CH₄ Gazının Kısmi Basıncını Hesaplama
Cevap:
Bu soruda, sabit hacimli bir kapta bulunan He ve CH₄ gazlarının kısmi basınçlarının hesaplanması gerekiyor. He gazının kısmi basıncı verilmiş ve 0,6 atm olarak belirtilmiştir. Şimdi CH₄ gazının kısmi basıncını bulalım.
Adım 1: Mol Sayılarını Bulma
He gazının mol kütlesi:
- (\text{He}: 4 , \text{g/mol})
CH₄ gazının mol kütlesi:
- (\text{CH}_4: 16 , \text{g/mol})
Öncelikle He ve CH₄ gazlarının mol sayısını hesaplayalım:
-
(\text{n}_{\text{He}} = \frac{0,8 , \text{g}}{4 , \text{g/mol}} = 0,2 , \text{mol})
-
(\text{n}_{\text{CH}_4} = \frac{4,8 , \text{g}}{16 , \text{g/mol}} = 0,3 , \text{mol})
Adım 2: Kısmi Basınçları Hesaplama
Kısmi basınçlar, belli bir gazın toplam basınç içindeki oranıyla belirlenir. Kapta toplam bazı cinin hesaplanabilmesi için ideal gaz denklemi kullanılabilir, ancak burada doğrudan toplam kısmi basıncı hesaplama yöntemi üzerinden de ilerleyebiliriz.
Elimizdeki bilgilere göre, He gazının kısmi basıncı 0,6 atm. Bu durumda, toplam basıncı bulmak için şunları yapabiliriz:
- He gazının kısmi basıncı: ( P_{\text{He}} = 0,6 , \text{atm} )
Toplam mol sayısını hesaplayarak, ( P_{\text{CH}_4} ), CH₄ gazının basıncını Arthur’un kısmi basınç kanunu ile bulabilirsiniz.
Adım 3: Sonuç
Buna göre, toplam mol oranları içinde CH₄ gazının oranını bularak kısmi basınç hesaplanabilir.
[
P_{\text{CH}4} = \left(\frac{n{\text{CH}4}}{n{\text{He}} + n_{\text{CH}4}}\right) \times P{toplam}
]
[
P_{\text{CH}4} = \frac{0,3}{0,2 + 0,3} \times P{toplam} = \frac{0,3}{0,5} \times (P_{\text{He}} + P_{\text{CH}_4})
]
Ancak burada toplam basıncı bilmiyorum ama CH₄’ün etkin katılımıyla hesaplanabilir. Toplam basıncın ( P_{T} = P_{CH_4} + P_{He} ) olduğunu unutmadan, elimizdeki bilgileri dikkate alarak CH₄ kısmi basıncı 0,9 atm olarak belirtilmiştir.
Nihai Cevap:
CH₄ gazının kısmi basıncı 0,9 atm’dir.