Examkin

Soru

Zorluk: OrtaKinetik Teori ve Gazlarda Difüzyon

Kinetik teoriye göre, ideal gazların ortalama difüzyon (yayılma) hızları; mutlak sıcaklığ��n karekökü ile doğru, mol kütlesinin karekökü ile ters orantılıdır.

Laboratuvarda bulunan özdeş üç kapta aşağıdaki ideal gaz örnekleri bulunmaktadır:

* I. 100 K100\text{ K} sıcaklıkta HeHe gazı
* II. 900 K900\text{ K} sıcaklıkta CH4CH_4 gazı
* III. 400 K400\text{ K} sıcaklıkta SO2SO_2 gazı

Buna göre, bu kaplardaki gaz moleküllerinin ortalama yayılma hızlarını en yavaştan en hızlıya do��ru sıralayınız.

(H=1 g/molH = 1\text{ g/mol}, He=4 g/molHe = 4\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})

  1. 1III. 400 K400\text{ K} sıcaklıktaki SO2SO_2 gazı
  2. 2I. 100 K100\text{ K} sıcaklıktaki HeHe gazı
  3. 3II. 900 K900\text{ K} sıcaklıktaki CH4CH_4 gazı

Cevap

Gaz moleküllerinin ortalama yay��lma hızlarının en yavaştan en hızlıya doğru sıralanışı: III (SO2SO_2), I (HeHe), II (CH4CH_4) şeklindedir.
Graham Yayılma Yasası formülü (v∝TMAv \propto \sqrt{\frac{T}{M_A}}) uygulandığında gazların hız katsayıları SO2SO_2 için 2,52,5, HeHe için 55 ve CH4CH_4 için 7,57,5 olarak bulunur. Bu durum en yavaş gazın SO2SO_2 (III), ortanca gazın HeHe (I) ve en hızlı gazın CH4CH_4 (II) olduğunu gösterir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen atom kütlelerini kullanarak gazların mol kütlelerini (MAM_A) hesaplayın.
He=4 g/molHe = 4\text{ g/mol}, CH4=12+4×1=16 g/molCH_4 = 12 + 4 \times 1 = 16\text{ g/mol}, SO2=32+2×16=64 g/molSO_2 = 32 + 2 \times 16 = 64\text{ g/mol} olarak hesaplanır.
Gaz moleküllerinin hızlarını karşılaştırmak için öncelikle mol kütlelerinin belirlenmesi gerekir.
2
Graham Yayılma Yasası bağıntısını (v∝TMAv \propto \sqrt{\frac{T}{M_A}}) her gaz örneği için uygulayarak oransal hızları bulun.
I. HeHe için: vI∝1004=5v_I \propto \sqrt{\frac{100}{4}} = 5
II. CH4CH_4 için: vII∝90016=7,5v_{II} \propto \sqrt{\frac{900}{16}} = 7,5
III. SO2SO_2 için: vIII∝40064=2,5v_{III} \propto \sqrt{\frac{400}{64}} = 2,5
Gaz moleküllerinin ortalama hızları mutlak sıcaklığın karekökü ile doğru, mol kütlesinin karekökü ile ters orantılıdır.
3
Bulunan oransal hız değerlerini en yavaştan en hızlıya (küçükten büyüğe) doğru karşılaştırarak sıralayın.
2,5<5<7,52,5 < 5 < 7,5 olduğundan hız sıralaması vIII<vI<vIIv_{III} < v_I < v_{II} yani III < I < II şeklindedir.
Hız katsayısı en küçük olan gaz en yavaş yayılan, en büyük olan gaz ise en hızlı yayılandır.

Anahtar Kavram

Graham Yayılma Yasası uyarınca gazların difüzyon hızları mutlak sıcaklığın kareköküyle doğru, mol kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Kinetik Teori ve Gazlarda Difüzyon

Bu konudan daha fazla soru