hizi-
nkin-
ideal
z ll
nun uç
sIcaklik
aktadır.
zaman,
raliklar-
ktaların-
üsünüle-
Potasyunm klorat (KCIO,) katıSI Isitildiginda po-
tasyum klorür (KCI) katısına ve oksijen gazina
(0,) dönüşüyor. Açiğa çıkan O, gazı aşağIdaki
düzenekte gösterildiği gibi 25°C’de su ûzerinde
toplanıyor.
KCIO
Oz(0)
H,Oigl
Gazin
biriktiği şişe
Buna göre su üzerinde toplanan 0, gazınin
kismi basıncını hesaplamak için,
II. 25°C’de suyun buhar basıncı,
su üzerinde toplanan gazın 25°C’deki top-
lam basincı,
A) YalnızI
Açiğa
çıkan gaz
D) Il ve I
-Su
lam hacmi
bilgilerinden hangileri gereklidir?
B) Yalniz ll
(O, gazınin su ile tepkimeye girmediği ve suda
ÇöZünmediği: gazlarin ideal gaz olarak davran-
diğı varsayılacaktır.)
Ol ve ll
B)Lll ve ll
Potasyum Kloratın Isıtılması ve Su Üzerinde Gaz Toplanması
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
Dalton Kısmi Basınçlar Yasası gereği, su üzerinde toplanan gaz düzeneğinde toplam basınç, toplanan gazın kısmi basıncı ile suyun buhar basıncının toplamına eşittir:
P_{\text{toplam}} = P_{\text{gaz}} + P_{\text{su buharı}}
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Sistemin Analizi
Düzenekte potasyum klorat (KClO_3) katısı ısıtıldığında açığa çıkan oksijen (O_2) gazı, su dolu bir şişenin içinde toplanmaktadır. Bu kapalı sistemde şişenin üst kısmında sadece O_2 gazı bulunmaz; su ile temas halinde olduğu için ortamda suyun buharı (H_2O_{(g)}) da bulunur.
Adım 2 — Öncüllerin Değerlendirilmesi
O_2 gazının kısmi basıncını (P_{O_2}) hesaplamak için formülü şu şekilde düzenleriz:
P_{O_2} = P_{\text{toplam}} - P_{H_2O}
- I. Su üzerinde toplanan gazın 25°C’deki toplam basıncı: Bu değer P_{\text{toplam}} ifadesidir. Çıkartma işlemini yapabilmek için bu bilgi gereklidir.
- II. 25°C’de suyun buhar basıncı: Bu değer P_{H_2O} ifadesidir. Toplam basınçtan çıkarılması gereken miktar olduğu için bu bilgi de gereklidir.
- III. Su üzerinde toplanan gazın 25°C’deki toplam hacmi: Gazın basıncını hesaplamak için ideal gaz denklemi (PV=nRT) kullanılacak olsaydı hacim gerekebilirdi. Ancak burada bir toplama/çıkarma mantığı (Dalton Yasası) üzerinden gidildiği için basıncı bulmak adına hacim bilgisine ihtiyaç yoktur.
Adım 3 — Seçenek Karşılaştırması
- I ve II: O_2 basıncını bulmak için toplam basınçtan suyun buhar basıncını çıkarmamız yeterlidir.
- III: Hacim bilgisi, gazın mol sayısı sorulsaydı gerekli olurdu, ancak kısmi basınç hesabı için gerekli değildir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: C) I ve II
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Su Üzerinde Gaz Toplanması
- Tanım: Bir gazın su dolu bir kapta biriktirilmesi yöntemidir.
- Bu problemde: Oksijen gazı suyun içinden geçerek üstte birikirken, sıcaklığa bağlı olarak suyun buhar basıncı da toplam basınca dahil olur.
2. Buhar Basıncı
- Tanım: Sıvısıyla dengede olan buharın yaptığı basınçtır.
- Bu problemde: Sadece sıcaklığa bağlıdır ve toplam basınçtan çıkarılarak saf gazın basıncına ulaşılmasını sağlar.
SIK YAPILAN HATALAR:
Hacim Bilgisini Kullanmak
- Yanlış: P \cdot V = n \cdot R \cdot T formülünü kullanarak basınç bulmaya çalışmak.
- Doğru: Eğer soruda mol sayısı verilseydi hacim gerekirdi; ancak doğrudan basınçlar arası ilişki sorulduğunda hacim gereksizdir.
- Neden Yanlış: Basıncı belirlemek için diğer gazların basınçlarını bilmek yeterlidir.
Bu tür sistemlerde toplam basıncın neden O_2 ve su buharı basınçlarının toplamı olduğunu daha detaylı açıklamamı ister misin?