Kısa ve öz olsun ikisi de
CH4(g)
P1 = 60 cmHg
V1 = 2 L
M1
Boş
M2
He(g)
P2 = 80 cmHg
V2 = 4 L
Yukarıdaki sistemde M1 ve M2 muslukları sabit sıcaklıkta açılıp yeterince beklendiğinde He gazının kısmi basıncı 32 cmHg oluyor.
Buna göre,
I. Boş kabın hacmi 4 L’dir.
II. Son durumdaki toplam basınç 44 cmHg olur.
III. Son durumda CH4 gazının mol kesri 3/8’dir.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
- Aralarında bulunan muslukla birbirine bağlanan eşit hacimli cam balonların birinde 0,5 atm basınç yapan X gazı, diğerinde P atm basınç yapan Y gazı vardır.
M musluğu sabit sıcaklıkta açıldığında X gazının mol kesri 1/7 olduğuna göre sistemin son basıncı kaç atm olur?
A) 1,25
B) 1,50
C) 1,75
D) 2,00
E) 2,25
Doğru seçenek: E) I, II ve III
Kısa ve öz çözelim.
Veriler
- Soldaki kap: P_1 = 60 \ \text{cmHg} , V_1 = 2 \ \text{L} , gaz: \text{CH}_4
- Sağdaki kap: P_2 = 80 \ \text{cmHg} , V_2 = 4 \ \text{L} , gaz: \text{He}
- Musluklar açılıp denge beklenince He’nin kısmi basıncı: 32 \ \text{cmHg}
- Sıcaklık sabit.
Toplam hacim: V_1 + V_\text{boş} + V_2
1) Boş kabın hacmi 4 L midir?
He gazı için:
Başlangıçta mol sayısı \propto P_2 V_2 = 80 \cdot 4 = 320
Sonda:
P_{\text{He,son}} = 32 \ \text{cmHg} , hacim V_\text{toplam}
Mol değişmediği için:
32 \cdot V_\text{toplam} = 320 \Rightarrow V_\text{toplam} = 10 \ \text{L}
V_\text{toplam} = V_1 + V_\text{boş} + V_2 = 2 + V_\text{boş} + 4 = 10
\Rightarrow V_\text{boş} = 4 \ \text{L}
→ I doğru.
2) Son durumda toplam basınç 44 cmHg midir?
\text{CH}_4 için:
Başlangıç: P_1 V_1 = 60 \cdot 2 = 120
Son kısmi basıncı:
P_{\text{CH}_4,\text{son}} \cdot 10 = 120 \Rightarrow P_{\text{CH}_4,\text{son}} = 12 \ \text{cmHg}
Toplam basınç:
P_\text{toplam} = P_{\text{He}} + P_{\text{CH}_4} = 32 + 12 = 44 \ \text{cmHg}
→ II doğru.
3) Son durumda $ \text{CH}_4 ’ün mol kesri \dfrac{3}{11} $ midir?
Mol kesri:
x_{\text{CH}_4} = \dfrac{P_{\text{CH}_4}}{P_\text{toplam}}
= \dfrac{12}{44} = \dfrac{3}{11}
→ III doğru.
Sonuç: I, II ve III doğru → E şıkkı.
