Kimya sorularının çözümü nasıldır?

KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE KİMYASAL HESAPLAMA

1.Kütlenin Korunumu Kanunu: Tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı her zaman ürünlerin kütleleri toplamına eşittir. Kimyasal tepkimelerde kütle enerjiye dönüşmez. Çekirdek reaksiyonlarında ise kütle E=mc2 ye göre enerjiye dönüşebilir.
2.Katlı Oranlar Kanunu : Aynı tür elementlerden oluşan iki farklı bileşikte elementlerden birinin sabit miktarına karşılık diğerinin değişen miktarına katlı oran denir.
Örnek: H2O2 ile H2O bileşiklerinde H atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/1 yada ½ dir.
Örnek : SO2 ile SO3 de S atomları sabitken O atomları arasındaki oran 2/3 yada 3/2 dir.
Örnek: Fe2O3 ile Fe3O4 de Fe atomları sabitleştirilirse 3/ Fe2O3 2/ Fe3O4 O atomları arasındaki oran 9/8 yada 8/9 dur.
Not: Elementlerden biri sabitken diğeri mutlaka değişmelidir. Örneğin NO2 ile N2O4 arasında katlı oran yoktur. Çünkü N atomları eşitlenince O atomları da eşitlenmektedir.
3.Sabit Oranlar Kanunu : Elementlerden bileşik oluşurken elementlerin kütleleri arasında her zaman basit bir oran vardır. Bu orana sabit oran denir. ( karışımlarda böyle bir oran yoktur.)
Örnek: H2O bileşiğinde H/O kütlece oranı 2/16= 1/8 dir. ( H=1 O=16)
Örnek: CO2 bileşiğinde C/O= 12/32 = 6/16 = 3/8 (C=12)
Örnek: MgO bileşiğinde Mg/O = 24/ 16 = 12/8 = 6/4 = 3/2 ( Mg=24)
Kimyasal hesaplama yapabilmek için;
1- Tepkime denklemi doğru olarak yazılarak eşitlenmelidir. Bir tepkime bize şu bilgileri verir.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
1 mol 3 mol 2 mol ( Mol sayısı korunmadı)
22,4 litre 3×22,4 litre 2×22,4 litre (N.Ş.A) (Korunmadı)
28 gram 6 gram 34 gram (Kütle korundu)
2 mol atom 6 mol atom 8 mol atom (Atom s. Korundu)
2 litre 3 litre 2 litre ( Sadece gazlar için)
6,02×1023 3x 6,02×1023 2x 6,02×1023
Başlangıçta bir maddenin miktarı verilirse o miktar önce mole çevrilir. Tepkime denkleminden faydalanılarak istenilen maddelerin mol sayıları hesaplanır.
Hesaplanan mol sayıları istenilen birimlere çevrilir.
Örnek : 3,2 gram CH4 gazı yeteri kadar O2 gazı ile yakılırsa,
Kaç mol O2 harcanır ? B) N.Ş.A da kaç litre hava harcanır. ? C) Kaç gram CO2 gazı oluşur ve N.Ş.A da kaç litredir ? D) Kaç tane H2O molekülü oluşur ? ( C=12 H=1 O=16 N=6×1023)
n= m/Ma ise n=3,2/16= 0,2 mol CH4
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
0,2 0,4 0,2 0,4
A) 0,4 mol O2 harcanır. B) 0,4x5x22,4=44,8 litre hava harcanır. (Havanın 1/5 i O2 dir.)
0,2×44=8,8 gram CO2 oluşur. D) 0,4x6x1023 = 2,4×1023 tane H2O oluşur.
Tepkime Çeşitleri :
Yanma Tepkimeleri: Yanma hava oksijeniyle (O2) tepkime demektir. 2 çeşit yanma vardır.
Yavaş Yanma: Bu tür yanmalarda bir alev yada parlaklık görülmez. Örneğin demirin paslanması, solunum..
Hızlı Yanma : Bu çeşit yanmalarda alev yada parlaklık gözükür ve olay kısa sürer. Örneğin mumun yanması, kağıdın yanması..
Bir element yanarsa oksiti, bir bileşik yanarsa bileşikteki elementlerin ayrı ayrı oksitleri oluşur.
Örnek : C + O2 CO2 H2 + ½ O2 H2O
CS2 + 3O2 CO2 + 2SO2 CO + 1/2O2 CO2
CO2 + O2 Yanmaz. Soygazlar ( He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rd) yanmazlar.
Asit- Baz Tepkimeleri : Asitlerle bazların tepkimelerinden tuz ve su oluşur.
Asit çözeltisi + Baz çözeltisi Tuz + su
HCl + NaOH NaCl + H2O
2H3PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6H2O
Aktif Metallerin Asit Çözeltileriyle Olan Tepkimeleri: Aktif metaller asit çözeltileriyle tepkimeye girerlerse tuz ve H2 gazı oluşur.
Na + HCl NaCl + 1/2H2 Al + 3HNO3 Al(NO3)3 + 3/2H2
Yarı Soy Metallerin Asitlerle Olan Tepkimeleri : Yarı soy metaller ( Cu, Hg, Ag) Soy metaller ise Au ve Pt dir.
Yarı soy metaller yapısında oksijen bulunan kuvvetli ve derişik asit çözeltileriyle tepkime verirler. Tepkime sonunda tuz, asidin yapısından gelen bir oksit ve su oluşur. Bu tür tepkimelerde H2 gazı oluşmaz.
Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 +2 NO2(g) +2 H2O
2Ag +2 H2SO4 Ag2SO4 + SO2 +2 H2O
FORMÜL BULMA
Bir molekülü oluşturan atomların bağıl sayılarını veren formüle basit formül (kaba formül), molekülü oluşturan atomların gerçek sayılarını veren formüle de molekül formülü denir.
Molekül formülü basit formülün tam sayılı katlarıdır.
(Basit formül) n= molekül formülü
MADDE BASİT FORMÜL MOLEKÜL FORMÜLÜ
Amonyak NH3 NH3
Glikoz CH2O C6H12O6
Eten CH2 C2H4
basit formül bulunurken;
Verilen madde miktarları mole çevrilir.
Bulunan sayılar ilgili maddelerin sağ alt köşelerine yazılır.
sayılar tam sayı değilse ya içlerindeki en küçük sayıya bölünür yada uygun bir sayıyla genişletilerek sadeleştirilir.
Örnek -1
Bir organik bileşikte 2,4 gram C, 12,04.1022 tane azot atomu, 0,2 mol O atomu ve 0,6 gram H atomu bulunmaktadır. Bileşiğin basit formülü nedir ?
Çözüm :
nC= 2,4/12 = 0,2 mol C nN= 12,04.1022/6,02.1023= 0,2 mol N nO=0,2 mol nH= 0,6/1= 0,6 mol H
C0,2H0,6N0,2O0,2 dir. Sayılar 0,2 ye bölünürse CH3NO olur.
Örnek-2
0,2 molünde 0,4 mol Pb ve 9,6 gram oksijen içeren bileşiğin basit formülü nedir ?( O=16)
Çözüm:
0,2 molünde 0,4 mol Pb varsa 1 molünde 2 mol Pb vardır. 0,2 molünde 9,6 gram O varsa 1 molünde 48 gram O bulunur.
NO= 48/16 = 3 mol O olur. Formül ise Pb2O3 olur.
Örnek-3
C ve H dan oluşan bir bileşiğin kütlece %25 i H dir. Buna göre bileşiğin basit formülü nedir ?(C=12 H=1)
Çözüm : 75 gram C Ş nC= 75/12 = 6,25 mol nH= 25/1= 25 mol
C6,25H25 her ikisi de 6,25 e bölünürse CH4 bulunur.
Örnek-4
C,H ve O içeren organik bir bileşiğin 4,6 gramı oksijenle yakıldığında 8,8 gram CO2 ile 1,8.1023 tane H2O molekülü oluşmaktadır. Bileşiğin formülü nedir ? (C=12 H=1 O=16)
Çözüm :
X + O2 CO2 + H2O
4,6 gram 0,2 mol 0,3 mol
bileşikteki karbon 0,2×12= 2,4 gram, bileşikteki hidrojen 0,3×2=0,6 gramdır. Oksijen ise 4,6 -(2,4+0,6) = 1,6 gramdır.
NC=0,2 nH=0,6 nO=0,1 mol C0,2H0,6O0,1 Ş C2H6O
Örnek-5
11,2 gram A ile 3,2 gram B den oluşan bileşiğin formülü AB dir. 22,4 gram A ve 9,6 gram B den oluşan bileşiğin formülü nedir ?
Çözüm :
11,2 gram bileşikte A ise 22,4 gram A2dir. 3,2 gram B yi gösteriyorsa 9,6 gram B B3 olmalıdır. Yani A2B3 dür.
Örnek-6
44 gram Mn ile N.Ş.A da 8,96 litre O2 gazı artansız tepkimeye giriyor. Oluşan bileşiğin formülü nedir ?
( Mn=55)
Çözüm :
nMn= 44/55 = 0,8 mol nO= 8,96/22,4 = 0,4 mol O2 Ş O= 0,8 mol atom dur.
Mn0,8O0,8 Ş MnO dur.
KARIŞIM PROBLEMLERİ
Örnek -1
C2H4 + C3H8 gazları karışımının 20 litresini yakmak için 76 litre oksijen gazı harcanıyor. Başlangıç karışımındaki C3H8 kaç litredir ?
Çözüm :
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
x mol 3x mol
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
y mol 5y
x+y= 20
3x+5y = 76 Ş x=12 lt , y=8 lt dir.
Örnek -2
14 litre H2 + CO + CH4 gaz karışımının tamamen yanmasıyla 11,2 litre O2 gazı harcanıyor. Karışımdaki CH4 ün mol % si nedir ?
Çözüm:
2H2 + O2 2H2O
2x mol x mol
2CO + O2 2CO2
2y mol y mol
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
z mol 2z mol
2x+2y+z= 14
x+y+2z= 11,2 Ş z= 2,8 litre
Örnek-3 C2H6, C2H4 ve C3H6 gaz karışımının yanmasından 48,4 gram CO2 ve 23,4 gram H2O oluşmaktadır. Karışımdaki C2H6 nın mol sayısı kaçtır ?
Çözüm:
I- C2H6 + 7/2 O2 2CO2 + 3H2O
x mol 2x mol 3x mol
II- C2H4 + 3 O2 2CO2 + 2H2O
y mol 2y mol 2y mol
III-C3H6 + 9/2 O2 3CO2 + 3H2O
z mol 3z mol 3z mol
nCO2= 48,4/44= 1,1 mol nH2O = 23,4/18= 1,3 mol
Denklemler yazılırsa;
2x+2y+3z=1,1(CO2)
3x+2y+3z=1,3 (H2O)
x=0,2 mol Ş C2H6 = 0,2 moldür.
Örnek-4
C3H8+C3H4 gaz karışımının 122 gramını yakmak için 12,5 mol O2 tüketiliyor. Karışımdaki C3H4 N.Ş.A da kaç litredir ?
Çözüm:
I- C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
x mol 5x mol
III-C3H4 + 4O2 3CO2 + 2H2O
y mol 4y mol
C3H8 =x mol Ş C3H8 = 44x gramdır. C3H4= y mol Ş C3H4= 40y gramdır.
Denklemler yazılırsa;
44x+40y= 122 gram
5x+4y= 12,5 mol
X=0,5 mol Y=2,5 mol
Cevap 2,5 mol C3H4 dür.
Örnek-5
Mg+Ca metalleri karışımının 6,4 gramı HCl çözeltisine atıldığında N.Ş.A da 8,96 lt H2 gazı çıktığına göre karışımdaki Mg kaç gramdır ? (Mg=24 Ca=40)
Çözüm : n= 8,96/22,4=0,4 mol H2
Mg+ 2HCl MgCl2 + H2
x mol x mol
Ca + 2HCl CaCl2 + H2
y mol y mol
24x + 40y = 6,4 gram
x + y = 0,4 mol
x= 0,2 mol y=0,2 mol
Mg= 0,2×24=4,8 gramdır.

Kaynak

zekeriya kükürtdioksit gazı elde etmek için 5 litrelik sabit hacimli reaktöre 1.289 gram potasyumsülfür ve 8.518 gram oksijen gazını koymuştur.Reaksiyonu gerçekleşmesi için 300-1000 nm arası dalga boylu ışınları emen boya ile boyanmış reaksiyon kabını 532 nm dalga boyunda lazer ile ısıtması gerekirken yanlışlıkla 632 nm dalga boyunda lazer ile reaktörün reaksiyonunun gerçekleşmesi için gereken 300 santigratderece çıkması sağlanmıştır.Reaksiyon 300 santigratderece de ürünlerden ikisi veya biri bitene dek devam etmektedir ve başka ürün oluşmamaktadır. (a) Reaksiyonu yazıp denkleştiriniz. (b) sınırlayan,limitleyen, madde varsa hesaplayın. (c) reaksiyon sonunda 22.5 santigratderece sıcaklıkta reaktörün toplam basıncı kaçtır. (d) 22.5 santigratderece sıcaklıkta reaktör toplam basıncının yüzde kaçı ürünlrin kısmi basıncı kaynaklıdır. (e) reaktörün sıcaklığı 33.8 santigratderece yükseltilseydi reaktörün toplam basıncın yüzde kaçı ürünlerin kısmi basıncı kaynaklı olurdu. (f) zekeriya deneyde hata yapmasaydı ve reaktörü 532 nm dalga boylu lazer ile 300 santigratderece çıkarsaydı reaksiyon sonunda 33.8 santigratderece deki reaktörün toplam basıncın yüzde kaçı ürünün kısmi basıncı kaynaklı olurdu.

Kimya sorularının çözümü nasıldır? - Sayfa 2

Benzer Konular

Benzer Konular

MsXLabs Üye Girişi

Kimya sorularının çözümü nasıldır? - Sayfa 2

Benzer Konular

Benzer Konular