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

20 g N₂ ve 32 g H₂, N₂ + 3H₂ → 2NH₃ denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m NH₃ oluşabilir?

M(N₂) = 28,02M(H₂) = 2,016M(NH₃) = 17,03 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ tepkimesinde 16 g Fe₂O₃ tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 10,32 g CO₂ toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(Fe₂O₃) = 159,69 g/molM(CO₂) = 44,01 g/molgerçek: 10,32 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,05 mol/L’lik çözeltiden 1000 mL gerekiyor ve elinizde 0,5 mol/L’lik bir stok çözelti var. Stok çözeltiye ne kadar su V_water eklersiniz?

c₁ = 0,5 mol/Lc₂ = 0,05 mol/LV₂ = 1000 mL

V_water = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

1,5 mol/L’lik bir çözeltiden 150 mL, aynı maddenin 2,5 mol/L’lik çözeltisinden 500 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 1,5 mol/LV₁ = 150 mLc₂ = 2,5 mol/LV₂ = 500 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

30 g He, 650 kPa ve 50 °C koşullarında hangi hacmi V kaplar? İdeal gaz kabul edin.

m = 30 gM = 4,003 g/molP = 650 kPaT = 50 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.İdeal gaz yasasıZor

Sabit miktarda CH₄, 150 kPa, 5 L, 35 °C durumundan 550 kPa ve 60 °C durumuna geçiyor. Yeni hacim V₂ değerini bulun.

P₁ = 150 kPaV₁ = 5 LT₁ = 35 °CP₂ = 550 kPaT₂ = 60 °C

V₂ = L

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

100 °C’deki 250 g’lık bir çinko bloğu (c = 0,388 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 25 °C’de 250 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 250 gc_metal = 0,388 J/(g·°C)T_metal = 100 °Cm_water = 250 gT_water = 25 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri ve entalpiZor

Standart oluşum entalpilerini kullanarak 2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O(l) tepkimesinin ΔH° değerini bulun.

ΔH°f(C₄H₁₀) = −125,6 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 1 mol/L H₂ ve 1 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 9. Denge derişimi [H₂] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LK_c = 9

[H₂] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,04. Kapta başlangıçta yalnızca 0,25 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl₅] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,25 mol/LK_c = 0,04

[PCl₅] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,01 mol/L'lik asetik asit çözeltisinin (Ka = 1,8 × 10⁻⁵) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,01 mol/LKa = 1,8 × 10⁻⁵

pH =

12.pH ve tamponlarZor

Bir tampon 0,4 mol/L asetik asit ve 0,2 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 1,8 × 10⁻⁵. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.

[HA] = 0,4[A⁻] = 0,2Ka = 1,8 × 10⁻⁵

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

Kesikli bir reaktördeki birinci dereceden tepkime için k = 0,2 min⁻¹. %95 dönüşüme ulaşmak ne kadar sürer? t değerini bulun.

k = 0,2 min⁻¹X = 95 %

t = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Bir tepkimenin hız sabiti 40 °C’de 0,002 min⁻¹, 80 °C’de 0,042 min⁻¹. Aktivasyon enerjisi E_a değerini bulun.

k₁ = 0,002 min⁻¹T₁ = 40 °Ck₂ = 0,042 min⁻¹T₂ = 80 °CR = 8,314 J/(mol·K)

E_a = kJ/mol

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 24,31 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(N₂) = 20/28,02 = 0,7138 mol

n(H₂) = 32/2,016 = 15,87 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,7138/1 = 0,7138, 15,87/3 = 5,291 → N₂

Ürünün kütlesi

n(NH₃) = 0,7138·2 = 1,428 mol

m = 1,428·17,03 = 24,31 g

Cevap

m = 24,31 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 78,01 %

Teorik verim

n(Fe₂O₃) = 16/159,69 = 0,1002 mol

m = 0,1002·3/1·44,01 = 13,23 g

Yüzde verim

Y = 10,32/13,23·100 = 78,01%

Cevap

Y = 78,01%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V_water = 900 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 = 0,05·1000/0,5 = 100 mL

Eklenecek su

V_water = 1000 − 100 = 900 mL

Cevap

V_water = 900 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 2,269 mol/L

Toplam miktar

n = 1,5·150 + 2,5·500 = 1475 mmol

Karışımın derişimi

c = 1475/650 = 2,269 mol/L

Cevap

c = 2,269 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: V = 30,98 L

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

Mol

n = 30/4,003 = 7,494 mol

T = 50 + 273,15 = 323,1 K

Hacim

V = nRT/P = 7,494·8,314·323,1/650 = 30,98 L

Cevap

V = 30,98 L

6.İdeal gaz yasası

Cevap: V₂ = 1,474 L

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

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 308,1 K, T₂ = 333,1 K

Birleşik gaz yasası

V₂ = V₁·(P₁/P₂)·(T₂/T₁) = 5·(150/550)·(333,1/308,1) = 1,474 L

Cevap

V₂ = 1,474 L

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 31,37 °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

250·0,388·(100 − T_f) = 250·4,18·(T_f − 25)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (97·100 + 1045·25)/(97 + 1045) = 31,37 °C

Cevap

T_f = 31,37 °C

8.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: ΔH° = −5755 kJ

Tepkime entalpisi

ΔH° = [8·(−393,5) + 10·(−285,8)] − [2·(−125,6) + 13·0] = −5755 kJ

Cevap

ΔH° = −5755 kJ

Negatif: tepkime ısı verir (ekzotermik).

9.Kimyasal denge

Cevap: [H₂] = 0,4 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

9 = (2x)²/(1 − x)²

Karekök alın

3 = 2x/(1 − x) → x = 1·3/(2 + 3) = 0,6 mol/L

Denge derişimi

[H₂] = 1 − x = 0,4 mol/L

Cevap

[H₂] = 0,4 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [PCl₅] = 0,168 mol/L

Denge ifadesi

0,04 = x²/(0,25 − x) → x² + 0,04·x − 0,01 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,04 + √(0,04² + 4·0,01))/2 = 0,08198 mol/L

Denge derişimi

[PCl₅] = 0,25 − 0,08198 = 0,168 mol/L

Cevap

[PCl₅] = 0,168 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 3,382

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 = 0,0004154 mol/L

pH

pH = −log(0,0004154) = 3,382

Cevap

pH = 3,382

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 4,444

pKa

pKa = 4,745

Henderson–Hasselbalch

pH = 4,745 + log(0,2/0,4) = 4,444

Cevap

pH = 4,444

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t = 14,98 min

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).

Dönüşüm ve derişim

C/C₀ = 1 − X = 0,05

Zaman için çözün

t = −ln(1 − X)/k = −ln(0,05)/0,2 = 14,98 min

Cevap

t = 14,98 min

14.Tepkime kinetiği

Cevap: E_a = 69,98 kJ/mol

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 313,1 K, T₂ = 353,1 K

Arrhenius’tan Ea’yı çözün

E_a = −R·ln(k₂/k₁)/(1/T₂ − 1/T₁) = −8,314·3,045/(-3,617e-4) = 69981 J/mol

E_a = 69,98 kJ/mol

Cevap

E_a = 69,98 kJ/mol

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry