama noktasından en az 20 oC daha düşük olan sıvılarda uygun sonuçlar verir.

☛Victor Meyer yöntemi kütlesi bilinen uçucu bir sıvının hacminin ölçülmesi ilkesine dayanır.

☛Victor Meyer deney düzeneği,

Büret içindeki gazın basıncı,

P = Po - Pb - h13,6

P = Büret içindeki gazPo = Açık hava basıncıPb = suyun buhar basıncıh = su yüksekliği

Bilgi Uygulama

227 oC de 3 gram uçucu bir X sıvısı Victor - Meyer düzeneğinde 200 cm lik bürette 4 litre hacim kapladı-ğına göre X maddesinin mol kütlesi nedir?(dsu=1, dciva=13,6, suyun buhar basıncı 9 cmHg, açık hava basıncı = 76 cmHg, 16 cm büret 1 litre gaz alıyor) (41 g.mol-1)

b. Gaz Yasalarını Kullanarak Mol Kütlesi Hesaplama

☛Gazların yoğunluğu basınca ve sıcaklığa bağlıdır.

P.V = n.R.T denkleminde,

n m

MA

= d m

V= V m

d=den

P . MA = d . R . T

Basınç(atm)

Mol Sıcaklık(K)0,082 atm.L

mol. K

Öz kütle

☛Sabit hacimli kaptaki bir miktar gazın sıcaklığı değiştirildiğinde yoğunluğu değişmez.

Sıcaklık

☛Sabit basınçlı kaptaki bir miktar gazın sıcaklığı değiştirildiğinde yoğunluğu değişir.

Sıcaklık ☛Sabit hacimli kaba bir

miktar gaz ilave edildiğin-de yoğunluk artar.

Kütle

☛Sabit basınçlı kaba aynı sıcaklıkta bir miktar gaz ilave edildiğinde,

⇝ İlave edilen gazın mol kütlesi kaptaki gazın mol kütlesinden büyükse toplam gaz yoğunluğu artar.

⇝ İlave edilen gazın mol kütlesi kaptaki gazın mol kütlesinden küçükse toplam gaz yoğunluğu azalır.

⇝ İlave edilen gazın mol kütlesi kaptaki gazın mol kütlesine eşitse toplam gaz yoğunluğu değişmez.

yukarıdaki üç durumda da başlangıçta kapta bulunan gazın yoğunluğu azalır.

Yandaki CO2(g) olan ideal piston-lu kaba,a) SO2(g) ilavesib) N2O(g) ilavesic) He(g) ilavesi

Kütle

(Mol Kütleleri: SO2 = 64, CO2 = 44,N2O = 44, He = 4)

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


Bilgi Uygulama

Normal koşullarda N2 gazının yoğunluğu kaç g/L dir?(N:14) (1,25)

Bilgi Uygulamaİçinde bir miktar gaz olan elastik balon üflenerek biraz daha şişirilip ağzı iple bağlanıyor ve balonun yoğun-luğunun arttığı gözleniyor. Buna göre balonun içinde aşağıdaki gazlardan hangisi olabilir. (H:1, C:4, O:16, S:32) (Cevap, E)

A) SO3 B) SO2 C) CO2 D) C3H8 E) C2H6

Bilgi Uygulama

MO2(g)4 atm, 5L

He(g)2 L

H2(g)8 atm, 3 L

Yukarıdaki kapta sabit sıcaklıkta M musluğu açılarak gazların karışması sağlanıyor. Buna göre,

I. Son durumda H2(g) yoğunluğu %25 azalmıştır.

II. He(g) yoğunluğu üçte birine düşer.

III. Son durumda sol bölmedeki gaz karışımının yo-ğunluğu sağ bölmedeki H2(g) yoğunluğundan fazladır

yargılarından hangileri doğrudur? (He:4, H:1, O:16) (I, II ve III)

5. Gazların Kinetiği ve Difüzyonu

☛Gaz tanecikleri gelişi güzel ve sürekli hareket ederler. (Brown hareketleri)

☛Bir gazın başka bir gaz içerisine karışmasına difüzyon denir.

☛Bir gazın bulunduğu kaptaki küçük bir delikten kaç-masına efüzyon denir.

Difüzyon Efüzyon

☛Gazların difüzyonu ve efüzyonu yayılma hızlarına bağlıdır.

☛ İdeal gaz molekülleri arasındaki çekme ve itme kuv-vetleri yok kabul edilir.

☛Moleküllerin ortalama kinetik enerjileri gazın mutlak sıcaklığı (Kelvin) ile doğru orantılıdır.

☛Bir gazın ortalama kinetik enerjisini ifade eden iki farklı formül vardır,

Ek =12

Ek = k . T32

m: gaz molekülün kütlesik: Boltzmann sabitiT: sıcaklıkʋ: gaz molekülünün hızıEk: gaz molekülünün ortalama kinetik enerjisi

a. Difüzyon Hızına Etki Eden Faktörler

1. Difüzyon hızı, sıcaklığa bağlıdır.

☛Mutlak sıcaklığın karakökü ile difüzyon hızı doğru orantılıdır.

☛Gazların kinetik enerjileri, mutlak sıcaklık ile doğru orantılıdır. Mutlak sıcaklığı 2 katına çıkan gazın, ortala-ma kinetik enerjisi de 2 katına çıkar.

E1 =12

E2 =12

E1

E2

=T1

T2

=

12

12

T1

T2

=

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

2. Difüzyon hızı, molekül kütlesine bağlıdır.

☛Molekül kütlesinin karekökü ile difüzyon hızı ters orantılıdır.

☛Sıcaklıkları eşit olan gazların cinsine bağlı olmaksızın ortalama kinetik enerjileri eşittir.

Bilgi Uygulama

490 cm uzunluğundaki cam bir borunun bir ucundan X gazı diğer ucundan SO2 gazı aynı anda bırakılıyor. Bu gazlar, X gazının gönderildiği uçtan 280 cm uzaklıkta karşılaştıklarına göre, X gazının mol kütlesi kaç g/mol dür? (S:32, O:16) (36)

Ek(X) = Ek(Y)

12

12

=

MX

MY

=

490 cm

X SO2

Bilgi Uygulama

I. Helyum gazı

II. Hidrojen gazı

III. Amonyak gazı

25 oC de yukarıdaki gazların ortalama hızlarını bü-yükten küçüğe sıralayınız. (H:1, He:4, N:14) (II > I > III)

☛Gazların mutlak sıcak-lıkları farklı ise hızlarını karşılaştırmak için aşağıdaki genel formül kullanılır.

T1 . M2

T2 . M1

= 1

2

☛Bir gaz taneciğinin hızı aşağıdaki formül-den hesaplanır.

3 R.T MA

=

Bilgi Uygulama

Aynı sıcaklıkta eşit hacimli iki balonda, eşit kütlelerde O2 ve CH4 gazları bulunmaktadır. Bu balonlar için,

I. O2(g) ve CH4(g) moleküllerinin ortalama hızları eşittir.

II. CH4(g) moleküllerinin kinetik enerjisi daha büyüktür.

III. CH4(g) moleküllerin hızı O2(g) moleküllerinin hızının

katına eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur? (C:12, O:16, H:1) (Yalnız III)

2

Bilgi Uygulama

He SO2

Belli bir uzunluktaki boş bir cam borunun bir ucundan He(g) diğer ucundan SO2(g) aynı anda bırakılıyor. Buna göre gazlar, cam boruda eşit aralıklarla işaretlenmiş olan noktalardan hangisinde karşılaşırlar? (Gazların ideal davranışta oldukları düşünülecektir. He:4, O:16, S:32) (S)

Bilgi Uygulama

27 oC de hava üflenerek şişirilen elastik bir balonun ağzı sıkıca kapatılarak bulunduğu ortamın sıcaklığı 327 oC ye çıkartılıyor. Buna göre son durumda,

I. Ortalama kinetik enerji artar.

II. Basınç değişmez.

III. Gazın hızı 2 katına çıkar.

yargılardan hangileri doğrudur? (I ve II)

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


b. Çarpma Sayısı ve Değişmesi ☛Kapalı bir kaptaki gazın bulunduğu kapta birim alana,

birim zamanda yaptığı çarpma sayısı, ⇝Gazın difüzyon hızı ile doğru orantılıdır. ⇝Gazın miktarı ile doğru orantılıdır. ⇝Kabın hacmi ile ters orantılıdır.

Çarpma sayısı n . ʋ / V veya ,

Çarpma sayısı n . (T)1/2 / V . (MA)1/2

Sabit hacimli kabaAynı gazdan

eklenirseSıcaklık artırılırsa

Toplam Basınıç Artar Artar

Kaptaki gaz yoğunluğu Artar Değişmez

Tanecikler arası uzaklık Azalır Değişmez

Gazın difüzyon hızı Değişmez Artar

Birim zamanda birim alana yapılan çarpma sayısı

Artar Artar

Sabit basınçlı kabaAynı gazdan

eklenirseSıcaklık artırılırsa

Toplam Basınıç Değişmez Değişmez

Kaptaki gaz yoğunluğu Değişmez Azalır

Tanecikler arası uzaklık Değişmez Artar

Gazın difüzyon hızı Değişmez Artar

Birim zamanda birim alana yapılan çarpma sayısı

Değişmez Azalır

☛ İdeal pistonlu kaba farklı gaz eklendiğinde, ⇝Kaba eklenen gazın mol kütlesi daha küçük ise

çarpma sayısı artar. ⇝Kaba eklenen gazın mol kütlesi daha büyük ise

çarpma sayısı azalır.

☛Sıcaklık artırılırsa gazların çarpma kuvveti artar.

Bilgi Uygulama

Sabit sıcaklıkta 1 mol CH4(g) bulunduran sabit ha-cimli bir kaba, 1 mol helyum gazı eklenirse,

I. Mol sayısı ve basınç 2 katına çıkar.

II. Çarpma sayısı 3 katına çıkar.

III. Kabın yoğunluğu artar.

yargılarından hangileri doğrudur? (C:12, He:4, H:1) (I, II ve III)

Bilgi Uygulama

Sabit hacimli bir kapta CO gazı ile ilgili,

I. Kap içinde her hangi bir noktada ölçülen basınç, CO gazının basıncına eşittir.

II. Bir saniyede kap yüzeyinin her santimetrekaresine çarpan molekül sayıları aynıdır.

III. CO gazının yaptığı basınç kabın çeperlerinin her yerinde aynıdır.

yargılarından hangileri doğrudur? (I, II ve III)

Bilgi Uygulama

0,2 gram H2(g)1,6 gram He(g)

12,8 gram O2(g)

Yandaki ideal pistonlu kapta 0,2 g H2 ve 1,6 g He gazları vardır. Bu kaba sabit sıcak-lıkta 12,8 gram O2 gazı ekleniyor.

Buna göre,

I. Birim zamanda kaptaki toplam çarpma sayısı artar.

II. Kısmi basıncı en büyük olan gaz He dir.

III. H2 ve O2 gazlarının çarpma sayıları eşittir

IV. He gazının çarpma sayısı H2 gazınınkinden fazladır.

yargılarından hangileri doğrudur? (O:16, He:4, H:1) (III ve IV)

E

LB

İ

S

T

İçinde n mol O2(g) olan yandaki ideal pistonlu kaba sabit sıcaklıkta bir miktar X(g) ilave edildi-ğinde piston L noktasında duruyor. Kapta birim zamanda yapılan çarpma sayısı ise 5 katına çıkmak-tadır.

n mol O2(g)

Bilgi Uygulama

Buna göre,

I. X gazının mol kütlesi 2 g/mol dür.

II. O2 gazının kısmi basıncı azalmıştır.

III. S noktasına çarpan gaz taneciği sayısı artmıştır.

yargılarından hangileri doğrudur? (O:16, bölmeler arası eşit) (I, II ve III)

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

6. Gerçek Gazlar

☛Moleküller arası etkileşimi ve öz hacimleri olan gazla-ra gerçek gaz denir. Bilinen tüm gazlar gerçek gazdır.

☛Düşük sıcaklık ve yüksek basınçta moleküller arasın-daki çekim kuvveti artacağından gazlar ideallikten sapar.

☛Bir gaz örneğinin PV/RT değeri 1 e yaklaştıkça gaz idealliğe yaklaşır. Aşağıda CH4’ün grafiği verilmiştir.

1000 K640 K

500 K200 K

ideal gaz

P (atm) 300 600 900

PV/RT3,0

2,0

1,0

☛Gazların mol kütlesi arttıkça moleküller arası çekimler artacağından gerçek gazın basıncı azalır.

☛Gerçek gazların ölçülen basıncı, tanecikler arasındaki çekimlerden dolayı ideal gaz denkleminden hesaplanan basınçtan daha düşüktür.

☛Gerçek gazların ölçülen hacmi ideal gaz denkleminden hesaplanandan daha büyüktür.

a. Buharlaşma / Yoğuşma

☛Gaz gibi davrandıkları halde bulundukları sıcaklıkta basınç ile sıkıştırılarak sıvılaşabilen akışkanlara buhar denir. Sıvılaştırılamayan akışkanlara ise gaz denir.

⇝Buhar sıvılaşma özelliği dışında gaz ile aynı özel-likleri taşır. Bu açıdan buhara gaz denebilse de gaza buhar denilmemelidir.

☛Moleküllerin sıvı yüzeyinden gaz ya da buhar haline geçişine buharlaşma denir. Gazların sıvı hale geçmesine ise yoğuşma denir.

☛Sıvı ile buharın ayırt edilemez olduğu noktaya kritik nokta denir.

☛Buhar özelliğinin ortadan kalkarak gaz özelliğinin başladığı sıcaklığa kritik sıcaklık (Tk) denir. Bu sıcaklık-ta gazı sıvılaştırmak için gereken minimum basınca da kritik basınç (Pk) denir.

☛Kritik sıcaklık, yoğunlaşma noktası gibi gazlar için ayırt edici (kimlik) özelliklerinden biridir.

☛Sıvı, gaz ve katı fazlar asarındaki geçişler faz diyagra-mı denilen grafikle gösterilir.

☛Grafik katı, sıvı ve gaz fazlarını göstermek üzere üç bölgeye ayrılmıştır.

☛Faz diyağramındaki üç eğrinin birleştiği noktaya üçlü nokta denir. Bu nokta üç fazın da dengede bulunduğu sıcaklık ve basıncı gösterir.

☛Aşağıda suyun faz diyagramı verilmiştir,

Sıcaklık (oC)

Buhar Basıncı (mmHg)

K (Kritik nokta)

BUHAR FAZ

SIVI FAZ

KATIFAZ

B (Üçlü Nokta)

CGAZ

0 0,01 100 374

760

458A

165680Katı Sıvı

Sıvı Buhar

Katı Buhar

Bilgi Uygulama

Yukarıda faz diyagramı verilen bir madde için,

I. B noktası kritik noktadır.

II. Sabit basınçta Y noktasında iken hiç bir sıcaklıkta hal değiştirmez.

III. Sabit sıcaklıkta, Z noktasında iken hiç bir basınçta katı faza geçemez.

IV. Sabit basınçta X noktasında iken sıcaklık artırılarak buhar faza geçirile bilir.

yargılarından hangileri doğrudur? (III ve IV)

Sıcaklık (oC)

Basınç (atm)

D

B

C

0 0,01 100 374

1

0,5A

50

X

Y

Z

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


b. Joule - Thomson Olayı

☛Yalıtılmış bir sistemde yüksek basınç ile çok hızlı bir şekilde sıkıştırılan bir gaz dar bir vanadan geçirilip aniden genleştirilirse gaz soğur. Gazın ani genişleyerek soğuması olajına Joule - Thomson olayı (genleşmesi) denir.

☛ Joule - Thomson olayı sonucunda genleşme sırasında sıcaklık değişimi ne kadar küçük ise gaz ideale o kadar yakındır.

☛Sıkıştırılan gazlar ısınır, genleşen gazlar soğur.

☛Buharlaşırken ortamdan ısı alarak ortamın soğumasını sağlayan akışkanlara soğutucu akışkanlar denir.

☛Soğutucu akışkanların özellikleri, ⇝Uygulanabilir basınç altında buharlaşmalı ve sıvı-

laşmalıdır. ⇝Kritik sıcaklığı yüksek olmalıdır. ⇝1 atm de kaynama noktası düşük olmalıdır. ⇝Yanıcı ve zehirli olmamalıdır. ⇝Çevreye zarar vermemeldir. ⇝Az enerji tüketmelidir. ⇝Kolay temin edilebir ve maliyeti düşük olmalıdır. ⇝Kullanıldığı cihazın diğer aksamlarıyla tepkime

vermemelidir.

☛Soğutucularda önceleri amonyak kullanılsa da zehirli etkisinden dolayı yerine freon-12 (CCl2F2) kullanılmıştır. Freon-12 nin atmosfere (ozon tabakasına) zararlarından dolayı çoğu ülkede yasaklnamıştır.

☛Günümüzde freon-12 yerine puron (kütlece %50 CH2F2, %50 C2HF5), soğutucu akışkan olarak kullanıl-maktadır.

☛ İdeal gazlar ve H2O gibi oda şartlarında sıvı olan gaz-lar soğutucu akışkan olarak kullanılmazlar.

Bilgi Uygulama

NH3 gazının kaynama noktası -33,34 oC, kritik sıcaklığı 132,4 oC dir. Buna göre, aşağıdaki hangi sıcaklık değe-rinde NH3 gazı basınç artırılarak sıvılaştırılamaz?

A) -15 oC B) 0 oC C) 100 oC D) 120 oC E) 140 oC (E)

Bilgi Uygulama

Soğutucu akışkanlar ile ilgili,

I. Freon-12 atmosfere zarar verir.

II. NH3 soğutucu gaz olsa da zehir etkisinden dolayı tercih edilmez.

III. Günüzde genelde puron soğutucu akışkan olarak kullanılır.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III

D) II ve III E) I, II ve III(E)

Bilgi Uygulama

Aşağıda bazı akışkanların kritik sıcaklıklar ve kayna-ma noktaları verilmiştir.

Madde Kayanama Noktası (oC) Kritik Sıcaklık (oC)

I. Ar -185,70 -122,3

II. O2 -182,82 -118,2

III. CO2 -78,00 +31,2

IV. NH3 -33,34 +132,4

Tablodan yararlanarak; en fazla 20 oC ortamda çalışacak ve -10 oC ye kadar soğutacak bir dondurucu için yukarıda verilen akışkanlardan hangileri tercih ecilebilir?

A) Yalnız III B) Yalnız IV C) III ve IV

D) I ve III E) II ve IV(C)

Gazlar ve buharlar için,

I. Her ikiside sıkıştırılabilir.

II. Gazlar oda koşullarında çok büyük basınç altında sıvılaştırılırlar.

III. LPG petrol buharının sıvılaştırılmış halidir.


A) Yalnız I B) Yalnız III C) II ve III

D) I ve III E) I, II ve III(D)

Bilgi Uygulama

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

7. Sıvı - Buhar Dengesi

☛Moleküller arası çekim kuvvetlerini yenen molekülle-rin sıvıyı terk etmesi olayına buharlaşma denir.

H2O(s)

H2O(g)

☛Sabit sıcaklıkta buharlaşma hızı ile yoğuşma hızı eşit olduğunda sistem dengeye ulaşır. H2O(s) ⇌ H2O(g) şeklin-de gösterilir.

☛Denge anında buhar fazındaki moleküllerin sıvı üze-rine yaptığı basınca denge buhar basıncı (buhar basıncı) denir.

a. Sıvı - Buhar Basıncı

☛Sıvının cinsine bağlıdır: Bir sıvının molekülleri ara-sındaki çekim kuvveti arttıkça (uçuculuğu azalır) sıvının buhar basıncı azalır.

☛Sıvının sıcaklığına bağlıdır: Sıcaklık arttıkça sıvıların buhar basıncı artar.

☛Sıvının saflığına bağlıdır: Saf bir sıvı içerisinde uçucu olmayan katı bir madde sabit sıcaklıkta çözündüğünde sıvının buhar basıncı azalır.

☛Kabın büyüklüğüne ve sıvı-buhar dengesi kurulduktan sonra sıvının miktarına bağlı değildir.

H2O(s)

H2O(g)

M

Bilgi Uygulama

Oda sıcaklığında yukarıdaki kapta sıvısıyla dengede H2O buharu vardır. Sıcaklık değiştirilmeden M musluğu açılı-yor ve bir süre sonra sıvı-buhar dengesi tekrar kuruluyor.Buna göre,

I. Buharın yoğunluğu

II. Buhar molekülü sayısı

III. Denge buhar basıncı

niceliklerinden hangileri artar? (Yalnız II)

b. Gazların Su Üzerinde Toplanması

☛Su üstünde gaz toplama yöntemi uygulanırken gazın suyla tepkime vermemesi ve suda çözünmemesi gerekir.

☛NH3 gibi gazlar suda kolay çözünebildiği için su üze-rinden bu tür gazları toplamak mümkün değildir.

☛H2, O2, ve N2 gibi gazlar ise suda kolayca çözünmedi-ğinden su üzerinde toplana bilen gazlardır.

KClO3(k)

O2(g)

☛Yukarıdaki cam tüpte bulunan KClO3(k) ısıtıldığında,

KClO3(k) → KCl(k) + 3/2O2(g)

tepkimesinden açığa çıkan O2(g) B tüpünün üst kısmında toplanır. Sıvılar her sıcaklıkta buharlaştığından B tü-pünde bir miktar H2O(g) vardır. B tüpündeki toplam gaz basıncı,

PToplam = P + PO2 H2O

B tüpü

A Kabı

Bilgi Uygulama

KClO3(k)

O2(g)

B tüpü

A Kabı

Şekilde KClO3 ısıtılarak açığa çıkan O2 gazı 127 oC ta su üstünde toplanıyor. B tüpünde toplam basınç 22 cmHg dir. Toplanan O2 gazı 4 gram olduğuna göre gazın hacmi kaç litredir? (Suyun 127 oC ta buhar basıncı 30 mmHg, O:16) (16,4 L)

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


Bilgi Uygulama

HgO katısı ısıtıldığında Hg(k) ve O2(g) oluşur.

2HgO(k) → 2Hg(k) + O2(g)

0,02 mol HgO(k) ısıtılarak tamamen ayrıştırılıyor. Açığa çıkan O2(g) 27 oC’ta su üzerinde 820 cm3 hacimde toplanı-yor. Buna göre toplama kabındaki toplam basınç kaç cmHg dir? (27 oC ta suyun buhar basıncı 30 mmHg dir.)

(23,1 cmHg)

MCH4(g) O2(g)

V V40 cmHg 90 cmHg

Mutlak sıcaklığı 350 K olan yukarıdaki şekilde M musluğu açılarak gazların tepkime vermesi sağlanı-yor. Sistem tekrar 350 K’e geldiğinde son basınç kaç mmHg olur? (Su buhar basıncı 27 mmHg dir) (277 mmHg)

Bilgi Uygulama

Bilgi Uygulama

M

H2O(s)

P0 = 1 atmNe(g)

H2O(g)

E L B İ S T

He(g)2 L

1 L I. Kap II. Kap

I. Kapta 25 oC’de su, su buharı ve Ne(g) dengededir. I. kaptaki toplam basınç 1,25 atmosferdir. Kaplar arasındaki musluk açılıp sistem tekrar dengeye ulaştığında piston nerede durur? (25 oC de suyun buhar basıncı 190 mmHg dir. I. kaptaki suyun hacmi ihmal edilecektir, bölmeler arası 1 litredir.) (İ)

8. Atmosfer ve Biz

☛Atmosfer bir gaz karışımı olup dünyamızı çevreleyen, yaklaşık 100 km kalınlığında bir katman oluşturur.

☛%78 N2, %21 O2, %0,9 Ar ve %0,1 diğer gazlar vardır.

⇝Sıvı Azot; ilaç, gıda gibi soğukta korunması gere-ken ürünlerin muhafazasında soğutucu olarak gerekir.

⇝Oksijen; çelik endüstrisinde, demirdeki karbon, kükürt, fosfor gibi kalite azaltıcı safsızları yakıp gaz haline getirmek için kullanılır.

⇝Saf Argon; “inert atmosfer” oluşturmada kullanılır. Havadan çok kolay etkilenen maddeler argon içinde saklanır.

☛Atmosferin % 0,1 ‘inden daha azını oluşturan ikinci dereceden önemli gazlardan bazıları, canlılar için zararlı etkilere sahip olduklarından kirletici bileşen olarak kabul edilir.

☛Sanayileşmeden, ısınmadan ve motorlu taşıtlardan kaynaklanan NO, NO2, SO2 ve SO3 en önemli kirletici gazlardır. Bu gazlar insan sağlığını ve ozon tabakasını doğrudan olumsuz etkiler.

☛Odunun ve ağır petrol ürünlerinin yanmasından oluşan zift zerreleri, tozlar, duman ve diğer maddeler önemli atmosfer kirleticilerdir.

☛CO2 ve CH4 gazlarının dolaylı kirleticilik özellikleri vardır.

☛Kloroflorokarbonlar (CFC), ozon tabakasına zarar verdikleri için çok önem verilen kirleticilerdir.

Bilgi Uygulama

Aşağıda verilen gazlardan hangisinin atmosferde sera etkisine katkısının olması beklenmez?

A) CH4 B) CO2 C) N2

D) CFC E) SO2

Cevap, C

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

E L B İ S T A

0,24 mol CO0,06 mol O2

n mol C3H8M

Yukarıdaki kapta M musluğu açılarak kaptaki C3H8(g) bu-unduğu bölmeye 0,5 mol O2(g) ekleniyor. Mutlak sıcaklık 819 K’e çıktığında kabın her iki bölgesindeki gazlar ara-sında sabit sıcaklıkta tam verimle tepkimeler gerçekle-şiyor. Buna göre pistonun son durumda nerede olur? (Kaptaki bölmeler eşit ve piston sürtünmesiz)

A) E - L arası B) B - İ arası C) İ noktası

D) S - T arası E) T noktası

1.

Aslı Karataş

A(g)1 atm, 8 L

A(g) 2 L

B(g)2 atm, 6 L

B(g)4 L

M

Sabit sıcaklıkta M musluğu açıldığında 1 ve 2 nolu sürtünmesiz pistonlar hangi yönde kaç litre yer değiş-tirir? 1. Piston 2. Piston

A) 4/3 L sol taraf 2 L sağ taraf

B) 2/3 L sağ taraf 4/3 L sağ taraf

C) 2/3 L sağ taraf 3/2 L sağ taraf

D) 1 L sağ taraf 1 L sağ taraf

E) 4/3 L sol taraf 2/3 L sol taraf

Ümit Hoca

2.

M N

E L B İ S T A N K

4 atmHe(g)

He(g)1,5 atm

Ne(g)

2 atmNe(g)

2V, T 3V, TŞekildeki sitemde M ve N musluğu açıldıktan sonra sabit sıcaklıkta hareketli piston nerede durur? (bölmeler arası eşit ve V litredir.)

A) S - T arası B) B - İ arası C) S noktası

D) L - B arası E) A noktası

Derya Demirgil

3.

Şekildeki sistemde M musluğu açılarak gazların,

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

denklemine göre tepkimeye girmesi sağlanıyor. Tepkime verimi % 60 olduğuna göre piston han-gi noktada durur? (bölmeler arası eşit ve piston hareketli)

4.

A) S - T arası B) B - İ arası C) L noktası

D) L - B arası E) T noktası

Hatice Aksoy

M

E L B İ S T

N2(g)2 L, 3 atm

H2(g)3 L

Pdış = 2 atm

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


M

H2O(s)

P0 = 1 atmHe(g)

H2O(g)

E L B İ S T

CH44 L

4 L I. Kap II. Kap

5.

I. Kapta 25 oC’de su, su buharı ve He(g) dengededir. I. kaptaki toplam basınç 1,2 atmosferdir. Kaplar arasındaki musluk açılıp sistem tekrar dengeye ulaştığında piston nerede durur? (25 oC de suyun buhar basıncı 152 mmHg dir. I. kaptaki suyun hacmi ihmal edilecektir.)

A) L noktası B) B - İ arası C) S noktası

D) L - B arası E) İ noktası

Ufuk Bilican

M

II.I.

N

III. T, 2 V T, V T, 3 V

Ar4 P

Ar1 P

Ar3 P

Yukarıdaki şekilde öncelikle M musluğu açılıyor. Yeteri kadar bekledikten sonra M musluğu kapatılıp N musluğu açılıyor. Buna göre son durumda II. kabın gaz basıncı kaç P olur?

A) P B) 2 P C) 3 P

D) 4 P E) 5 P

Mehmet Yaşar Mumin

6.

27 oCCH4(g)

27 oCSO2

E L B İ S T A N

Yukarıdaki sistemde CH4(g) ve SO2(g) gazları ısıca yalıtılmış pistonlu kapta dengededir. CH4(g) gazının sıcaklığı kaç oC artırılırsa piston S noktasında durur? (Bölmeler arası eşit ve 1 litredir.)

7.

A) 700 B) 727 C) 1000

D) 973 E) 927

İbrahim Şah

8. E

LB

İ

S

TSabit sıcaklıkta kaba bir miktar X(g) ilave edildiğin-de piston B noktasında duruyor. Kapta birim za-manda yapılan çarpma sayısı ise 5/6 katına çıkmak-tadır. Buna göre X(g) mol kütlesi aşağıdakilerden hangisidir? (Bölmeler arası eşit ve piston hareketli, He:4)

A) 2 B) 16 C) 32

D) 64 E) 80

Ufuk Bilican

n mol He(g)

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

9.Mn mol

He(g)

2n molHe(g)

V, 27 oC V, 27 oC

I. Durum

Mn molHe(g)

2n molHe(g)

V, 27 oC V, 227 oC

II. Durum

I. durumdaki M musluğu açılınca sistemin son basıncı P1 oluyor. II. durumda M musluğu açılın-ca sistemin son basıncı P2 oluyor. Buna göre P1/P2 nedir? (II. durumdaki kapların sıcaklığı su banyosu ile sabit tutuluyor.)

A) 2/3 B) 1/2 C) 4/5

D) 1 E) 2

Servet Sadak

MCH4(g) O2(g)

V V40 cmHg 90 cmHg

Mutlak sıcaklığı 350 K olan yukarıdaki şekilde M musluğu açılarak gazların tepkime vermesi sağlanı-yor. Sistem tekrar 350 K’e geldiğinde son basınç kaç mmHg olur? (Su buhar basıncı 27 mmHg dir)

A) 250 B) 277 C) 380

D) 677 E) 760

Yakup Demir

10.

M

E L B İ S T

N2(g)4 L, 0,5 atm

N2(g)1 L Pdış = 1 atm

Sabit sıcaklıkta M musluğu açılırsa son basınç kaç atmosfer olur?

11.

A) 1 B) 0,75 C) 0,5

D) 0,25 E) 0,1

4 gCH4

4 gHe

32 gO2

I. II. III.Normal şartlar altında yukarıdaki balonlardan hangileri havada uçabilir? (H:1, He:4, C:12, O:16, dhava = 1,29 g.L-1)

12.

A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II

D) I ve III E) I, II ve III

Tevfik Varış

Metin Atilla

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


İbrahim Culun

I. kapta 360 ml su ve 575 ml alkol vardır. II. kap-taki suyun mol kesri I. kaptaki suyun mol kesrine oranı 3/4 olduğuna göre X maddesinin kaptaki basıncı kaç mmHg dır? (dsu=1, dalkol=0,8, Po

su=300 mmHg, Po

alkol=600 mmHg, C:12, H:1, O:16)

A) 100 B) 150 C) 200

D) 250 E) 275

13.

14.

V

VH2O(s) + X(s)

H2O(s) + C2H5OH

I. Kap, T (K)

II. Kap, T (K)

4 gram He(g)

XYukarıdaki kabın X noktasına birim zamanda çarpan tanecik sayısı a’dır. Bu kaba m musluğundan 4 gram CH4 eklenirse X noktasına çarpma sayısı kaç a olur?(H:1, He:4, C:12, Bölmeler arası eşit ve V litredir.)

Umut Boz

A) a/9 B) 9a/10 C) 2a/5

D) 5a/9 E) 3a/2

M1 molCH4(g)

1 molHe(g)

I. Kap,V, T II. Kap,V, T

15.

Sabit sıcaklıkta yukarıdaki özdeş kaplar arasındaki M musluğu açılıyor. II. kaptaki gaz 0,9 mol oldu-ğunda II. kabın yoğunluğunun I. kabın yoğunlu-ğuna oranı kaçtır? (H:1, He:4, C:12)

Umut Boz

A) 1/7 B) 9/16 C) 6/19

D) 7/11 E) 8/213

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

E B A B E C A B C B B C D B C D

A B C D

6 gram H2(g) Ne(g)

16.

Şekildeki düzeneğe musluktan O2(g) gönderilerek su oluşumu sağlanıyor. Kaç gram O2(g) gönderi-lirse sıcaklık eski haline getirildiğinde piston A noktasında durur? (suyun hacmi ve buhar basıncı ihmal edilecek)

Kerim Burak Çağlayan

A) 16 B) 20 C) 32

D) 40 E) 50

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlar

SIVILAR

☛Gazların aksine sıvı maddelerin molekülleri arasındaki etkileşimler ihmal edilemeyecek ölçüde yüksektir.

☛Gazlara göre daha düzenli bir yapıdadır.

☛Sıvıları oluşturan molekülleri gösterim kolaylığı için küre şeklin- de gösterebiliriz.

☛Sıvı molekülleri arasındaki çekim kuvvetlerinin gazlara göre daha büyük olması sıvı maddelere göre iki önemli özellik kazandırır. Bu özellik-lerden birisi yüzey gerilimi diğeri viskozitedir.

a. Yüzey Gerilimi ☛Sıvıyı oluşturan moleküller arasında çekim kuvvetleri

vardır. Fakat sıvıyı oluşturan her moleküle eşit kuvvette etki etmez.

☛Sıvının iç kısımla-rındaki her molekül kendisini saran diğer moleküller tarafından her yöne eşit kuvvetle çekilir. Ancak yüzeyde bulunan bir molekül, yanlara doğru eşit şekilde çekilirken, aşağı çeken kuvveti karşılayan zıt (yukarı) yönde bir kuvvet yoktur. Bu yüz-den sıvının yüzeyinde bir gerilim oluşur.

☛Yüzey gerilimi, ölçülebilir bir büyüklük olup, “sıvı yüzeyini 1 birim büyütmek için verilmesi gereken enerji” olarak tanımlanır.

☛Sıvılar yüzey gerilimini minumum yapma eğiliminde-dir. Bundan dolayı sıvılar damla şeklini alır.

☛Sıvı molekülleri arasındaki kuvvetlere kohezyon kuv-vetleri denir.

☛Bir sıvının temasta olduğu yüzey ile o sıvı molekülleri arasındaki kuvvete ise adezyon kuvvetleri denir.

☛Adezyon ve kohezyon kuvvetleri her zaman birbirine zıt olarak çalışır ve bu kuvvetler arasındaki denge, sıvının temas halinde olduğu yüzeyi ıslatıp ıslatmayacağını belirler.

☛Kohezyon kuvvetleri galip gelirse sıvı damla oluştur-ma eğilimi gösterir ve yüzeyi ıslatmaz.

☛Cıvanın kohezyon kuvveti adezyon kuvvetinden daha büyük olduğundan fayans yüzeyinde damla oluşturur yüzeyi ıslatmaz.

☛Su – fayans yüzey ve su – cam yüzey arasında adez-yon kuvvetleri çok güçlü olduğundan su, fayans ve cam yüzeyi ıslatır.

Su Kılcal Borularda Nasıl Yükselir?

☛ İç çapı bir milimetre veya daha küçük olan borulara kılcal boru denir. Bu boru cam veya metal olabilir.

☛Sıvı molekülleri arasındaki kohezyon kuvveti, kılcal iç yüzeyi ile moleküller arasındaki adezyon kuvveti ile ya-rışır. Adezyon kuvveti galip gelirse, sıvı borularda yükse-lir ve sıvı iç yüzeyi (menisk) içbükey eğrilik gösterir.

☛Kohezyon kuvveti adezyondan büyük olursa kılcal içindeki sıvı üst yüzeyi, kılcalın batırıldığı ortamdaki sıvı yüzeyine göre alçalır ve menisk, dışbükey eğrilik göste-rir.

(a) (b)Adezyon kuvveti kohez-yon kuvvetinden daha

büyüktür.

Kohezyon kuvveti adez-yon kuvvetinden daha

büyüktür.Sıvı iç yüzeyi içbükey

eğrilik gösterir.Sıvı iç yüzeyi dışbükey

eğrilik gösterir.

Yüzey ıslatır Yüzey ıslatmaz

Su kılcalda yükselir Su kılcalda yükselmez

(a) (b)

Yüzey Gerilimine Etki Eden Faktörler

☛Madde cinsi: Moleküller arasındaki etkileşimlerin kuvverine bağlıdır.

☛Sıcaklık: Genelde sıcaklık arttıkça yüzey gerilimi düşer.

☛Sıvıda çözünen veya çözünmeyen madde eklenmesi: Sıvıya başka bir sıvı karıştırılınca karışımın yüzey geri-limi, her iki sıvının yüzey gerilim değerleri arasında bir değer alır.

⇝Sıvıya karışan madde bir katı ise, yüzey gerilimin-deki değişim maddenin türüne göre farklı olabilir.

☛Yüzey gerilimini değiştirenlere yüzey aktif, değiştir-meyenlere ise yüzey inaktif maddeler denir.

⇝Deterjanlar, asitler, alkoller, esterler yüzey aktif maddelerdir.

⇝Şeker, gliserin, organik asit tuzları yüzey inaktif maddelerdir.

☛Sıvı yüzeyinde gaz yoğunluğunun artırılması yüzey gerilimini biraz azaltır.

Yakup Demir


Yak

up

Dem

ir


b. Viskozite ☛Bir sıvının akmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsü

“viskozite”dir.

☛Viskozitesi büyük olan sıvılar akmaya karşı dirençli-dir. Viskozitesi küçük olan sıvılar ise hızlı akar.

☛Sıvıların viskoziteleri, moleküller arası bağların sağ-lamlığı arttıkça artar.

☛Viskozite, sıcaklık yükseldikçe genelde azalır.

☛Tanecikler arası çekim kuvveti büyük olan sıvıların viskozitesi, küçük olanlara göre daha yüksektir. Örneğin suda bulunan hidrojen bağından dolayı suyun viskozitesi birçok sıvıdan yüksektir.

Sıvı Viskozite ((mN/m2).s)

Su 0,894

Civa 1,526

Erimiş cam 50000-100000

Kan 3-4

Metanol 0,544

Gliserin 1200

Bilgi UygulamaSıvılar ile ilgili,

I. Gazlara göre daha düzensiz yapılardadır.

II. Sıcaklık yüzey gerilimlerini etkiler.

III. Kohezyon kuvveti adezyon kuvvetinden daha büyük ise yüzey ıslatmaz.

yargılarından hangileri doğrudur? (II ve III)

Bilgi Uygulama

I. Sıvı molekülleri arasındaki kuvvetlere kohezyon kuvvetleri denir.

II. Sıcaklığı artırılan bir sıvının viskozitesi genellikle artar.

III. Suda şekerin çözünmesi suyun yüzey gerilimini artırır.

Yargılarından hangileri doğrudur? (Yalnız I)

Bilgi UygulamaAşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

A) Viskozitesi yüksek olan sıvıların akıcılığı düşüktür.

B) Sabun, yüzey aktif maddedir.

C) Sıvıda çözünmeyen bir madde ilavesi yüzey gerilimini birazda olsa azaltır.

D) Sıvı üstünde gaz basıncı arttıkça yüzey gerilim azalır.

E) Adhezyon kuvveti kohezyon kuvvetinden büyük olan sıvılar borularda dışbükey eğrilik gösterir.

(Cevap, E)

Bilgi Uygulama

Sabit sıcaklıkta cam tüp içerisinde X sıvısının görünümü yandaki gibidir.

Buna göre,

I. Kılcal boruda X sıvısı, boru boyunca tırmanır.

II. X sıvısı cam yüzeyini ıslatmaz.

III. Sıvı moleküllerinin adhezyon kuvveti kohezyon kuvverinden daha büyüktür.


(I ve III)

Bilgi UygulamaI. Sıvı molekülleri arasındaki etkileşim arttıkça akıcı-

lık artar.

II. Viskozitesi düşük sıvıların buhar basınçları yüksek-tir.

III. Sıcaklığı artırılan bir sıvının yüzey gerilimi genel-likle artar.

Yargılarından hangileri doğrudur? (Yalnız II)

Bilgi Uygulama Sıvı Viskozite

Su 0,894

Gliserin 1200

Metil alkol 0,544

Yukarıda oda koşullarında viskozite değerleri verilen sıvıların moleküller arası etkileşimlerini büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

(Gliserin > Su > Metil akol)

Yakup Demir

YKS Fasikülleri

Yak

up

Dem

ir


Gazlarc. Buharlaşma, Yoğuşma ve Kaynama

☛Kapalı kapta bulunan bir sıvının moleküllerinden yü-zeye yakın olanlar, yeterli kinetik enerjiye sahipse, çekim kuvvetlerinin yenip buhar gazına geçebilirler (buharlaş-ma).

☛Buhar fazındaki moleküller de birbirleriyle ve kap çeperiyle çarpışıp yön değiştirir ve sonunda sıvı faza geri döner (yoğuşma).

☛Sıvının buhar basıncı atmosfer basıncına eşit olduğun-da, sıvı kabarcıklarının yüzeye çıkarak patlaması olayına kaynama, o andaki sıcaklığa da kaynama sıcaklığı denir.

☛Açık kapta ısıtılan sıvının molekülleri, belirli bir kinetik enerjiye sahip olduklarında sıvının yüzeyinden buharlaşarak ayrılırlar.

☛Bir sıvının kaynama şartı: Pbuhar ≥ Pdış

☛Kaynama sıcaklığı sıvının cinsine, saflığına ve dış basınca bağlıdır.

☛Dış basınç arttıkça kaynama sıcaklığı da artar.

☛Sıvının ilk sıcaklığı, miktarı ve ısıtıcı gücü kaynama sıcaklığını değiştirmez sadece kaynama süresini değişti-rir.

Buharlaşma Kaynama

Sadece sıvının yüzeyinde olur. Sıvının her yerinde olur.

Her sıcaklıkta olur. Belirli sıcaklıkta olur.

Yavaş bir olaydır. Hızlı bir olaydır.

☛Kaynama sıcaklığı yüksek olan sıvıların molekülleri arası çekim kuvveti daha fazladır. Moleküller arası çekim kuvveti fazla olan sıvının uçuculuğu azdır. Uçuculuğu az olan sıvıların buhar basıncı düşüktür. Yani kaynama sıcaklığı ile buhar basıncı ters orantılıdır.

☛Aynı ortamda kaynamakta olan sıvıların türleri farklı olsa da buhar basınçları aynıdır.

d. Atmosferdeki Nem ☛Havadaki su buharına nem denir.

☛Havadaki su buharı oranı yağış durumuna ve sıcaklığa bağlı olarak değişir.

☛Hava sıcaklığı 25 oC iken, suyun bu sıcaklıktaki denge buhar basıncı 24 Torr kadardır. Yani bu sıcaklıkta su buhar basıncı 24 Torr’u geçmez.

☛Su buhar basıncı 25 oC’ta 24 Torr iken “Hava neme doymuştur.” denir.

☛Belirli sıcaklıkta, havadaki su buharı basıncının o sıcaklıkta suyun doygun buhar basıncına oranına bağıl nem denir.

Havadaki suyun buhar basıncıSuyun doygun buhar basıncı

x 100

☛Hissedilen sıcaklık, havada ölçülen sıcaklığın yanı sıra havadaki bağıl nem oranı ve rüzgar hızıyla ilgili bir kavramdır.

☛Bağıl nem oranı arttıkça vücuttan buharlaşma yavaşlar, terleme ile vücudun soğuma imkanı azalır. Vücut soğu-mayı sağlamak için, örneğin 40 oC’ta harcayacağı kadar enerji harcar. O zaman hissedilen sıcaklık 40 oC olur.

☛% 100 bağıl nem oranında sıcaklık düştüğü zaman havadaki su buharı çiğ olarak yoğuşur.

Bilgi Uygulama27 oC sıcaklıkta nem %40 iken havada bulunan su buharı kaç Torr’dur? (27 oC de suyun buhar basıncı 30 Torr dur.) (12 Torr)

Bilgi Uygulama

Ağzı açık özdeş iki kaba, aynı sıcaklıklarda, eşit kütle-lerde X ve Y saf sıvıları ayrı ayrı konulmuştur. Bir süre sonra X sıvısının tamamının buharlaştığı, Y sıvısının ise bir kısmının buharlaştığı gözlenmiştir. Buna göre X ve Y sıvılarıyla ilgili,

I. Y’nin kaynama sıcaklığı X’inkinden daha yüksektir.

II. X sıvısı daha uçucudur.

III. Y sıvısı daha akışkandır.

karşılaştırmalarından hangileri doğrudur? (I ve II)

Bilgi UygulamaI. Nem olarak doygunluğa ulaşan havanın sıcaklığı

düşerse yağmur yağmaya başlar..

II. Bağıl nem % 100 ise buhar basıncı, suun havadaki kısmi basıncına eşittir.

III. Bağıl nem etkisi ile günlük hayatta hava sıcaklığını vücudumuz daha farklı hissedebilir.

Yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur? (I, II ve III)

gazlar - alonot.com2019/06/03 · gazlar, tanecikli yapıdadır. gaz tanecikleri atom veya...

Documents