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

10 g CH₄ ve 80 g O₂, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m CO₂ oluşabilir?

M(CH₄) = 16,04M(O₂) = 32M(CO₂) = 44,01 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O tepkimesinde 16 g CH₄ tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 34,24 g CO₂ toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(CH₄) = 16,04 g/molM(CO₂) = 44,01 g/molgerçek: 34,24 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,2 mol/L’lik çözeltiden 1000 mL gerekiyor ve elinizde 4 mol/L’lik bir stok çözelti var. Stok çözeltiye ne kadar su V_water eklersiniz?

c₁ = 4 mol/Lc₂ = 0,2 mol/LV₂ = 1000 mL

V_water = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

0,1 mol/L’lik bir çözeltiden 50 mL, aynı maddenin 0,3 mol/L’lik çözeltisinden 250 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 0,1 mol/LV₁ = 50 mLc₂ = 0,3 mol/LV₂ = 250 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

50 L hacimli bir tank, 10 °C sıcaklığında 320 g N₂ içeriyor. İdeal gaz kabul edip basınç P değerini bulun.

m = 320 gM = 28,01 g/molV = 50 LT = 10 °CR = 8,314 J/(mol·K)

P = kPa

6.İdeal gaz yasasıZor

CO₂ gazının 600 kPa ve 40 °C koşullarındaki yoğunluğu ρ değerini ideal gaz kabul ederek bulun.

M = 44,01 g/molP = 600 kPaT = 40 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

190 °C’deki 75 g’lık bir kurşun bloğu (c = 0,129 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 22 °C’de 300 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 75 gc_metal = 0,129 J/(g·°C)T_metal = 190 °Cm_water = 300 gT_water = 22 °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 0,8 mol/L H₂ ve 0,8 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 49. Denge derişimi [HI] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,8 mol/LK_c = 49

[HI] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,04. Kapta başlangıçta yalnızca 0,1 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl₅] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,1 mol/LK_c = 0,04

[PCl₅] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,25 mol/L'lik asetik asit çözeltisinin (Ka = 1,8 × 10⁻⁵) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,25 mol/LKa = 1,8 × 10⁻⁵

pH =

12.pH ve tamponlarZor

Bir tampon 0,25 mol/L formik asit ve 0,5 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 0,00018. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.

[HA] = 0,25[A⁻] = 0,5Ka = 0,00018

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

Sıfırıncı dereceden bir tepkimede k = 0,005 mol/(L·min) ve başlangıç 2 mol/L’dir. %60 dönüşüme ulaşmak ne kadar sürer? t değerini bulun.

k = 0,005 mol/(L·min)C_A0 = 2 mol/LX = 60 %

t = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Birinci dereceden bir tepkimede 25 °C’de k = 0,005 min⁻¹ ve aktivasyon enerjisi 70 kJ/mol’dür. Kesikli reaktör şimdi 35 °C’de 10 min çalıştırılıyor. Ulaşılan dönüşüm X değerini bulun.

k₁ = 0,005 min⁻¹T₁ = 25 °CE_a = 70 kJ/molT₂ = 35 °Ct = 10 minR = 8,314 J/(mol·K)

X = %

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 27,44 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) = 10/16,04 = 0,6234 mol

n(O₂) = 80/32 = 2,5 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,6234/1 = 0,6234, 2,5/2 = 1,25 → CH₄

Ürünün kütlesi

n(CO₂) = 0,6234·1 = 0,6234 mol

m = 0,6234·44,01 = 27,44 g

Cevap

m = 27,44 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 78 %

Teorik verim

n(CH₄) = 16/16,04 = 0,9975 mol

m = 0,9975·1/1·44,01 = 43,9 g

Yüzde verim

Y = 34,24/43,9·100 = 78%

Cevap

Y = 78%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V_water = 950 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 = 0,2·1000/4 = 50 mL

Eklenecek su

V_water = 1000 − 50 = 950 mL

Cevap

V_water = 950 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 0,2667 mol/L

Toplam miktar

n = 0,1·50 + 0,3·250 = 80 mmol

Karışımın derişimi

c = 80/300 = 0,2667 mol/L

Cevap

c = 0,2667 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: P = 537,9 kPa

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

Mol

n = m/M = 320/28,01 = 11,42 mol

T = 10 + 273,15 = 283,1 K

Basınç

P = nRT/V = 11,42·8,314·283,1/0,05 = 537,9 kPa

Cevap

P = 537,9 kPa

6.İdeal gaz yasası

Cevap: ρ = 10,14 kg/m³

İdeal gaz yoğunluğu: ρ = PM/(RT).

Gaz yasasını düzenleyin

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)

T = 40 + 273,15 = 313,1 K

Yoğunluk

ρ = 600·44,01/(8,314·313,1) = 10,14 kg/m³

Cevap

ρ = 10,14 kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 23,29 °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

75·0,129·(190 − T_f) = 300·4,18·(T_f − 22)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (9,675·190 + 1254·22)/(9,675 + 1254) = 23,29 °C

Cevap

T_f = 23,29 °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: [HI] = 1,244 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

49 = (2x)²/(0,8 − x)²

Karekök alın

7 = 2x/(0,8 − x) → x = 0,8·7/(2 + 7) = 0,6222 mol/L

Denge derişimi

[HI] = 2x = 1,244 mol/L

Cevap

[HI] = 1,244 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [PCl₅] = 0,05367 mol/L

Denge ifadesi

0,04 = x²/(0,1 − x) → x² + 0,04·x − 0,004 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,04 + √(0,04² + 4·0,004))/2 = 0,04633 mol/L

Denge derişimi

[PCl₅] = 0,1 − 0,04633 = 0,05367 mol/L

Cevap

[PCl₅] = 0,05367 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 2,675

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/(0,25 − x) → x = 0,002112 mol/L

pH

pH = −log(0,002112) = 2,675

Cevap

pH = 2,675

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 4,046

pKa

pKa = 3,745

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,745 + log(0,5/0,25) = 4,046

Cevap

pH = 4,046

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t = 240 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 = 2·0,6 = 1,2 mol/L

Süre

t = C_A0·X/k = 1,2/0,005 = 240 min

Cevap

t = 240 min

14.Tepkime kinetiği

Cevap: X = 11,75 %

Reaction rates: for a first-order reaction −dC/dt = kC, so C = C₀·e^−kt and the half-life ln 2/k does not depend on concentration. For a second-order reaction 1/C = 1/C₀ + kt. The rate constant rises with temperature following Arrhenius: k = A·e^−Ea/(RT).

Yeni sıcaklıktaki hız sabiti

T₁ = 298,1 K, T₂ = 308,1 K

k₂ = 0,005·e^{−(70000/8,314)·(1/308,1 − 1/298,1)} = 0,0125 min⁻¹

Dönüşüm

X = 1 − e^{−0,0125·10} = 1 − 0,8825 = 11,75 %

Cevap

X = 11,75 %

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry