Genel Kimya: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 14 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorular Derse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Stokiyometri

Mol: n = m/M
Konsantrasyon: c = n/V
Mol oranı: denkleştirilmiş denklemin katsayılarını kullanın
Sınırlayıcı reaktan: ilk tükenen
Yüzde verim: gerçek / teorik × 100%

Yöntem

Kimyasal denklemi yazın ve denkleştirin.
Verilen kütleyi mole çevirin: n = m/M.
İstediğiniz maddenin mol sayısını bulmak için katsayıları mol oranı olarak kullanın.
m = n·M ile kütleye geri çevirin. İki reaktan varsa önce sınırlayıcı reaktanı bulun.

Molarite ve seyreltme

Molarite: c = n/V (mol/L)
Mol: n = m/M
Seyreltme: c₁V₁ = c₂V₂
Karışma: c = (c₁V₁ + c₂V₂)/(V₁ + V₂)

Yöntem

Kütleyi n = m/M ile mole çevirin.
Hacmi litreye çevirin.
Molarite c = n/V, mol/L cinsinden.
Seyreltmede mol sayısı aynı kalır: c₁V₁ = c₂V₂.

İdeal gaz yasası

İdeal gaz yasası: pV = nRT
Gaz sabiti: R = 8,314 J/(mol·K)
Birleşik gaz yasası: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂
Mol: n = m/M
Sıcaklık: T[K] = T[°C] + 273,15

Kalorimetri ve entalpi

Isı: q = m·c·ΔT
Su: c = 4,18 J/(g·°C)
Kalorimetre: verilen ısı = alınan ısı
Tepkime entalpisi: ΔH° = ΣΔH°_f(products) − ΣΔH°_f(reactants)

Kimyasal denge

Denge sabiti: K_c = [C]^c[D]^d/([A]^a[B]^b)
ICE tablosu: Başlangıç, Değişim (×katsayı), Denge
İkinci derece denklem: x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Yöntem

K_c’yi, her biri katsayısı kadar kuvveti alınmış ürünler bölü reaktanlar olarak yazın.
Bir ICE tablosu kurun: Başlangıç, Değişim (katsayılar çarpı x adımlarıyla), Denge.
Denge ifadelerini K_c’ye yerleştirin ve x için çözün.
x’in bir yaklaşım için yeterince küçük olup olmadığını kontrol edin; değilse ikinci derece denklemi çözün.

pH ve tamponlar

pH: pH = −log[H⁺]
pOH: pOH = −log[OH⁻], pH + pOH = 14
Zayıf asit: [H⁺] ≈ √(K_a·c)
Tampon: pH = pK_a + log([A⁻]/[HA])
Seyreltme: c₁V₁ = c₂V₂

Yöntem

Asit veya bazın kuvvetli (tamamen iyonlaşmış) mı yoksa zayıf mı olduğuna karar verin.
Kuvvetli asit: [H⁺] derişimine eşittir. Kuvvetli baz: önce [OH⁻]’yi bulun.
Zayıf asit: x = [H⁺] için K_a = x²/(c − x)’i çözün.
pH = −log[H⁺] ve 25 °C’de pH + pOH = 14.

Tepkime kinetiği

Birinci derece: ln(C_A/C_A0) = −kt
Yarılanma süresi (birinci derece): t_½ = ln 2/k
İkinci derece: 1/C_A = 1/C_A0 + kt
Arrhenius: k = A·e^−E_a/(RT)
İki sıcaklık: ln(k₂/k₁) = (E_a/R)(1/T₁ − 1/T₂)

2Alıştırma soruları

1.StokiyometriOrta

12 g CH₄ ve 48 g O₂, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m H₂O oluşabilir?

M(CH₄) = 16,04M(O₂) = 32M(H₂O) = 18,02 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

2Na + Cl₂ → 2NaCl tepkimesinde 24 g Na tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 33,55 g NaCl toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(Na) = 22,99 g/molM(NaCl) = 58,44 g/molgerçek: 33,55 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,1 mol/L’lik çözeltiden 200 mL gerekiyor ve elinizde 3 mol/L’lik bir stok çözelti var. Stok çözeltiye ne kadar su V_water eklersiniz?

c₁ = 3 mol/Lc₂ = 0,1 mol/LV₂ = 200 mL

V_water = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

2 mol/L’lik bir çözeltiden 150 mL, aynı maddenin 0,05 mol/L’lik çözeltisinden 200 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 2 mol/LV₁ = 150 mLc₂ = 0,05 mol/LV₂ = 200 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

470 g CH₄, 800 kPa ve 25 °C koşullarında hangi hacmi V kaplar? İdeal gaz kabul edin.

m = 470 gM = 16,04 g/molP = 800 kPaT = 25 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.İdeal gaz yasasıZor

Sabit miktarda Ar, 100 kPa, 20 L, 10 °C durumundan 600 kPa ve 100 °C durumuna geçiyor. Yeni hacim V₂ değerini bulun.

P₁ = 100 kPaV₁ = 20 LT₁ = 10 °CP₂ = 600 kPaT₂ = 100 °C

V₂ = L

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

170 °C’deki 150 g’lık bir çinko bloğu (c = 0,388 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 25 °C’de 400 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 150 gc_metal = 0,388 J/(g·°C)T_metal = 170 °Cm_water = 400 gT_water = 25 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri ve entalpiZor

Standart oluşum entalpilerini kullanarak C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O(l) tepkimesinin ΔH° değerini bulun.

ΔH°f(C₆H₁₂O₆) = −1274 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393,5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285,8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0

ΔH° = kJ

9.Kimyasal dengeOrta

Bir kaba 0,5 mol/L H₂ ve 0,5 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 4. Denge derişimi [H₂] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,5 mol/LK_c = 4

[H₂] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,2. Kapta başlangıçta yalnızca 0,5 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [Cl₂] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,5 mol/LK_c = 0,2

[Cl₂] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,01 mol/L'lik hipokloröz asit çözeltisinin (Ka = 3 × 10⁻⁸) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,01 mol/LKa = 3 × 10⁻⁸

pH =

12.pH ve tamponlarZor

Bir tampon 0,1 mol/L laktik asit ve 0,2 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 0,00014. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.

[HA] = 0,1[A⁻] = 0,2Ka = 0,00014

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

Sıfırıncı dereceden bir tepkimede k = 0,01 mol/(L·min) ve başlangıç 1,2 mol/L’dir. %40 dönüşüme ulaşmak ne kadar sürer? t değerini bulun.

k = 0,01 mol/(L·min)C_A0 = 1,2 mol/LX = 40 %

t = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Bir tepkimenin 30 °C’deki hız sabiti 0,005 min⁻¹ ve aktivasyon enerjisi 50 kJ/mol. 50 °C’deki hız sabiti k₂ değerini bulun.

k₁ = 0,005 min⁻¹T₁ = 30 °CT₂ = 50 °CE_a = 50 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)

k₂ = min⁻¹

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 26,96 g

Stokiyometri: denkleştirilmiş denklem gramları değil tanecikleri sayar. Kütleyi n = m/M ile mole çevirin, denklemin katsayılarını mol oranı olarak kullanın, sonra m = n·M ile geri çevirin. İki reaktan varsa sınırlayıcı reaktan önce tükenen ve ürün miktarını belirleyen reaktandır.

Her reaktanın mol sayısı

n(CH₄) = 12/16,04 = 0,7481 mol

n(O₂) = 48/32 = 1,5 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,7481/1 = 0,7481, 1,5/2 = 0,75 → CH₄

Ürünün kütlesi

n(H₂O) = 0,7481·2 = 1,496 mol

m = 1,496·18,02 = 26,96 g

Cevap

m = 26,96 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 54,99 %

Teorik verim

n(Na) = 24/22,99 = 1,044 mol

m = 1,044·2/2·58,44 = 61,01 g

Yüzde verim

Y = 33,55/61,01·100 = 54,99%

Cevap

Y = 54,99%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V_water = 193,3 mL

Molarite: derişim c = n/V, mol/L cinsinden; burada n = m/M. Seyreltme çözücü ekler ama çözünen eklemez, bu yüzden mol sayısı aynı kalır: c₁·V₁ = c₂·V₂. Aynı maddenin iki çözeltisi karıştırıldığında mol sayıları da hacimler de toplanır.

Stok çözelti hacmi

V₁ = c₂·V₂/c₁ = 0,1·200/3 = 6,667 mL

Eklenecek su

V_water = 200 − 6,667 = 193,3 mL

Cevap

V_water = 193,3 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 0,8857 mol/L

Toplam miktar

n = 2·150 + 0,05·200 = 310 mmol

Karışımın derişimi

c = 310/350 = 0,8857 mol/L

Cevap

c = 0,8857 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: V = 90,79 L

İdeal gaz yasası: PV = nRT, n = m/M ile.

Mol

n = 470/16,04 = 29,3 mol

T = 25 + 273,15 = 298,1 K

Hacim

V = nRT/P = 29,3·8,314·298,1/800 = 90,79 L

Cevap

V = 90,79 L

6.İdeal gaz yasası

Cevap: V₂ = 4,393 L

Birleşik gaz yasası: sabit miktarda ideal gaz için P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂.

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 283,1 K, T₂ = 373,1 K

Birleşik gaz yasası

V₂ = V₁·(P₁/P₂)·(T₂/T₁) = 20·(100/600)·(373,1/283,1) = 4,393 L

Cevap

V₂ = 4,393 L

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 29,88 °C

Isı ve entalpi: bir maddeyi ısıtmak q = m·c·ΔT gerektirir. Kalorimetrede sıcak cismin verdiği ısı, soğuk cismin aldığı ısıya eşittir. Bir tepkimenin entalpi değişimi oluşum entalpilerinden bulunur: ΔH° = ΣΔH°f(ürünler) − ΣΔH°f(reaktanlar), her biri kendi katsayısıyla çarpılır.

Isı dengesi

150·0,388·(170 − T_f) = 400·4,18·(T_f − 25)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (58,2·170 + 1672·25)/(58,2 + 1672) = 29,88 °C

Cevap

T_f = 29,88 °C

8.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: ΔH° = −2802 kJ

Tepkime entalpisi

ΔH° = [6·(−393,5) + 6·(−285,8)] − [1·(−1274) + 6·0] = −2802 kJ

Cevap

ΔH° = −2802 kJ

Negatif: tepkime ısı verir (ekzotermik).

9.Kimyasal denge

Cevap: [H₂] = 0,25 mol/L

Kimyasal denge: aA + bB ⇌ cC + dD için denge sabiti, denge derişimleri kullanılarak K_c = [C]^c[D]^d/([A]^a[B]^b) şeklindedir. ICE tablosu (Başlangıç, Değişim, Denge), başlangıç miktarlarını katsayılarla ölçeklenmiş tek bir x bilinmeyeni üzerinden denge miktarlarına bağlar.

Denge ifadesi

4 = (2x)²/(0,5 − x)²

Karekök alın

2 = 2x/(0,5 − x) → x = 0,5·2/(2 + 2) = 0,25 mol/L

Denge derişimi

[H₂] = 0,5 − x = 0,25 mol/L

Cevap

[H₂] = 0,25 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [Cl₂] = 0,2317 mol/L

Denge ifadesi

0,2 = x²/(0,5 − x) → x² + 0,2·x − 0,1 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,2 + √(0,2² + 4·0,1))/2 = 0,2317 mol/L

Denge derişimi

[Cl₂] = x = 0,2317 mol/L

Cevap

[Cl₂] = 0,2317 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 4,762

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] ve pOH = −log₁₀[OH⁻]; 25 °C'de pH + pOH = 14. Kuvvetli asitler ve bazlar tamamen iyonlaşır. Zayıf asit yalnızca kısmen: Ka = x²/(c − x), x = [H₃O⁺]. Zayıf asit ve konjuge bazından oluşan tampon Henderson–Hasselbalch denklemine uyar: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

Denge

HA ⇌ H⁺ + A⁻: asidin x mol/L'si iyonlaşır.

Ka = x²/(0,01 − x) → x = 1,731 × 10⁻⁵ mol/L

pH

pH = −log(1,731 × 10⁻⁵) = 4,762

Cevap

pH = 4,762

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 4,155

pKa

pKa = 3,854

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,854 + log(0,2/0,1) = 4,155

Cevap

pH = 4,155

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t = 48 min

Integrated rate laws: zero order: C = C₀ − kt (straight line, t½ = C₀/(2k)); first order: ln(C₀/C) = kt (t½ = ln 2/k); second order: 1/C − 1/C₀ = kt (t½ = 1/(kC₀)). Conversion X means C = C₀(1 − X).

Dönüşen miktar

C_A0·X = 1,2·0,4 = 0,48 mol/L

Süre

t = C_A0·X/k = 0,48/0,01 = 48 min

Cevap

t = 48 min

14.Tepkime kinetiği

Cevap: k₂ = 0,01707 min⁻¹

Tepkime hızları: birinci dereceden tepkime için −dC/dt = kC, dolayısıyla C = C₀·e^−kt ve yarılanma süresi ln 2/k derişime bağlı değildir. İkinci dereceden tepkime için 1/C = 1/C₀ + kt. Hız sabiti Arrhenius’a göre sıcaklıkla artar: k = A·e^−Ea/(RT).

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 303,1 K, T₂ = 323,1 K

Arrhenius oranı

ln(k₂/k₁) = −(50000/8,314)·(1/323,1 − 1/303,1) = 1,228

k₂ = 0,005·e^1,228 = 0,01707 min⁻¹

Cevap

k₂ = 0,01707 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry