Doğru cevap: C seçeneği → X: HCl, Y: CH₄
1. Sorunun mantığı
Eşit aralıklı bir boru var ve uçlardan X ve Y gazları aynı anda gönderiliyor.
Gazlar boru içinde yayınıma (difüzyona) uğrayarak ilerliyorlar.
- Hafif olan gaz daha hızlı yayılır.
- Ağır olan gaz daha yavaş yayılır.
Şekilde c noktasında önce kim karşılaşıyorsa, o tarafa daha hızlı yayılan (daha hafif) gaz daha fazla yaklaşmış demektir.
Sorudaki tabloda farklı X–Y gaz çiftleri verilmiş; bizden, verilen karşılaşma noktasına uygun olan çifti bulmamız isteniyor.
2. Gazların mol kütleleri
Bilgiler:
H = 1 \ \text{g/mol},
C = 12 \ \text{g/mol},
O = 16 \ \text{g/mol},
S = 32 \ \text{g/mol},
Cl = 35 \ \text{g/mol}
Bunlara göre:
- He = 4
- HCl = 1 + 35 = 36
- CH_4 = 12 + 4 = 16
- SO_2 = 32 + 2\cdot 16 = 64
3. Seçeneklerin incelenmesi
Her durumda hafif olan hızlı yayılır. Boru şemasına göre (resimde) c noktasına X tarafı daha yakın olduğundan:
- X gazı Y’den daha hızlı olmalı
- Yani X daha hafif, Y daha ağır olmalı.
Şimdi her seçeneği kontrol edelim:
A) X: He (4), Y: CH₄ (16)
- X daha hafif (4 < 16) → X daha hızlı.
- Bu, X’in Y’ye göre daha fazla yol alması gerektiğini söyler.
- Ama şekle göre tam bu hız oranına uygun konum çıkmıyor (oranlar uymuyor).
B) X: He (4), Y: HCl (36)
- X çok hafif (4), Y çok ağır (36).
- X’in Y’ye göre çok fazla hızlı olması gerekir.
- Karşılaşma noktasının X’e çok daha yakın olması beklenirdi; şekle uymuyor.
C) X: HCl (36), Y: CH₄ (16)
- X daha ağır (36), Y daha hafif (16).
- Yani Y daha hızlı, bu yüzden Y tarafı daha uzun mesafe kat eder.
- Şekilde karşılaşma noktası Y’ye daha yakın (Y daha hızlı olduğu için).
- Bu durum şekille uyumlu.
D) X: HCl (36), Y: He (4)
- Y çok daha hafif ve çok daha hızlı; karşılaşmanın X’e çok daha yakın olması gerekir; şekle uymaz.
E) X: SO₂ (64), Y: CH₄ (16)
- Y yine çok daha hafif; karşılaşma noktası X’e çok yakın olmalıydı; şekle uymaz.
Bu karşılaştırmalardan sadece C seçeneği şeklin gösterdiği karşılaşma noktasına uyuyor.
TERİMLER:
Difüzyon: Gaz moleküllerinin, yoğunluk farkı nedeniyle birbirine karışacak şekilde rastgele yayılması olayı.
Mol kütlesi: Bir mol maddenin gram cinsinden kütlesi (örneğin CH_4 için 16 \ \text{g/mol}).
