Tüm alıştırma soruları

Soru 181Soru →

İçerisinde $Ag^+$ , $Cu^{2+}$ ve $H^+$ iyonları barındıran sulu bir çözelti elektroliz edilmektedir. Elementlerin aktiflik (elektron verme eğilimi) sıralaması $H_2 > Cu > Ag$ şeklinde olduğuna göre, bu iyonların katotta indirgenerek açığa çıkma sırasını ilk toplanandan son toplanana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Katotta indirgenme potansiyeli en yüksek olan iyon öncelikle indirgenir. Aktiflik sırası

H_2 > Cu > Ag

olduğundan, indirgenme kolaylığı

Ag^+ > Cu^{2+} > H^+

şeklindedir. Buna göre ilk toplanan gümüş, ardından bakır ve en son hidrojendir.

Katotta indirgenme gerçekleştiği için elektron alma eğilimi (indirgenme potansiyeli) en fazla olan element ilk önce açığa çıkar. Aktiflik sıralaması

H_2 > Cu > Ag

olduğuna göre, elektron alma eğilimleri sırası

Ag^+ > Cu^{2+} > H^+

şeklindedir. Dolayısıyla katotta toplanma sırası öncelikle gümüş metalinin oluşumu, ardından bakır metalinin oluşumu ve en son hidrojen gazının çıkışı şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1

Katotta gerçekleşen tepkime türünü belirlemek.

Elektroliz hücresinde katot elektrotunda indirgenme tepkimeleri gerçekleşir.

Elektroliz sırasında katyonlar katoda giderek indirgenir.

2

İyonların indirgenme eğilimlerini karşılaştırmak.

Elektron verme eğiliminin tersi, elektron alma (indirgenme) eğilimini verir. Aktiflik sırası

H_2 > Cu > Ag

olduğuna göre, indirgenme eğilimleri sırası

Ag^+ > Cu^{2+} > H^+

şeklindedir.

Pasif olan elementlerin iyonları elektron almaya daha yatkındır, bu yüzden indirgenme potansiyelleri daha yüksektir.

3

Katotta açığa çıkma önceliğini belirleyerek sıralamak.

İlk olarak indirgenme eğilimi en yüksek olan

Ag^+

iyonu

Ag(k)

metaline indirgenir.

Ag^+

iyonları tükendikten sonra

Cu^{2+}

iyonu

Cu(k)

metaline indirgenir. En son ise

H^+

iyonu

H_2(g)

gazına indirgenerek açığa çıkar. Sıralama:

Ag^+ \rightarrow Cu^{2+} \rightarrow H^+

olur.

Katotta indirgenme potansiyeli en büyük olan iyon öncelikli olarak indirgenir.

Anahtar Kavram

Elektroliz hücrelerinde katotta öncelikle indirgenme potansiyeli en yüksek olan (en pasif) katyon indirgenir.

Tahmini Süre:1m 0s

Soru 182Soru →

Sabit sıcaklıkta, başlangıçta sadece reaktifleri içeren özdeş üç ayrı kaba aynı miktarlarda reaktif konularak bir kimyasal denge tepkimesi başlatılıyor. Bu kaplarda gerçekleştirilen işlemler sonucunda tepkimelerin dengeye ulaşması için geçen süreler ölçülüyor:

* I. İşlem: Tepkimenin katalizör kullanılarak sabit hacimli kapta gerçekleştirilmesi
* II. İşlem: Tepkimenin katalizör kullanılmadan sabit hacimli kapta gerçekleştirilmesi
* III. İşlem: İdeal pistonlu (sabit basınçlı) kapta, ortama tepkimeye giren veya çıkan maddelerle reaksiyona girmeyen (inert) Helyum ( $He$ ) gazı eklenerek hacim artışı sağlanması ve tepkimenin katalizörsüz gerçekleştirilmesi

Buna göre, bu işlemler sonucunda tepkimelerin dengeye ulaşma sürelerinin en kısadan en uzuna doğru sıralanışı nasıl olmalıdır?

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Tepkimelerin dengeye ulaşma sürelerinin en kısadan en uzuna doğru sıralaması sırasıyla; katalizörlü sabit hacimli kap (I. İşlem), katalizörsüz sabit hacimli kap (II. İşlem) ve inert gaz eklenen ideal pistonlu kap (III. İşlem) şeklindedir.

Katalizör kullanımı tepkimeyi en hızlı hale getirdiğinden dengeye en kısa sürede ulaşılır. Sabit basınçlı kapta inert gaz eklenmesi ise hacmi artırıp derişimleri düşürdüğü için tepkimeyi yavaşlatır ve dengeye ulaşma süresini en uzun hale getirir. Katalizörsüz sabit hacimli tepkime ise bu iki durumun arasında bir sürede dengeye ulaşır.

Adım Adım Çözüm

1

Katalizörün tepkime hızına ve denge süresine olan etkisinin analiz edilmesi

Katalizörlü kapta tepkime en hızlı şekilde gerçekleşir ve dengeye en kısa sürede (en küçük zaman değerinde) ulaşılır.

Katalizör, alternatif bir mekanizma üzerinden aktifleşme enerjisini düşürerek tepkime hız sabitini artırır ve dengeye ulaşma süresini kısaltır.

2

Sabit hacimli kapta katalizörsüz tepkimenin denge süresinin analiz edilmesi

Bu kapta tepkime normal hızında ilerler; katalizörlü sisteme kıyasla daha yavaş, hacmi artırılan sisteme kıyasla daha hızlı dengeye ulaşır.

Katalizör kullanılmaması aktifleşme enerjisini yüksek tutar, ancak hacim sabit kaldığından reaktif derişimleri azalmaz.

3

Sabit basınçlı kapta inert gaz ilavesinin hacme, derişime ve denge süresine olan etkisinin analiz edilmesi

Helyum gazı ilavesi kabın hacmini artırır, reaktiflerin derişimini düşürür ve dengeye ulaşma süresini en uzun hale getirir.

İdeal pistonlu kapta eklenen inert gaz toplam hacmi artırır; bu durum reaktiflerin birim hacimdeki tanecik sayısını (derişimini) ve etkin çarpışma sayısını azaltarak tepkimeyi yavaşlatır.

Anahtar Kavram

Katalizörler tepkimeyi hızlandırarak sistemin dengeye ulaşma süresini kısaltır. İnert gazlar ise sabit hacimde denge hızını etkilemezken, sabit basınçta hacmi artırıp derişimleri düşürerek tepkimeyi yavaşlatır ve dengeye ulaşma süresini uzatır.

Soru 183Soru →

İçerisinde $Au^{3+}$ , $Ag^+$ , $Cu^{2+}$ ve $Na^+$ katyonlarını barındıran sulu bir çözelti inert elektrotlar kullanılarak elektroliz edilmektedir. Katyonların standart indirgenme potansiyelleri ( $E^\circ$ ) arasındaki ilişki:

E^\circ(Au^{3+}/Au) > E^\circ(Ag^+/Ag) > E^\circ(Cu^{2+}/Cu) > E^\circ(H^+/H_2) > E^\circ(Na^+/Na)

şeklindedir. Buna göre, elektroliz işlemi süresince katotta maddelerin öncelikle indirgenerek açığa çıkma sırasını ilk açığa çıkandan son açığa çıkana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Katotta ilk olarak indirgenme potansiyeli en yüksek olan altın (

Au

) metali, ardından sırasıyla gümüş (

Ag

) metali, bakır (

Cu

) metali ve son olarak hidrojen (

H_2

) gazı açığa çıkar. Sodyum iyonlarının indirgenme potansiyeli sudan küçük olduğu için sulu çözeltide indirgenmezler.

Katotta indirgenme gerçekleşir. İndirgenme potansiyeli en büyük olan tanecik en önce indirgenir. Verilen potansiyel sıralamasına göre en kolay indirgenen

Au^{3+}

olup ilk olarak altın metali birikir. Ardından sırasıyla

Ag^+

ve

Cu^{2+}

iyonları indirgenir. Aktif bir metal olan sodyumun indirgenme potansiyeli hidrojeninkinden küçük olduğu için sulu çözeltide sodyum yerine sudan gelen hidrojen iyonları indirgenerek hidrojen gazı oluşturur.

Adım Adım Çözüm

1

Çözeltide bulunan katyonların ve suyun indirgenme eğilimlerinin karşılaştırılması.

İndirgenme potansiyelleri sırası:

Au^{3+} > Ag^+ > Cu^{2+} > H^+ > Na^+

şeklindedir.

Katotta indirgenme gerçekleşir ve indirgenme potansiyeli en yüksek olan katyon öncelikli olarak indirgenir.

2

Katotta sırasıyla indirgenecek maddelerin tespiti.

Sırasıyla önce

Au^{3+}

iyonları

Au(k)

formuna, ardından

Ag^+

iyonları

Ag(k)

formuna, daha sonra

Cu^{2+}

iyonları

Cu(k)

formuna ve en son su molekülleri indirgenerek

H_2(g)

gazına dönüşür.

İndirgenme potansiyellerinin büyüklük sırasına göre elektrotta toplanma sırası belirlenir.

3

Sodyum iyonunun durumunun değerlendirilmesi.

Na^+

iyonu çözeltide kalır ve indirgenmez.

Sodyumun indirgenme potansiyeli suyun indirgenme potansiyelinden çok daha düşük olduğundan, sulu çözeltinin elektrolizinde sodyum metali elde edilemez.

Anahtar Kavram

Sulu çözeltilerin elektrolizinde katotta indirgenme önceliği, katyonların indirgenme potansiyellerinin büyüklüğüne göre belirlenir. İndirgenme potansiyeli en büyük olan iyon ilk önce indirgenir.

Soru 184Soru →

Bir monokotil (tek çenekli) bitki tohumunun dormansiden (uyku hali) çıkarak çimlenmeye başlaması sürecinde embriyo ve çevre dokularda gerçekleşen bazı fizyolojik olaylar aşağıda verilmiştir:

I. Embriyonun aktifleşerek salgıladığı giberellin hormonunun aleuron tabakasındaki $\alpha$ -amilaz sentezini kontrol eden genleri aktif hale getirmesi
II. Tohumun osmotik basınç farkıyla ortamdan su alması (imbibisyon) sonucu tohum kabuğunun çatlaması ve hücrelerin hidrasyona uğraması
III. Endosperdeki depo nişastanın hidroliz edilmesiyle oluşan glikoz monomerlerinin embriyoya taşınması
IV. Aleuron tabakasında sentezlenen $\alpha$ -amilaz enziminin endosperme salgılanarak buradaki depo nişastayı maltoz ve dekstrine parçalaması
V. Embriyo hücrelerinde hızlanan hücresel solunumla üretilen ATP'nin ve artan turgor basıncının etkisiyle mitoz bölünmelerin başlaması ve radikulanın (kökçük) dışarı çıkması

Bu olayların çimlenme sürecinde gerçekleşme sırasını ilk olaydan son olaya doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Çimlenme sürecindeki fizyolojik olayların doğru sırası: II - I - IV - III - V şeklindedir.

Çimlenmede ilk olarak tohumun su alması (imbibisyon) gerçekleşir. Su alımı metabolizmayı tetikler ve embriyonun giberellin hormonu salgılamasını sağlar. Giberellin aleuron tabakasında enzim genlerini aktifleştirerek

\alpha

-amilaz sentezini başlatır. Sentezlenen amilaz endosperdeki nişastayı hidroliz eder. Son olarak, oluşan şekerlerin embriyoya geçmesiyle oksijenli solunum hızlanır, üretilen ATP ve turgor basıncı sayesinde mitoz bölünmeler başlar ve radikula tohum kabuğunu yırtarak dışarı çıkar.

Adım Adım Çözüm

1

Çimlenmeyi başlatan ilk fiziksel tetikleyiciyi belirleme.

İlk sırada tohumun su alması (imbibisyon) yer alır (II).

Enzimlerin çalışabilmesi ve embriyonun metabolik faaliyetlerinin başlayabilmesi için hücrelerin su alarak hidrasyona uğraması zorunludur.

2

Su alımından sonra başlayan hormonal sinyal yolağını tespit etme.

İkinci sırada giberellin hormonunun aleuron tabakasında gen aktivasyonu yapması yer alır (I).

Su alan embriyo, dormansiyi kırmak için giberellin üretir. Bu hormon aleuron tabakasına ulaşarak amilaz sentezini şifreleyen genleri aktif hale getirir.

3

Gen aktivasyonu sonucu üretilen enzimlerin depo besinler üzerindeki etkisini belirleme.

Üçüncü sırada amilaz enziminin endosperdeki nişastayı hidroliz etmesi yer alır (IV).

Sentezlenen

\alpha

-amilaz enzimi endosperme salgılanarak buradaki nişasta bağlarını yıkar. Bu süreç bir hidroliz (sindirim) olayıdır ve ATP tüketilmeden gerçekleşir.

4

Sindirim ürünlerinin embriyoya geçişini belirleme.

Dördüncü sırada glikoz monomerlerinin embriyoya taşınması yer alır (III).

Endosperde depolanan besinler hidroliz edildikten sonra, aktif taşıma ve kolaylaştırılmış difüzyon gibi taşıma yöntemleriyle embriyoya ulaştırılmalıdır.

5

Embriyoda enerji üretimi ve büyümenin başlamasını belirleme.

Beşinci sırada solunum hızı artışı, ATP sentezi, mitoz bölünmeler ve radikula çıkışı yer alır (V).

Monomerlerin oksijenli solunumda yıkımı ile üretilen yüksek miktarda ATP, mitoz bölünmeleri ve anabolik reaksiyonları besler; böylece büyüme gerçekleşir ve kökçük tohumdan dışarı çıkar.

Anahtar Kavram

Tohumun dormansiden çıkarak çimlenmeye başlaması sürecinde imbibisyon, giberellin aktivasyonu, aleuron tabakasında enzim sentezi, endosperdeki besinlerin hidrolizi ve embriyonun hücresel solunumu ile büyümesi sırasıyla gerçekleşen fizyolojik adımlardır.

Tahmini Süre:3m 0s

Soru 185Soru →

Ökaryotik bir hücrede gerçekleşen translasyon (okuma) sürecine ait bazı olaylar aşağıda verilmiştir. Bu olayların protein sentezi sırasında gerçekleşme sırasını belirleyiniz.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Translasyon süreci; mRNA'nın küçük alt birime bağlanması, ardından başlangıç tRNA'sının gelmesi, büyük alt birimin yapıya katılması, polipeptit zincirinin uzaması ve son olarak durdurucu kodon ile sürecin tamamlanması şeklinde gerçekleşir.

Protein sentezinin (translasyon) doğru sırası; mRNA'nın küçük alt birime bağlanmasıyla başlar. Bunu başlangıç tRNA'sının (Met-tRNA) gelmesi izler. Daha sonra büyük alt birim yapıya eklenerek aktif ribozom oluşur. Uzama evresinde peptit bağları kurulur ve ribozom kayar. Son olarak durdurucu kodonun okunmasıyla sentez biter.

Adım Adım Çözüm

1

Başlangıç kompleksinin ilk aşamasını belirle.

mRNA'nın ribozomun küçük alt birimine bağlanması gerçekleşir.

Ribozomun alt birimleri sitoplazmada ayrı bulunur; sentez başlayacağında mRNA önce küçük alt birime tutunur.

2

İlk tRNA'nın konumunu tespit et.

Başlatıcı tRNA (Metiyonin taşıyan), AUG kodonuna bağlanır.

Büyük alt birim gelmeden önce başlatıcı tRNA'nın küçük alt birim-mRNA kompleksine yerleşmesi gerekir.

3

Aktif ribozom oluşumunu gözlemle.

Büyük alt birim komplekse dahil olur.

Büyük alt birimin bağlanmasıyla tRNA'ların yerleşeceği A, P ve E bölgeleri işlevsel hale gelir.

4

Sentezin devamlılığını analiz et.

Peptit bağları kurulur ve ribozom mRNA üzerinde ilerler (translokasyon).

Bu adım, polipeptit zincirinin amino asit amino asit büyümesini sağlar.

5

Süreci sonlandır.

Durdurucu kodon okunduğunda polipeptit serbest kalır.

Durdurucu kodonların amino asit karşılığı yoktur; bunun yerine sonlandırıcı proteinler bağlanarak sistemi dağıtır.

Anahtar Kavram

Translasyonun basamakları: Başlama (mRNA + küçük alt birim + başlatıcı tRNA + büyük alt birim), Uzama (Peptit bağı + translokasyon) ve Sonlanma.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 186Soru →

Aşağıda bazı metallerin standart yükseltgenme yarı tepkimeleri ve standart yükseltgenme potansiyelleri ( $E^\circ$ ) verilmiştir:

* $Al(k) \rightarrow Al^{3+}(suda) + 3e^- \quad E^\circ = +1,66\text{ V}$
* $Fe(k) \rightarrow Fe^{2+}(suda) + 2e^- \quad E^\circ = +0,44\text{ V}$
* $Ag(k) \rightarrow Ag^{+}(suda) + e^- \quad E^\circ = -0,80\text{ V}$

Buna göre; bu metalleri metalik aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Metallerin aktifliklerine göre en aktiften en az aktif olana doğru sıralaması Alüminyum (Al), Demir (Fe), Gümüş (Ag) şeklindedir.

Metalik aktiflik, bir metalin elektron vererek yükseltgenme eğiliminin bir ölçüsüdür. Standart yükseltgenme potansiyeli (

E^\circ

) değeri ne kadar büyükse, metalin elektron verme eğilimi ve dolayısıyla metalik aktifliği o kadar fazladır. Verilen değerler karşılaştırıldığında en büyük potansiyele sahip olan alüminyum (

+1,66\text{ V}

) en aktif, en küçük potansiyele sahip olan gümüş (

-0,80\text{ V}

) ise en az aktif metaldir. Bu durum sıralamayı alüminyum, demir ve gümüş şeklinde yapar.

Adım Adım Çözüm

1

Metallerin aktiflik tanımını hatırlayınız.

Metaller için aktiflik, elektron verme (yükseltgenme) eğiliminin bir ölçüsüdür.

Hangi potansiyel türünün karşılaştır��lacağını belirlemek için bu bilgi gereklidir.

2

Verilen yarı tepkimelerin türünü ve potansiyel değerlerini inceleyiniz.

Verilen tüm tepkimeler yükseltgenme yarı tepkimesidir ve potansiyeller yükseltgenme potansiyelleridir (

E^\circ_{yükseltgenme}

).

Değerlerin doğrudan karşılaştırılıp karşılaştırılamayacağını doğrulamak için tepkime yönleri kontrol edilir.

3

Yükseltgenme potansiyellerini büyüklüklerine göre sıralayınız.

+1,66\text{ V} > +0,44\text{ V} > -0,80\text{ V}

olduğundan aktiflik sırası

Al > Fe > Ag

olur.

Yükseltgenme potansiyeli ne kadar büyükse metal o kadar aktiftir.

Anahtar Kavram

Metalik aktiflik, metallerin elektron verme (yükseltgenme) eğilimi ile doğrudan ilişkilidir ve standart yükseltgenme potansiyeli büyük olan metal daha aktiftir.

Soru 187Soru →

Erimiş $NaCl$ , $MgCl_2$ , $AlCl_3$ ve $CuCl_2$ tuzlarından oluşan homojen bir karışım inert elektrotlar yardımıyla elektroliz edilmektedir. Metallerin aktiflik (elektron verme eğilimi) sırası $Na > Mg > Al > Cu$ şeklindedir. Buna göre, elektroliz süresince katotta serbest hale geçecek metallerin açığa çıkma sırasını ilk toplanandan son toplanana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Katotta metallerin açığa çıkma sırası en az aktif (pasif) olan metalden en aktif olana doğrudur:

Cu

,

Al

,

Mg

,

Na

.

Elektroliz hücrelerinde katotta indirgenme olayı gerçekleşir. Karışımdaki katyonların elektron alma (indirgenme) eğilimleri, metallerin aktiflik (elektron verme) eğilimlerinin tam tersidir. Verilen aktiflik sırası

Na > Mg > Al > Cu

olduğuna göre indirgenme eğilimleri sırası

Cu^{2+} > Al^{3+} > Mg^{2+} > Na^+

şeklindedir. Dolayısıyla katotta ilk olarak indirgenme potansiyeli en yüksek olan

Cu^{2+}

iyonu indirgenerek

Cu

metalini oluşturur. Ardından sırasıyla

Al^{3+}

,

Mg^{2+}

ve

Na^+

iyonları indirgenir.

Adım Adım Çözüm

1

Katyonların indirgenme eğilimlerini belirleme.

Metallerin aktiflik (elektron verme) sırası

Na > Mg > Al > Cu

olduğuna göre, katyonların elektron alma (indirgenme) eğilimleri bu sıranın tersidir:

Cu^{2+} > Al^{3+} > Mg^{2+} > Na^+

.

Elektroliz hücresinde katotta indirgenme gerçekleşir ve indirgenme potansiyeli en yüksek olan katyon öncelikle indirgenir.

2

Katotta sırasıyla açığa çıkacak metalleri sıralama.

İndirgenme eğilimi sırasına göre katotta sırasıyla

Cu

,

Al

,

Mg

ve en son

Na

metalleri toplanır.

Katyonlar indirgenme kolaylıklarına göre sırayla katot elektrot üzerinde katı halde birikirler.

Anahtar Kavram

Erimiş tuz karışımlarının elektrolizinde katyonların katotta indirgenme önceliği, metallerin aktiflik sırasının tersidir.

Soru 188Soru →

Aşağıdaki tabloda, belirtilen miktarlardaki saf su örneklerinde üzerlerinde yazılı olan katı maddelerin tamamen çözünmesiyle hazırlanan dört farklı sulu çözelti verilmiştir:

Çözelti	Çözünen Madde	Çözünen Maddenin Mol Sayısı	Çözücü Su Kütlesi ( $g$ )
I	$\text{Al(NO}_3)_3$	$0,2$	$500$
II	$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$	$0,3$	$150$
III	$\text{MgCl}_2$	$0,4$	$800$
IV	$\text{Na}_2\text{SO}_4$	$0,15$	$200$

Buna göre, hazırlanan bu çözeltileri aynı dış basınç altında donmaya başlama sıcaklıklarına göre en yüksekten en düşüğe doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıklarının en yüksekten en düşüğe doğru sıralaması III - I - II - IV şeklindedir.

Çözeltilerin donmaya başlama sıcaklıkları, çözeltilerdeki toplam tanecik derişiminin büyüklüğü ile ters orantılıdır. Toplam tanecik derişimi en az olan III. çözelti (

1,5\text{ molal}

) donma noktasını en az düşürür ve donmaya başlama sıcaklığı en yüksek olur. Toplam tanecik derişimi en yüksek olan IV. çözelti (

2,25\text{ molal}

) ise donma noktasını en fazla düşürür ve donmaya başlama sıcaklığı en düşük olur. Bu doğrultuda yapılan doğru sıralama III - I - II - IV şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1

Her bir çözeltideki çözünen maddelerin molalite (

m = \frac{n_{\text{çözünen}}}{m_{\text{çözücü (kg)}}}

) değerlerini hesaplayınız.

I. Çözelti:

m = \frac{0,2\text{ mol}}{0,5\text{ kg}} = 0,4\text{ molal}

II. Çözelti:

m = \frac{0,3\text{ mol}}{0,15\text{ kg}} = 2,0\text{ molal}

III. Çözelti:

m = \frac{0,4\text{ mol}}{0,8\text{ kg}} = 0,5\text{ molal}

IV. Çözelti:

m = \frac{0,15\text{ mol}}{0,2\text{ kg}} = 0,75\text{ molal}

olarak hesaplanır.

Koligatif özellik hesaplamalarında çözelti derişimi birimi olarak molalite kullanılır.

2

Çözünen maddelerin sudaki iyonlaşma (veya moleküler ��özünme) denklemlerini yazarak her bir çözeltinin toplam tanecik derişimini (

m_{\text{tanecik}} = m \times i

) hesaplayınız.

I. Çözelti:

\text{Al(NO}_3)_3 \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{NO}_3^-

(

i = 4

)

m_{\text{tanecik}} = 0,4\text{ molal} \times 4 = 1,6\text{ molal}

II. Çözelti:

\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6

moleküler çözünür (

i = 1

)

m_{\text{tanecik}} = 2,0\text{ molal} \times 1 = 2,0\text{ molal}

III. Çözelti:

\text{MgCl}_2 \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{Cl}^-

(

i = 3

)

m_{\text{tanecik}} = 0,5\text{ molal} \times 3 = 1,5\text{ molal}

IV. Çözelti:

\text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{SO}_4^{2-}

(

i = 3

)

m_{\text{tanecik}} = 0,75\text{ molal} \times 3 = 2,25\text{ molal}

olarak hesaplanır.

Donma noktası alçalması, çözeltideki toplam bağımsız tanecik (molekül veya iyon) derişimi ile doğru orantılıdır.

3

Toplam tanecik derişimleri ile donma noktası alçalması miktarı (kriyoskopi) arasındaki bağıntıyı kurarak donmaya başlama sıcaklıklarını karşılaştırınız.

Toplam tanecik derişimi arttıkça donma noktası daha fazla düşer. Yani, donma noktası daha negatif (daha düşük) olur. Tanecik derişimi sıralaması IV (

2,25\text{ m}

) > II (

2,0\text{ m}

) > I (

1,6\text{ m}

) > III (

1,5\text{ m}

) şeklindedir.

Donmaya başlama sıcaklıkları ise bu sıralamanın tam tersi olur:
III (

-1,5 K_d

) > I (

-1,6 K_d

) > II (

-2,0 K_d

) > IV (

-2,25 K_d

)

Donma noktası alçalması miktarı arttıkça elde edilen donma sıcaklığı değeri matematiksel olarak küçülür.

Anahtar Kavram

Donma noktası alçalması (kriyoskopi) koligatif bir özelliktir ve çözeltinin birim kütlesindeki toplam tanecik sayısıyla doğru orantılıdır. Sıralama yapılırken iyonlaşma katsayısı (van 't Hoff faktörü) ile molalitenin çarpımı olan toplam tanecik derişimi temel alınır. Toplam tanecik derişimi arttıkça donma noktası düşer.

Soru 189Soru →

$X$ , $Y$ ve $Z$ metalleri ile gerçekleştirilen bazı deneylerde aşağıdaki gözlemler yapılmıştır:

- $X$ metal çubuk, $YNO_3$ sulu çözeltisine daldırıldığında çubuğun kütlesinde azalma (aşınma) meydana geliyor.
- $Y$ metalinden yapılmış bir kapta $Z(NO_3)_2$ sulu çözeltisi saklanamıyor.

Buna göre; $X$ , $Y$ ve $Z$ metallerini elektron verme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en fazla olandan en az olana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Metallerin elektron verme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en fazla olandan en az olana doğru doğru sıralaması X, Y, Z şeklindedir.

Aktiflik sıralaması

X > Y > Z

şeklindedir. Çünkü

X

metali

YNO_3

çözeltisinde aşındığı için

X

,

Y

'den aktiftir (

X > Y

).

Y

kabında

Z(NO_3)_2

çözeltisi saklanamadığı için kap aşınmaktadır, bu da

Y

metalinin

Z

'den aktif olduğunu gösterir (

Y > Z

). Bu iki bilgi birleştirildiğinde

X > Y > Z

sıralaması elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1

X

metal çubuğunun

YNO_3

çözeltisinde aşınma durumunu analiz etme

X

metalinin elektron verme eğilimi,

Y

metalinin elektron verme eğiliminden büyüktür (

X > Y

).

Aktif olan metal, pasif olan metalin katyonunu indirgeyerek kendisi yükseltgenir ve aşınır.

2

Y

metalinden yapılmış kapta

Z(NO_3)_2

çözeltisinin saklanamama durumunu analiz etme

Y

metalinin elektron verme eğilimi,

Z

metalinin elektron verme eğiliminden büyüktür (

Y > Z

).

Bir metal kapta çözeltinin saklanamaması, kabın yapıldığı metal ile çözeltideki katyon arasında kendiliğinden bir redoks tepkimesi gerçekleştiğini ve kabın aşındığını gösterir.

3

Elde edilen verileri birleştirerek aktiflik sıralamasını oluşturma

Elektron verme eğilimleri (metalik aktiflikleri) sıralaması:

X > Y > Z

şeklindedir.

X > Y

ve

Y > Z

ilişkileri birleştirildiğinde en aktif metal

X

, en pasif metal ise

Z

olarak bulunur.

Anahtar Kavram

Bir metalin elektron verme (yükseltgenme) eğilimi ne kadar büyükse, kimyasal aktifliği (metalik aktifliği) de o kadar büyüktür. Aktif bir metal, kendisinden daha az aktif (pasif) bir metalin katyonunu içeren çözeltiyle kendiliğinden tepkimeye girer.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 190Soru →

Aşağıdaki elektroliz işlemlerinin her birinde, katotta belirtilen miktarlarda maddelerin elde edilmesi için devreden geçmesi gereken elektriksel yük miktarlarını (Faraday cinsinden) en az olandan en çok olana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Katotta belirtilen maddeleri elde etmek için devreden geçmesi gereken yük miktarları sırasıyla sodyum katısı için 1,5 Faraday, bakır katısı için 1,6 Faraday, alüminyum katısı için 1,8 Faraday ve hidrojen gazı için 2,0 Faraday olup, en az yükten en çok yüke doğru doğru sıralama III, II, I, IV şeklindedir.

Doğru sıralama en küçük yükten en büyüğe doğru sırasıyla erimiş sodyum klorür sıvısının elektrolizinde sodyum eldesi (1,5 F), bakır sülfat çözeltisinin elektrolizinde bakır eldesi (1,6 F), erimiş alüminyum klorür sıvısının elektrolizinde alüminyum eldesi (1,8 F) ve hidroklorik asit çözeltisinin elektrolizinde hidrojen gazı eldesi (2,0 F) şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1

Katotlardaki indirgenme yarı tepkimelerini belirlemek.

Tepkimeler şu şekildedir:
-

Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al(k)

-

Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu(k)

-

Na^+ + e^- \rightarrow Na(k)

-

2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2(g)

Elektrolizde katotta indirgenme gerçekleşir ve devreden geçen yük ile toplanan madde miktarı arasındaki ilişki yarı tepkime katsayılarından bulunur.

2

Katı maddelerin toplanması için gerekli Faraday yük miktarlarını hesaplamak.

- Alüminyum için:

0,6\text{ mol } \times 3 = 1,8\text{ Faraday}

- Bakır için:

0,8\text{ mol } \times 2 = 1,6\text{ Faraday}

- Sodyum için:

1,5\text{ mol } \times 1 = 1,5\text{ Faraday}

Metallerin tesir değerliği (iyon yükü) ile mol sayıları çarpılarak devreden geçmesi gereken elektronların mol sayısı (Faraday) elde edilir.

3

Açığa çıkan gazın mol sayısını bulmak ve gereken Faraday miktarını hesaplamak.

- Normal koşullarda

22,4\text{ L } H_2

gazı

1\text{ mol}

'dür.
- Hidrojen gazı için gereken yük:

1\text{ mol } \times 2 = 2,0\text{ Faraday}

H_2

gazı diatomik yapıda olduğundan 1 mol gaz elde etmek için 2 mol elektron geçmesi gerekir.

4

Bulunan Faraday değerlerini küçükten büyüğe sıralamak.

1,5\text{ F} < 1,6\text{ F} < 1,8\text{ F} < 2,0\text{ F}

olduğundan sıralama III, II, I, IV şeklindedir.

İşlemler için gereken elektriksel yük miktarlarının sayısal büyüklükleri karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kavram

Faraday'ın Elektroliz Kanunları ve elektrot tepkimelerinin stokiometrisi

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 191Soru →

Bir kimya laboratuvarında metallerin yükseltgenme eğilimlerini (metalik aktifliklerini) belirlemek amacıyla görseldeki deney düzenekleri kurulmuş ve aşağıdaki gözlemler kaydedilmiştir:

* I. Gözlem: Görseldeki $Al - Zn$ galvanik hücresinde zamanla $Al$ elektrodunun kütlesi azalmakta ve hücrenin başlangıç potansiyeli ( $E_{\text{pil}}$ ), standart pil potansiyelinden ( $E^\circ_{\text{pil}}$ ) daha yüksek ölçülmektedir.
* II. Gözlem: Çinko ( $Zn$ ) metalinden yapılmış bir kaşık yardımıyla $FeSO_4$ sulu çözeltisi karıştırıldığında kaşığın zamanla aşındığı gözlenmiştir.
* III. Gözlem: 1. Kapta bulunan demir ( $Fe$ ) çubuk $HCl$ çözeltisiyle tepkimeye girerek gaz çıkışına neden olurken, 2. Kapta bulunan bakır ( $Cu$ ) çubuk üzerinde gümüş ( $Ag$ ) katısı birikmektedir.

Buna göre; $Al$ , $Zn$ , $Fe$ , $Cu$ ve $Ag$ metallerini yükseltgenme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Metallerin yükseltgenme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralaması Alüminyum (

Al

), Çinko (

Zn

), Demir (

Fe

), Bakır (

Cu

) ve Gümüş (

Ag

) şeklindedir.

I. Gözlem'de

Al

anot olarak yükseltgendiği için

Al > Zn

; II. Gözlem'de

Zn

kaşığı

Fe^{2+}

iyonlarını indirgeyerek aşındığı için

Zn > Fe

; III. Gözlem'de

Fe

asitle tepkime verip

Cu

vermediği için

Fe > H_2 > Cu

ve

Cu

gümüş iyonlarını indirgediği için

Cu > Ag

bağıntıları elde edilir. Bu verilerin birleştirilmesiyle en aktif metalden en az aktif metale doğru sıralama Alüminyum, Çinko, Demir, Bakır ve Gümüş şeklinde gerçekleşir.

Adım Adım Çözüm

1

Al-Zn pil sisteminin analiz edilmesi

Al

elektrodunun kütlesindeki azalma, bu elektrotta yükseltgenme gerçekleştiğini (

Al(k) \rightarrow Al^{3+}(suda) + 3e^-

) gösterir. Nernst eşitliği (

E_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{pil}} - \frac{0{}0592}{n} \log Q

) yazıldığında, anot derişimi

[Al^{3+}] = 0{}01\text{ M}

ve katot derişimi

[Zn^{2+}] = 0{}1\text{ M}

için tepkime kesri

Q = \frac{[Al^{3+}]^2}{[Zn^{2+}]^3} = \frac{(10^{-2})^2}{(10^{-1})^3} = 10^{-1} = 0{}1

bulunur.

Q < 1

olduğundan

\log Q < 0

olur ve standart pil potansiyelinden daha büyük bir hücre potansiyeli elde edilir (

E_{\text{pil}} > E^\circ_{\text{pil}}

). Bu veriler

Al

metalinin anot,

Zn

metalinin ise katot olduğunu, dolayısıyla

Al

metalinin

Zn

metalinden daha aktif olduğunu gösterir (

Al > Zn

).

Alüminyum ile çinko arasındaki bağıl aktiflik ilişkisini Nernst eşitliği ve anot/katot tayini üzerinden belirlemek.

2

Karıştırma kabındaki tepkimenin analiz edilmesi

Zn

kaşığın

FeSO_4

çözeltisinde aşınması,

Zn(k) \rightarrow Zn^{2+}(suda) + 2e^-

yükseltgenme tepkimesinin kendiliğinden gerçekleştiğini gösterir. Çözeltideki

Fe^{2+}

iyonları indirgenirken, katı haldeki çinko yükseltgendiği için çinkonun elektron verme eğilimi demirden daha büyüktür (

Zn > Fe

).

Çinko ile demir arasındaki bağıl aktiflik ilişkisini aşınma gözlemi üzerinden belirlemek.

3

1. Kaptaki asit-metal tepkimesinin analiz edilmesi

Fe

metalinin

HCl

çözeltisi ile tepkimeye girerek

H_2(g)

oluşturması, demirin hidrojenden daha aktif bir metal olduğunu gösterir (

Fe > H_2

).

Demir metalinin aktifliğini hidrojen referansına göre belirlemek.

4

2. Kaptaki metal yer değiştirme tepkimesinin analiz edilmesi

Cu

metalinin

AgNO_3

çözeltisinde aşınması ve üzerinde

Ag(k)

birikmesi,

Cu(k) + 2Ag^+(suda) \rightarrow Cu^{2+}(suda) + 2Ag(k)

redoks tepkimesinin kendiliğinden gerçekleştiğini gösterir. Bu durum,

Cu

metalinin yükseltgenme eğiliminin

Ag

metalinden daha fazla olduğunu kanıtlar (

Cu > Ag

).

Bakır ile gümüş arasındaki bağıl aktiflik ilişkisini belirlemek.

5

Bütün bağıl aktiflik sonuçlarının birleştirilmesi

Cu

yarı soy metal olduğundan hidrojenden pasiftir (

H_2 > Cu

). Elde edilen tüm bağıntılar (

Al > Zn

,

Zn > Fe

,

Fe > H_2 > Cu > Ag

) bir araya getirildiğinde aktiflik sıralaması

Al > Zn > Fe > Cu > Ag

şeklinde tamamlanır.

Farklı deneylerden elde edilen tüm verileri sentezleyerek tek bir sıralama elde etmek.

Anahtar Kavram

Kendiliğinden gerçekleşen galvanik veya kimyasal redoks tepkimelerinde elektron verme eğilimi (metalik aktifliği) daha yüksek olan metal yükseltgenirken, daha pasif olan metalin katyonu indirgenir. Aktif metaller asit çözeltilerinden

H_2

gazı açığa çıkarabilirken yarı soy ve soy metaller bu tepkimeyi gerçekleştiremez.

Soru 192Soru →

Erimiş $AgCl$ , $CuCl_2$ ve $AlCl_3$ tuzlarından oluşan homojen bir karışım inert elektrotlar kullanılarak elektroliz edilmektedir. Metallerin aktiflikleri (elektron verme eğilimleri) $Al > Cu > Ag$ şeklindedir. Buna göre, elektroliz süresince katotta maddelerin açığa çıkma sırasını ilk açığa çıkandan son açığa çıkana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Katotta öncelikle pasif olan metaller (indirgenme eğilimi yüksek olanlar) indirgenir. Metallerin aktiflik sırası

Al > Cu > Ag

olduğuna göre, indirgenme (katotta toplanma) sırası Gümüş (

Ag

), Bakır (

Cu

) ve Alüminyum (

Al

) şeklinde gerçekleşir.

Aktifliği en düşük olan pasif metal (

Ag

) katotta ilk olarak indirgenir, aktifliği en yüksek olan aktif metal (

Al

) ise en son indirgenir. Bu durum maddelerin açığa çıkma sırasını gümüş, bakır ve alüminyum şeklinde belirler.

Adım Adım Çözüm

1

Katot indirgenme kuralını belirleme

Elektroliz kabında katot negatif yüklüdür ve elektron verme eğilimi en az olan (en pasif) katyon öncelikle indirgenir.

Katyonların elektron alma eğilimi, metallerin aktiflik sırasının tam tersidir.

2

İyonların indirgenme eğilimlerini karşılaştırma

Aktiflik sırası

Al > Cu > Ag

ise, katyonların indirgenme eğilimleri sırası

Ag^+ > Cu^{2+} > Al^{3+}

şeklindedir.

Pasif metallerin iyonları kararsızdır ve elektron alarak elementel hale geçmeye daha isteklidir.

3

Katotta açığa çıkma sırasını oluşturma

Katotta sırasıyla önce

Ag(k)

, o bittikten sonra

Cu(k)

ve en son

Al(k)

toplanır.

İyonlar indirgenme potansiyeli sırasına göre tamamen tükenene kadar indirgenir.

Anahtar Kavram

Elektrolizde katotta katyonlar indirgenme potansiyelleri (pasiflik dereceleri) sırasına göre indirgenerek açığa çıkar.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 193Soru →

Aşağıda verilen aromatik bileşikleri, birer moleküllerindeki toplam karbon atomu sayılarına göre en az olandan en fazla olana doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Moleküllerindeki karbon sayısı en az olandan en fazla olana doğru sıralama Benzen, Toluen ve Naftalin şeklindedir.

Benzen en basit aromatik bileşik olarak halkasında 6 karbon barındırır. Toluen, benzen halkasına bir metil grubu bağlanmasıyla elde edildiğinden yapısında 7 karbon bulunur. Naftalin ise iki benzen halkasının bitişmesiyle oluşur ve 10 karbon içerir. Bu nedenle karbon sayısı en az olandan en fazla olana doğru sıralama Benzen, Toluen, Naftalin sırasıyla gerçekleştirilir.

Adım Adım Çözüm

1

Bileşiklerin kimyasal formüllerini ve yapılarını belirleme

Benzen

C_6H_6

, Toluen (metilbenzen)

C_7H_8

, Naftalin ise

C_{10}H_8

kapalı formülüne sahiptir.

Karbon atomu sayılarını belirlemek için bileşiklerin yapısal veya kapalı formüllerinin bilinmesi gerekir.

2

Karbon atomu sayılarını karşılaştırma

Benzen

6

karbonlu, Toluen

7

karbonlu ve Naftalin

10

karbonludur. Bu durumda karbon sayıları ilişkisi: Benzen < Toluen < Naftalin şeklindedir.

Soruda istenen küçükten büyüğe (en azdan en fazlaya) doğru sıralamayı oluşturmak için değerler karşılaştırılır.

Anahtar Kavram

Aromatik bileşiklerin (benzen, toluen, naftalin) molekül yapıları ve karbon atomu sayıları

Tahmini Süre:45s

Soru 194Soru →

Aşağıda verilen aromatik bileşikleri oda koşullarındaki sulu çözeltilerinin asitlik kuvvetlerine göre en kuvvetli asitten en zayıf aside doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Aromatik bileşiklerin asitlik kuvveti sırası en kuvvetliden en zayıfa doğru Benzoik asit, Fenol ve Anilin şeklindedir.

Benzoik asit karboksilik asit grubu taşıdığı için en yüksek asitlik kuvvetine sahiptir. Fenol zayıf asit özellik gösterirken, anilin bazik yapıda olduğundan asitliği en düşüktür.

Adım Adım Çözüm

1

Bileşiklerin fonksiyonel gruplarını ve kimyasal karakterlerini belirleme

Benzoik asit karboksilik asit grubu (

-COOH

), fenol zayıf asitlik veren

-OH

grubu, anilin ise zayıf bazlık veren

-NH_2

grubu taşır.

Sıralama yapabilmek için öncelikle bileşiklerin asitlik ve bazlık eğilimleri belirlenmelidir.

2

Belirlenen karakterlere göre asitlik kuvvetlerini karşılaştırma

Karboksilik asitler en asidik gruptur, dolayısıyla benzoik asit en kuvvetli asittir. Fenol zayıf asittir. Anilin ise bazik olduğundan asitlik derecesi en düşüktür.

Asitlik kuvveti proton verme kolaylığına göre belirlenir ve karboksilik asit > fenol > amin (bazik) sırası geçerlidir.

Anahtar Kavram

Aromatik bileşiklerin asitlik ve bazlık özellikleri ile fonksiyonel grupların etkisi

Soru 195Soru →

Ökaryotik bir hücrede gerçekleşen polipeptit sentezi (translasyon) sürecinde gözlenen aşağıdaki olayları, gerçekleşme sırasına göre diziniz.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

mRNA'nın küçük alt birime bağlanması, başlangıç tRNA'sının yerleşmesi, büyük alt birimin katılması, peptit bağlarının oluşumu ve ayırma faktörünün bağlanması.

Translasyon süreci üç ana evreden oluşur: Başlama, Uzama ve Sonlanma. Başlama evresinde önce mRNA küçük alt birime tutunur, ardından başlangıç tRNA'sı bağlanır ve en son büyük alt birim katılır. Uzama evresinde amino asitler arasında peptit bağları kurulur. Sonlanma evresinde ise durdurucu kodona ayırma faktörü bağlanarak polipeptit serbest bırakılır.

Adım Adım Çözüm

1

Başlangıç kompleksinin ilk aşamasını belirleme

mRNA'nın küçük alt birime bağlanması

Protein sentezinin başlaması için mRNA'nın ribozomun ilgili bölgesiyle etkileşime girmesi şarttır.

2

Kod-antikodon etkileşimini başlatma

Başlangıç tRNA'sının (AUG kodonuna karşılık gelen) bağlanması

Okuma işleminin başlaması için ilk amino asidi taşıyan tRNA'nın mRNA üzerindeki başlangıç kodonuna (AUG) bağlanması gerekir.

3

Ribozomu aktif hale getirme

Büyük alt birimin komplekse bağlanması

Küçük alt birim ve tRNA yerleştikten sonra büyük alt birim yapıya katılır ve ribozom işlevsel hale gelir.

4

Zincir uzamasını (elongasyon) gerçekleştirme

Peptit bağlarının kurulması

Ribozomun P ve A bölgeleri arasındaki etkileşimle amino asitler dehidrasyon senteziyle birbirine bağlanır.

5

Sentezi sonlandırma

Ayırma faktörünün durdurucu kodona bağlanması

UAA, UAG veya UGA kodonları okunduğunda sisteme bir protein (ayırma faktörü) girer ve bileşenlerin ayrılmasını sağlar.

Anahtar Kavram

Translasyon Mekanizması Kademeleri

Soru 196Soru →

Aromatik bileşiklerin kimyasal özellikleri, benzen halkasına bağlı olan fonksiyonel grupların yapısına göre değişiklik gösterir.

Buna göre, aşağıda verilen aromatik bileşikleri oda koşullarındaki ( $25^\circ\text{C}$ ) asitlik kuvvetlerine göre en zayıf asitten en kuvvetli aside doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Asitlik kuvvetlerinin en zayıftan en kuvvetliye doğru sıralaması: Anilin < Toluen < Fenol < Benzoik asit şeklindedir.

Sıralama Anilin < Toluen < Fenol < Benzoik asit şeklindedir. Anilin zayıf baz özelliği gösterdiği için asitliği en düşüktür. Toluen apolar yan zinciri nedeniyle nötrdür. Fenol, fenoksit iyonunun rezonans kararlılığı sayesinde zayıf asittir. Benzoik asit ise karboksil grubu içerdiği için bu bileşikler arasındaki en kuvvetli asittir.

Adım Adım Çözüm

1

Bileşiklerin fonksiyonel gruplarının ve kimyasal karakterlerinin belirlenmesi.

Anilin zayıf baz, toluen nötr hidrokarbon, fenol zayıf asit ve benzoik asit karboksilik asittir.

Bileşiklerin asitlik gücü, halkaya bağlı fonksiyonel grupların sulu çözeltideki proton alma veya verme eğilimleri ile doğrudan ilişkilidir.

2

Bazik ve nötr bileşiklerin karşılaştırılması.

Anilin sulu çözeltide zayıf bazik özellik gösterirken, toluen nötrdür. Bu nedenle anilinin asitliği toluenden daha düşüktür.

Bazik karakterli maddelerin proton verme eğilimi (asitliği), nötr maddelerden daha azdır.

3

Asidik bileşiklerin karşılaştırılması.

Benzoik asit, fenole göre çok daha kuvvetli bir asittir.

Karboksilik asitlerin yapısındaki karbonil grubu elektron çekerek

\text{O}-\text{H}

bağını zayıflatır ve oluşan karboksilat iyonu rezonans ile fenoksit iyonuna göre daha kararlı hale gelir.

4

Genel sıralamanın oluşturulması.

Anilin < Toluen < Fenol < Benzoik asit sıralaması elde edilir.

En bazik/en az asidik olandan en asidik olana doğru yapılan bu sıralama bileşiklerin asitlik kuvvetlerini gösterir.

Anahtar Kavram

Aromatik bileşiklerin fonksiyonel gruplarına göre asitlik ve bazlık kuvvetlerinin karşılaştırılması.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 197Soru →

Aynı elektroliz kabında bulunan $Cl^-$ , $Br^-$ , $I^-$ ve $OH^-$ iyonlarını içeren sulu bir çözelti inert elektrotlar kullanılarak elektroliz edilmektedir.

Anyonların elektron verme (yükseltgenme) eğilimleri arasındaki ilişki $I^- > Br^- > Cl^- > OH^-$ şeklindedir.

Buna göre, elektroliz süresince anotta yükseltgenen bu anyonların ilk açığa çıkandan son açığa çıkana doğru yükseltgenme sırasını düzenleyiniz.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

İyonların anotta ilk açığa çıkandan son açığa çıkana doğru yükseltgenme s��rası: İyot (

I^-

), Brom (

Br^-

), Klor (

Cl^-

) ve Hidroksit (

OH^-

) şeklindedir.

Anotta yükseltgenme gerçekleştiği için elektron verme eğilimi en büyük olan iyot iyonu ilk olarak açığa çıkar. Bunu brom, klor ve son olarak elektron verme eğilimi en düşük olan hidroksit iyonları takip eder.

Adım Adım Çözüm

1

Anotta gerçekleşen reaksiyon türünü belirleme

Elektroliz hücrelerinde anotta yükseltgenme (oksidasyon) tepkimeleri gerçekleşir.

Elektroliz sırasında anyonlar anota giderek elektron verir ve yükseltgenirler.

2

Yükseltgenme eğilimlerini karşılaştırma

Elektron verme eğilimi en fazla olan anyon en kolay yükseltgenir ve öncelikle açığa çıkar.

Soruda verilen elektron verme eğilimi sırası (

I^- > Br^- > Cl^- > OH^-

) aynı zamanda yükseltgenme kolaylığı sırasıdır.

3

Açığa çıkma sırasını oluşturma

Yükseltgenme sırası ilkten sona doğru

I^-

,

Br^-

,

Cl^-

ve

OH^-

olarak gerçekleşir.

Bu sıralama anotta sırasıyla

I_2(k)

,

Br_2(s)

,

Cl_2(g)

ve

O_2(g)

maddelerinin açığa çıkmasını sağlar.

Anahtar Kavram

Elektrolizde anyonların anotta yükseltgenme önceliği, elektron verme eğilimlerinin büyüklüğüne göre belirlenir.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 198Soru →

Aşağıda yapısal özellikleri ve kullanım alanları belirtilen aromatik bileşikleri, aynı dış basınçtaki kaynama noktalarına göre en düşükten en yükseğe doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Aromatik bileşiklerin aynı dış basınçtaki kaynama noktalarının en düşükten en yükseğe doğru sıralanışı: Benzen, Toluen, Fenol, Benzoik asit şeklindedir (sırasıyla en basit aromatik hidrokarbon, alkil bağlı aromatik hidrokarbon, zayıf asidik fenol ve dimerleşen benzoik asit).

Doğru sıralamada apolar aromatik hidrokarbonlar (benzen ve toluen) en düşük kaynama noktalarına sahiptir. Bunların arasında molekül kütlesi daha büyük olan toluenin kaynama noktası benzenden yüksektir. Hidrojen bağı kurabilen bileşiklerden benzoik asit, dimerleşebilme özelliği ve daha yüksek molekül kütlesi sayesinde fenolden daha yüksek bir kaynama noktasına sahiptir.

Adım Adım Çözüm

1

Tanımlardan yola çıkarak her bir aromatik bileşiğin kimyasal formülünü ve adını belirlemek.

Birinci bileşik benzen (

C_6H_6

), ikinci bileşik toluen (

C_7H_8

), üçüncü bileşik fenol (

C_6H_5OH

) ve dördüncü bileşik benzoik asit (

C_6H_5COOH

) olarak tanımlanmıştır.

Kaynama noktalarını karşılaştırmak için öncelikle bileşiklerin açık yapılarını ve fonksiyonel gruplarını netleştirmek gerekir.

2

Belirlenen bileşiklerin molekülleri arasındaki etkin çekim kuvvetlerini sınıflandırmak.

Benzen ve toluen apolar yapıda olup London kuvvetlerine sahiptir. Fenol ve benzoik asit ise polar yapıda olup molekülleri arasında hidrojen bağı kurabilir.

Maddelerin fiziksel özellikleri ve kaynama noktaları, moleküller arası çekim kuvvetlerinin türü ve gücü ile doğrudan ilişkilidir.

3

Hidrojen bağı içeren bileşiklerin kendi aralarındaki etkileşim gücünü karşılaştırmak.

Benzoik asit molekülleri karboksil grubu sayesinde dimerleşerek çift hidrojen bağı oluşturur. Fenol ise tekli hidrojen bağı kurar. Bu nedenle benzoik asidin kaynama noktası fenolden büyüktür.

Karboksilik asitlerin dimerleşme yeteneği, alkollere ve fenollere kıyasla daha yüksek kaynama noktasına sahip olmalarını sağlar.

4

London kuvvetleri içeren bileşiklerin kendi aralarındaki etkileşim gücünü karşılaştırmak.

Toluenin molekül kütlesi benzenden büyüktür. Bu durum toluendeki elektron bulutu kutuplanabilirliğini (polarlanabilirliğini) artırarak London kuvvetlerini güçlendirir ve toluenin kaynama noktasını benzenden daha yüksek yapar.

Benzer kimyasal etkileşimlere sahip apolar moleküllerde, molekül kütlesi arttıkça London kuvvetleri ve dolayısıyla kaynama noktası artar.

Anahtar Kavram

Aromatik bileşiklerin yapısal özellikleri ve moleküller arası çekim kuvvetlerinin fiziksel özelliklere (kaynama noktasına) etkisi

Soru 199Soru →

Aşağıda verilen aromatik bileşikleri, oda sıcaklığındaki ( $25\ ^\circ\text{C}$ ) sulu çözeltilerinin asitlik kuvvetlerine göre en kuvvetli asitten en zayıf aside doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Sıralama benzoik asit, fenol, benzil alkol ve anilin şeklinde olmalıdır.

Karboksilik asit türevi olan benzoik asit en kuvvetli asittir. Fenol, fenoksit iyonunun rezonans kararlılığı nedeniyle zayıf asit karakterindedir ve alkol özelliği gösteren benzil alkolden daha kuvvetli bir asittir. Anilin ise zayıf bazik özellikte olduğundan asitliği en düşüktür. Bu gerekçeler doğrultusunda en kuvvetli asitten en zayıfa doğru sıralama benzoik asit, fenol, benzil alkol ve anilin şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1

Bileşiklerin yapısındaki fonksiyonel grupları ve kimyasal karakterlerini belirleyin.

Benzoik asit karboksilik asit, fenol zayıf asidik aromatik bileşik, benzil alkol aromatik yapılı bir alkol, anilin ise aromatik bir zayıf bazdır.

Maddelerin asitlik kuvvetleri, içerdikleri fonksiyonel grupların proton (

H^+

) verme eğilimlerine bağlıdır.

2

Asitlik kuvvetini belirleyen rezonans kararlılığını analiz edin.

Benzoik asitten proton ayrılmasıyla oluşan karboksilat iyonu, negatif yükü iki oksijen atomu arasında yüksek rezonans kararlılığıyla dağıtır. Fenolden proton ayrılmasıyla oluşan fenoksit iyonunda negatif yük benzen halkası üzerinde dağılır ancak oksijen üzerindeki yük dağılımı kadar kararlı değildir. Benzil alkolün eşlenik bazında ise negatif yük halkaya aktarılamaz (

sp^3

karbon engeli nedeniyle).

Eşlenik bazın rezonansla kararlı kılınması asitlik kuvvetini artırır.

3

Bazik karakterdeki bileşiği en zayıf asit olarak konumlandırın.

Anilin sulu çözeltiye proton vermek yerine proton alarak baz gibi davranır. Bu nedenle asitlik kuvveti en düşüktür.

Bazik maddelerin sulu çözeltilerindeki asitlik sabitleri (

K_a

) en küçüktür.

Anahtar Kavram

Aromatik bileşiklerin fonksiyonel gruplarına bağlı olarak asitlik ve bazlık karakterlerinin karşılaştırılması

Soru 200Soru →

Sabit sıcaklıkta, başlangıçta eşit mol sayılarında $SO_2(g)$ ve $O_2(g)$ reaktifleri içeren üç ayrı kapalı sistemde aşağıdaki denge tepkimesi başlatılıyor:

2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)

Bu tepkimenin gerçekleştirildiği sistemlerin koşulları şu şekildedir:
- I. sistem: Sabit hacimli kapta, katalizör kullanılmadan reaksiyon gerçekleştiriliyor.
- II. sistem: Sabit hacimli kapta, tepkimeye uygun bir pozitif katalizör ilave edilerek reaksiyon gerçekleştiriliyor.
- III. sistem: İdeal pistonlu kapta (sabit basınçta), reaktiflerle ve ürünlerle kimyasal tepkimeye girmeyen inert helyum ( $He$ ) gazı eşliğinde reaksiyon gerçekleştiriliyor.

Buna göre, bu sistemlerin dengeye ulaşması için geçen sürelerin ( $t_I$ , $t_{II}$ ve $t_{III}$ ) kısadan uzuna doğru sıralaması nasıl olmalıd��r?

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Sistemlerin dengeye ulaşma sürelerinin kısadan uzuna doğru sıralaması II. sistem (

t_{II}

), I. sistem (

t_I

) ve III. sistem (

t_{III}

) şeklindedir (II < I < III).

Pozitif katalizörün aktifleşme enerjisini düşürerek tepkimeyi hızlandırması ve ideal pistonlu kapta inert gazın hacmi artırıp derişimleri düşürerek tepkimeyi yavaşlatması nedeniyle dengeye ulaşma süreleri arasındaki ilişki II < I < III şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1

Katalizörün dengeye ulaşma süresine etkisini değerlendirme

II. sistemde pozitif katalizör kullanılması aktifleşme enerjisini azaltır ve tepkime hızını artırır. Bu nedenle dengeye ulaşma süresi en kısa (

t_{II}

) olur.

Pozitif katalizörler reaksiyon mekanizmasını değiştirip aktifleşme enerjisini düşürerek hız sabiti olan k değerini büyütür, bu da dengeye ulaşma süresini kısaltır.

2

İnert gaz ilavesinin pistonlu kaptaki hacim ve derişim etkisini analiz etme

III. sistemde ideal pistonlu kapta inert helyum gazının varlığı hacmi artırarak reaktif derişimlerini azaltır, bu da tepkimeyi yavaşlatarak dengeye ulaşma süresini (

t_{III}

) en uzun yapar.

Tepkime hızı reaktiflerin derişimleriyle doğru orantılıdır. Hacim artışından dolayı derişimler azaldığından reaksiyon hızı düşer.

3

Sabit hacimli kontrol sistemi ile diğer sistemleri karşılaştırma

I. sistem sabit hacimli olduğundan derişimleri III. sistemdeki kadar düşmez. Katalizörsüz olduğu için II. sistemden yavaş, III. sistemden hızlı dengeye ulaşır (

t_{II} < t_I < t_{III}

).

Hızlar arasındaki ilişki Hız(II) > Hız(I) > Hız(III) şeklinde olduğundan, dengeye ulaşma süreleri arasındaki ilişki bu sıralamanın tersi olur.

Anahtar Kavram

Katalizörlerin ve inert gazların tepkime hızına ve dengeye ulaşma süresine etkisi

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram