Tüm alıştırma soruları

Soru 3661Soru →

Kimyasal tepkimelerin derişimler cinsinden denge bağıntısı ( $K_c$ ) yazılırken tepkimede yer alan maddelerin fiziksel halleri önem taşır. Saf katıların ve saf sıvıların derişimleri sabit kabul edildiğinden denge bağıntısına dahil edilmezler. Denge bağıntısında yalnızca gaz fazındaki ve sulu çözeltideki (suda) maddelerin derişimleri yer alır.

Buna göre, sulu ortamda gerçekleşen:

CaCO_3(k) + 2H^+(\text{suda}) \rightleftharpoons Ca^{2+}(\text{suda}) + CO_2(g) + H_2O(s)

reaksiyonunun derişimler cinsinden denge bağıntısı (

K_c

) aşağıdakilerden hangisidir?

K_c = \frac{[Ca^{2+}][CO_2]}{[H^+]^2}

K_c = \frac{[Ca^{2+}][CO_2][H_2O]}{[CaCO_3][H^+]^2}

K_c = \frac{[H^+]^2}{[Ca^{2+}][CO_2]}

K_c = \frac{[Ca^{2+}][CO_2][H_2O]}{[H^+]^2}

K_c = \frac{[Ca^{2+}][CO_2]}{[H^+]}

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: $K_c = \frac{[Ca^{2+}][CO_2]}{[H^+]^2}$

Cevap

K_c = \frac{[Ca^{2+}][CO_2]}{[H^+]^2}

bağıntısı doğrudur.

Denge bağıntısı yazılırken ürünlerdeki gaz ve sulu çözelti fazındaki maddelerin derişimleri paya, girenlerdekiler ise paydaya yazılır. Maddelerin katsayıları üs olarak getirilir. Tepkimedeki kalsiyum karbonat katı, su ise sıvı olduğundan bağıntıda yer almaz. Hidrojen iyonunun katsayısı 2 olduğundan derişiminin karesi alınır. Bu kurallara göre doğru bağıntı pay kısmında kalsiyum iyonu ile karbondioksit gazı derişimleri çarpımı, payda kısmında ise hidrojen iyonu derişiminin karesi olan ifadedir.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimedeki maddelerin fiziksel hallerini (fazlarını) kontrol edin.

CaCO_3

katı (k),

H^+

suda çözünmüş iyon (suda),

Ca^{2+}

suda çözünmüş iyon (suda),

CO_2

gaz (g) ve

H_2O

saf sıvı (s) fazındadır.

Denge bağıntısında hangi maddelerin yer alıp hangilerinin yer almayacağını belirlemek için fiziksel haller tespit edilmelidir.

2

Denge bağıntısına yazılacak fazları belirleyin.

Saf katı (

CaCO_3(k)

) ve saf sıvı (

H_2O(s)

) bağıntıda yer almaz. Sulu çözeltideki iyonlar (

H^+(\text{suda})

,

Ca^{2+}(\text{suda})

) ve gaz halindeki maddeler (

CO_2(g)

) bağıntıya yazılır.

Katı ve sıvıların derişimleri tepkime süresince sabit kaldığından denge bağıntısına dahil edilmezler.

3

Ürünler/girenler oranını katsayıları üs olarak alarak yazın.

Ürünlerden

[Ca^{2+}]

ve

[CO_2]

pay kısmına, girenlerden

[H^+]^2

payda kısmına yazılır. Sonuçta

K_c = \frac{[Ca^{2+}][CO_2]}{[H^+]^2}

elde edilir.

Denge sabiti bağıntısında ürünlerin derişimleri çarpımı girenlerin derişimleri çarpımına oranlanır ve katsayılar üs olarak yazılır.

Anahtar Kavram

Derişimler Cinsinden Denge Bağıntısının Yazılması

Soru 3662Soru →

$25^\circ\text{C}$ sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı $30\text{ mmHg}$ 'dir. Aynı sıcaklıkta $162\text{ g}$ saf su içeren bir kaba $m$ gram $XY_2$ iyonik katısı eklenip tamamen çözündüğünde oluşan çözeltinin buhar basıncı $27\text{ mmHg}$ olarak ölçülüyor.

Buna göre, çözeltide çözünen $XY_2$ katısının kütlesi ( $m$ ) kaç gramdır?

(Katının suda tamamen iyonlaşarak çözündüğü varsayılacaktır. $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $XY_2 = 111\text{ g/mol}$ )

33,3

37

55,5

99,9

111

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 37

Cevap

Çözeltide çözünen tuzun kütlesi 37 gramdır.

Çözeltinin buhar basıncı verisinden yararlanılarak çözücünün mol kesri

0,9

olarak bulunur. Toplam iyon mol kesri

0,1

olduğundan, suyun mol sayısı olan

9\text{ mol}

ile oranlandığında toplam iyon mol sayısının

1\text{ mol}

olduğu belirlenir.

XY_2

tuzu suda

3

iyon oluşturacak şekilde ayrıştığı için çözünen tuzun mol sayısı

1/3\text{ mol}

'dür. Bu mol sayısının mol kütlesi (

111\text{ g/mol}

) ile çarpılması sonucunda çözünen tuzun kütlesi

37\text{ g}

olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1

Çözücü olan suyun (

H_2O

) mol sayısını hesaplamak.

n_{\text{su}} = \frac{162\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 9\text{ mol}

Bileşenlerin mol kesirlerini belirlemek için çözücünün başlangıç mol sayısının bilinmesi gerekir.

2

Raoult Yasası yardımıyla suyun mol kesrini (

X_{\text{su}}

) ve çözünen iyonların toplam mol kesrini (

X_{\text{tanecik}}

) bulmak.

P_{\text{çözelti}} = P^0_{\text{su}} \times X_{\text{su}} \implies 27 = 30 \times X_{\text{su}} \implies X_{\text{su}} = 0,9

X_{\text{tanecik}} = 1 - X_{\text{su}} = 1 - 0,9 = 0,1

Çözeltinin buhar basıncı, saf çözücünün buhar basıncı ile çözücünün mol kesrinin çarpımına eşittir.

3

Çözeltideki toplam tanecik (iyon) mol sayısını (

n_{\text{tanecik}}

) hesaplamak.

X_{\text{tanecik}} = \frac{n_{\text{tanecik}}}{n_{\text{su}} + n_{\text{tanecik}}} \implies 0,1 = \frac{n_{\text{tanecik}}}{9 + n_{\text{tanecik}}} \implies 9 + n_{\text{tanecik}} = 10 \cdot n_{\text{tanecik}} \implies 9 \cdot n_{\text{tanecik}} = 9 \implies n_{\text{tanecik}} = 1\text{ mol}

Tanecik mol kesri, ortamdaki toplam iyon mol sayısının toplam çözelti mol sayısına oranlanmasıyla bulunur.

4

XY_2

tuzunun iyonlaşma denkleminden yararlanarak çözünen tuzun mol sayısını (

n_{\text{tuz}}

) bulmak.

XY_2(k) \rightarrow X^{2+}(\text{suda}) + 2Y^{-}(\text{suda})

denklemine göre

1\text{ mol}

tuz çözündüğünde

3\text{ mol}

iyon oluşur (

i = 3

).

n_{\text{tuz}} = \frac{n_{\text{tanecik}}}{3} = \frac{1}{3}\text{ mol}

Tuz iyonik yapıda olduğundan çözelti özelliklerini etkileyen tanecik sayısı toplam iyon sayısına bağlıdır.

5

Çözünen tuzun kütlesini (

m

) hesaplamak.

m = n_{\text{tuz}} \times M_{XY_2} = \frac{1}{3}\text{ mol} \times 111\text{ g/mol} = 37\text{ g}

Mol sayısı ile mol kütlesinin çarpımı çözünen maddenin kütlesini verir.

Anahtar Kavram

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası) ve İyonik Çözeltilerde Tanecik Sayısı Etkisi

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 3663Soru →

Bütan ( $C_4H_{10}$ ) bileşiği ile ilgili;

I. Tüm karbon atomları $sp^3$ hibritleşmesi yapmıştır.
II. Yapısındaki toplam sigma bağ�� sayısı 13'tür.
III. Doymuş hidrokarbondur.

yargılarından hangileri doğrudur?

Yalnız I

I ve II

I ve III

II ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

I, II ve III

Bütan bileşiği bir alkandır. Alkanlarda tüm karbon atomları sadece tekli bağlar kurduğundan

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır. Açık zincirli alkanlarda toplam sigma bağı sayısı

3n+1

formülü ile hesaplanır; bütan (

C_4H_{10}

) için bu değer 13'tür. Ayrıca alkanlar doymuş hidrokarbonlar sınıfındadır. Bu nedenle her üç öncül de doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Karbon atomlarının hibritleşme türünü belirleme

Bütan (

C_4H_{10}

) bir alkandır. Alkanlardaki tüm karbon atomları yalnızca tekli sigma bağları içerir. Dört doğrultuya sahip olan bu karbon atomlarının tamamı

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır. Dolayısıyla birinci öncül doğrudur.

Alkanlardaki karbon hibritleşmesini belirlemek için.

2

Sigma bağı sayısını hesaplama

Açık zincirli alkanlarda toplam sigma bağı sayısı

3n+1

formülü ile bulunur. Bütan için

n=4

olduğundan toplam sigma bağı sayısı

3(4)+1 = 13

olur. Dolayısıyla ikinci öncül doğrudur.

Moleküldeki toplam sigma bağı sayısını bulmak için.

3

Hidrokarbonun sınıfını belirleme

Alkanlar, yapılarında pi bağı bulundurmayan doymuş hidrokarbonlardır. Bütan da bir alkan olduğundan doymuş hidrokarbondur. Dolayısıyla üçüncü öncül doğrudur.

Bileşiğin doymuşluk durumunu belirlemek için.

Anahtar Kavram

Alkanların genel özellikleri, sigma bağı sayısı ve hibritleşme türleri

Tahmini Süre:1m 0s

Soru 3664Soru →

Aşağıda verilen karbon allotropları ve nanoyapılarını, bu yapıların en belirgin kristal/bağ özellikleri ve geometrileriyle doğru olacak şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Grafen iki boyutlu düzlemsel yapıyla, Karbon nanotüp silindirik nanoyapıyla, Fulleren yapay nano kafes yapısıyla ve Elmas üç boyutlu doğal yapıyla eşleşir.

Eşleştirme, allotropların melezleşme türleri (

sp^2

ve

sp^3

), boyutsal özellikleri (2D ve 3D) ve geometrileri dikkate alınarak doğru şekilde tamamlanmıştır.

Adım Adım Çözüm

1

Grafen özelliklerini belirleme

Grafen, karbonun iki boyutlu, tek atom kalınlığındaki

sp^2

hibritleşmiş düzlemsel allotropudur.

Grafenin boyutsal yapısını ve melezleşmesini doğrulamak.

2

Karbon nanotüp özelliklerini belirleme

Karbon nanotüp, grafen tabakasının silindirik rulo haline getirilmesiyle oluşan yapay bir allotroptur.

Silindirik nano yapının nanotüplere ait olduğunu saptamak.

3

Fulleren özelliklerini belirleme

Fulleren, beşgen ve altıgen halkalardan oluşan küresel veya eliptik yapay kafes yapılarıdır.

Yapay kafes yapısının fulleren ile eşleştiğini doğrulamak.

4

Elmas özelliklerini belirleme

Elmas, karbon atomlarının

sp^3

hibritleşmesi yaptığı üç boyutlu düzgün dörtyüzlü ağ yapısındaki doğal allotroptur.

Elmasın kristal yapısını ve hibritleşmesini belirlemek.

Anahtar Kavram

Karbon allotropları ve nanoteknolojik yapıların geometrik ve fiziksel özellikleri

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 3665Soru →

Belirli bir sıcaklıkta ideal sürtünmesiz pistonlu bir kapta gaz fazında gerçekleşen,

A(g) + B(g) \rightleftharpoons 2C(g) \quad \Delta H < 0

tepkimesi dengededir. Bu sisteme sabit sıcaklıkta;

I. Kaba tepkime vermeyen helyum ( $He$ ) gazı ilave edilmesi,
II. Kaba uygun bir katalizör eklenmesi

işlemleri ayrı ayrı uygulanıyor. Buna göre, gerçekleştirilen işlemlerin denge sistemi üzerindeki etkileriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

II. işlem uygulandığında tepkimenin denge sabiti (

K_c

) değeri artar.

I. işlem uygulandığında kap hacmi arttığı için denge ürünler yönüne kayar.

II. işlem sonucunda tepkimenin entalpisi (

\Delta H

) değişir.

I. işlem sonucunda kaptaki toplam gaz basıncı değişmezken

C

gazının molar derişimi azalır.

I. işlem sonucunda toplam hacim arttığı için

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

bağıntısındaki

\Delta n

değeri değişir.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I. işlem sonucunda kaptaki toplam gaz basıncı değişmezken $C$ gazının molar derişimi azalır.

Cevap

Birinci işlem sonucunda kaptaki toplam gaz basıncı değişmezken C gazının derişiminin azalacağını belirten ifade doğrudur.

Birinci işlemde ideal pistonlu kaba helyum gazı eklendiğinde kabın hacmi artar ancak toplam basınç dış basınca eşit kalacağı için değişmez. Hacim arttığı ve tepkimenin gaz katsayıları eşit olduğu için denge bozulmaz, fakat hacim artışından dolayı C gazının molar derişimi azalır.

Adım Adım Çözüm

1

Helyum gazı ilavesinin kap hacmine ve denge yönüne etkisini belirlemek.

İdeal pistonlu kaba helyum gazı eklenmesi hacmi artırır. Tepkimenin gaz katsayıları iki tarafta da eşit (1 + 1 = 2 reaktif ve 2 ürün) olduğundan hacim değişimi dengeyi sağa ya da sola kaydırmaz.

Hacim değişiminin denge yönüne etkisini bulmak için Le Chatelier ilkesine göre gaz katsayıları farkı incelenmelidir.

2

Hacim artışının derişimler ve toplam basınç üzerindeki etkisini analiz etmek.

İdeal pistonlu kapta dış basınç sabit olduğundan toplam gaz bas��ncı değişmez. Ancak hacim arttığı için kaptaki tüm gazların (A, B ve C) molar derişimleri (

M = n/V

) azalır.

Molarite formülüne göre hacim ile derişim ters orantılıdır.

3

Katalizör eklenmesinin denge sabiti ve entalpi üzerindeki etkisini incelemek.

Katalizör aktifleşme enerjilerini düşürerek dengeye ulaşma süresini kısaltır; fakat denge sabitini (

K_c

), tepkime entalpisini (

\Delta H

) veya denge derişimlerini (verimi) değiştirmez.

Katalizörün denge sistemlerindeki kinetik ve termodinamik rollerinin farkını belirlemek gerekir.

Anahtar Kavram

Katalizör ve İnert Gazların Dengeye Etkisi

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 3666Soru →

Derişik hidroklorik asit ( $HCl$ ) çözeltisinin potasyum dikromat ( $K_2Cr_2O_7$ ) katısıyla tepkimesi sonucu potasyum klorür ( $KCl$ ), krom(III) klorür ( $CrCl_3$ ), klor gazı ( $Cl_2$ ) ve su ( $H_2O$ ) oluşmaktadır.

Buna göre, en küçük tam sayılarla denkleştirilmiş bu tepkimeyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde ürünlerin katsayıları toplamı 14 olur.

Tepkimede

K_2Cr_2O_7

bileşiği indirgen özellik gösterir.

Tepkimede yükseltgenen madde

K_2Cr_2O_7

bileşiğindeki krom (

Cr

) atomlarıdır.

Tepkimede

HCl

bileşiği yükseltgen özellik gösterir.

Tepkimede indirgenen madde

HCl

bileşiğindeki klor (

Cl

) atomlarıdır.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde ürünlerin katsayıları toplamı 14 olur.

Cevap

Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde ürünlerin katsayıları toplamı 14 olur.

Ürünlerin katsayıları toplamının 14 olduğunu belirten ifade doğrudur. Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde ürünlerin katsayıları sırasıyla potasyum klorür için 2, krom(III) klorür için 2, klor gazı için 3 ve su için 7 olur. Bu katsayıların toplamı (

2 + 2 + 3 + 7 = 14

) bize 14 değerini verir.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimeye giren ve çıkan maddelerin kimyasal formüllerini yazarak tepkime denklemini kurmak.

K_2Cr_2O_7 + HCl \rightarrow KCl + CrCl_3 + Cl_2 + H_2O

Redoks tepkimesini denkleştirebilmek için öncelikle temel denklemi yazmalıyız.

2

Tepkimeye katılan tüm atomların yükseltgenme basamaklarını belirlemek.

K_2Cr_2O_7

bileşiğinde

K = +1

,

O = -2

ve

Cr = +6

;

HCl

bileşiğinde

H = +1

,

Cl = -1

;

KCl

bileşiğinde

K = +1

,

Cl = -1

;

CrCl_3

bileşiğinde

Cr = +3

,

Cl = -1

;

Cl_2

molekülünde

Cl = 0

;

H_2O

bileşiğinde

H = +1

,

O = -2

'dir.

Hangi elementlerin yükseltgenip indirgendiğini tespit etmek amacıyla yükseltgenme basamakları bulunur.

3

Yükseltgenme ve indirgenme yarı tepkimelerini yazarak alınan ve verilen elektron sayılarını eşitlemek.

İndirgenme yarı tepkimesi:

Cr_2^{+6} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}

Yükseltgenme yarı tepkimesi:

2Cl^- \rightarrow Cl_2^0 + 2e^-

Alınan ve verilen elektron sayılarını eşitlemek için yükseltgenme yarı tepkimesi 3 ile çarpılır:

6Cl^- \rightarrow 3Cl_2^0 + 6e^-

Redoks tepkimelerinde alınan elektron sayısı verilen elektron sayısına eşit olmalıdır.

4

Katsayıları ana tepkimeye aktarmak ve yükseltgenme basamağı değişmeyen iyonları da hesaba katarak tüm atomları denkleştirmek.

Cr

atomlarının denkliği için

K_2Cr_2O_7

katsayısı 1,

CrCl_3

katsayısı 2 alınır.

K

denkliği için

KCl

katsayısı 2 olur. Ürünler tarafındaki toplam

Cl

sayısı: 2 (

KCl

) + 6 (

CrCl_3

) + 6 (

3Cl_2

) = 14 olur. Bu durumda girenlerdeki

HCl

katsayısı 14 olmalıdır. Son olarak

H

denkliği için

H_2O

katsayısı 7 olarak bulunur. Denkleşmiş tepkime:

K_2Cr_2O_7 + 14HCl \rightarrow 2KCl + 2CrCl_3 + 3Cl_2 + 7H_2O

Yarı tepkimelerden gelen katsayılar doğrudan yazıldıktan sonra, yükseltgenme basamağı değişmeyen klor iyonlarının toplamını bulup girenlerdeki asit katsayısını belirlemek gerekir.

5

Ürünlerin katsayıları toplamını hesaplamak.

KCl

(2) +

CrCl_3

(2) +

Cl_2

(3) +

H_2O

(7) = 14

Soruda doğru olan seçeneği doğrulamak amacıyla ürünlerin toplam katsayısı bulunur.

Anahtar Kavram

Redoks tepkimelerinin elektron yarı tepkimeleri yöntemiyle denkleştirilmesi, yükseltgen/indirgen maddelerin belirlenmesi ve katsayı hesaplamaları.

Soru 3667Soru →

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 3668Soru →

Genel formülü $C_n H_{2n+2}O$ olan monoalkoller ile eterler birbirinin fonksiyonel grup izomeridir.

Buna göre, aynı karbon sayılı etanol ( $C_2H_5OH$ ) ve dimetil eter ( $CH_3-O-CH_3$ ) bileşikleriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Dimetil eter molekülünün VSEPR gösteriminde merkez atomun ortaklanmamış elektron çiftleri bulunmadığından molekül geometrisi doğrusaldır.

Etanol molekülünde

-OH

grubunun bağlı olduğu karbon atomuna bir tane alkil grubu bağlı olduğu için bu bileşik tersiyer alkol olarak sınıflandırılır.

Dimetil eter molekülündeki alkil grupları çift bağ karbonlarına bağlı olduğundan bu bileşik cis-trans izomerliği gösterir.

Etanolün kendi molekülleri arasında hidrojen bağı oluşturabilmesi nedeniyle, aynı koşullardaki kaynama noktası dimetil eterinkinden daha yüksektir.

Dimetil eter bileşiği zayıf yükseltgen özellik göstererek Tollens ayıracı ile gümüş aynası oluşturur.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Etanolün kendi molekülleri arasında hidrojen bağı oluşturabilmesi nedeniyle, aynı koşullardaki kaynama noktası dimetil eterinkinden daha yüksektir.

Cevap

Etanolün kendi molekülleri arasında hidrojen bağı oluşturabilmesi nedeniyle, aynı koşullardaki kaynama noktası dimetil eterinkinden daha yüksektir.

Etanol molekülleri arasında yoğun fazda hidrojen bağı kurulabilirken, fonksiyonel grup izomeri olan dimetil eter molekülleri arasında hidrojen bağı kurulamaz. Bu durum, aynı molekül formülüne (

C_2H_6O

) sahip olmalarına rağmen etanolün moleküller arası çekim kuvvetini ve dolayısıyla kaynama noktasını dimetil etere kıyasla oldukça yükseltir.

Adım Adım Çözüm

1

Bileşiklerin açık formüllerini yazıp moleküller arası etkileşim türlerini belirlemek.

Etanol (

C_2H_5OH

) molekülü polar

-OH

bağı içerdiğinden molekülleri arasında hidrojen bağı kurabilir. Dimetil eter (

CH_3-O-CH_3

) ise polar bir moleküldür ancak

-OH

bağı içermediği için molekülleri arasında sadece dipol-dipol etkileşimleri etkindir.

Maddelerin fiziksel özelliklerini (kaynama noktalarını) karşıla��tırabilmek için moleküller arasındaki çekim kuvvetlerinin türünü belirlemek gerekir.

2

Belirlenen etkileşim kuvvetlerini karşılaştırarak kaynama noktası ilişkisini kurmak.

Hidrojen bağları, dipol-dipol etkileşimlerine göre oldukça güçlüdür. Dolayısıyla etanolün moleküllerini bir arada tutan kuvvetler daha fazla olduğundan, aynı koşullarda etanolün kaynama noktası dimetil eterinkinden belirgin şekilde daha yüksektir.

Moleküller arası çekim kuvveti arttıkça, bu çekimi yenip sıvı fazdan gaz fazına geçmek zorlaşır ve kaynama noktası artar.

Anahtar Kavram

Alkol ve eterlerin moleküller arası etkileşimlerinin karşılaştırılması ve bunun fiziksel özelliklere (kaynama noktası) yansıması.

Alternatif Yöntem

Bileşiklerin kaynama noktalarını doğrudan genel fiziksel özellik kurallarından (polarite ve moleküller arası çekim kuvvetleri) yola çıkarak da karşılaştırabilirsiniz. Alkollerdeki hidrojen bağı, eterlerdeki dipol-dipol etkileşimlerinden her zaman daha güçlüdür.

Tahmini Süre:1m 0s

Soru 3669Soru →

Aşağıda formülleri verilen moleküller ile bu moleküllerin merkez atomlarının VSEPR gösterimi, hibritleşme türü, molekül geometrisi ve bağ yapısına dair özellikleri doğru şekilde eşleştiriniz.

(Atom numaraları: $_4Be$ , $_5B$ , $_6C$ , $_7N$ , $_8O$ , $_9F$ , $_{17}Cl$ )

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Doğru eşleştirmeler şu şekildedir:

COCl_2

molekülü, yapısında hem sigma hem de pi bağı bulunduran

AX_3

yapısıyla eşleşir;

NF_3

molekülü,

AX_3E

gösterimine sahip üçgen piramit yapısıyla eşleşir;

OF_2

molekülü,

AX_2E_2

gösterimine sahip açısal geometriyle eşleşir;

BeCl_2

molekülü,

sp

hibritleşmesi yapmış doğrusal yapıyla eşleşir;

BF_3

molekülü ise yapısındaki tüm bağları tekli olan

AX_3

yapısıyla eşleşir.

Doğru eşleştirme, Lewis yapıları üzerinden merkez atomların doğrultu sayıları (sigma bağları + ortaklanmamış elektron çiftleri) hesaplanarak VSEPR formüllerinin ve geometrilerinin çıkarılmasıyla bulunur.

COCl_2

ve

BF_3

moleküllerinin her ikisinde de merkez atom

AX_3

gösterimine sahip olup üçgen düzlem geometriye sahiptir. Ancak

COCl_2

yapısında çift bağ (pi bağı) içerirken,

BF_3

yalnızca tekli bağlar içerir.

NF_3

molekülü azot üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftinden dolayı

AX_3E

(üçgen piramit) gösterimine;

OF_2

ise oksijen üzerindeki iki çift ortaklanmamış elektrondan dolayı

AX_2E_2

(açısal) gösterimine sahiptir.

BeCl_2

ise oktet boşluğu olan doğrusal (

AX_2

) bir moleküldür.

Adım Adım Çözüm

1

Molekülleri oluşturan atomların değerlik elektron sayılarını elektron dizilimlerinden yararlanarak belirlemek.

Berilyum (

Be

) 2, Bor (

B

) 3, Karbon (

C

) 4, Azot (

N

) 5, Oksijen (

O

) 6, Flor (

F

) 7 ve Klor (

Cl

) 7 değerlik elektronuna sahiptir.

Lewis formülünü çizebilmek için her atomun sahip olduğu bağ yapımına katılabilecek elektron sayılarını bilmemiz gerekir.

2

Her molekülün Lewis elektron nokta yapısını çizmek ve merkez atomun bağ ile ortaklanmamı�� elektron durumunu incelemek.

COCl_2

: C atomu O ile çift (1 sigma, 1 pi), Cl'ler ile tekli bağ yapar, ortaklanmamış elektronu yoktur.

NF_3

: N atomu F'ler ile 3 tekli bağ yapar, 1 çift ortaklanmamış elektronu vardır.

OF_2

: O atomu F'ler ile 2 tekli bağ yapar, 2 çift ortaklanmamış elektronu vardır.

BeCl_2

: Be atomu Cl'ler ile 2 tekli bağ yapar, ortaklanmamış elektronu yoktur.

BF_3

: B atomu F'ler ile 3 tekli bağ yapar, ortaklanmamış elektronu yoktur.

Molekülün geometrik yapısını belirleyen VSEPR formülünü çıkarmak için merkez atomun çevresindeki elektron gruplarının dağılımını görmemiz gerekir.

3

Her bir molekül için VSEPR gösterimini (

AX_nE_m

), hibritleşme türünü ve molekül geometrisini bulmak.

COCl_2

:

AX_3

(üçgen düzlem,

sp^2

).

NF_3

:

AX_3E

(üçgen piramit,

sp^3

).

OF_2

:

AX_2E_2

(açısal,

sp^3

).

BeCl_2

:

AX_2

(doğrusal,

sp

).

BF_3

:

AX_3

(üçgen düzlem,

sp^2

).

Merkez atomun hibritleşme türü ve elektron çifti itmesi (VSEPR) kuramı, moleküllerin uzaydaki üç boyutlu yönelimini açıklar.

4

Ende edilen geometrik ve bağ özelliklerini sağ sütundaki tanımlarla eşleştirmek.

COCl_2

ile

sp^2

hibritleşmeli pi bağı içeren

AX_3

;

NF_3

ile

AX_3E

üçgen piramit;

OF_2

ile

AX_2E_2

açısal;

BeCl_2

ile

sp

hibritleşmeli

AX_2

doğrusal;

BF_3

ile ise yapısında pi bağı bulunmayan

AX_3

eşleşir.

Maddelerin kimyasal yapıları ile geometrik tanımlarının birebir uyumunu doğrulamak.

Anahtar Kavram

VSEPR Gösterimi ve Molekül Geometrileri

Tahmini Süre:2m 30s

Soru 3670Soru →

Sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta dengede bulunan

FeO(k) + CO(g) \rightleftharpoons Fe(k) + CO_2(g)

tepkimesinin derişimler cinsinden denge bağıntısı $K_c = \frac{[CO_2]}{[CO]}$ şeklindedir.

Doğru

Yanlış

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: True

Cevap

Verilen ifade doğrudur. Heterojen denge tepkimesinde yer alan saf katılar (

FeO(k)

ve

Fe(k)

) derişimleri sabit olduğundan denge bağıntısına yazılmaz; sadece gaz fazındaki maddelerin derişimleri (

CO_2(g)

ve

CO(g)

) ürünler bölü girenler kuralına göre bağıntıda yer alır.

Verilen tepkime heterojendir. Saf katılar denge bağıntısında yer almadığından, bağıntı sadece gaz fazındaki maddelerin derişimleri kullanılarak ürünlerin girenlerine oranlanmasıyla

K_c = \frac{[CO_2]}{[CO]}

olarak yazılır.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimedeki maddelerin fiziksel hallerini belirleyin.

FeO

ve

Fe

maddeleri katı (

k

),

CO

ve

CO_2

maddeleri ise gaz (

g

) fazındadır.

Denge bağıntısına hangi maddelerin yazılacağını belirlemek için fiziksel hallerin tespit edilmesi gerekir.

2

Katı ve sıvı fazdaki maddeleri eleyin, gaz ve sulu çözeltileri seçin.

Katı olan

FeO(k)

ve

Fe(k)

bağıntıda yer almaz; gaz olan

CO(g)

ve

CO_2(g)

bağıntıda yer alır.

Saf katı ve saf sıvıların derişimleri sabit olduğundan derişimler cinsinden denge bağıntısına dahil edilmezler.

3

Ürünlerin derişimlerini girenlerin derişimlerine oranlayarak

K_c

bağıntısını yazın.

K_c = \frac{[CO_2]^1}{[CO]^1} = \frac{[CO_2]}{[CO]}

bağıntısı elde edilir.

Denge bağıntısı, ürünlerin derişimlerinin katsayıları üs olarak alınarak çarpımının, girenlerin derişimlerinin katsayıları üs olarak alınarak çarpımına bölünmesiyle bulunur.

Anahtar Kavram

Heterojen denge tepkimelerinde derişimler cinsinden denge bağıntısının (

K_c

) yazılması ve saf katıların bağıntıya dahil edilmemesi.

Soru 3671Soru →

Eter moleküllerinin kendi aralarında hidrojen bağı oluşturamaması nedeniyle, aynı karbon sayısına sahip monoalkol izomerlerine göre kaynama noktaları daha düşüktür.

Doğru

Yanlış

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: True

Cevap

Eter moleküllerinin kendi aralarında hidrojen bağı oluşturamaması, aynı karbon sayılı izomerleri olan monoalkollere göre daha düşük bir kaynama noktasına sahip olmalarını sağlar. Bu nedenle verilen ifade doğrudur.

Eterlerin kendi molekülleri arasında hidrojen bağı oluşturamaması ve sadece dipol-dipol ile London kuvvetleri içermesi, moleküller arası çekim gücünün alkollerden daha zayıf olmasına yol açar. Bu durum eterlerin kaynama noktasını düşürür.

Adım Adım Çözüm

1

Eter ve monoalkol moleküllerinin yapısını incelemek.

Eterler genel formülü

R-O-R'

olan, oksijen atomuna alkil gruplarının bağlı olduğu bileşiklerdir ve yapılarında

O-H

bağı içermezler. Alkoller ise

R-OH

yapısında olup

O-H

bağı içerirler.

Moleküller arası etkileşim türlerini belirleyebilmek için molekül yapısını analiz etmek gerekir.

2

Moleküller arası zayıf etkileşim türlerini karşılaştırmak.

Monoalkol molekülleri kendi aralarında güçlü hidrojen bağları oluştururken, eter molekülleri kendi aralarında hidrojen bağı oluşturamaz; moleküller arasında dipol-dipol ve London kuvvetleri etkindir.

Kaynama noktası gibi fiziksel özellikler moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücüne doğrudan bağlıdır.

3

Kaynama noktalarını kıyaslayarak yargıyı doğrulamak.

Hidrojen bağları dipol-dipol etkileşimlerine kıyasla çok daha güçlü olduğundan, monoalkollerin kaynama noktaları aynı karbon sayılı eter izomerlerine göre daha yüksektir. Diğer bir deyişle, eterlerin kaynama noktaları daha düşüktür. Yargı doğrudur.

Etkileşimlerin gücü ile kaynama noktası arasındaki doğru orantıyı kurarak sonuca ulaşmak.

Anahtar Kavram

Eterlerin fiziksel özellikleri ve moleküller arası etkileşimleri

Soru 3672Soru →

Endüstride demir metalinin eldesi, demir(III) oksit katısının karbon monoksit gazı ile indirgenmesi tepkimesine dayanır. Standart koşullarda gerçekleşen tepkime denklemi aşağıda verilmiştir:

Fe_2O_3(k) + 3CO(g) \rightarrow 2Fe(k) + 3CO_2(g)

Tepkimede yer alan bazı maddelerin standart molar oluşum entalpileri ( $\Delta H_f^\circ$ ) tablodaki gibidir:

Madde	$\Delta H_f^\circ$ ( $\text{kJ/mol}$ )
$Fe_2O_3(k)$	$-824$
$CO(g)$	$-110$
$CO_2(g)$	$-394$

Buna göre;

I. Tepkimenin standart entalpi değişimi ( $\Delta H^\circ$ ) değeri $-28\text{ kJ}$ 'dür.
II. Tepkimede $11,2\text{ g } Fe(k)$ elde edildiğinde $2,8\text{ kJ}$ ısı açığa çıkar.
III. Standart koşullarda ( $25\text{ }^\circ\text{C}$ , $1\text{ atm}$ ) $Fe(s)$ (sıvı) elementinin standart molar oluşum entalpisi sıfırdır.

yargılarından hangileri doğrudur?

( $Fe = 56\text{ g/mol}$ )

Yalnız I

Yalnız III

I ve II

II ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Tepkimenin standart entalpi değişimi -28 kJ olup, 11,2 g demir katısı elde edildiğinde 2,8 kJ ısı açığa çıkar; ancak oda koşullarında sıv�� demirin standart molar oluşum entalpisi sıfır olmadığından I ve II. yargılar doğrudur.

Tepkimenin entalpi değişimi ürünler ve girenlerin oluşum entalpileri farkından

-28\text{ kJ}

olarak bulunur. Tepkimede

2\text{ mol } Fe

oluştuğunda

28\text{ kJ}

ısı açığa çıktığına göre,

0,2\text{ mol } (11,2\text{ g}) Fe

oluştuğunda

2,8\text{ kJ}

ısı açığa çıkacağı doğrudur. Standart koşullarda sıvı demirin standart molar oluşum entalpisi sıfır olmadığından I ve II. öncüller doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimenin standart entalpi değişimini (

\Delta H^\circ

) standart oluşum entalpileri formülünü kullanarak hesaplayınız.

\Delta H^\circ = [2 \times \Delta H_f^\circ(Fe(k)) + 3 \times \Delta H_f^\circ(CO_2(g))] - [\Delta H_f^\circ(Fe_2O_3(k)) + 3 \times \Delta H_f^\circ(CO(g))]

Elementlerin en kararlı fiziksel hallerinin standart oluşum entalpisi sıfır olduğundan

\Delta H_f^\circ(Fe(k)) = 0\text{ kJ/mol}

alınır.

\Delta H^\circ = [2(0) + 3(-394)] - [-824 + 3(-110)]

\Delta H^\circ = -1182 - (-1154) = -28\text{ kJ}

Tepkime entalpisi, ürünlerin standart oluşum entalpileri toplamından girenlerin standart oluşum entalpileri toplamı çıkarılarak hesaplanır.

2

Oluşan demir (

Fe

) metalinin mol sayısını ve açığa çıkan ısı miktarını hesaplayınız.

n(Fe) = \frac{m}{M_A} = \frac{11,2\text{ g}}{56\text{ g/mol}} = 0,2\text{ mol}

Tepkime denklemine göre,

2\text{ mol } Fe(k)

oluştuğunda

28\text{ kJ}

ısı açığa çıkmaktadır.

0,2\text{ mol } Fe(k)

oluştuğunda ise:

\text{Açığa çıkan ısı} = \frac{0,2\text{ mol}}{2\text{ mol}} \times 28\text{ kJ} = 2,8\text{ kJ}

Tepkime entalpisi denklemin katsayılarıyla orantılıdır; oluşan ürün miktarı kullanılarak açığa çıkan ısı miktarı doğru oran-orantı ile bulunur.

3

Sıvı demirin (

Fe(s)

) standart oluşum entalpisini değerlendiriniz.

Standart koşullarda (

25\text{ }^\circ\text{C}

ve

1\text{ atm}

) demir elementinin en kararlı fiziksel hali katıdır (

Fe(k)

). Bu nedenle

\Delta H_f^\circ(Fe(k)) = 0\text{ kJ/mol}

iken, sıvı demirin standart oluşum entalpisi sıfırdan büyüktür (

\Delta H_f^\circ(Fe(s)) > 0

).

Elementlerin sadece standart koşullardaki en kararlı fiziksel hallerinin standart oluşum entalpisi sıfır kabul edilir.

Anahtar Kavram

Standart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 3673Soru →

Aşağıda alkollerin kimyasal tepkimeleri ve özellikleri ile ilgili baz�� ifadeler ve bu ifadelerin karşılığı olan kimyasal maddeler veya nicelikler verilmiştir. Buna göre, solda verilen ifadeleri sağda verilen en uygun kimyasal madde veya niceliklerle doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Soldaki glikolün tam yükseltgenme ifadesi etandioik asit ile, gliserin tepkimesinden açığa çıkan gaz hacmi ifadesi

33,6\text{ L}

ile, 2-metil-2-propanolün dehidrasyonu ifadesi 2-metilpropen ile, 2-butanolün yükseltgenme ürünüyle ilgili ifade ise metanal ile eşleşir.

Glikolün yükseltgenmesiyle iki ucu da karboksilik aside dönüşerek etandioik asit oluşur. Gliserinin yapısındaki 3 hidroksil grubu sebebiyle

1\text{ mol}

gliserinden normal koşullarda

33,6\text{ L}

hidrojen gazı açığa çıkar. Tersiyer alkol olan 2-metil-2-propanolün dehidrasyonuyla alken elde edilir ve bu alkenin adı 2-metilpropendir. 2-Butanolün yükseltgenmesiyle oluşan ketonun fonksiyonel grup izomeri aldehit sınıfı olup en küçük üyesi metanaldir.

Adım Adım Çözüm

1

Glikolün yapısını ve yükseltgenme özelliklerini analiz etme

Glikol (etandiol) iki adet primer

-OH

grubu içerir ve tam yükseltgendiğinde iki karbonlu dikarboksilik asit olan etandioik aside dönüşür.

Primer alkol gruplarının tam yükseltgenmesi karboksilik asit işlevsel grubunu oluşturur.

2

Gliserinin metal tepkimesinden açığa çıkan gaz hacmini hesaplama

1\text{ mol}

gliserin

3\text{ mol } -OH

grubu içerir. Metal tepkimesinde

-OH

grubunun yarısı kadar

H_2

açığa çıkacağından

1,5\text{ mol } H_2

oluşur. Normal koşullarda bu hacim

1,5 \times 22,4 = 33,6\text{ L}

'dir.

Monollerin veya poliollerin aktif metallerle tepkimesinde açığa çıkan

H_2

gazının mol sayısı, reaksiyona giren

-OH

grubunun yarısı kadardır.

3

2-Metil-2-propanolün dehidrasyon reaksiyonunu belirleme

Tersiyer alkol olan 2-metil-2-propanolün asidik ortamda su kaybetmesiyle (dehidrasyon) 2-metilpropen elde edilir.

Alkollerden asidik ortamda yüksek sıcaklıkta su çekilmesi eliminasyon (ayrılma) tepkimesiyle alken oluşturur.

4

2-Butanolün yükseltgenme ürününün fonksiyonel grup izomerini belirleme

2-Butanol sekonder bir alkoldür, yükseltgendiğinde keton (bütanon) sınıfı bir bileşik oluşturur. Ketonların fonksiyonel grup izomeri aldehitler olup en küçük üyeli aldehit metanaldir.

Sekonder alkoller yükseltgendiğinde keton oluştururken, aynı karbon sayılı monoketonlar ve monoaldehitler birbirinin fonksiyonel grup izomeridir.

Anahtar Kavram

Alkollerin sınıflandırılması, yükseltgenme, aktif metallerle tepkimeleri ve dehidrasyon reaksiyonları

Soru 3674Soru →

$819\ ^\circ\text{C}$ sıcaklıkta, $22,4$ litrelik sabit hacimli kapalı bir kapta $0,2$ mol $\text{He}$ gazı ve bir miktar $\text{CaCO}_3\text{(k)}$ katısı bulunmaktadır. Sistem aynı sıcaklıkta,

\text{CaCO}_3\text{(k)} \rightleftharpoons \text{CaO(k)} + \text{CO}_2\text{(g)}

denklemine göre dengeye ulaştığında kaptaki toplam basınç $5,28$ atm olarak ölçülüyor.

Buna göre, bu tepkimenin aynı sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) kaçtır?

0,05

0,06

0,07

4,48

401,4

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,05

Cevap

Derişimler cinsinden denge sabiti

K_c = 0,05

değerine eşittir.

Dengedeki

\text{CO}_2

gazının kısmi basıncı, toplam basınçtan tepkimeye girmeyen

\text{He}

gazının kısmi basıncı (

0,8

atm) çıkarılarak

4,48

atm olarak bulunur. Tepkime için

K_p = P_{\text{CO}_2} = 4,48

ve

\Delta n = 1

olur.

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

bağıntısında değerler yerine konulduğunda derişimler cinsinden denge sabiti

0,05

olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1

Sıcaklık değerini Kelvin cinsine çevirmek.

T = 819 + 273 = 1092\ \text{K}

İdeal gas hesaplamalarında ve denge sabiti dönü��ümlerinde mutlak sıcaklık (Kelvin) kullanılmalıdır.

2

Kaptaki soy gazın (He) kısmi basıncını hesaplamak.

P_{\text{He}} \times 22,4 = 0,2 \times \frac{22,4}{273} \times 1092 \Rightarrow P_{\text{He}} = 0,8\ \text{atm}

Kaptaki toplam basınca etki eden tepkimeye girmeyen gazın kısmi basıncını bulmak gerekir.

3

Dengedeki

\text{CO}_2

gazının kısmi basıncını bulmak.

P_{\text{CO}_2} = P_{\text{toplam}} - P_{\text{He}} = 5,28 - 0,8 = 4,48\ \text{atm}

Denge bağıntısına yazılacak gazın kısmi basıncını belirlemek için toplam basınçtan soy gazın basıncı çıkarılır.

4

Kısmi basınçlar denge sabitini (

K_p

) ve

\Delta n

değerini belirlemek.

K_p = P_{\text{CO}_2} = 4,48

ve

\Delta n = 1 - 0 = 1

Katılar denge bağıntısına yazılmadığı için bağıntıda sadece

\text{CO}_2

yer alır ve

\Delta n

hesaplanırken sadece gazların katsayıları dikkate alınır.

5

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülünü uygulayarak

K_c

değerini hesaplamak.

4,48 = K_c \times \left(\frac{22,4}{273} \times 1092\right)^1 \Rightarrow 4,48 = K_c \times 89,6 \Rightarrow K_c = 0,05

K_p

ve

K_c

arasındaki ilişkiyi kuran formülde bilinen değerler yerine yazılarak bilinmeyen çekilir.

Anahtar Kavram

Heterojen denge tepkimelerinde gaz fazındaki maddelerin kısmi basınçları ile denge sabiti hesaplamaları ve

K_p - K_c

ilişkisinin uygulanması.

Soru 3675Soru →

Alkollerin fiziksel ve kimyasal özellikleri; yapılarındaki hidroksil ( $-OH$ ) grubunun bağlı olduğu karbon atomunun sınıfına (primer, sekonder, tersiyer) ve karbon zincirinin yapısına bağlı olarak değişiklik gösterir.

Aşağıda üç farklı alkol bileşiğinin formülleri verilmiştir:

I. $CH_3-CH_2-CH_2-OH$

II. $CH_3-CH(OH)-CH_3$

III. $CH_3-C(CH_3)_2-OH$

Buna göre, bu bileşiklerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

I. bileşik sekonder alkol, II. bileşik ise primer alkol olarak sınıflandırılır.

Her üç bileşik de uygun koşullarda potasyum permanganat (

KMnO_4

) çözeltisi ile yükseltgendiğinde karboksilik asit oluşturur.

II. ve III. bileşikler kapalı formülleri aynı olduğundan birbirinin konum izomeridir.

Aynı koşullarda kaynama noktası en yüksek olanı I. bileşik, yükseltgenme tepkimesine karşı en kararlı olanı ise III. bileşiktir.

Aynı koşullarda sudaki çözünürlüğü en fazla olan bileşik, hidrofob grubu en büyük olan III. bileşiktir.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Aynı koşullarda kaynama noktası en yüksek olanı I. bileşik, yükseltgenme tepkimesine karşı en kararlı olanı ise III. bileşiktir.

Cevap

Aynı koşullarda kaynama noktası en yüksek olanı I. bileşik, yükseltgenme tepkimesine karşı en kararlı olanı ise III. bileşiktir.

Düz zincirli primer alkol yapısındaki 1-propanol'ün moleküller arası temas yüzeyi geniş olduğu için kaynama noktası sekonder ve dallanmış tersiyer türevlerine göre daha yüksektir. Diğer taraftan tersiyer alkol olan 2-metil-2-propanol'de hidroksil grubunun bağlı olduğu karbonda hidrojen atomu bulunmadığından normal koşullarda yükseltgenmeye karşı en kararlı yapıdır.

Adım Adım Çözüm

1

Bileşiklerin alkol sınıflandırmasını yapın.

I. bileşik (1-propanol) primer alkol, II. bileşik (2-propanol) sekonder alkol, III. bileşik (2-metil-2-propanol) tersiyer alkoldür.

Hidroksil grubunun bağlı olduğu karbon atomuna bağlı olan diğer karbon atomu sayısına göre alkoller primer, sekonder ve tersiyer olarak ayrılır.

2

Bileşiklerin moleküller arası etkileşimlerini analiz ederek kaynama noktalarını kıyaslayın.

I. bileşik düz zincirli yapıda olduğu için temas yüzeyi fazladır ve London kuvvetleri daha güçlüdür. III. bileşik ise dallanmış 4 karbonlu bir yapıdır. Bu yüzden kaynama noktası en yüksek olan I. bileşiktir.

Aynı veya yakın karbon sayılı alkollerde dallanma arttıkça temas yüzeyi azaldığından London çekim kuvvetleri zayıflar ve kaynama noktası düşer.

3

Bileşiklerin yükseltgenme tepkimelerine yatkınlığını değerlendirin.

I. bileşik karboksilik asitlere kadar, II. bileşik ketonlara kadar yükseltgenirken, III. bileşik yükseltgenmez.

Tersiyer alkollerde hidroksil grubunun bağlı olduğu karbonda hidrojen atomu bulunmadığı için normal koşullarda yükseltgenme tepkimesi gerçekleşmez ve bu bileşikler yükseltgenmeye karşı en kararlıdır.

Anahtar Kavram

Alkollerin yapısal sınıflandırılması ile fiziksel özellikleri ve yükseltgenme tepkimeleri arasındaki ilişkiler.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 3676Soru →

Belirli bir sıcaklıkta $108\text{ g}$ saf su içeren bir kaba $55,5\text{ g}$ kalsiyum klorür ( $CaCl_2$ ) tuzu eklenip tamamen çözünmesi sağlanarak uçucu olmayan bileşeni bulunan sulu bir çözelti hazırlanıyor. Hazırlanan bu çözeltinin aynı sıcaklıktaki buhar basıncının, saf suyun buhar basıncına göre $9\text{ mmHg}$ daha düşük olduğu tespit ediliyor. Buna göre, aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı kaç $\text{mmHg}$ 'dir? (Suyun tamamen buharlaşmadığı ve kalsiyum klorürün suda tamamen iyonlarına ayrışarak çözündüğü varsayılacakt��r. $H_2O = 18\text{ g/mol}$ , $CaCl_2 = 111\text{ g/mol}$ )

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 45

Cevap

Aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncı

45\text{ mmHg}

'dir.

Çözeltideki suyun mol sayısı

6\text{ mol}

, çözünen

CaCl_2

tuzunun iyonlaşması sonucu oluşan taneciklerin toplam mol sayısı ise

1,5\text{ mol}

'dür. Çözünen taneciklerin mol kesri

1,5 / 7,5 = 0,2

olarak hesaplanır. Raoult Yasası'na göre buhar basıncındaki düşüş miktarı

\Delta P = P_{\text{su}}^\circ \times X_{\text{tanecik}}

formülüyle hesaplanır. Buradan

9 = P_{\text{su}}^\circ \times 0,2

eşitliğinden saf suyun buhar basıncı

45\text{ mmHg}

bulunur.

Adım Adım Çözüm

1

Suyun mol sayısının belirlenmesi

n_{\text{su}} = 6\text{ mol}

Çözücünün mol sayısını bilmek, çözeltideki toplam mol sayısını ve mol kesrini hesaplamak için gereklidir.

2

Kalsiyum klorürün (

CaCl_2

) mol sayısının hesaplanması

n_{CaCl_2} = 0,5\text{ mol}

Çözünen maddenin miktarını mol cinsinden ifade etmek için kütle mol kütlesine bölünür.

3

Çözeltideki toplam tanecik (iyon) mol sayısının hesaplanması

n_{\text{tanecik}} = 1,5\text{ mol}

CaCl_2

tuzu suda

Ca^{2+}

ve

2Cl^-

iyonlarına ayrışır. Toplam iyon sayısı hesaplanırken mol sayısı etki faktörü olan

3

ile çarpılır.

4

Çözünen taneciklerin mol kesrinin (

X_{\text{tanecik}}

) hesaplanması

X_{\text{tanecik}} = 0,2

Buhar basıncındaki düşüş miktarı çözünen taneciklerin mol kesri ile doğru orantılıdır:

X_{\text{tanecik}} = n_{\text{tanecik}} / (n_{\text{su}} + n_{\text{tanecik}})

.

5

Raoult Yasası kullanılarak saf suyun buhar basıncının (

P_{\text{su}}^\circ

) hesaplanması

P_{\text{su}}^\circ = 45\text{ mmHg}

Buhar basıncı düşüşü formülü olan

\Delta P = P_{\text{su}}^\circ \times X_{\text{tanecik}}

denkleminde bilinen değerler yerine yazılarak saf suyun buhar basıncı çekilir.

Anahtar Kavram

Buhar Basıncı Düşmesi (Raoult Yasası)

Soru 3677Soru →

Karbon elementinin doğal ve yapay allotroplarının kristal örgü yapıları, hibritleşme türleri ve buna bağlı olarak gösterdikleri fiziksel/kimyasal özellikler birbirinden farklılık gösterir.

Buna göre, solda verilen karbon allotroplarını sağda verilen ve bu allotroplara ait belirleyici özellik veya yapısal tanımlarla doğru bir şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Eşleşmeler şu şekildedir: Grafen ile tek atom kalınlığındaki iki boyutlu nanoyapı; Elmas ile

sp^3

hibritleşmesine sahip yalıtkan kristal; Grafit ile delokalize pi elektronları sayesinde elektriği ileten tabakalı yapı; Fullerene ile yapay kafes yapılı moleküller.

Doğru eşleştirmede; grafen tek katmanlı ve iki boyutlu düzlemsel yapıya, elmas tüm değerlik elektronlarının lokalize kovalent bağlarda kullanıldığı yalıtkan yapıya, grafit delokalize pi elektronlarına sahip elektriği ileten tabakalı yapıya ve fullerene ise yapay kafes yapılı moleküllere karşılık gelmektedir.

Adım Adım Çözüm

1

Grafen yapısının boyutsal ve hibritleşme özelliklerinin incelenmesi.

Grafenin karbon atomlarının

sp^2

hibritleşmesi yaptığı, tek atom kalınlığındaki iki boyutlu düzlemsel yapısı belirlenir.

Grafen, grafitin tek bir tabakası gibidir ve bu iki boyutlu yapısı ona olağanüstü iletkenlik kazandırır.

2

Elmas allotropunun bağ yapısının ve elektriksel iletkenliğinin değerlendirilmesi.

Elmasın tüm karbon atomlarının

sp^3

hibritleşmesi yaptığı, serbest veya delokalize elektron içermediğinden elektriği iletmediği ve en sert doğal kristal olduğu belirlenir.

Elmas kristalinde tüm bağlar güçlü kovalent bağlardır (

\sigma

bağları) ve hareketli

\pi

elektronu bulunmaz.

3

Grafit tabakalarındaki bağ ve iletkenlik mekanizmasının incelenmesi.

Grafitin

sp^2

hibritleşmesi yapmış karbon atomlarından oluşan tabakalı yapıda olduğu, tabakalar arasında zayıf bağlar bulunduğu ve serbest

\pi

elektronları sayesinde elektriği ilettiği anlaşılır.

Hibritleşmeye katılmayan yarı dolu

p

orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle tabakalar arasında delokalize

\pi

bağları oluşur ve bu durum elektriksel iletkenliği sağlar.

4

Fullerene yapısının ve kökeninin belirlenmesi.

Fullerenlerin laboratuvar ortamında sentezlenen yapay allotroplar olduğu ve küre, tüp gibi kafes yapılı geometrilerde bulunabildiği görülür.

Fullerenler karbonun doğal olmayan (yapay) allotroplarındandır.

Anahtar Kavram

Karbon allotroplarının (elmas, grafit, grafen, fullerene) yapısal özellikleri ve hibritleşme farkları

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 3678Soru →

Aromatik bileşiklerin önemli türevlerinden olan fenol ( $C_6H_5OH$ ) ve anilin ( $C_6H_5NH_2$ ) bileşikleri ile ilgili;

I. Fenolün sulu çözeltisi zayıf asit özelliği gösterirken, anilinin sulu çözeltisi zayıf baz özelliği gösterir.
II. Fenol molekülü yapısında hidroksil ( $-OH$ ) grubu içerdiği için aromatik alkol olarak sınıflandırılır.
III. Her iki molekülde de benzen halkasında bulunan tüm karbon atomları $sp^2$ hibritleşmesi yapmıştır.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız III

I ve II

I ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve III

Cevap

Fenolün sulu çözeltisinin zayıf asit, anilinin sulu çözeltisinin zayıf baz özelliği gösterdiği ve her iki aromatik bileşikteki halka içi karbon atomlarının tamamının sp2 hibritleşmesi yaptığını belirten seçenek doğrudur.

Fenol zayıf asit, anilin zayıf baz karakterindedir. Her ikisi de aromatik yapıda olduğundan benzen halkasındaki tüm karbon atomları sp2 hibritleşmesi yapmıştır. Fenol yapısındaki -OH grubuna rağmen alkol sınıfına dahil edilmez.

Adım Adım Çözüm

1

Bileşiklerin sulu çözeltilerindeki asitlik-bazlık karakterlerini belirlemek.

Fenol (

C_6H_5OH

), sulu çözeltisine kısmen

H^+

iyonu vererek zayıf asit özelliği gösterir. Anilin (

C_6H_5NH_2

) ise azot atomu üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti sayesinde sudan proton (

H^+

) alarak çözeltiye

OH^-

verir ve zayıf baz özelliği gösterir. Dolayısıyla birinci ifade doğrudur.

Fonksiyonel grupların (fenolik -OH ve amin -NH2) çözelti ortamındaki kimyasal davranışlarını saptamak için.

2

Fenolün alkol sınıfına dahil olup olmadığını değerlendirmek.

Bir bileşiğin alkol sınıfında yer alabilmesi için -OH grubunun bağlı olduğu karbon atomunun sp3 hibritleşmesi yapmış olması ve doğrudan aromatik halkaya bağlı olmaması gerekir. Fenolde -OH doğrudan benzen halkasına bağlıdır ve bu karbon sp2 hibritleşmesi yapmıştır. Bu nedenle fenol bir alkol değildir. İkinci ifade yanlıştır.

Alkollerin yapısal kuralları ile fenolün yapısal farklılığını ayırt etmek için.

3

Halka karbonlarının hibritleşme durumlarını incelemek.

Hem fenol hem de anilin benzen halkası türevidir. Benzen halkasındaki 6 karbon atomunun her biri komşu atomlarla 3 sigma ve 1 delokalize pi bağı yapmıştır. Pi bağları hibritleşmeye katılmadığı için halkadaki tüm karbonlar sp2 hibritleşmesi yapmıştır. Üçüncü ifade doğrudur.

Aromatik halka karbonlarının bağ sayılarını ve hibrit orbital karakterini belirlemek için.

Anahtar Kavram

Aromatik bileşiklerin yapısal özellikleri, sınıflandırılması ve fenol ile anilinin kimyasal karakterleri.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 3679Soru →

Metil alkol ( $CH_3OH$ ), endüstride karbon monoksit ( $CO$ ) ve hidrojen ( $H_2$ ) gazlarının tepkimesinden elde edilir. Bu tepkimenin denklemi aşağıda verilmiştir:

CO(g) + 2H_2(g) \rightarrow CH_3OH(g)

Aşağıdaki tabloda bazı bağ türleri ve bu bağların standart koşullardaki ortalama bağ enerjileri yer almaktadır:

Bağ Türü	Ortalama Bağ Enerjisi (kJ/mol)
$C-H$	414
$C-O$	358
$C \equiv O$	1072
$O-H$	464
$H-H$	436

Buna göre, verilen tepkimenin standart şartlardaki entalpi değişimi ( $\Delta H$ ) kaç $\text{kJ}$ 'dür?

-556

-120

+120

+238

+556

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -120

Cevap

Tepkimenin standart şartlardaki entalpi değişimi -120 kJ'dür.

Tepkimede girenler kısmındaki

CO

molekülünde bir adet

C \equiv O

üçlü bağı,

H_2

moleküllerinde ise iki adet

H-H

tekli bağı kırılır. Ürünler kısmındaki

CH_3OH

molekülünde ise üç adet

C-H

tekli bağı, bir adet

C-O

tekli bağı ve bir adet

O-H

tekli bağı oluşur. Tepkime entalpisi, kırılan bağların toplam enerjisinden oluşan bağların toplam enerjisi çıkarılarak

\Delta H = 1944 - 2064 = -120 \text{ kJ}

olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1

Tepkimeye giren maddelerin (kırılan bağların) toplam bağ enerjisini hesaplamak.

1 \text{ mol } C \equiv O

bağı ve

2 \text{ mol } H-H

bağı kırılır. Toplam kırılan bağ enerjisi:

1 \times 1072 + 2 \times 436 = 1944 \text{ kJ}

.

Kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi için öncelikle girenlerdeki bağların kopması gerekir ve bu süreç endotermiktir.

2

Tepkime sonucu oluşan maddelerin (oluşan bağların) toplam bağ enerjisini hesaplamak.

3 \text{ mol } C-H

bağı,

1 \text{ mol } C-O

bağı ve

1 \text{ mol } O-H

bağı oluşur. Toplam oluşan bağ enerjisi:

3 \times 414 + 1 \times 358 + 1 \times 464 = 2064 \text{ kJ}

.

Tepkime sonucunda yeni bağların oluşması dışarıya ısı veren ekzotermik bir süreçtir.

3

Tepkime entalpisini (

\Delta H

) kırılan ve oluşan bağ enerjileri farkından hesaplamak.

\Delta H = 1944 - 2064 = -120 \text{ kJ}

.

Bağ enerjileri cinsinden tepkime entalpisi, girenlerin (kırılan) bağ enerjileri toplamından ürünlerin (oluşan) bağ enerjileri toplamının çıkarılmasıyla bulunur.

Anahtar Kavram

Bağ enerjileri yardımıyla tepkime entalpisi hesabı yapılırken, kırılan bağların (girenlerin) toplam enerjisinden oluşan bağların (ürünlerin) toplam enerjisi çıkarılır:

\Delta H = \sum BE_{\text{kırılan}} - \sum BE_{\text{oluşan}}

.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 3680Soru →

İkinci periyotta yer alan $_4Be$ , $_5B$ , $_6C$ , $_7N$ ve $_8O$ elementlerinin hidrojen ( $_{1}H$ ) atomu ile oluşturduğu kararlı $BeH_2$ , $BH_3$ , $CH_4$ , $NH_3$ ve $H_2O$ molekülleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

CH_4

,

NH_3

ve

H_2O

moleküllerinde merkez atomların hibritleşme türleri aynı (

sp^3

) olmasına rağmen, merkez atomlardaki ortaklanmamış elektron çifti sayısı arttıkça bağ açısı sırasıyla

109,5^\circ

,

107,3^\circ

ve

104,5^\circ

olacak şekilde daralır.

NH_3

ve

H_2O

moleküllerinin merkez atomlarında ortaklanmamış elektron çiftleri molekül geometrisini etkilemediği için bu moleküller sırasıyla düzlem üçgen (

AX_3

) ve doğrusal (

AX_2

) geometriye sahiptir.

BeH_2

ve

BH_3

moleküllerinin merkez atomlarında oktet boşluğu bulunduğundan, VSEPR gösterimlerinde bu atomlar üzerindeki elektron eksikliği belirtilerek sırasıyla

AX_2E_2

ve

AX_3E

formülleri kullanılır.

Merkez atomunun hibritleşme türü

sp^3

olan kararlı moleküllerin tamamı

AX_4

VSEPR gösterimine sahiptir ve düzgün dörtyüzlü geometrisindedir.

Moleküllerdeki bağ açıları karşılaştırıldığ��nda, merkez atomunun elektronegatifliği en fazla olan

H_2O

molekülünün bağ açısı en büyük,

BeH_2

molekülünün ise en küçüktür.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: $CH_4$ , $NH_3$ ve $H_2O$ moleküllerinde merkez atomların hibritleşme türleri aynı ( $sp^3$ ) olmasına rağmen, merkez atomlardaki ortaklanmamış elektron çifti sayısı arttıkça bağ açısı sırasıyla $109,5^\circ$ , $107,3^\circ$ ve $104,5^\circ$ olacak şekilde daralır.

Cevap

CH_4

,

NH_3

ve

H_2O

moleküllerinde merkez atomların hibritleşme türleri aynı (

sp^3

) olmasına rağmen, merkez atomlardaki ortaklanmamış elektron çifti sayısı arttıkça bağ açısı sırasıyla

109,5^\circ

,

107,3^\circ

ve

104,5^\circ

olacak şekilde daralır ifadesi doğrudur.

Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti sayısı arttıkça, bu elektron çiftlerinin bağ yapan elektronları itmesiyle bağ açısı daralır. Bu nedenle

CH_4

,

NH_3

ve

H_2O

serisinde bağ açısı

109,5^\circ

'den

104,5^\circ

'ye doğru küçülür.

Adım Adım Çözüm

1

Merkez atomların değerlik elektron sayılarını ve Lewis yapılarını belirleme.

_4Be

: 2 değerlik elektronu (ba�� sayısı: 2),

_5B

: 3 değerlik elektronu (bağ sayısı: 3),

_6C

: 4 değerlik elektronu (bağ sayısı: 4),

_7N

: 5 değerlik elektronu (3 bağ, 1 ortaklanmamış çift),

_8O

: 6 değerlik elektronu (2 bağ, 2 ortaklanmamış çift).

VSEPR gösterimini ve molekül geometrisini bulmak için merkez atomun bağ yapan ve yapmayan elektron çiftlerini bilmemiz gerekir.

2

Moleküllerin VSEPR gösterimlerini ve geometrilerini türetme.

BeH_2

:

AX_2

(Doğrusal,

180^\circ

),

BH_3

:

AX_3

(Düzlem üçgen,

120^\circ

),

CH_4

:

AX_4

(Düzgün dörtyüzlü,

109,5^\circ

),

NH_3

:

AX_3E

(Üçgen piramit,

107,3^\circ

),

H_2O

:

AX_2E_2

(Kırık doğru,

104,5^\circ

).

Her molekülün geometrik yapısını ve bağ açılarını teorik olarak karşılaştırmak amacıyla bu türetme yapılır.

3

Merkez atom üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftlerinin bağ açısına etkisini analiz etme.

CH_4

,

NH_3

ve

H_2O

moleküllerinde doğrusal/yönelim sayısı 4 olup hibritleşme türü

sp^3

'tür. Ancak

NH_3

'te 1,

H_2O

'da ise 2 çift ortaklanmamış elektron vardır. Ortaklanmamış çiftlerin itme kuvveti bağ elektronlarından fazla olduğundan bağ açısını daraltır (

109,5^\circ \rightarrow 107,3^\circ \rightarrow 104,5^\circ

).

Aynı hibritleşme türüne sahip moleküllerdeki bağ açısı farkını açıklamak ve doğru seçeneği belirlemek için bu karşılaştırma gereklidir.

Anahtar Kavram

VSEPR kuramı uyarınca merkez atomdaki ortaklanmamış elektron çiftlerinin (E) bağ açısını daraltıcı etkisi ve molekül geometrisini belirlemesi.

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

Alternatif Yöntem

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