Question

Difficulty: MediumKinetik Teori ve Gazlarda Difüzyon

Aynı sıcaklık ve basınçta bulunan ideal CH4CH_4 ve SO2SO_2 gazlarından, 1,6 gram CH41,6\text{ gram } CH_4 gazının gözenekli bir engelden tamamen efüzlenmesi (dışarıya süzülmesi) 10 saniye10\text{ saniye} sürmektedir.

Buna göre, aynı koşullarda özdeş bir engelden 20 saniyede20\text{ saniyede} efüzlenen SO2SO_2 gazı kaç gramdır?
(H=1 g/molH = 1\text{ g/mol}, C=12 g/molC = 12\text{ g/mol}, O=16 g/molO = 16\text{ g/mol}, S=32 g/molS = 32\text{ g/mol})

Answer: 6.4 g

Answer

Efüzlenen SO2 gazının kütlesi 6,4 gramdır.
Aynı sıcaklıkta ideal gazların efüzyon hızları mol kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır. CH4 ve SO2 gazlarının mol kütleleri sırasıyla 16 g/mol ve 64 g/mol olduğundan, CH4 gazının hızı SO2 gazının 2 katıdır. 10 saniyede 0,1 mol CH4 gazı efüzlendiğine göre, 2 kat daha yavaş olan SO2 gazından 20 saniyede 0,1 mol efüzlenir. 0,1 mol SO2 ise 6,4 gramdır.

Step-by-Step Solution

1
Gazların mol kütlelerini hesaplamak
M(CH4) = 16 g/mol, M(SO2) = 64 g/mol
Dif��zyon hızlarını karşılaştırabilmek için öncelikle gazların mol kütleleri belirlenmelidir.
2
Efüzlenen CH4 gazının mol sayısını bulmak
n(CH4) = 0,1 mol
Graham Yasası'ndaki efüzyon hızı birim zamandaki mol sayısı üzerinden değerlendirilir.
3
Graham Yasası'na göre hız oranını bulmak
r(CH4) / r(SO2) = 2
Sıcaklıkları aynı olan gazların yayılma hızlarının oranı, mol kütlelerinin karekökünün ters oranı ile bulunur.
4
Efüzlenen SO2 gazının mol sayısını hesaplamak
n(SO2) = 0,1 mol
CH4 gazı 2 kat hızlı olduğundan, 10 saniyede 0,1 mol CH4 efüzlenirken, SO2 gazından 20 saniyede 0,1 mol efüzlenecektir.
5
SO2 gazının kütlesini hesaplamak
m(SO2) = 6,4 gram
Mol sayısı ile mol kütlesi çarpılarak kütleye geçiş yapılır.

Key Concept

Graham Difüzyon ve Efüzyon Yasası
Rate this question