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

12 g Mg ve 32 g O₂, 2Mg + O₂ → 2MgO denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m MgO oluşabilir?

M(Mg) = 24,31M(O₂) = 32M(MgO) = 40,3 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

2Mg + O₂ → 2MgO tepkimesinde 20 g Mg tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 30,17 g MgO toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(Mg) = 24,31 g/molM(MgO) = 40,3 g/molgerçek: 30,17 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,3 mol/L’lik çözeltiden 1000 mL gerekiyor ve elinizde 2 mol/L’lik bir stok çözelti var. Ne kadar stok çözelti hacmi V₁ gerekir?

c₁ = 2 mol/Lc₂ = 0,3 mol/LV₂ = 1000 mL

V₁ = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

1,5 mol/L’lik bir çözeltiden 100 mL, aynı maddenin 1,2 mol/L’lik çözeltisinden 250 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 1,5 mol/LV₁ = 100 mLc₂ = 1,2 mol/LV₂ = 250 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

410 g CH₄, 700 kPa ve 35 °C koşullarında hangi hacmi V kaplar? İdeal gaz kabul edin.

m = 410 gM = 16,04 g/molP = 700 kPaT = 35 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.İdeal gaz yasasıZor

O₂ gazının 300 kPa ve 200 °C koşullarındaki yoğunluğu ρ değerini ideal gaz kabul ederek bulun.

M = 32 g/molP = 300 kPaT = 200 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

110 °C’deki 200 g’lık bir demir bloğu (c = 0,449 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 15 °C’de 300 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 200 gc_metal = 0,449 J/(g·°C)T_metal = 110 °Cm_water = 300 gT_water = 15 °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 = 50. Denge derişimi [HI] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,4 mol/LK_c = 50

[HI] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,05. Kapta başlangıçta yalnızca 0,8 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl₅] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,8 mol/LK_c = 0,05

[PCl₅] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,01 mol/L'lik formik asit çözeltisinin (Ka = 0,00018) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,01 mol/LKa = 0,00018

pH =

12.pH ve tamponlarZor

1,00 L'lik bir tampon 0,1 mol hipokloröz asit ve 0,2 mol konjuge bazını içeriyor (Ka = 3 × 10⁻⁸). 0,02 mol NaOH ekleniyor. Yeni pH pH'i bulun.

n(HA) = 0,1 moln(A⁻) = 0,2 moln(OH⁻) = 0,02 molKa = 3 × 10⁻⁸

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

Hız yasası −r_A = k·C_A² olan bir tepkimede k = 0,25 L/(mol·min) ve başlangıç 0,5 mol/L. 10 min sonraki derişim C_A değerini bulun.

k = 0,25 L/(mol·min)C_A0 = 0,5 mol/Lt = 10 min

C_A = mol/L

14.Tepkime kinetiğiZor

Birinci dereceden bir tepkimede 20 °C’de k = 0,01 min⁻¹ ve aktivasyon enerjisi 70 kJ/mol’dür. Kesikli reaktör şimdi 45 °C’de 15 min çalıştırılıyor. Ulaşılan dönüşüm X değerini bulun.

k₁ = 0,01 min⁻¹T₁ = 20 °CE_a = 70 kJ/molT₂ = 45 °Ct = 15 minR = 8,314 J/(mol·K)

X = %

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 19,89 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(Mg) = 12/24,31 = 0,4936 mol

n(O₂) = 32/32 = 1 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,4936/2 = 0,2468, 1/1 = 1 → Mg

Ürünün kütlesi

n(MgO) = 0,2468·2 = 0,4936 mol

m = 0,4936·40,3 = 19,89 g

Cevap

m = 19,89 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 91 %

Teorik verim

n(Mg) = 20/24,31 = 0,8227 mol

m = 0,8227·2/2·40,3 = 33,16 g

Yüzde verim

Y = 30,17/33,16·100 = 91%

Cevap

Y = 91%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V₁ = 150 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 = 0,3·1000/2 = 150 mL

Cevap

V₁ = 150 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 1,286 mol/L

Toplam miktar

n = 1,5·100 + 1,2·250 = 450 mmol

Karışımın derişimi

c = 450/350 = 1,286 mol/L

Cevap

c = 1,286 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: V = 93,55 L

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

Mol

n = 410/16,04 = 25,56 mol

T = 35 + 273,15 = 308,1 K

Hacim

V = nRT/P = 25,56·8,314·308,1/700 = 93,55 L

Cevap

V = 93,55 L

6.İdeal gaz yasası

Cevap: ρ = 2,44 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 = 300·32/(8,314·473,1) = 2,44 kg/m³

Cevap

ρ = 2,44 kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 21,35 °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

200·0,449·(110 − T_f) = 300·4,18·(T_f − 15)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (89,8·110 + 1254·15)/(89,8 + 1254) = 21,35 °C

Cevap

T_f = 21,35 °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: [HI] = 0,6236 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

50 = (2x)²/(0,4 − x)²

Karekök alın

7,071 = 2x/(0,4 − x) → x = 0,4·7,071/(2 + 7,071) = 0,3118 mol/L

Denge derişimi

[HI] = 2x = 0,6236 mol/L

Cevap

[HI] = 0,6236 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [PCl₅] = 0,6234 mol/L

Denge ifadesi

0,05 = x²/(0,8 − x) → x² + 0,05·x − 0,04 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,05 + √(0,05² + 4·0,04))/2 = 0,1766 mol/L

Denge derişimi

[PCl₅] = 0,8 − 0,1766 = 0,6234 mol/L

Cevap

[PCl₅] = 0,6234 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 2,901

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 = 0,001255 mol/L

pH

pH = −log(0,001255) = 2,901

Cevap

pH = 2,901

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 7,962

Nötrleşme

n(HA) = 0,1 − 0,02 = 0,08 mol

n(A⁻) = 0,2 + 0,02 = 0,22 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 7,523 + log(0,22/0,08) = 7,962

Cevap

pH = 7,962

13.Tepkime kinetiği

Cevap: C_A = 0,2222 mol/L

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).

İntegre ikinci derece yasası

1/C_A = 1/C_A0 + kt = 2 + 0,25·10 = 4,5 L/mol

C_A = 1/4,5 = 0,2222 mol/L

Cevap

C_A = 0,2222 mol/L

14.Tepkime kinetiği

Cevap: X = 76,14 %

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 = 293,1 K, T₂ = 318,1 K

k₂ = 0,01·e^{−(70000/8,314)·(1/318,1 − 1/293,1)} = 0,09553 min⁻¹

Dönüşüm

X = 1 − e^{−0,09553·15} = 1 − 0,2386 = 76,14 %

Cevap

X = 76,14 %

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry