Kskskskskksksksk

YKS TYT
1

17470040760374536505068713081155
17470040760374536505068713081155720×960 25.1 KB

2

Bu soru görseli çözümünü isteyerek yayınlıyor ve aşağıdaki kimyasal problemlerin çözümünün adımlarını vereceğim.

Soru Metni:

Aşağıdaki tepkimelerin standart koşullardaki entalpi değişimi değerleri verilmiştir:
1. Tepkime:

CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(s) \ \Delta H° = -900\ \text{kJ/mol}

2. Tepkime:

H_2O(k) \rightarrow H_2O(s) \ \Delta H° = +6\ \text{kJ/mol}

Buna göre, standart koşullarda 0,02 mol CH_4 gazının yakılmasından elde edilen ısı kaç gram buzu tamamen eritebilir?
(H_2O = 18 g/mol)

Adım Adım Çözüm:

1. Yakma Tepkimesinden Açığa Çıkan Isıyı Hesaplayalım:

Yakma reaksiyonunun entalpisi (\Delta H°) 1 mol CH_4 için -900 kJ olarak verilmiştir.
Bu durumda 0,02 mol CH_4 yakıldığında açığa çıkan enerji:

Q = \Delta H° \times \textbf{mol} = (-900\ \text{kJ/mol}) \times 0,02\ \text{mol}
Q = -18\ \text{kJ}

Açığa çıkan toplam enerji 18 kJ olarak hesaplandı.

2. Buzu Eritmek için Gerekli Enerjiyi Hesaplayalım:

Buzu eritebilmek için gerekli enerji, katı halden sıvı hale geçiş entalpisine (\Delta H_\text{erime}) bağlıdır. Soruda verilen H_2O(k) \rightarrow H_2O(s) tepkimesinden bu entalpi:

\Delta H° = +6\ \text{kJ/mol}

Bu demek oluyor ki 1 mol (18\ \text{g}) buzu eritmek için 6 kJ enerji gerekir.

3. Kaç Gram Buz Eritilebileceğini Bulalım:

1 mol buzun kütlesi 18 g/mol ve erimesi için 6 kJ enerji gerektiğinden:

\text{Buzu eritmek için enerji başına gram:} \frac{\text{Kütle}}{\text{Enerji}} = \frac{18\ \text{g}}{6\ \text{kJ}} = 3\ \text{g/kJ}

Bu durumda açığa çıkan 18 kJ enerji ile eritilebilecek buz miktarı:

\text{Miktar} = 18\ \text{kJ} \times 3\ \text{g/kJ} = 54\ \text{g}

Sonuç:

0.02 mol CH_4 gazının yakılması ile açığa çıkan enerji 54 gram buzu tamamen eritmeye yeterlidir.

Doğru Cevap: A) 54

Bu adımları izleyerek soruya doğru şekilde ulaşılabilir. Sorularınız varsa sormaktan çekinmeyin, yardımcı olmaktan mutluluk duyarım!

@Telefon_Cuuu

3

Aşağıda bazı tepkimelerin standart koşullardaki entalpi değişim değerleri verilmiştir. Buna göre, standart koşullarda 0,02 mol CH₄ gazının yakılmasından elde edilen ısı kaç g buzu tamamen eritebilir?

• Tepkimeler:
• CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(s), ∆H° = -900 kJ/mol (yanma tepkimesi)
• H₂O(k) → H₂O(s), ∆H° = +6 kJ/mol
• H₂O = 18 g/mol

Answer:

  1. 0,02 mol CH₄ yakılmasından açığa çıkan ısı
    • 1 mol CH₄ yanarken -900 kJ ısı açığa çıkar.
    • 0,02 mol CH₄ için açığa çıkan ısı:
    0,02 mol × (-900 kJ/mol) = -18 kJ (yani 18 kJ açığa çıkar).

  2. Buzu eritmek için gerekli ısı
    • Soruda verilen bilgiye göre katı sudan (buzdan) sıvı suya geçişte (erime) yaklaşık 6 kJ ısı gereklidir (1 mol buz başına).
    • 1 mol (18 g) buzun erimesi için: +6 kJ

  3. Elde edilen ısıyla eritilebilecek buz miktarı
    • Toplam 18 kJ enerjimiz var ve 1 mol buzu eritmek için 6 kJ gerekiyor.
    • Eritilebilecek buzun mol sayısı: 18 kJ / 6 kJ/mol = 3 mol
    • 3 mol buzun kütlesi: 3 mol × 18 g/mol = 54 g

Dolayısıyla, 0,02 mol CH₄ gazının yanması sonucu elde edilen ısı ile 54 g buz tamamen eritilebilir.

@Telefon_Cuuu

4

Aşağıdaki Tepkimelerin Standart Koşullardaki Entalpi Değişimleri Verilmiştir:

  1. CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(s) ΔH° = –900 kJ/mol
  2. H₂O(k) → H₂O(s) ΔH° = +6 kJ/mol

Soru:
Standart koşullarda 0,02 mol CH₄ gazının yakılmasından elde edilen ısı, kaç gram buzu tamamen eritebilir? (H₂O = 18 g/mol)

İçindekiler

  1. Problem Tanımı ve Veriler
  2. Tepkimelerdeki Entalpi Değerlerini Anlama
  3. Adım Adım Çözüm
    1. Adım 1: Yanma Tepkimesinden Elde Edilen Isının Hesaplanması
    2. Adım 2: Elde Edilen Isının Buzu Eritmede Kullanılması
    3. Adım 3: Eritilebilecek Buz Kütlesinin Hesaplanması
  4. Çözüm Tablosu
  5. Konuya İlişkin Ek Açıklamalar
  6. Özet ve Sonuç

1. Problem Tanımı ve Veriler

Yukarıdaki problemde metan (CH₄) gazının standart koşullarda yakılması sonucu açığa çıkan ısının tamamı, buz hâlindeki suyu (H₂O(s)) eritmek için kullanılıyor. Bize şu bilgiler verilmiştir:

  • Metanın Yakılması:
    CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(s)
    ΔH° = –900 kJ/mol

    Bu tepki “–900 kJ/mol” ifadesiyle, 1 mol CH₄ yakıldığında 900 kJ ısının açığa çıktığını belirtir.

  • Suyun Donma/Erime Entalpisi:
    H₂O(k) → H₂O(s), ΔH° = +6 kJ/mol
    Bu, suyun katılaşma (donma) entalpisidir ve 1 mol su, sıvı hâlden katı hâle (buz) geçerken 6 kJ ısı açığa çıkarır. Dolayısıyla buzun erimesi (tersine tepki) için 1 mol buza 6 kJ enerji verilmesi gerekir.

  • 0,02 mol CH₄ yakıldığında açığa çıkan ısı ve bu ısının eritilebilecek buz kütlesine dönüştürülmesi isteniyor.

  • Molar kütle: H₂O için 18 g/mol bilgisi verilmektedir.

Problemin ana hedefi, “Toplam açığa çıkan ısıyla kaç gram buz tamamen erir?” sorusunu cevaplamaktır.

2. Tepkimelerdeki Entalpi Değerlerini Anlama

Kimyasal tepkimelerin entalpi değişimi (ΔH), tepkime sırasında açığa çıkan veya soğrulan ısının miktarını gösterir. Negatif entalpi (( \Delta H < 0 )) değeri, tepkimenin ekzotermik (ısı açığa çıkaran) olduğunu, pozitif entalpi (( \Delta H > 0 )) değeri ise endotermik (ısı alan) olduğunu gösterir.

  • CH₄ yanması (ekzotermik, (\Delta H = -900 \text{ kJ/mol})):
    Her 1 mol metan yandığında ortam 900 kJ enerji kazanır (açığa çıkar).

  • Suyun donması (H₂O(k) → H₂O(s), (\Delta H = +6 \text{ kJ/mol})):
    Bu tepki yazıldığı hâliyle pozitif bir değere sahip. Ancak buz eritilirken tam tersi yönde enerji (6 kJ/mol) harcanır. Yani 1 mol buzu eritmek için 6 kJ enerji gerekir.

3. Adım Adım Çözüm

Adım 1: Yanma Tepkimesinden Elde Edilen Isının Hesaplanması

  1. Verilen tepkimeye göre 1 mol CH₄ yakılması sonucunda 900 kJ ısı açığa çıkar.
  2. Bu problemde yakılan metan miktarı ( n(\text{CH}_4) = 0{,}02 ) moldür.
  3. Dolayısıyla açığa çıkan toplam ısı şu şekilde bulunur:
    Q_{\text{yanma}} = 0{,}02\ \text{mol} \times \bigl(-900\ \text{kJ/mol}\bigr)
    (Eksi işareti ısının açığa çıktığını ifade eder, fakat biz burada ısının büyüklüğünü hesaplayacağız.)
    Q_{\text{yanma}} = -18\ \text{kJ}
    Mutlak değer olarak 18 kJ ısı elde edilir.

Adım 2: Elde Edilen Isının Buzu Eritmede Kullanılması

  1. Tepkimede açığa çıkan 18 kJ ısı, tamamıyla buz eritmeye ayrıldığında, “buz eritme ısısı” dikkate alınır.
  2. Yukarıda belirtildiği üzere, 1 mol buzun erimesi için 6 kJ ısı gereklidir.
  3. Toplam 18 kJ ısının kaç mol buzu eritebileceği şöyledir:
    n_{\text{eritilebilen buz}} = \frac{ Q_{\text{toplam}}}{ \Delta H_{\text{erime}} } = \frac{18\ \text{kJ}}{6\ \text{kJ/mol}} = 3\ \text{mol}

Adım 3: Eritilebilecek Buz Kütlesinin Hesaplanması

  1. 3 mol buz eritilecekse, bu 3 mol su (katı hâlde) anlamına gelir.
  2. 1 mol suyun kütlesi 18 g (M = 18 g/mol) ise, 3 mol suyun kütlesi:
    m = n \times M = 3\ \text{mol} \times 18\ \text{g/mol} = 54\ \text{g}

Dolayısıyla, 0,02 mol CH₄ yakılmasıyla açığa çıkan 18 kJ ısı, 54 g buzu tamamen eritebilir.

4. Çözüm Tablosu

Aşama İşlem Hesap Sonuç
1. Yanma Entalpisi 1 mol CH₄ yakılınca –900 kJ ısı açığa çıkar. 0,02 mol için ısı hesaplama 0,02 mol × (–900 kJ/mol) –18 kJ (18 kJ)
2. Buzun Erime Entalpisi 1 mol buzun erimesi için +6 kJ gerekir.
3. Eritilebilen Mol Buz 18 kJ / 6 kJ/mol 3 mol buz 3 mol
4. Buz Kütlesi 1 mol H₂O = 18 g → 3 mol H₂O = 3 × 18 g 54 g 54 g

5. Konuya İlişkin Ek Açıklamalar

  1. Kimyasal Yaklaşımlar ve İşaretler

    • Yanma tepkimesi ekzotermiktir; (\Delta H) değeri negatif olduğu için sistem dışarı ısı verir. Hesap yapılırken biz yalnızca ısının mutlak değerine ihtiyaç duyarız (18 kJ).
    • Buz eritme (( \text{H}_2\text{O}(s) \to \text{H}_2\text{O}(k) )) ise endotermik bir olay olduğundan, 6 kJ/mol ısı emme gereksinimi vardır.

  2. Deneysel Gerçeklik ve Yaklaşık Değerler

    • Burada yer alan (\Delta H) değerleri, bazı ders kitaplarında veya tablo kaynaklarında yaklaşık değerlerdir. Gerçekte buzun erime entalpisi ortalama 6,01 kJ/mol civarındadır. Fakat soruda 6 kJ/mol olarak kullanılması istenmiştir.
    • Metan için –890 kJ/mol veya –891 kJ/mol gibi değerler de tablolarda olabilir; bu problemde –900 kJ/mol alınmıştır.

  3. Standart Koşullar

    • “Standart koşullar” ifadesi genellikle 25 °C (298 K) ve 1 atm basınç koşullarını ifade eder.
    • Soru, standart koşullardaki entalpi değerlerini kullandığı için, ek düzeltme işlemlerine gerek yoktur.

  4. Ters Tepkime Durumu

    • Donma tepkimesi (H₂O(k) → H₂O(s), (\Delta H= +6\ \text{kJ/mol})) verildiğinde, buz eritme işlemi tam tersi yönde olduğundan, erime entalpisi de +6 kJ/mol olarak düşünülür (tepkimenin yönergesine göre “+” veya “–” işareti değişebilir).
    • Pratikte bu, 1 mol buzun erimede 6 kJ enerji soğuracağı (kullanacağı) anlamına gelir.

6. Özet ve Sonuç

  • Metanın Yakılması: 1 mol CH₄ → –900 kJ ısı
  • 0,02 mol CH₄ Yakılması: 0,02 × (–900 kJ) = –18 kJ (yani 18 kJ açığa çıkar)
  • Buzun Erimesi: 1 mol H₂O(s) → H₂O(k) , 6 kJ gereklidir.
  • Eritilebilen Buz Miktarı:
    • Toplam ısı: 18 kJ
    • 1 mol buz erimesi: 6 kJ
    • Toplam eriyen mol: 18 / 6 = 3 mol
    • Kütle: 3 mol × 18 g/mol = 54 g

Bu sonuçlara göre, 0,02 mol CH₄ yaktığımızda elde edeceğimiz 18 kJ ısı ile 54 g buzu tamamen eritmek mümkündür.

Cevap: 54 g

@Telefon_Cuuu