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 CH₄ ve 8 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

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ tepkimesinde 4 g C₆H₁₂O₆ tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 1,72 g CO₂ toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(C₆H₁₂O₆) = 180,16 g/molM(CO₂) = 44,01 g/molgerçek: 1,72 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,5 mol/L’lik çözeltiden 1000 mL gerekiyor ve elinizde 3 mol/L’lik bir stok çözelti var. Stok çözeltiye ne kadar su V_water eklersiniz?

c₁ = 3 mol/Lc₂ = 0,5 mol/LV₂ = 1000 mL

V_water = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

0,25 mol/L’lik bir çözeltiden 150 mL, aynı maddenin 0,05 mol/L’lik çözeltisinden 50 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 0,25 mol/LV₁ = 150 mLc₂ = 0,05 mol/LV₂ = 50 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

410 g CO₂, 300 kPa ve 40 °C koşullarında hangi hacmi V kaplar? İdeal gaz kabul edin.

m = 410 gM = 44,01 g/molP = 300 kPaT = 40 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.İdeal gaz yasasıZor

N₂ gazının 100 kPa ve 40 °C koşullarındaki yoğunluğu ρ değerini ideal gaz kabul ederek bulun.

M = 28,01 g/molP = 100 kPaT = 40 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

170 °C’deki 100 g’lık bir demir bloğu (c = 0,449 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 15 °C’de 150 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 100 gc_metal = 0,449 J/(g·°C)T_metal = 170 °Cm_water = 150 gT_water = 15 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri ve entalpiZor

Standart oluşum entalpilerini kullanarak C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O(l) tepkimesinin ΔH° değerini bulun.

ΔH°f(C₂H₅OH) = −277,7 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 0,1 mol/L H₂ ve 0,1 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 4. Denge derişimi [HI] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,1 mol/LK_c = 4

[HI] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,5. Kapta başlangıçta yalnızca 0,4 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [Cl₂] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,4 mol/LK_c = 0,5

[Cl₂] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,05 mol/L'lik hipokloröz asit çözeltisinin (Ka = 3 × 10⁻⁸) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,05 mol/LKa = 3 × 10⁻⁸

pH =

12.pH ve tamponlarZor

Bir tampon 0,1 mol/L hipokloröz asit ve 0,15 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 3 × 10⁻⁸. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.

[HA] = 0,1[A⁻] = 0,15Ka = 3 × 10⁻⁸

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

Kesikli bir reaktördeki birinci dereceden tepkime için k = 0,02 min⁻¹. %50 dönüşüme ulaşmak ne kadar sürer? t değerini bulun.

k = 0,02 min⁻¹X = 50 %

t = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Bir tepkimenin 40 °C’deki hız sabiti 0,01 min⁻¹ ve aktivasyon enerjisi 90 kJ/mol. 55 °C’deki hız sabiti k₂ değerini bulun.

k₁ = 0,01 min⁻¹T₁ = 40 °CT₂ = 55 °CE_a = 90 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)

k₂ = min⁻¹

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 4,505 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) = 24/16,04 = 1,496 mol

n(O₂) = 8/32 = 0,25 mol

Sınırlayıcı reaktan

1,496/1 = 1,496, 0,25/2 = 0,125 → O₂

Ürünün kütlesi

n(H₂O) = 0,125·2 = 0,25 mol

m = 0,25·18,02 = 4,505 g

Cevap

m = 4,505 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 88,01 %

Teorik verim

n(C₆H₁₂O₆) = 4/180,16 = 0,0222 mol

m = 0,0222·2/1·44,01 = 1,954 g

Yüzde verim

Y = 1,72/1,954·100 = 88,01%

Cevap

Y = 88,01%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V_water = 833,3 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 = 0,5·1000/3 = 166,7 mL

Eklenecek su

V_water = 1000 − 166,7 = 833,3 mL

Cevap

V_water = 833,3 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 0,2 mol/L

Toplam miktar

n = 0,25·150 + 0,05·50 = 40 mmol

Karışımın derişimi

c = 40/200 = 0,2 mol/L

Cevap

c = 0,2 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: V = 80,85 L

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

Mol

n = 410/44,01 = 9,316 mol

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

Hacim

V = nRT/P = 9,316·8,314·313,1/300 = 80,85 L

Cevap

V = 80,85 L

6.İdeal gaz yasası

Cevap: ρ = 1,076 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 = 100·28,01/(8,314·313,1) = 1,076 kg/m³

Cevap

ρ = 1,076 kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 25,36 °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

100·0,449·(170 − T_f) = 150·4,18·(T_f − 15)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (44,9·170 + 627·15)/(44,9 + 627) = 25,36 °C

Cevap

T_f = 25,36 °C

8.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: ΔH° = −1367 kJ

Tepkime entalpisi

ΔH° = [2·(−393,5) + 3·(−285,8)] − [1·(−277,7) + 3·0] = −1367 kJ

Cevap

ΔH° = −1367 kJ

Negatif: tepkime ısı verir (ekzotermik).

9.Kimyasal denge

Cevap: [HI] = 0,1 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/(0,1 − x)²

Karekök alın

2 = 2x/(0,1 − x) → x = 0,1·2/(2 + 2) = 0,05 mol/L

Denge derişimi

[HI] = 2x = 0,1 mol/L

Cevap

[HI] = 0,1 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [Cl₂] = 0,2623 mol/L

Denge ifadesi

0,5 = x²/(0,4 − x) → x² + 0,5·x − 0,2 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,5 + √(0,5² + 4·0,2))/2 = 0,2623 mol/L

Denge derişimi

[Cl₂] = x = 0,2623 mol/L

Cevap

[Cl₂] = 0,2623 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 4,412

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/(0,05 − x) → x = 3,871 × 10⁻⁵ mol/L

pH

pH = −log(3,871 × 10⁻⁵) = 4,412

Cevap

pH = 4,412

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 7,699

pKa

pKa = 7,523

Henderson–Hasselbalch

pH = 7,523 + log(0,15/0,1) = 7,699

Cevap

pH = 7,699

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t = 34,66 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 = 0,5

Zaman için çözün

t = −ln(1 − X)/k = −ln(0,5)/0,02 = 34,66 min

Cevap

t = 34,66 min

14.Tepkime kinetiği

Cevap: k₂ = 0,04856 min⁻¹

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 313,1 K, T₂ = 328,1 K

Arrhenius oranı

ln(k₂/k₁) = −(90000/8,314)·(1/328,1 − 1/313,1) = 1,58

k₂ = 0,01·e^1,58 = 0,04856 min⁻¹

Cevap

k₂ = 0,04856 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry