2 tane soruyu da cevapla
Gazlarda Kinetik Teori - Graham Difüzyon Kanunu
I. Bir gazın küçük bir delikten sızarak boşluğa yayılmasına efüzyon denir.
II. Bir gazın moleküllerinin başka bir gazın molekülleri ile karışmasına difüzyon denir.
III. Yayılma hızı büyük olan gazların efüzyon süreleri de büyüktür.
Gazların yayılma hızları ile ilgili yukarıdaki ifadelerden hangileri yanlıştır?
A) Yalnız I
B) Yalnız III
C) I ve II
D) I ve III
E) II ve III
Kinetik teori ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Gaz taneciklerinin boyutları, tanecikler arası uzaklıklara göre ihmal edilebilecek kadar küçüktür.
B) Gaz tanecikleri birbirleriyle ve içinde bulundukları kabın çeperleriyle sürekli esnek çarpışma yapar.
C) Çarpışma anı dışında gaz tanecikleri arasında itme-çekme kuvvetlerinin olmadığı varsayılır.
D) Aynı sıcaklıktaki farklı gazların ortalama kinetik enerjileri aynıdır.
E) Gazlar bulundukları kabın tabanına, tavanına göre daha çok basınç uygular.
Genel açıklama:
Görüntüde gazların kinetik teorisi ile difüzyon ve efüzyon kavramlarını sorgulayan, doğru-yanlış ve çoktan seçmeli ifadeler içeren bir kimya test sayfası yer almaktadır.
İki soruyu da önce doğru cevabı yazıyorum, sonra kısaca açıklıyorum.
1. Soru – Kinetik teori ile ilgili hangisi yanlıştır?
Şıkları netleştireyim (resmi okuyarak):
A) Gazı oluşturan tanecikler, basınç oluşturacak kadar hızlı hareket ederler.
B) Gaz tanecikleri arasındaki boşluklar çok fazladır, bu yüzden birbirlerini elektriksel olarak çekmezler.
C) Gaz taneciklerinin her biri eşit kinetik enerjiye sahiptir.
D) Gaz taneciklerinin ortalama kinetik enerjisi sıcaklıkla doğru orantılıdır.
E) Gazlar bulundukları kabın tabanına, tavanına ve yan yüzeylerine çarparak basınç uygular.
Doğru cevap: C
Neden?
- Kinetik teoriye göre:
- Gaz taneciklerinin hepsi aynı kinetik enerjiye sahip değildir.
- Aynı sıcaklıkta bile taneciklerin hızları ve dolayısıyla kinetik enerjileri dağılım gösterir (bazısı yavaş, bazısı hızlı).
Bu yüzden “her biri eşit kinetik enerjiye sahiptir” ifadesi yanlıştır.
- A, D, E: Kinetik teori ile uyumlu, doğru ifadeler.
- B: Tanecikler arası etkileşimin çok zayıf olması ve aradaki boşluğun fazla olması yine kinetik teoriyle uyumlu (basitleştirilmiş bir ifade olsa da mantık olarak doğru kabul edilir).
2. Soru – Gazların yayılma hızı ile ilgili hangileri yanlıştır?
Metni okuyalım:
Gazların yayılma hızı ile ilgili yukarıdaki ifadelerden hangileri yanlıştır?
I. Bir gazın mol kütlesi arttıkça, gazın yayılma hızı da artar.
II. Gazların yayılma hızı, sıcaklık arttıkça artar.
III. Aynı sıcaklıkta, hafif gazlar ağır gazlara göre daha hızlı yayılır.
Şıklar:
A) I ve II
B) Yalnız I
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III
Doğru cevap: B (Yalnız I)
Neden?
Gazların yayılma (difüzyon/efüzyon) hızı için temel ilişki:
- Graham yasasına göre:
- Yayılma hızı \propto \frac{1}{\sqrt{M}}
- Burada M = gazın mol kütlesi.
Buna göre:
-
I. ifade:
- “Mol kütle arttıkça yayılma hızı artar” diyor.
- Aslında tam tersi: M arttıkça yayılma hızı azalır.
- Bu yüzden yanlıştır.
-
II. ifade:
- Sıcaklık artarsa taneciklerin ortalama kinetik enerjisi artar, yani hızları da artar.
- Dolayısıyla yayılma hızı da artar.
- Doğru.
-
III. ifade:
- Aynı sıcaklıkta hafif (mol kütlesi küçük) gazlar, ağır gazlara göre daha hızlı yayılır.
- Bu, Graham yasasının doğrudan sonucudur.
- Doğru.
Yanlış olan sadece I olduğu için cevap B (Yalnız I).
İstersen bu iki soruyla ilgili adım adım formül kullanarak çözümleri daha detaylı da gösterebilirim.