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 Na ve 64 g Cl₂, 2Na + Cl₂ → 2NaCl denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m NaCl oluşabilir?

M(Na) = 22,99M(Cl₂) = 70,9M(NaCl) = 58,44 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

2H₂ + O₂ → 2H₂O tepkimesinde 20 g H₂ tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 110,8 g H₂O toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(H₂) = 2,016 g/molM(H₂O) = 18,02 g/molgerçek: 110,8 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,2 mol/L’lik çözeltiden 1000 mL gerekiyor ve elinizde 5 mol/L’lik bir stok çözelti var. Ne kadar stok çözelti hacmi V₁ gerekir?

c₁ = 5 mol/Lc₂ = 0,2 mol/LV₂ = 1000 mL

V₁ = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

0,8 mol/L’lik bir çözeltiden 200 mL, aynı maddenin 3 mol/L’lik çözeltisinden 400 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 0,8 mol/LV₁ = 200 mLc₂ = 3 mol/LV₂ = 400 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

5 L hacimli bir tank, 15 °C sıcaklığında 230 g He içeriyor. İdeal gaz kabul edip basınç P değerini bulun.

m = 230 gM = 4,003 g/molV = 5 LT = 15 °CR = 8,314 J/(mol·K)

P = kPa

6.İdeal gaz yasasıZor

Sabit miktarda N₂, 400 kPa, 20 L, 10 °C durumundan 600 kPa ve 240 °C durumuna geçiyor. Yeni hacim V₂ değerini bulun.

P₁ = 400 kPaV₁ = 20 LT₁ = 10 °CP₂ = 600 kPaT₂ = 240 °C

V₂ = L

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

110 °C’deki 250 g’lık bir çinko bloğu (c = 0,388 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 22 °C’de 200 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 = 110 °Cm_water = 200 gT_water = 22 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri ve entalpiZor

Standart oluşum entalpilerini kullanarak 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O(l) tepkimesinin ΔH° değerini bulun.

ΔH°f(CH₃OH) = −238,7 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 = 4. Denge derişimi [HI] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LK_c = 4

[HI] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,02. Kapta başlangıçta yalnızca 1,5 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl₅] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 1,5 mol/LK_c = 0,02

[PCl₅] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,5 mol/L'lik hidroflorik asit çözeltisinin (Ka = 0,00068) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,5 mol/LKa = 0,00068

pH =

12.pH ve tamponlarZor

1,00 L'lik bir tampon 0,25 mol hipokloröz asit ve 0,25 mol konjuge bazını içeriyor (Ka = 3 × 10⁻⁸). 0,02 mol NaOH ekleniyor. Yeni pH pH'i bulun.

n(HA) = 0,25 moln(A⁻) = 0,25 moln(OH⁻) = 0,02 molKa = 3 × 10⁻⁸

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

Sıfırıncı dereceden bir tepkimede k = 0,02 mol/(L·min) ve başlangıç 0,5 mol/L’dir. %75 dönüşüme ulaşmak ne kadar sürer? t değerini bulun.

k = 0,02 mol/(L·min)C_A0 = 0,5 mol/LX = 75 %

t = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Birinci dereceden bir tepkimede 25 °C’de k = 0,02 min⁻¹ ve aktivasyon enerjisi 90 kJ/mol’dür. Kesikli reaktör şimdi 40 °C’de 10 min çalıştırılıyor. Ulaşılan dönüşüm X değerini bulun.

k₁ = 0,02 min⁻¹T₁ = 25 °CE_a = 90 kJ/molT₂ = 40 °Ct = 10 minR = 8,314 J/(mol·K)

X = %

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 25,42 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(Na) = 10/22,99 = 0,435 mol

n(Cl₂) = 64/70,9 = 0,9027 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,435/2 = 0,2175, 0,9027/1 = 0,9027 → Na

Ürünün kütlesi

n(NaCl) = 0,2175·2 = 0,435 mol

m = 0,435·58,44 = 25,42 g

Cevap

m = 25,42 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 62 %

Teorik verim

n(H₂) = 20/2,016 = 9,921 mol

m = 9,921·2/2·18,02 = 178,8 g

Yüzde verim

Y = 110,8/178,8·100 = 62%

Cevap

Y = 62%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V₁ = 40 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 = 0,2·1000/5 = 40 mL

Cevap

V₁ = 40 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 2,267 mol/L

Toplam miktar

n = 0,8·200 + 3·400 = 1360 mmol

Karışımın derişimi

c = 1360/600 = 2,267 mol/L

Cevap

c = 2,267 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: P = 27530 kPa

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

Mol

n = m/M = 230/4,003 = 57,46 mol

T = 15 + 273,15 = 288,1 K

Basınç

P = nRT/V = 57,46·8,314·288,1/0,005 = 27530 kPa

Cevap

P = 27530 kPa

6.İdeal gaz yasası

Cevap: V₂ = 24,16 L

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

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 283,1 K, T₂ = 513,1 K

Birleşik gaz yasası

V₂ = V₁·(P₁/P₂)·(T₂/T₁) = 20·(400/600)·(513,1/283,1) = 24,16 L

Cevap

V₂ = 24,16 L

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 31,15 °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·(110 − T_f) = 200·4,18·(T_f − 22)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (97·110 + 836·22)/(97 + 836) = 31,15 °C

Cevap

T_f = 31,15 °C

8.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: ΔH° = −1453 kJ

Tepkime entalpisi

ΔH° = [2·(−393,5) + 4·(−285,8)] − [2·(−238,7) + 3·0] = −1453 kJ

Cevap

ΔH° = −1453 kJ

Negatif: tepkime ısı verir (ekzotermik).

9.Kimyasal denge

Cevap: [HI] = 1 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/(1 − x)²

Karekök alın

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

Denge derişimi

[HI] = 2x = 1 mol/L

Cevap

[HI] = 1 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [PCl₅] = 1,337 mol/L

Denge ifadesi

0,02 = x²/(1,5 − x) → x² + 0,02·x − 0,03 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,02 + √(0,02² + 4·0,03))/2 = 0,1635 mol/L

Denge derişimi

[PCl₅] = 1,5 − 0,1635 = 1,337 mol/L

Cevap

[PCl₅] = 1,337 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 1,742

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/(0,5 − x) → x = 0,0181 mol/L

pH

pH = −log(0,0181) = 1,742

Cevap

pH = 1,742

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 7,593

Nötrleşme

n(HA) = 0,25 − 0,02 = 0,23 mol

n(A⁻) = 0,25 + 0,02 = 0,27 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 7,523 + log(0,27/0,23) = 7,593

Cevap

pH = 7,593

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t = 18,75 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 = 0,5·0,75 = 0,375 mol/L

Süre

t = C_A0·X/k = 0,375/0,02 = 18,75 min

Cevap

t = 18,75 min

14.Tepkime kinetiği

Cevap: X = 67,97 %

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 = 313,1 K

k₂ = 0,02·e^{−(90000/8,314)·(1/313,1 − 1/298,1)} = 0,1138 min⁻¹

Dönüşüm

X = 1 − e^{−0,1138·10} = 1 − 0,3203 = 67,97 %

Cevap

X = 67,97 %

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry