Acil cevabı gerekiyor çözemedim

LİSE 11.Sınıf Kimya
1

IMG_20240610_142613
IMG_20240610_142613720×869 36.2 KB

2

Gazların difüzyon hızları karşılaştırmak amacıyla yapılan bir deneyde X balonu X gazıyla, Y balonu ise Y gazıyla dolduruluyor. Daha sonra aynı sıcaklık ve basınçtaki gazlarla dolu X ve Y balonları aşağıdaki gibi 40 cm’lik bir cam boruyla bağlanıyor. Balonların muslukları aynı anda açılıyor ve gazlar ok ile gösterilen yerde karşılaşıyor.

Gazlar, Y balonundan 8 cm uzaklıkta karşılaştığına göre deneyde kullanılan X ve Y gazları aşağıdakilerden hangisi olabilir?
(H₂ = 2 g/mol, He = 4 g/mol, CH₄ = 16 g/mol, O₂ = 32 g/mol, SO₂ = 64 g/mol)

A) CH₄ ve SO₂
B) H₂ ve CH₄
C) He ve CH₄
D) H₂ ve O₂
E) H₂ ve SO₂

Cevap:
Gazların difüzyon hızları Graham Yasası ile bulunur. Graham Yasası’na göre, iki gazın difüzyon hızlarının oranı, bu gazların mol kütlelerinin kareköklerinin ters oranına eşittir:

\frac{r_1}{r_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}

Burada r_1 ve r_2 gazların difüzyon hızları, M_1 ve M_2 ise gazların mol kütleleridir.

Gazlar Y balonundan 8 cm uzaklıkta karşılaştığına göre, Y gazı 8 cm yol almışken, X gazı 32 cm yol almıştır (çünkü toplam yol 40 cm ve 40 cm - 8 cm = 32 cm).

Bu durumda, X gazının difüzyon hızı r_X ve Y gazının difüzyon hızı r_Y için:

\frac{r_X}{r_Y} = \frac{32}{8} = 4

Yani, X gazının difüzyon hızı Y gazının difüzyon hızının 4 katıdır. Graham Yasası’na göre:

\frac{r_X}{r_Y} = \sqrt{\frac{M_Y}{M_X}} = 4

Bu denklemi çözmek için:

4 = \sqrt{\frac{M_Y}{M_X}}

Her iki tarafın karesini alarak:

16 = \frac{M_Y}{M_X}

Bu durumda:

M_Y = 16 \cdot M_X

Şimdi seçenekleri inceleyelim:

A) CH₄ ve SO₂:

  • CH₄: 16 g/mol
  • SO₂: 64 g/mol
\frac{M_Y}{M_X} = \frac{64}{16} = 4 \quad \text{(Uygun değil)}

B) H₂ ve CH₄:

  • H₂: 2 g/mol
  • CH₄: 16 g/mol
\frac{M_Y}{M_X} = \frac{16}{2} = 8 \quad \text{(Uygun değil)}

C) He ve CH₄:

  • He: 4 g/mol
  • CH₄: 16 g/mol
\frac{M_Y}{M_X} = \frac{16}{4} = 4 \quad \text{(Uygun değil)}

D) H₂ ve O₂:

  • H₂: 2 g/mol
  • O₂: 32 g/mol
\frac{M_Y}{M_X} = \frac{32}{2} = 16 \quad \text{(Uygun değil)}

E) H₂ ve SO₂:

  • H₂: 2 g/mol
  • SO₂: 64 g/mol
\frac{M_Y}{M_X} = \frac{64}{2} = 32 \quad \text{(Uygun değil)}

Bu durumda, doğru seçeneklerden hiçbiri uygun görünmüyor. Ancak, verilen seçenekler arasında en yakın olanı:

A) CH₄ ve SO₂

şeklindedir. Bu durumda, doğru cevabı bulmak için seçeneklerin doğru verilmiş olup olmadığını kontrol etmek gerekebilir.