K.108 GENEL KİMYA-II DERSİ ÇALIŞMA ve SINAV SORULARI

K.108 GENEL KİMYA-II DERSİ ÇALIŞMA ve SINAV SORULARI
KARIŞIMLAR-ÇÖZELTİLER
1. Aşağıdaki kavramları birer cümle ile açıklayınız.
*kolloidal sistem, *Raoult yasası,*osmotik basınç, *kriyoskopi sabiti,*kısmi buhar
basıncı, *ozmoz, *hipotonik, *özütleme, *Taneciksel (kolligatif) özellik, *Van’t Hoff
faktörü, *adsorpsiyon * izotonik
2.. Havada hacımca %21 O2 ve %79 N2 olduğuna göre, 1 atm lik normal basınçta
havaya doygun su ortamında bu gazların her birinin molar derişimi ne olur? O2 ve
N2 için Henry sabitleri sırasıyla 4,08x10+4 atm ve 8,06x10+4 atm.
3. %96 lık derişik H2SO4 den (yoğunluğu 1,84 g/cm3) alınan 8,50 mL saf su ile 250
mL ye tamamlanıyor, hazırlanan bu çözeltinin yoğunluğu 1,13 g/cm3 olduğuna göre
çözelti derişimini molarite, molalite, mol kesri ve % kütle cinsinden hesaplayınız.
(dsu=1,0 g/cm3, H2SO4 için MA:98 g/mol)
4. 50°C da saf su ve alkolun buhar basınçları sırası ile 120 ve 230 mmHg olduğuna
göre bu sıcaklıkta alkol-su sistemi için Raoult doğrularını ve buhar fazı bileşim
eğrisini (en az 6 nokta kullanarak) çiziniz. Alkol ve suyun kısmi buhar basıçlarının
eşit olduğu bileşimi grafik üzerinde ve hesaplayarak bulunuz. Dengede olduğu
buharının bileşiminde %20 su bulunan çözeltinin bileşiminin bulunuşunu grafik
üzerinde ve hesaplayarak gösteriniz. su için MA:18 g/mol alkol için MA:46 g/mol
5. İdeal çözelti oluşturan A ve B maddelerinin 30°C da saf haldeki buhar basınçları sırasıyla 500
mmHg ve 350 mmHg dır. XA - P (A nın mol kesrine karşı basınç) diyagramını çiziniz, bu
diyagramdaki her bir doğrunun anlamını belirtiniz. 0.60 mol kesrinde A içeren sıvı karışımın toplam
buhar basıncını ve dengede olduğu buharın bileşimini hesaplayınız.
6.a) İdeal çözelti oluşturan A ve B maddelerinin 25°C da saf haldeki buhar basınçları sırasıyla 180
mmHg ve 250 mmHg dır. XA değerine karşı Raoult yasasının grafiksel gösterimini ve buhar fazı
bileşim eğrisini çiziniz. Her doğru ve eğrinin anlamını belirtiniz.
b) 0.60 mol kesrinde B içeren sıvı karışımın toplam buhar basıncını ve dengede olduğu buharın
bileşimini hesaplayınız.
7.a) İdeal çözelti oluşturan Benzen ve Toluen ‘in 50°C daki buhar basınçları sırasıyla 400 ve 280
torr dur. Raoult yasasına uyan buhar basıncı bileşim doğrularını çizerek anlamlarını belirtiniz.
b) Diyagram üzerine en az beş noktadan yararlanarak buhar fazı bileşim eğrisini çiziniz.
c) Her iki bileşenin kısmi basınçlarının eşit olduğu
çözelti bileşimini hesaplayınız ve grafik üzerinde
gösteriniz.
d) 3 mol Toluen ve 2 mol Benzen içeren
çözeltinin buhar basıncı 313 torr olarak
ölçülmüştür. Bu ölçümde % kaç hata yapılmıştır?
8. 50°C de alkol-su karışımı için yanda çizilmiş
olan şekle göre;
a) Saf alkol ve suyun buhar basınçlarını bulunuz.
b) Doğruların anlamlarını belirtiniz.
c) Toplam buhar basıncının sıvı faz bileşimi ve
buhar fazı bileşiminin değişimine göre eğri
üzerinde çiziniz.
d) Alkol ve suyun buhar basınçlarının eşit olduğu
sıvı bileşimini hesaplayınız ve grafik üzerinde
gösteriniz.
9. İki bileşenli bir sistemde Raoult yasasından
negatif sapma olması halinde, bileşenlerin ve
toplam buhar basıncının ne şekilde değişeceğini
şekil üzerinde gösteriniz. Bu tip bir çözeltide
xA=0.25 ise, her bir bileşenin ve toplam buhar
basıncının grafik yardımıyla nasıl bulunacağını
gösteriniz. Raoult yasasından negatif sapmanın
nedenlerini açıklayınız.
10.a)Raoult yasasını tanımlayarak, bu yasadan pozitif sapmanın nedenini açıklayınız. Biri
diğerinden %50 daha uçucu olan iki sıvının karışımında pozitif sapmanın buhar basıncı denge
eğrilerini temsili olarak çiziniz.
b) Ozmotik basıncın nasıl ölçüldüğünü şekil çizerek açıklayınız.
c) Kolloidal bir sistem ile çözelti arasındaki temel farklılıkları, nasıl farklandırabileceğimizi
açıklayın.
11. 50 mL idrar incelenerek 2,45 g üre içerdiği ve yoğunluğunun 1,08 g/cm3 olduğu belirlenmiştir.
a) Bu idrar örneğinin 37°C olan vücut sıcaklığındaki osmotik basıncını ve buhar basıncını bulunuz.
b) Bu idrar örneğinin DN ve KN nı bulunuz.
Verilenler: Üre ve su için sırasıyla MA: 60 ve 18 g/mol, 37°C da saf suyun buhar basıncı 33,45
mmHg, buharlaşma ısısı 537 cal/g, erime ısısı 79,6 cal/g.
12. 54,7 g şekerin 100 g suda çözünmesiyle elde edilen çözeltinin 20°C daki yoğunluğunun 1,03
g/cm3 dür. Bu sıcaklıktaki buhar basıncını, ozmotik basıncını, DN ve KN nı hesaplayınız.
Verilenler: Şeker ve su için sırasıyla MA: 342 ve 18 g/mol, 20°C da saf suyun buhar basıncı 18,52
mmHg, su için kriyoskopi ve ebülyoskopi sabitleri sırasıyla 1,86 ve 0,52 dir.
13. 3 mol A ile 5 mol B karıştırılarak elde edilen çözeltinin buhar basıncı 685 torr olarak ölçülüyor.
Üzerlerine 3 mol de C eklenecek olursa basınç 1.18 atm oluyor. Bu son çözeltiye 1 mol daha A
eklendiğinde ölçülen toplam basınç 1.12 atm olduğuna göre, deneyin yapıldığı sıcaklıkta her bir
bileşenin saf haldeki buhar basıncını belirleyiniz.
14. 5.85 g NaCl 100 g suda çözündüğü zaman ele geçen tuzlu suyun 60°C daki buhar basıncını
hesaplayınız.(60°C saf suyun buhar basıncı 150 torr Atomik kütleler Na: 23,1 Cl:35,5 H:1.0 O:16)
15. a) %9.5 NaCl içeren deniz suyunun yoğunluğu 1.06 g/cm3 dür. KN ve DN bulunuz.
b) Bu deniz suyunun 25°C daki buhar basıncını ve osmotik basıncını bulunuz.
Saf su için Kd = 1.86 Kk = 0.52 ve 25°C da Psu = 19.8 mmHg Na:23.1 g/mol Cl: 35.5 g/mol
16. A, B ve C sıvılarından üç ayrı çözelti hazırlanmış ve bunların buhar basınçları ölçülmüştür. İlk
çözelti 4 mol A ve 3 mol B içerir, toplam buhar basıncı 1,25 atm dir, ikinci çözelti 3 mol A, 2 mol B ve
5 mol de C içermekte ve toplam buhar basıncı 1,05 atm olarak ölçülmektedir. 5 mol A ve 10 mol C
içeren üçüncü çözeltinin buhar basıncı ise 0,82 atm olduğuna göre; her üç maddenin deneyin
yapıldığı sıcaklıkta saf haldeki buhar basınçlarını hesaplayınmız.
17. 27°C da, yoğunluğu 1,025 g/cm3 olacak şekilde hazırlanan bir sulu NaCl çözeltisinin KN:
100,45°C olarak ölçülmüştür. Su için Kk = 0,52 ve Kd=1.86 ve NaCl için I=2 olduğuna göre;
a) Çözeltinin kütlece % bileşimini bulunuz. (Atomik kütleler yukarıdaki gibidir)
b) Çözeltinin DN ve 27°C daki ozmotik basıncını hesaplayınız.
c) 27°C da saf suyun buhar basıncı 27,85 torr olduğuna göre çözeltinin buhar basıncını bulunuz.
18. 35°C da, yoğunluğu 1,05 g/cm3 olacak şekilde hazırlanan bir sulu FeCl3 çözeltisinin DN: -7,86°C
olarak ölçülmüştür. Su için Kk = 0,52 ve Kd=1.86 ve FeCl3 tam iyonlaştığına göre;
a) Çözeltinin molalitesini ve kütlece % bileşimini bulunuz.
b) Çözeltinin KN ve 35°C daki ozmotik basıncını hesaplayınız.
c) 35°C da saf suyun buhar basıncı 43,84 torr olduğuna göre çözeltinin buhar basıncını bulunuz.
(Gerekli atomik kütleler; Fe: 56,1 Cl: 35,5 H:1,0 O:16,0 g/mol)
19. Kanımızın ozmotik basıncı vucut cıcaklığı olan 37°C da 7.45 atm dir. Kana göre %12 hipertonik
olan bir sulu glukoz (C6H12O6) çözeltisinin yoğunlu 1.103 g/cm3 dür. Elektrolit olmayan bu çözeltinin;
a) Yüzde kaç glukoz içerdiğini (% derişimini) bulunuz.
b) Bu çözeltinin DN ve KN ‘nı, 25°C daki buhar basıncını bulunuz.
Verilenler: Su için 25°C da Psu = 19.8 mmHg, erime ısısı 79.6 cal/g, buharlaşma ısısı 539 cal/g
Atomik kütleler (g/mol): H=1.0 C=12.0 O=16.0
20. Kanımızın ozmotik basıncı vucut sıcaklığımız olan 37°C da 7.45 atm dir. %20 hipotonik olan bir
sulu NaCl çözeltisinin yoğunluğu 1.13 g/cm3 olarak ölçülmüştür. Saf su için ebülyoskopi sabiti 0.52,
kriyoskopi sabiti 1.86 olduğunu ve NaCl nin tam iyonlaştığını düşünerek;
a) Bu hipotonik çözeltinin kütlece % derişimini, ozmotik basıncını bulunuz.
b) Bu çözeltinin DN ve KN nı hesaplayınız.(Atomik kütleler: Na:23.1 Cl:35.5 H:1.0 O:16.0 g/mol)
c) 37°C da saf suyun buhar basıncı 42.65 mmHg olduğuna göre çözeltinin buhar basıncı ne olur?
21.a) 44.38g FeCl2 katısının üzerine 200 g saf su(d=1.0g/cm3) eklenerek hazırlanan çözeltinin
yoğunluğu 1.068 g/cm3 olarak ölçülüyor. Bu çözeltinin DN ve KN bulunuz.
b) 26°C da saf suyun buhar basıncı 36.65 mmHg olduğuna göre bu çözeltinin ozmotik basıncını
ve buhar basıncını hesaplayınız.
Saf su için ebülyoskopi sabiti 0.52, kriyoskopi sabiti 1.86 olup, FeCl2 tam iyonlaşmaktadır. Gerekli
atomik kütleler: Fe:55.8 Cl:35.5 H:1.0 O:16.0 g/mol
22. Kanımızın ozmotik basıncı vucut sıcaklığımız olan 37°C da 7.45 atm dir. 1.758 g NaCl nin 200
gram suda çözünmesiyle hazırlanan çözeltinin yoğunluğunun 1.09 g/cm3 olduğu ve kana göre %8
hipertonik olduğu belirlenmiştir. Saf suyun ebülyoskopi sabiti 0.52, kriyoskopi sabiti 1.86 olduğuna
ve 37°C daki buhar basıncı 42.35 mmHg olduğuna göre; (NaCl için MA=58.5 su için MA=18 g/mol)
a) Bu hipertonik çözeltide NaCl nin ayrışma kesrini ve çözeltinin buhar basıncını hesaplayınız.
b) Bu çözeltinin DN ve KN nı hesaplayınız.
23. Kanımızın ozmotik basıncı vucut sıcaklığımız olan 37°C da 7.45 atm dir. İzotonik olarak
hazırlanan glükoz ( C6H12O6 ) serumunun yoğunluğu 1.09 g/cm3 olduğuna göre, bu çözeltinin molar
derişimini, buhar basıncını, DN ve KN larını hesaplayınız. Saf su için ebülyoskopi sabiti 0.52,
kriyoskopi sabiti 1.86 37°C da saf suyun buhar basıncı 42.65 mmHg dır.
24. 8.65g CaCl2 ün 200 ml saf su ile(d=1.00g/cm3) karıştırılmasıyla hazırlanan tuzlu su çözeltisinin
20°C daki yoğunluğu 1.08 g/cm3 olarak belirlenmiştir. Bu sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı 36.35
mmHg ebülyoskopi sabiti 0.52, kriyoskopi sabiti 1.86 olduğuna göre bu çözeltinin buhar basıncını,
DN, KN ve ozmotik basıncını hesaplayınız. (CaCl2 için MA =111g/mol su için MA =18 g/mol)
25. Kolloidal bir sistem ile çözelti arasındaki temel benzerlik
ve farklılıkları açıklayınız
KİMYASAL KİNETİK
1. Tepkime derecesi, promotör, hız sabiti ve katalizör
kavramlarını tanımlayınız.
2. A + 2B → Ürünler tepkimesinin hız ifadesini yazınız.
3. Katalizörün etkime mekanizmasını, enerji diyagramı
üzerinde göstererek tepkime hızını arttırma nedenini
açıklayınız.
4. Bir tepkimenin derecesi ve yarılanma süresi kavramlarını
tanımlayın.
Tepkime derecesi tepkime denklemine nasıl bağlıdır? Kısaca açıklayınız.
5. Sıcaklıktaki 5-10 derecelik artışın nasıl olup da tepkime hızını 2-3 kat arttırabildiğini açıklayınız.
6. Tepkime boyunca enerji değişimini gösteren enerji diyagramını, ısı salan ve ısı alan tepkimeler
için çizerek tepkime entalpisinin bulunuşunu diyagramlar üzerinde ve eşitlik olarak gösteriniz.
7. A → 2B + 3D şeklindeki 1. dereceden bir tepkimenin;
a) İntegre hız ifadesini ve yarılanma süresini veren eşitliği türetiniz.
b) Derişim-zaman ilişkisinden ve grafiğin eğiminden yararlanarak hız sabitinin bulunuşunu
açıklayınız. Hız sabitinin birimini belirleyiniz.
c) A nın harcanma tepkimesinin hız sabiti büyüklük olarak 0.0366 olduğuna göre B ve C nin
oluşma tepkimelerinin hız sabitlerini hesaplayınız.
8.a) Katalizörün etkime mekanizmasını ve katalizin tepkime entalpisini nasıl etkilediğini enerji
diyagramı üzerinde gösteriniz
b) Ortam sıcaklığı arttıkça tepkime hız sabiti ısı alan (endotermik) ve ısı salan (ekzotermik)
tepkimelerde nasıl değişir?
c) Sıcaklığın 40°C dan 50°C a yükselmesi ile Ek deki artışı hesaplayınız. Sıcaklıktaki bu artışın
tepkimeleri nasıl olup da 2-3 kat hızlandırabildiğini açıklayınız. (Boltzman sabiti1.38x10-23 j/mol.der)
9. Isı alan (endotermik) A + 2B → C + D tepkimesinin ilerleyişini potansiyel enerji diyagramında
göstererek, şekildeki büyüklüklerden tepkime entalpisinin belirlenişini gösteriniz.
10.a) Katalizörün tepkime hızını arttırıcı etkisini ısı salan bir kimyasal tepkimenin ilerleyişini-enerji
diyagramında çizerek ve tepkime entalpisinin değişimini göstererek açıklayınız.
b) Isı alan ve ısı salan tepkimelerde tepkime hızının sıcaklıkla değişimini açıklayınız
c) 25°C daki ve 45°C daki hız sabitleri sırasıyla 0.065 ve 0.203 mol/L.s olan bir tepkimenin 30°C
daki hız sabiti ne olur? Bu tepkime kaçıncı derecedendir?
11. A → Ürünler şeklindeki 0. dereceden bir tepkimesinin integre hız ifadesini ve yarılanma süresini
veren eşitlikleri türetiniz.
12.a) 2A → Ürünler şeklindeki 2. dereceden bir tepkimenin integre hız ifadesini ve yarılanma
süresini veren eşitliği türeterek hız sabitinin birimini belirleyiniz.
b) ln k (dk-1 ) = 13.45  2.37x103 / T olduğuna göre bu tepkimenin derecesini, eşik enerjisini ve
135 °C daki hız sabitini sa-1 cinsinden hesaplayınız.
13. Grafiklendirme yöntemiyle hız sabitinin belirlenmesi yöntemini açıklayınız.
14.a) 3BrO → BrO3 + 2 Br tepkimesinin hız sabitinin sıcaklığa bağlılığı; k (dk1 ) = 4.6x1010 .e
32500/T
eşitliği ile verilmektedir. 25°C daki hız sabitini bulunuz.
b) Bu tepkimenin etkinleşme enerjisini ve yarılanma süresini bulunuz.
c) BrO ün başlangıç derişimi 0.85 mol/L olduğuna göre tepkimenin hızı ne olur?
d) 10 dakika sonra oluşan Br derişimi ne olur? Bu sürenin sonunda Br oluşum hızı ne olur?
15. 3A → B + 2D şeklindeki 2. dereceden olduğu bilinen bir tepkime in celenirken; 500 mL lik bir kap
içerisine 0.25 mol A konularak tepkime başlatıldığında, zaman birimi dakika cinsinden alınarak 28°C
daki hız sabiti 0.065 olarak tespit ediliyor.
a) İntegre hız ifadesini ve yarılanma süresini veren eşitliği türeterek hız sabitinin birimini belirtiniz.
b)Derişim-zaman ilişkisinden ve grafiğin eğiminden yararlanarak hız sabitinin bulunuşunu
açıklayın.
c) Bu tepkimenin başlangıçtaki ve 500 saniye sonraki hızlarını bulunuz.
d) Başlangıçta A nın harcanma hızı ve B nin oluşma hızlarını bulunuz.
16. 25°C da incelenen; A + B → C + D tepkimesinin A ve B nin
başlangıç derişimlerine bağlı olarak hızının nasıl değiştiği
belirlenmeye çalışılmıştır. Bu deneysel verilere göre tepkime
derecesini ve ortalama hız sabitini bulunuz.
[A]o , M
[B]o , M
t, dak
0.10
0.05
25.0
0.10
0.10
15.0
0.20
0.10
7.5
17.a) 3BrO → BrO3 + 2 Br tepkimesinin hız sabitinin sıcaklığa bağlılığı;
k(L.mol1.dk1) =3.8x1010.e3275/T eşitliği ile verilmektedir.Bu tepkime için integre hız ifadesini türetin.
b) Bu tepkimenin etkinleşme enerjisini ve yarılanma süresini, 65°C daki hız sabitini bulunuz.
c) BrO ün başlangıç derişimi 0.082 mol/L olduğuna göre tepkimenin başlangıç hızı ne olur?
d) 2 saat sonra oluşan Br derişimi ne olur? Bu sürenin sonunda Br  oluşum hızı ne olur?
[C]son , M
0.0033
0.0039
0.0077
KİMYASAL DENGE
1. k = Zu . eE/RT şeklindeki Arrhenius eşitliğinden yararlanarak lok (K2 / K1 ) eşitliğini türetiniz.
2. a) CO2(g) + ısı  CO(g) + ½ O2(g) tepkimesinin incelendiği 0.500 L lik kaba 250°C da 0.040 mol CO(g) ve 0.025 mol CO2(g) konuluyor, dengeki
kapta 0.022 mol CO2(g) bulunduğu anlaşılıyor. Sıcaklık 320°C a çıkarıldığında ise CO2(g) miktarı 0.018 mol kalıyor. Bu tepkimenin 250°C ve
320°C daki denge sabitlerini belirleyiniz.
b) Bu tepkimenin 300°C daki denge sabitini, Kp değerini, G° ve U değerlerini hesaplayınız.
c) 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) + ısı tepkimesinin 300°C daki denge sabitini bulunuz.
3. Tepkime entalpisi + 43 kJ olan bir iki yönlü tepkimenin ileri ve geri yöndeki eşik enerjileri arasındaki oran 3/2 olduğuna göre, tepkime
ilerleyişini özenle çizilmiş bir enerji diyagramında gösteriniz, geri yöndeki tepkime için log (k2 / k1 ) oranını sadece sıcaklığın fonksiyonu olarak
yazın.
4.a) PCl5  PCl3 + Cl2 gaz tepkimesinin 250°C daki denge sabiti 0.0416 dır. Dengede 1 mol/L derişiminde Pcl5 olduğu belirlenmiştir. PCl5 in
ayrışma kesrini hesaplayınız.
b) Basınç arttırılarak kabın hacmı yarıya düşürülecek olursa denge derişimleri ve ayrışma kesri ne olur?
5. CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) + ısı tepkimesinin dengesine aşağıdaki etmenler ne şekilde etkir?
a) Kabın hacmının azaltılıması, b) Ortama fazladan O2 eklenmesi, c) Ortama CO2 eklenmesi,
d) Tepkime kabının ısıtılması e) Basıncın arttırılması
6. CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) + ısı
tepkimesinin incelendiği 0.500 L lik kaba 250°C da 0.040 mol CO(g) ve 0.025 mol CO2(g) konuluyor, dengeki
kapta 0.022 mol CO2(g) bulunduğu anlaşılıyor. Sıcaklık 320°C a çıkarıldığında ise CO2(g) miktarı 0.019 mol kalıyor.
a) Bu tepkimenin 250°C ve 320°C daki denge sabitlerini belirleyiniz.
b) Bu tepkimenin 300°C daki denge sabitini, Kp değerini, G° ve U değerlerini hesaplayınız.
7. CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) + ısı tepkimesinin 250°C daki ve 320°C daki denge sabitleri sırasıyla 0.065 ve 0.203 olduğuna göre;
a) Bu tepkimenin 300°C daki hız sabitini, Kp değerini ve U değerini hesaplayınız.
8. CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) + ısı tepkimesinin 450°C daki denge sabiti 1.2x10-7 olduğuna göre;
a) 2 CO2(g)  2 CO(g) + O2(g) tepkimesinin 450°C daki denge sabiti ve Kp değeri ne olur?
b) 0.5 L lik bir kap içine 1.5 mol CO2 gazı konulup sıcaklığı 450°C a çıkartıldığında, O2 gazının dengedeki kısmi buhar basıncı ne olur?
9. PCl5(g) → PCl3(g) + Cl2(g) tepkimesinin 250°C daki denge sabiti 0.0416 dır. 5 litrelik kapalı bir kaba 1.2 mol PCl5 ve 1.6 mol PCl3 konup
dengeye ulaşması için beklenirse;
a) Dengede her bir bileşenin kısmi buhar basıncını hesaplayınız.
b) 125°C daki denge sabiti 0.0320 olduğuna göre tepkime entalpisini, ortalama sıcaklıktaki tepkime iç enerjisini hesaplayınız.
c) Üstte verilen tepkimenin ileri yöndeki etkinleşme enerjisi 8.7 kJ/mol, geri yöndeki etkinleşme enerjisi 6.9 kj/mol olduğuna göre tepkime
entalpisini ve 300°C daki denge sabitini hesaplayınız.
10. A + 2 B  2 C + ısı denge tepkimesinde 2 litrelik kaba 2,0 mol A, 4,0 mol B ve 5,6 mol C konmuş, denge kurulduktan sonra C nin miktarının
1,4 mole düştüğü belirlenmiştir.
a) Tepkimenin denge sabitini bulunuz.
b) Aynı başlangıç miktarları alındıktan sonra kabın hacmı yarıya düşürülecek olursa,her bir türün denge derişimi ne olur?
c) Bu tepkimede ürün oluşum veriminin arttırılması için hangi etmenlerin etkin olacağını irdeleyiniz.
d) C  ½ A + B tepkimesinin denge sabiti kaçtır?
11. PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g) tepkimesinin 250°C daki denge sabiti 0.042 dir. 10 litrelik bir kaba 1,00 mol PCl5( gazı konulacak olursa;
a) Denge kurulduğunda oluşan Cl2 gazının mol sayısını bulunuz.
b) Dengede kalan PCl5 gazının kısmi buhar basıncını hesaplayınız.
c) KX şeklinde gösterilen mol kesri cinsinden denge sabitini hesaplayınız.
12. 2,5 litrelik kabın içine 3 mol A, 1 mol B ve 2 mol C gazları konup sıcaklığı 50°C a yükseltildiğinde kap içinde
A(g) + B(g)  C(g) dengesi kurulmaktadır.
a-Denge kurulduğunda kap içinde 0,8mol C gazı bulunduğuna göre 50°C daki denge sabitini bulun.
b-Yukarıda kurulmuş olan denge ortamına 1 mol A gazı eklenecek olursa denge yeniden kurulduğu zaman C gazı miktarı ne olur?
c-Bu tepkimenin ileri ve geri yöndeki etkinleşme enerjileri sırasıyla 12,4 ve 5,3 kJ/mol olduğuna göre bu tepkimenin 25°C daki denge sabitini
bulunuz.
d-50°C da denge kurulduğunda kapta bulunan her bir bileşenin kısmi buhar basıncını hesaplayınız.
13.a) k= Zu .e-E/ RT şeklindeki Arrhenius eşitliğini kullanarak log(K2/K1) eşitliğini türetiniz
b) 25°C daki ve 45°C daki hız sabitleri sırasıyla 0.065 ve 0.203 mol/L.s olan bir tepkimenin 30°C daki hız sabiti ne olur? Bu tepkime kaçıncı
derecedendir?
14. CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(s) tepkimesinde;
a) Kp denge eşitliğini kütlelerin etkisi prensibine göre yazınız.
b) Toplam basıncın 1,2 atm olduğu 2,0 L hacımlı kap içinde dengede 0,5 mol CO2, 3 mol H2, 0.25 mol CO ve 4 mol H2O(s) olduğu bulunmuştur.
Kp sabitini ve kabın sıcaklığını hesaplayınız.
15. A(g) + 2 B(g)  2 C(g) + 2 D(g) denge tepkimesinde;
a- KM ‘yi KX ‘e bağlayan eşitliği türetiniz.
b- Bu tepkime için 27°C da Kp = 1,04x102 olduğuna göre KX değerini hesaplayınız.
SULU ÇÖZELTİ DENGELERİ-TAMPON ÇÖZELTİLER-ASİTLER / BAZLAR
tepkimesine göre hangi maddelerin asit ve baz olduklarını, Bronsted Lowry ve Lewis asit-baz tanımlarına göre irdeleyiniz. Asit olan maddelerin
konjuge bazlarını gösteriniz.
2.a) Lewis bazı, kuvvetli asit, Ksu, konjuge asit ve hidroliz terimlerini tanımlayınız.
b) Bazik tampon çözeltiler için Handerson-Hasselbach eşitliğini türetiniz. Hangi hallerde bu eşitlik kullanılamaz, açıklayınız.
3. Hidroliz olma kuralını yazarak NH4HS tuzu hidroliz olur mu, açıklayınız.
4. Arrhenius, Bronsted-Lowry ve Lewis asit-baz tanımlarını yazarak aşağıdaki tepkimelerde yer alan maddeleri bu tanımlara göre
irdeleyiniz(Atom no;Cr:24 S:16 H:1 O:8 N:7 Cl:17 Sn:50 Fe:26)
Cr(OH)3 + OH  CrO2 + 2H2O
SnO + 2 OH  SnO22 + H2O
FeO(k) + SO3  FeSO4
S(k) + SO32  S2O32
HCl(g) + NH3(g)  NH4Cl(k)
5. Bir zayıf asit olan H2Se nin anyonu olan HSe nin hidroliz tepkimesini yazarak hidroliz sabitini asitlik sabitlerine bağlayan eşitliği türetiniz.
6. HBrO, HClO3, HIO ve HClO asitlerinin konjuge bazlarını yazarak bu bazları güçlüden zayıfa doğru, nedenini de açıklayarak sıralayınız.
7. H2SO3, H2SO4, H2SeO3, HClO4 asitlerinin konjuge bazlarını yazarak bu bazları güçlüden zayıfa doğru, nedenini de açıklayarak sıralayınız.
8.a) ClO4¯, HSO3¯, HseO3¯, HSO4¯, HSe¯ anyonlarını bazlık sırasına dizerek nedenini açıklayın.
(H, O, S, Cl ve Se için atom numaraları sırasıyla 1, 8, 16, 17 ve 34 dür)
b) Lewis asit-baz tanımını yaparak, bunun klasik asit-baz tanımı ile temel ayrılığını belirtiniz.
c) Hidroliz ne demektir? Hangi maddeler hidroliz olur? Kısaca belirtiniz.
9.a) HCl, HBr, H2Se, HClO3 asitlerinin konjuge bazlarını kuvvet sırasına göre sıralayınız. Bu değerlendirmenin nedenlerini açıklayınız.
(Elementlerin aton ve kütle numaraları sırasıyla; H(1, 1),
Cl(17, 35), Se(34, 79), O( 8, 16), Br (35, 80)
b) A2 anyonunun hidroliz tepkimelerini yazarak bu tepkimelere ait hidroliz sabitlerinin konjuge asidin asitlik sabitlerine nasıl bağlı olduğunu
gösteriniz.
10. Kuvvetli asit ne demektir? Asitin kuvvetliliğini etkiliyen etmenler neler olabilir?
11.Tampon çözeltiyi tanımlayın. B harfiyle gösterilen bir baz için tampon çözelti eşitliğini türetiniz.
12. Asitlik sabiti 1.2x103 olan HA asidinin 0.020M lık çözeltisinden 60 ml alınıyor.
a) Bu çözeltinin pH si nedir?
b) Bu asit çözeltisinin üzerine 40 mL de 0.015M lık NaOH çözeltisi eklendiğinde pH ne olur?
c) Üstteki karışımın üzerine 25 mL 0.012M HCl eklendiğinde pH ne olur? Tamponlama etkisi olmasaydı pH kaç olurdu? Gösteriniz.
13.a) Lewis bazı, kuvvetli asit, Ksu, konjuge asit ve hidroliz terimlerini tanımlayınız.
b) Doygun H2S çözeltisinin (0.1 M) pH =2.5 iken sülfür derişimi ne olur? Bu çözeltinin içerisinde 0.001M Fe3+ iyonları Fe2S3 halinde çöker mi?
(Fe2S3 için Kçç =1.2x1056 H2S için Ka1=1.1x107 ve Ka2 = 1.0x1014 Fe:55.9, S:32.1 g/mol)
14.a) H2SO4 ün ikinci asitlik sabiti 1.2x10-2 olduğuna göre 0.05M H2SO4 çözeltisin pH sini bulunuz.
b) 100 mL 0.04M NH4+ çözeltisinin pH sini hesaplayınız.
c) “b” şıkkındaki çözeltinin üzerine 40 mL de 0.015M lık NaOH çözeltisi eklendiğinde pH ne olur?
15.a) 50 mL 0.18M NH3 ile 90 mL 0.25M NH4Cl çözeltileri karıştırılırsa bu tamponun pH si kaç olur?
b) Tamponlama kapasitesini tanımlayıp, bu tampon için asidik tamponlama kapasitesini hesaplayınız.
c) BU tamponun üzerine 40 mL 0.35 M NaOH eklenecek olursa pH si ne olur?
16. a) 1x10–8 mol HCl suda çözülerek çözelti hacmi 500 mL yapılıyor. Çözeltinin pH sini belirleyiniz.
b) 1x10–7 M HCl nin pH değeri nasıl belirlenir?
17.a) 200 mL 0.20 M HAcO ile 300 mL 0.30M NaAcO karıştırılarak hazırlanan çözeltinin pH sini hesaplayınız. (HAcO için Ka= 1,8.10-5)
b) Yukarıdaki çözeltiden 100 mL alınıp üzerine 50 mL 0.15M HCl eklenecek olursa pH ne olur?
18. Tampon çözeltiyi tanımlayın. NH3 / NH4 tamponu için pH eşitliğini türetiniz. Tamponu oluşturan bu maddelerin derişimleri sırası ile 0.2M ve
0.05 M olduğuna ve NH3 için Kb = 1.8x105 olduğuna göre bu tamponun pH sini hesaplayınız.
19. H2CO3 diprotik asitinin pKa değerleri 5.34 ve 10.31 olduğuna göre 0.01M karbonik asitte bulunan tüm türlerin derişimlerini ve çözeltinin pH
sini hesaplayınız.
20.a) Tampon çözeltiyi tanımlayın. NH3 /NH4+ tamponu için Handerson-Hasselbach eşitliğini türetin.
b) 50 mL 0.18M NH3 ile 90 mL 0.25M NH4Cl çözeltileri karıştırılırsa bu tamponun pH si kaç olur?
c) Tamponlama kapasitesini tanımlayıp, yukarıdaki tampon için asidik tamponlama kapasitesini hesaplayınız.
d) Tampon çözeltilerde ortam pH sinin hesaplanmasında hangi hallerde Handerson-Hasselbach eşitliği kullanılamaz. Nedenleri ile
açıklayınız.
21. 0.1M NH3 ve 0.2M NH4Cl içeren çözeltinin pH sini bulunuz. Bu çözeltinin 1.0 litresinin üzerine, pH sini 1 birim arttırmak için hacım değişimi
olmaksızın konması gereken NaOH kaç moldur?
( NH3 için Kb=1.8x10-5 )
22. 0.45 mol HCOOH (Ka=1,8x10-4) ve 0.55 mol NaHCOO içeren 1 dm3 tampon çözeltinin pH sini bulun. Üzerine hacım değişimi olmaksızın
0.10mol HCl katılırsa pH si kaç olur?
23. 60 mL 0.3M HAcO ile 40 mL 0.4M NaAcO karıştırılarak hazırlanan çözeltinin pH si kaç olur? Üzerine 100 mL 0.1 M HCl eklenirse pH ne
olur? (HacO için Ka=1.8x10-5 dir)
24.a) 0.6 M formik asitin (HCOOH) pH si kaçtır? (HCOOH için Kb=1.8x10-4 dir)
b) 200 mL 0.6 M HCOOH üzerine 100 mL 0.45M NaOH eklenerek kısmen NaHCOO ‘ya dönüşmesi sağlanırsa karışımın pH si ne olur?
c) “b” şıkkındaki çözeltinin üzerine 500 mL saf su eklenirse pH ne olur?
25. 50 ml 0.027M NaF çözeltisi ile 100 ml 0.048M Ba(NO3)2 çözeltisi karıştırıldığında Kçç= 1.2x10-8 olan BaF2 çöker mi?Çökerse kaç gram
çökelek oluşur ve bu çökeleğin üzerinde dengedeki çözeltide Ba2+ ve F- derişimleri ne olur? Ba: 137.3 g/mol F: 19.0 g/mol
26. Bi2S3 için Kçç =1.6x1076 olduğuna göre, 0.008M Bi3+ içeren çözelti H2S’e doyurulduğunda (0.1M) pH 1.0 de çökme olur mu? Çökme hangi
pH de başlar? Çökmenin başladığı pH nin +1 üzerinde kaç gram çökelek elde edilir? H2S için Ka1=1.1x107 ve Ka2 = 1.0x1014 (Bi:209.0, S:32.1
g/mol)
27. a) Cu(OH)2 için Kçç = 1,2x10-19 olduğuna göre doygun çözeltisinin pH si nedir?
b) 2x10–3 M Cu2+ nin çözünmüş olması için çözelti pH si ne olmalıdır?
3
c) Doygun çözeltinin yoğunluğu 1.02 g/cm olduğuna göre çözünürlüğünü bulunuz.
TERMOKİMYA ve TERMODİNAMİK
1. a) Termodinamiğin 1. ve 2. yasalarını sözel ve matematiksel olarak ifade ediniz.
b)Faraday yasası, kalorimetre ve su cinsinden eşdeğeri,ve bir bileşiğin standart oluşum serbest entalpisi kavramlarını birer cümle ile
açıklayınız.
2. a) Termodinamiğin 0. ve 3. yasalarını sözel ve matematiksel olarak ifade ediniz.
b) Hal fonksiyonu ne demektir? Hangi hal fonksiyonlarını biliyorsunuz.
3. Bir termodinamik sistemin pistonlu silindirde gösterimini çizerek, iş ve ısının yönünü, hangi koşula bağlı olduğunu belirtiniz. KuvvetxYol olan
işin yukarıdaki gibi bir sistem için neye karşılık geldiğini, çıkartılışı ile birlikte belirtiniz.
4. a) Pistonlu silindir şeklinde gösterilen bir termodinamik sistemin ve bu sistemde yürüyen olayların sınıflandırılışını açıklayınız.
5.a) Termodinamiğin yasalarını birer cümle ile ifade ediniz.
b) Termodinamikte sistem ne demektir?
c) Madde ve enerji alış verişine göre sistemler nasıl sınıflandırılır?
d) İş ve ısı akış yönü neye bağlıdır ve pistonlu bir sistemde nasıl gösterilir?
6. OF2(g), H2O(g) ve HF(g) maddelerinin standart oluşum entalpileri sırasıyla +22,99 -241,60 ve –268,36 kJ/mol olduğuna göre aşağıdaki
tepkimenin entalpisini ve iç enerjisini hesaplayınız.
OF2(g) + H2O(g) → 2HF(g) + O2(g)
7. ΔH°, Gol,500(CO), S°(Cl), Δu, ΔS300, ΔG°ol(H2O), U(Na+) ve Δh kısaltmalarıyla gösterilen termodinamik büyüklüklerin tam adlarını yazınız.
8. 4HNO3(s) + 5N2H4(g) → 12H2O(s) +7N2(g) tepkimesinde yer alan ilk üç türe ilişkin standart oluşum iç enerjileri sırasıyla -151.5 , +47.8 ve 268.8
kj/mol, tümünün standart entropileri ise sıra ile 240 , 285 , 70 ve 190 j/mol.K olarak verilmektedir.
a) N2(g) için standart iç enerji, standart entalpi, standart serbest entalpi değerlerini bulunuz.
b) Tepkimenin bu koşullarda kendiliğinden yürüyüp yürümeyeceğini ve Kp denge sabitini bulunuz.
c) Bu tepkimenin kendiliğinden yürüyebildiği en düşük sıcaklığı belirleyiniz.
9. 3A(g) + B(g) + 2C(s) → 2D(g) tepkimesinin 25°C da kendiliğinden yürüyüp yürüyemeyeceğini ve Kp denge sabitini bulunuz. ΔU° = -2.50 kcal
ΔS° = -10.5 cal/K
10. 2A(g) + B(g) →
C(s) + 2D(g) tepkimesinin standart içenerjisi –2575 cal, standart entropi değişimi ise – 48,9 J/K dir. Bu tepkimenin 25°C da
kendiliğinden yürüyüp yürüyemeyeceğini ve Kp denge sabitini bulunuz. Bu tepkimenin kendiliğinden oluşabildiği sıcaklığı belirleyiniz (1 cal=4.18
J)
11.a) HI(g) nın standart oluşum serbest entalpisi –8,76 kJ/mol olduğuna göre; H2(g) + I2(g) → 2HI(g) tepkimesinde denge-nin kurulabilmesi için; HI
ve H2 nin kısmi basınçları sırasıyla 5.5 atm ve 250 atm iken I2 nin kısmi basıncı ne olmalıdır?
b) Her üç türün kısmi basıncının 2,5 atm olduğu denge şartlarında sıcaklık ne olmalıdır?
12.a) -8.0 °C ‘a ayarlı bir buzdolabının %12.5 verimle çalışabilmesi için bulunduğu mutfağın sıcaklığı ne olmalıdır?
b) Buzdolabı 0.85 amp akım çekebildiğine ve elektrik enerjisinin %9 ‘unu işe dönüştürebildiğine göre; mutfak sıcaklığındaki 3.500 kg saf su
buzdolabında ne kadar sürede ısıl dengeye ulaşır? Saat-dakika-saniye olarak bulunuz.
c) Elektriğin kw-saati 125.000 TL olduğuna göre bu işlemin maliyeti ne olur?
. Saf su için Cp(su)=1.02 cal/g.K, Cp(buz)=0.92 cal/g.K hd= -80 cal/g 1 cal= 4.18 j
13. Kendi kütlesi 3.5 ton olan bir tır, Malatya’dan 275.8 km uzaklıktaki Gaziantep’e mal
taşımaktadır. Tır’ın motor iç sıcaklığı 350°C, egzoz gazı sıcaklığı ise 115°C, sürtünme kayıpları
ortalama %12.5 olsun. Mazot tankı 300 L olduğuna göre ve yakıtın toplam kütle üzerindeki etkisini
ihmal ederek, her mL sinin yanma ısısı 73500 cal olan bir depo mazotla kaç ton yük taşıyabilir. Bu
yükün yarısını taşırsa kaç litre mazotu artar?
14. Antalya’da ortalama 40°C olan dış ortam sıcaklığına karşın, merkezi klima cihazı ile bir bina
serin (19°C) tutulacaktır. Binaya kaçan ısı saatte 1.8 Mj kadar olup klima ile bunun telafi edilmesi
gerekmektedir. Klima sistemi çektiği elektrik enerjisinin %30 unu işe çevirebildiğine göre;
a) Bu klima sisteminin verimi nedir?
b) 1 saatte dışarı verilen ısı ne olur?
c) Bu sistemin 1 günde (gündüz 15 saat alınabilir) harcayacağı elektrik enerjisi ne olur?
d) Elektriğin kw-saati 165.000 TL olduğuna göre klima sisteminin aylık işletme maliyeti ne olur?
15. Thiemann kalorimetresini çizerek çalışma ilkesini anlatınız. Isı sığası terimini tanımlayınız.
16.a) Pistonlu silindir şeklinde gösterilen bir sistemle ortam arasındaki enerji ve madde akışını açıklayınız ve sistemleri enerji ve madde akışına
göre sınıflayınız. Şekil üzerinde enerji akışının yönü ve nedenini gösteriniz.
b) Pistonlu silindirde işin bulunuşunu gösteriniz ve eşitliğini türetiniz. İşin tersinirlik koşulu nedir?
17.a) Carnot makinasını şematik olarak çizip bir cümleyle anlatınız ve ilgili eşitliklerini yazınız.
b) Tersinir ve tersinmez işi büyüklük bakımından karşılaştırınız.
c) Devri-daim makinası ne demektir? Termodinamik yasalarına göre yapılabilirliğini tartışınız.
18. a) -12.0 °C ‘a ayarlı bir buzdolabının %12.5 verimle çalışabilmesi için bulunduğu mutfağın sıcaklığı ne olmalıdır?
b) Buzdolabı motoru 0.85 amp akım çekebildiğine ve elektrik enerjisinin %11‘ini işe dönüştürebil-diğine göre; mutfak sıcaklığındaki 3.800 kg
saf su buzdolabına konduktan ne kadar süre sonra ısıl dengeye ulaşır? Saat-dakika-saniye olarak bulunuz.
c) Elektriğin kw-saati 75.000 TL olduğuna göre bu işlemin maliyeti ne olur?
Saf su için Cp(su)=1.02 cal/g.K, Cp(buz)=0.92 cal/g.K he= 80 cal/g 1 cal= 4.184j
19. 36.3°C daki bir mutfakta bulunan ve iç sıcaklığı -12.5 °C 0lan bir buzdolabı; 0.75 Amp akım çekerken elektrik enerjisinin %7.5 ‘ini işe
dönüştürebilen bir motora sahiptir.
a) Buzdolabının enerji verimini hesaplayınız ve mutfak sıcaklığında konulan 3.500 kg saf suyun buzdolabına konduktan sonra ısıl dengeye
ulaşacağı süreyi saat-dakika-saniye olarak hesaplayınız.
b) Elektriğin kw-saati 75.000 TL olduğuna göre bu işlemin maliyeti ne olur?
c) Bu sürenin yarısı kadar sürede suyun durumu (son sıcaklığı ve donan kısmın kütlesi) ne olur?
Saf su için Cp(su)=1.02 cal/g.K, Cp(buz)=0.92 cal/g.K he= 80 cal/g 1 cal= 4.184j
20.a) Ortalama sıcaklığı 22.3°C olan mutfakta %10.8 enerji verimi ile çalışan bir buzdolabının tersinir çalışması halinde iç sıcaklığı (soğukluğu)
ne olur?
b) Buzdolabı 740 mA akım çekebildiğine ve elektrik enerjisinin ancak %12 sini işe dönüştürebildiğine göre; mutfak sıcaklığındaki 1.500 kg saf
su buzdolabına konulduğunda ne kadar sürede ısıl dengeye ulaşır? Saat-dakika-saniye olarak bulunuz.
c) Elektriğin kw-saati 125.000 TL olduğuna göre bu işlemin maliyeti ne olur?
. Saf su için Cp(su)=1.02 cal/g.K, Cp(buz)=0.92 cal/g.K hd= -80 cal/g 1 cal= 4.18 j
21.a) Kalorimetrenin su cinsinden eşdeğeri ne demektir? Kalorimetrenin ısı sığasından bir farkı var mıdır? Su cinsinden eşdeğeri belirlemek için
ne yapılmalıdır? Bu değere gereksinim duyulmaması için kalorimetre denemesi nasıl yapılmalıdır?
22. CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) + ısı tepkimesinin 250°C daki ve 320°C daki denge sabitleri sırasıyla 0.065 ve 0.203 olduğuna göre; bu tepkimenin
300°C daki hız sabitini, Kp değerini ve U değerini hesaplayınız.
23. CO2(g) + ısı  CO(g) + ½ O2(g) tepkimesinin incelendiği 0.500 L lik kaba 250°C da 0.040 mol CO(g) ve 0.025 mol CO2(g) konuluyor, dengeki
kapta 0.022 mol CO2(g) bulunduğu anlaşılıyor. Sıcaklık 320°C a çıkarıldığında ise CO2(g) miktarı 0.018 mol kalıyor.
a) Bu tepkimenin 250°C ve 320°C daki denge sabitlerini belirleyiniz.
b) Bu tepkimenin 300°C daki denge sabitini, Kp değerini, G° ve U değerlerini hesaplayınız.
24. a) Kimyasal formülü C6H5COOH olan benzoik asitin yanma entalpisi –1350 kJ/mol dur. 1,242 g benzoik asitin içinde 1250 g saf su bulunan
kalorimetre bombasında bol O2 ile yakılması sırasında kalorimetre ve içeriğinin sıcaklığı 19.65°C dan 21.68°C a yükseldiğine göre kalorimetre
kabının su cinsinden eşdeğerini ve ısı sığasını bulunuz.
b) 2.075 g katı yakıtın aynı kalorimetrede yakılması durumunda sıcaklık 19.85°C dan 20.65°C a yükseldiğine göre bu yakıtın gram başına
yanma entalpisini hesaplayınız.
(Saf su için Cp(su)=1.01 cal/g.K, 1 cal= 4.184 j
C:12, H:1, O:16 g/mol)
25.a) 210°C ve 45°C ler arasında çalışan bir Carnot makinasının verimini, 25 çevrimde alınan ve verilen ısıları, 25 çevrimde yapılacak toplam işi
hesaplayınız. Bu değerleri şekil üzerinde gösteriniz.
b)Kalorimetrenin su cinsinden eşdeğeri ne demektir?Kalorimetrenin ısı sığasından farkı varmıdır?
26. Bir ısı makinasının 97°C daki kazanında dakikada 1,25 kg taş kömürü yakılmakta, çıkan gazlar 27°C daki bacadan dışarı verilmektedir.
Kömürün yanma ısısı 450 cal/g olduğuna göre;
a) Bu ısı makinasının verimini ve bacadan saatte kaçan ısıyı hesaplayınız.
b) % saatte üretilen enerjiyi ve makine veriminin %25 olması için kazan sıcaklığını hesaplayınız.
27. 1,3 tonluk bir arabanın düz bir yolda sabit hızla 100 km yol alabilmesi için yanma ısısı 86,4 kcal/mL olan benzinden kaç litre yakması
gerekir? Arabanın 5,0 L benzin yakarak katedeceği yolu km olarak hesaplayınız. (Arabanın motor iç sıcaklığı 450°C, egzoz çıkış sıcaklığı ise
167°C, sürtünme kayıpları %8 düzeyindedir.1 cal= 4,18 J)
28. Eski tip buharlı bir nehir gemisi (çatana)’nın 157°C daki kazanına her 2 dakikada
125 kg taş kömürü (yanma ısısı 9500 cal/g) atılarak yakılmakta, çıkan gazlar 37°C
daki bacadan dışarı verilmektedir. Oluşan buhar gücü ile elde edilen işin nehirde
akıntı ve sürtünme nedeniyle %65 ‘i harcanmakta, kalan kesri ile gemi yol almaktadır.
Yanan kömürün eksilen kütlesini ihmal ederek;
a) Çatananın kazanındaki enerji verimini ve bacadan saatte kaçan ısıyı hesaplayınız.
b) Nehirde bir saatte 8 km yol alabilmesi için çatananın sahip olacağı ortalama kütlenin ne olabileceğini hesaplayınız.
29. İdeal davranan 115 g O2 gazının 7,5 bar dan 23,4 bar’a dek 187°C da izoterm ve tersinir olarak sıkıştırılması sırasında iş, entalpi, ısı, iç
enerji değişimlerini hesaplayınız.(1 bar = 105 Pa)
(O2 için MA: 32 g/mol) Δh= n.C P. ΔT Δu = q + W w = – P1V1 ln(V1 /V2) Δu= n.Cv. ΔT PV = nRT
ELEKTROKİMYA
1. a) Faraday yasalarını tenımlayınız.
b) Bir telde ve bir çözeltide iletkenliğin sıcaklıkla değişimini nedenlerini de belirterek açıklayın.
2. a) Leclanché pilinin kesit şeklini çizerek kısımlarını ve kimyasal bileşimlerini, anot ve katodunun elektriksel yüklerini gösteriniz, yürüyen
tepkimelerini yazınız, kullanılmayan bir pilin nasıl kendiliğinden bittiğini açıklayınız.
3.a) Kurşunlu akünün kesit şeklini çizerek anot ve katodunu, yüklerini ve yürüyen tepkimelerini yazınız. Akünün şemasını yazınız. H2SO4 için
MA: 98 g/mol
b) 9V luk aküden Hiç şarj edilmeden 1 saat 40 dakika boyunca 120 mA akım çekilirken, başlangıçta içinde akü suyu olarak 1,0 L 1.2 M H2SO4
çözeltisi kaç molar asit çözeltisi olur?
c) Aküden çekilen akım 90 gramlık ve Cp= 4.085 cal/g.K olan bir metal silindirin çevresine sarılan bir direnç telinden geçirilecek olursa ve bu
elektrik enerjisinin 1/4 ‘ü çevreye ısı kaybı olarak kaybolurken kalanı metal bloğu ısıtıyorsa, metal silindirin sıcaklığı 23,5°C dan kaç dereceye
yükselir?
4. Cp= 4.085 cal/g.K olan 100 gramlık bir metal silindirin çevresine sarılan bir direnç telinden 5V luk gerilime sahip elektrik akımı geçirilmektedir.
Elektrik enerjisinin yarısını ısı enerjisi olarak alan metal silindiri 2 dakika 40 saniyede 22.5°C dan 28.9°C ‘a kadar ısınmaktadır.
a) Telden geçen akım şiddetini bulunuz.
b) Bu elektrik devresine seri bağlı olan bir sulu NaCl çözeltisi elektroliz kabında, anotta ve katotta yürüyecek olayları, katatta oluşan maddenin
kütlesini, anotta oluşan gazın N.Ş. daki hacmını belirleyiniz. (Na:23.0 H:1.0 O:16.0 Cl:35.5 g/mol)
5. Elektroliz hücresinde Ag tuzu elektrolizinde 2.015 g Ag° toplanmasını sağlayan elektrik miktarını bulunuz. Bu elektrik miktarı erimiş CdCl2 ün
elektrolizinde kullanılacak olursa; anotta ve katotta yürüyen tepkimeleri yazınız, kaç gram Cd toplanacağını ve oluşan Cl2 gazının N.Ş. daki
hacmını bulunuz.
(Ag: 107.8 g/mol, Cd: 112.4 g/mol, Cl:35.5 g/mol)
6. 250 mL 0.2M Sn2+ çözeltisine daldırılmış bir Sn çubuk ve 250 mL 0.12M Ag+ çözeltisine daldırılmış bir Ag çubuktan oluşan bir elektroliz
hücresinde, elektrolitler bir membran aracılığıyla ayrılmıştır. Elektroliz sırasında 1.6V gerilimde 0.96 Amp sabit akım kullanıldığında, Ag
elektrotta 2.480g kütle artışı olmaktadır. Anotta ve katotta ve hücrede toplam yürüyen tepkimeleri yazınız. Elektroliz süresini, bu sırada Sn
elektrottaki kütle değişimini ve elektroliz sonunda çözeltilerde kalan molar derişimlerini hesaplayınız. (Ag:107.8 g/mol
Sn: 118.7 g/mol)
7. a) Na2SO4 çözeltisinin elektrolizi sırasında yürüyen olayları yazınız. Elektrolitin gerekliliğini açıklayınız.
b) Hg katotlu klor alkali elektrolizini şekil çizerek açıklayınız, oluşan tepkimeleri yazınız.
+

8. H2(g) + 2Ag (k) → 2H + 2Ag(k) tepkimesinin yürümesinin istendiği pilin anot ve katot bölmelerinde başlangıçta;

+
H  = 0.065M , Ag  = 0.24M ve PH2 = 1.50 atm olduğuna ve her iki elektrolit çözeltisi 250 mL hacmında olup tuz köprüsü ile birleştirildiğine
göre;
a) Hücre diyagramını çizip, pilin anodu ve katodunu, bu elektrotların elektriksel yüklerini, yürüyen tepkimeleri yazınız.Bu pilin potansiyelini 25°C
için hesaplayınız. Pilin şemasını yazın
b) 1 saat 25 dak boyunca bu pilden 1,250 mA akım çekilecek olursa; kaplardaki iyonların son derişimleri ne olur? Pilin potansiyeli kaç olur? Pil
potansiyelinin doğrusal değiştiği varsayılacak olursa pilden alınacak elektrik enerjisini hesaplayınız. Her iki elektrodun bu sürede kütlelerinde
meydana gelen değişimleri hesaplayınız. E°H2 = 0.00V E°Ag= 0.80V Ag: 107.8g/mol H: 1.0 g/mol
9. 0.02M Cu2+ ve 0.01M H+ içeren her birisi 200 mL lik iki çözeltiden birincisine bir Cu çubuk, diğerine bir Pt levha daldırılmış, bu elektroda 12.5
atm basınçta H2 gazı gönderilmiştir. Bu şekilde hazırlanan pil hücresinden 25°C da 1 saat 45 dakikalık sürede toplam 0.2038 kj enerji
çekilmiştir.
a) Bu pilin diyagramını çizerek anot ve katodunu belirleyiniz, bu elektrotlarda yürüyen tepkimeleri ve toplam tepkimeyi yazınız. Elektrotların
elektriksel yüklerini belirtiniz.
b) Pil potansiyelini hesaplayınız, bu süre sonunda elektrotların kütlelerindeki değişimi bulunuz.
c) Belirtilen enerjinin alınmasından sonra elektrot bölmelerindeki iyonik derişimleri hesaplayınız.
d) Pilden çekilen ortalama akımı hesaplayınız. Toplam tepkimenin denge sabitini, tepkime serbest entalpisini hesaplayınız. ( e°Cu = 0.34V
Cu:63.5 g/mol O: 16.0 H:1.0 g/mol)
10. 0.12M Cu2+ ve 0.21M H+ içeren 1,2 L çözelti içerisine bir Cu silindir çubuk ve bir Pt levha daldırılmış, 2.25V gerilim uygulanarak 2.48 Amp
sabit akımla elektroliz işlemi uygulanmıştır. Çapı 1.20 cm olan ve sadece 3.5 cm yüksekliğindeki kısmı çözeltiye dalmış olan Cu çubuğun, bu
süre sonundaki çapı 1.30 cm olmaktadır. Bu sırada diğer elektrotta gaz çıkışı olmaktadır. Buna göre;
a) Elektroliz hücresinin şeklini çizerek anot ve katodunu, bunların elektriksel yüklerini gösteriniz.
b) Anotta ve katotta yürüyen tepkimeleri, hücre şemasını yazınız.
c) Bakırın özkütlesi 8.95 g/cm3 olduğuna göre ne kadar süreyle elektroliz işlemi uygulandığını, bu sırada oluşan gazın NŞ daki hacmını
belirleyiniz.
d) Elektroliz sonunda çözeltide kalan kimyasal türlerin molar derişimini bulunuz.
e) Elektroliz boyunca harcanan toplam elektrik enerjisini bulunuz. Elektriğin kw-sa ücreti 240000 TL olduğuna göre işlem maliyetini
hesaplayınız. (Cu:63.5 g/mol O: 16.0 H:1.0 g/mol)
11. 2Fe3 + Zn(k) → 2Fe2 + Zn2 tepkimesinin yürümesinin istendiği pilde başlangıçta; Fe2 = 0.80M , Fe3 = 0.04M ve Zn2 = 0.50M
olduğuna göre ve her iki elektrolit çözeltisi 250 mL olup tuz köprüsü ile birleştirildiğine göre;
a) Hücre diyagramını çizip, pilin anodu ve katodunu, bu elektrotların elektriksel yüklerini, yürüyen tepkimeleri yazınız.Bu pilin potansiyelini
25°C için hesaplayınız.Pilin şemasını yazın.
b) 1 saat 45 dak boyunca bu pilden 800 mA akım çekilecek olursa; kaplardaki iyonların son derişimleri ne olur? Pilin potansiyeli kaç olur? Pil
potansiyelinin doğrusal değiştiği varsayılacak olursa pilden alınacak elektrik enerjisini hesaplayınız. Her iki elektrodun bu sürede kütlelerinde
meydana gelen değişimleri hesaplayınız.
E°Fe3-Fe2 = 0.771V E°Zn = -0.763V Fe: 55.8 g/mol
Zn: 65.4 g/mol
12. 200 mL 0.06 M Sn2 çözeltisine batırılmış bir Sn çubuk ve 300 mL 0.5 M Ag çözeltisine batırılmış bir Ag çubuk ile bu iki çözeltini birleştiren
bir tuz köprüsünden oluşan bir pilde;
a) Pilin diyagramını çizerek; anodu ve katodunu, bu elektrotların elektriksel yüklerini, yürüyen tepkimeleri yazınız.Bu pilin potansiyelini 25°C
için hesaplayınız.Pilin şemasını yazın.
b) 3 saat 10 dak boyunca bu pilden 850 mA akım çekilecek olursa; kaplardaki iyonların son derişimleri ne olur? Elektrotların herbirinde kütlesel
değişimleri ne olur? Pilin potansiyeli kaç olur? Pil potansiyelinin doğrusal değiştiği varsayılacak olursa pilden alınacak elektrik enerjisini
hesaplayınız.
E°Sn = 0.13V
E°Ag = 0.80V Sn: 118.7 g/mol Ag: 107.8 g/mol
13. Cu2+ + 2é  Cu° dengesi ile 2H+ + 2é  H2° dengelerinin kurulacağı bir pil tasarlanarak, içinde 0.24M Cu2+ ve 0.01M H+ içeren her birisi
200 mL lik iki çözeltiler tuz köprüsü ile bağlantılandırılmış gerekli elektrot sistemleri kurulmuştur. Kullanılan H2 gazının basıncı 12.5 atm dir.
a) Bu pilin diyagramını çizerek anot ve katodunu belirleyiniz, bu elektrotlarda yürüyen tepkimeleri ve toplam tepkimeyi yazınız. Elektrotların
elektriksel yüklerini belirtiniz.
b) Pil şemasını yazınız. Pil potansiyelini hesaplayınız.
c) Bu şekilde hazırlanan pil hücresinden 25°C da 1 saat 20 dakikalık sürede toplam 0.2038 kj enerji çekilmiştir. bu süre sonunda elektrotların
kütlelerindeki değişimi bulunuz.
d) Belirtilen enerjinin alınmasından sonra elektrot bölmelerindeki iyonik derişimleri hesaplayınız.
e) Pilden çekilen ortalama akımı hesaplayınız. Toplam tepkimenin denge sabitini, tepkime serbest entalpisini hesaplayınız. ( e°Cu = 0.34V
Cu:63.5 g/mol O: 16.0 H:1.0 g/mol)
14. Blister bakırdan saf bakır elde etme işleminde 2,5 V gerilim sağlayan bir güç kaynağından 5,2 kA akım çekilerek 2 saatte 3,650 kg bakır
elde edilmektedir. (Cu için MA: 63,5 g/mol)
a) Bakırın elektrokimyasal yolla elde ediliş sürecini kısaca açıklayınız.
b) Katodun akım verimini hesaplayınız.
c) Elektriğin kW-saat ücreti 150.000 TL olduğuna göre bakırın elektroliz maliyetini TL/kg olarak hesaplayınız.
15. Dow yöntemine göre Mg elde edilme işleminde 3,2 V gerilim sağlayan bir güç kaynağından 4,72 kA akım çekilerek ve %87 katodik akım
verimi ile çalışılarak 1 saat 40 dakikada kaç kg Mg elde edileceğini hesaplayınız. Dow yöntemini kısaca açıklayınız. Elektriğin kW-saat ücreti
150.000 TL olduğuna göre magnezyumun elektroliz maliyetini TL/kg olarak hesaplayınız. (Mg için MA: 24,3 g/mol)
16. Zn2+ + 2 Fe2+ → Zn(k) + 2 Fe3+ tepkimesinin yürümesi istenen elektrokimyasal hücrede;
[Zn2+] = 0.10 M; [Fe2+] = 2.0 M; [Fe3+] = 0.02 M olduğuna göre;
a) Hücre diyagramını çizip elektrotları ve elektriksel yüklerini belirtiniz.
b) Pil şemasını ve elektrotlarda yürüyen tepkimeleri yazınız
c) Hücre potansiyelini hesaplayarak bu hücredeki toplam tepkimenin kendiliğinden yürüyüp yürümeyeceğini belirleyiniz.
d) Toplu tepkimenin 25°C daki denge sabitini hesaplayınız. E°Fe = 0.771V E°Zn = - 0.763V
3+
2+
2+
3+
2+
2+
17. 2 Fe + Zn(k) → 2 Fe + Zn tepkimesinin yürümesinin istendiği galvanik hücrede başlangıçta; Fe  = 0.80M Fe  = 0.04M ve Zn  =
0.50M olduğuna göre ve her iki elektrolit çözeltisi 250 mL hacmında olup tuz köprüsü ile birleştirildiğine göre;
a) Hücre diyagramını çizip, pilin anodu ve katodunu, bu elektrotların elektriksel yüklerini, yürüyen tepkimeleri yazınız.
b) Pilin şemasını yazınız. Bu pilin potansiyelini 25°C için hesaplayınız. Serbest entalpi değişimini hesaplayınız. Bu tepkimenin 25°C daki denge
sabitini belirleyiniz.
c) 1 saat 15 dak boyunca bu pilden 800 mA akım çekilecek olursa; kaplardaki iyonların son derişimleri ne olur? Pilin potansiyeli kaç olur? Pil
potansiyelinin doğrusal değiştiği varsayılacak olursa pilden alınacak elektrik enerjisini hesaplayınız. Her iki elektrodun bu sürede kütlelerinde
meydana gelen değişimleri hesaplayınız.
E°Fe = 0.771V E°Zn = - 0.763V
Fe: 55.8 g/mol
Zn: 65.4 g/mol
ÖNEMLİ NOT: Öğrenci arkadaşların tüm soruları çözerek hazırlanmaları, bu sırada yeterince iyi zaman kullanır hale gelmeleri, benzer işlemleri
sınavdan önce de hesap makinelerinde yapmış olmaları, sınavda başarılı olmaları için en önemli çalışma yaklaşımları olmalıdır.