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

24 g Al ve 80 g Cl₂, 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃ denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m AlCl₃ oluşabilir?

M(Al) = 26,98M(Cl₂) = 70,9M(AlCl₃) = 133,33 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

CaCO₃ → CaO + CO₂ tepkimesinde 30 g CaCO₃ tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 14,29 g CaO toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(CaCO₃) = 100,09 g/molM(CaO) = 56,08 g/molgerçek: 14,29 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,4 mol/L’lik çözeltiden 250 mL gerekiyor ve elinizde 4 mol/L’lik bir stok çözelti var. Ne kadar stok çözelti hacmi V₁ gerekir?

c₁ = 4 mol/Lc₂ = 0,4 mol/LV₂ = 250 mL

V₁ = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

0,25 mol/L’lik bir çözeltiden 100 mL, aynı maddenin 2,5 mol/L’lik çözeltisinden 250 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 0,25 mol/LV₁ = 100 mLc₂ = 2,5 mol/LV₂ = 250 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

410 g Ar, 150 kPa ve 65 °C koşullarında hangi hacmi V kaplar? İdeal gaz kabul edin.

m = 410 gM = 39,95 g/molP = 150 kPaT = 65 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.İdeal gaz yasasıZor

CH₄ gazının 900 kPa ve 200 °C koşullarındaki yoğunluğu ρ değerini ideal gaz kabul ederek bulun.

M = 16,04 g/molP = 900 kPaT = 200 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

140 °C’deki 250 g’lık bir kurşun bloğu (c = 0,129 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 19 °C’de 250 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 250 gc_metal = 0,129 J/(g·°C)T_metal = 140 °Cm_water = 250 gT_water = 19 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri ve entalpiZor

Standart oluşum entalpilerini kullanarak C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O(l) tepkimesinin ΔH° değerini bulun.

ΔH°f(C₃H₈) = −103,8 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 0,4 mol/L H₂ ve 0,4 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 9. Denge derişimi [H₂] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,4 mol/LK_c = 9

[H₂] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,2. Kapta başlangıçta yalnızca 1 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl₅] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 1 mol/LK_c = 0,2

[PCl₅] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,2 mol/L'lik hipokloröz asit çözeltisinin (Ka = 3 × 10⁻⁸) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,2 mol/LKa = 3 × 10⁻⁸

pH =

12.pH ve tamponlarZor

Bir tampon 0,25 mol/L hipokloröz asit ve 0,5 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 3 × 10⁻⁸. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.

[HA] = 0,25[A⁻] = 0,5Ka = 3 × 10⁻⁸

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

İkinci dereceden bir tepkimede (−r_A = k·C_A²) k = 0,8 L/(mol·min) ve başlangıç derişimi 1,5 mol/L’dir. İlk yarılanma süresi t_½ değerini bulun.

k = 0,8 L/(mol·min)C_A0 = 1,5 mol/L

t_½ = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Bir tepkimenin aktivasyon enerjisi 100 kJ/mol’dür. 30 °C’de çok yavaştır. 5 kat hızlı olması için hangi sıcaklığa T₂ (°C cinsinden) ısıtılmalıdır?

E_a = 100 kJ/molT₁ = 30 °Ck₂/k₁ = 5R = 8,314 J/(mol·K)

T₂ = °C

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 100,3 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(Al) = 24/26,98 = 0,8895 mol

n(Cl₂) = 80/70,9 = 1,128 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,8895/2 = 0,4448, 1,128/3 = 0,3761 → Cl₂

Ürünün kütlesi

n(AlCl₃) = 0,3761·2 = 0,7522 mol

m = 0,7522·133,33 = 100,3 g

Cevap

m = 100,3 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 85,01 %

Teorik verim

n(CaCO₃) = 30/100,09 = 0,2997 mol

m = 0,2997·1/1·56,08 = 16,81 g

Yüzde verim

Y = 14,29/16,81·100 = 85,01%

Cevap

Y = 85,01%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V₁ = 25 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 = 0,4·250/4 = 25 mL

Cevap

V₁ = 25 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 1,857 mol/L

Toplam miktar

n = 0,25·100 + 2,5·250 = 650 mmol

Karışımın derişimi

c = 650/350 = 1,857 mol/L

Cevap

c = 1,857 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: V = 192,4 L

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

Mol

n = 410/39,95 = 10,26 mol

T = 65 + 273,15 = 338,1 K

Hacim

V = nRT/P = 10,26·8,314·338,1/150 = 192,4 L

Cevap

V = 192,4 L

6.İdeal gaz yasası

Cevap: ρ = 3,67 kg/m³

İdeal gaz yoğunluğu: ρ = PM/(RT).

Gaz yasasını düzenleyin

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)

T = 200 + 273,15 = 473,1 K

Yoğunluk

ρ = 900·16,04/(8,314·473,1) = 3,67 kg/m³

Cevap

ρ = 3,67 kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 22,62 °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

250·0,129·(140 − T_f) = 250·4,18·(T_f − 19)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (32,25·140 + 1045·19)/(32,25 + 1045) = 22,62 °C

Cevap

T_f = 22,62 °C

8.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: ΔH° = −2220 kJ

Tepkime entalpisi

ΔH° = [3·(−393,5) + 4·(−285,8)] − [1·(−103,8) + 5·0] = −2220 kJ

Cevap

ΔH° = −2220 kJ

Negatif: tepkime ısı verir (ekzotermik).

9.Kimyasal denge

Cevap: [H₂] = 0,16 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/(0,4 − x)²

Karekök alın

3 = 2x/(0,4 − x) → x = 0,4·3/(2 + 3) = 0,24 mol/L

Denge derişimi

[H₂] = 0,4 − x = 0,16 mol/L

Cevap

[H₂] = 0,16 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [PCl₅] = 0,6417 mol/L

Denge ifadesi

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

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,2 + √(0,2² + 4·0,2))/2 = 0,3583 mol/L

Denge derişimi

[PCl₅] = 1 − 0,3583 = 0,6417 mol/L

Cevap

[PCl₅] = 0,6417 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 4,111

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/(0,2 − x) → x = 7,744 × 10⁻⁵ mol/L

pH

pH = −log(7,744 × 10⁻⁵) = 4,111

Cevap

pH = 4,111

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 7,824

pKa

pKa = 7,523

Henderson–Hasselbalch

pH = 7,523 + log(0,5/0,25) = 7,824

Cevap

pH = 7,824

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t_½ = 0,8333 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).

İkinci derece yarılanma süresi

t_½ = 1/(k·C_A0) = 1/(0,8·1,5) = 0,8333 min

Cevap

t_½ = 0,8333 min

Sonraki her yarılanma süresi iki kat uzundur, çünkü C₀ yarıya inmiştir.

14.Tepkime kinetiği

Cevap: T₂ = 42,82 °C

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).

Mutlak sıcaklık

T₁ = 303,1 K

Arrhenius’u T₂ için çözün

1/T₂ = 1/303,1 − 8,314·ln(5)/100000 = 3,299 × 10⁻³ − 1,338 × 10⁻⁴ = 3,165 × 10⁻³ K⁻¹

T₂ = 316 K = 42,82 °C

Cevap

T₂ = 42,82 °C

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry