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

16 g Fe₂O₃ ve 24 g CO, Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m CO₂ oluşabilir?

M(Fe₂O₃) = 159,69M(CO) = 28,01M(CO₂) = 44,01 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

2H₂ + O₂ → 2H₂O tepkimesinde 20 g H₂ tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 139,4 g H₂O toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(H₂) = 2,016 g/molM(H₂O) = 18,02 g/molgerçek: 139,4 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,4 mol/L’lik çözeltiden 100 mL gerekiyor ve elinizde 3 mol/L’lik bir stok çözelti var. Ne kadar stok çözelti hacmi V₁ gerekir?

c₁ = 3 mol/Lc₂ = 0,4 mol/LV₂ = 100 mL

V₁ = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

0,5 mol/L’lik bir çözeltiden 250 mL, aynı maddenin 0,75 mol/L’lik çözeltisinden 500 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 0,5 mol/LV₁ = 250 mLc₂ = 0,75 mol/LV₂ = 500 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

50 L hacimli bir tank, 15 °C sıcaklığında 60 g N₂ içeriyor. İdeal gaz kabul edip basınç P değerini bulun.

m = 60 gM = 28,01 g/molV = 50 LT = 15 °CR = 8,314 J/(mol·K)

P = kPa

6.İdeal gaz yasasıZor

He gazının 900 kPa ve 190 °C koşullarındaki yoğunluğu ρ değerini ideal gaz kabul ederek bulun.

M = 4,003 g/molP = 900 kPaT = 190 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

200 °C’deki 250 g’lık bir alüminyum bloğu (c = 0,897 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 24 °C’de 100 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 250 gc_metal = 0,897 J/(g·°C)T_metal = 200 °Cm_water = 100 gT_water = 24 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri ve entalpiZor

Standart oluşum entalpilerini kullanarak CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l) tepkimesinin ΔH° değerini bulun.

ΔH°f(CH₄) = −74,8 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 1 mol/L H₂ ve 1 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 25. Denge derişimi [H₂] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LK_c = 25

[H₂] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,04. Kapta başlangıçta yalnızca 0,4 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [Cl₂] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,4 mol/LK_c = 0,04

[Cl₂] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

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

c = 0,5 mol/LKa = 1,8 × 10⁻⁵

pH =

12.pH ve tamponlarZor

Bir tampon 0,25 mol/L laktik asit ve 0,2 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 0,00014. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.

[HA] = 0,25[A⁻] = 0,2Ka = 0,00014

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

Kesikli bir reaktördeki ikinci dereceden bir tepkimede (−r_A = k·C_A²) k = 0,05 L/(mol·min) ve başlangıç 1,5 mol/L’dir. %95 dönüşüme ulaşmak ne kadar sürer? t değerini bulun.

k = 0,05 L/(mol·min)C_A0 = 1,5 mol/LX = 95 %

t = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Bir tepkimenin hız sabiti 35 °C’de 0,05 min⁻¹, 50 °C’de 0,135 min⁻¹. Aktivasyon enerjisi E_a değerini bulun.

k₁ = 0,05 min⁻¹T₁ = 35 °Ck₂ = 0,135 min⁻¹T₂ = 50 °CR = 8,314 J/(mol·K)

E_a = kJ/mol

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 13,23 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(Fe₂O₃) = 16/159,69 = 0,1002 mol

n(CO) = 24/28,01 = 0,8568 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,1002/1 = 0,1002, 0,8568/3 = 0,2856 → Fe₂O₃

Ürünün kütlesi

n(CO₂) = 0,1002·3 = 0,3006 mol

m = 0,3006·44,01 = 13,23 g

Cevap

m = 13,23 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 78 %

Teorik verim

n(H₂) = 20/2,016 = 9,921 mol

m = 9,921·2/2·18,02 = 178,8 g

Yüzde verim

Y = 139,4/178,8·100 = 78%

Cevap

Y = 78%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V₁ = 13,33 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 = 0,4·100/3 = 13,33 mL

Cevap

V₁ = 13,33 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 0,6667 mol/L

Toplam miktar

n = 0,5·250 + 0,75·500 = 500 mmol

Karışımın derişimi

c = 500/750 = 0,6667 mol/L

Cevap

c = 0,6667 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: P = 102,6 kPa

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

Mol

n = m/M = 60/28,01 = 2,142 mol

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

Basınç

P = nRT/V = 2,142·8,314·288,1/0,05 = 102,6 kPa

Cevap

P = 102,6 kPa

6.İdeal gaz yasası

Cevap: ρ = 0,9356 kg/m³

İdeal gaz yoğunluğu: ρ = PM/(RT).

Gaz yasasını düzenleyin

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)

T = 190 + 273,15 = 463,1 K

Yoğunluk

ρ = 900·4,003/(8,314·463,1) = 0,9356 kg/m³

Cevap

ρ = 0,9356 kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 85,45 °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

250·0,897·(200 − T_f) = 100·4,18·(T_f − 24)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (224,3·200 + 418·24)/(224,3 + 418) = 85,45 °C

Cevap

T_f = 85,45 °C

8.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: ΔH° = −890,3 kJ

Tepkime entalpisi

ΔH° = [1·(−393,5) + 2·(−285,8)] − [1·(−74,8) + 2·0] = −890,3 kJ

Cevap

ΔH° = −890,3 kJ

Negatif: tepkime ısı verir (ekzotermik).

9.Kimyasal denge

Cevap: [H₂] = 0,2857 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

25 = (2x)²/(1 − x)²

Karekök alın

5 = 2x/(1 − x) → x = 1·5/(2 + 5) = 0,7143 mol/L

Denge derişimi

[H₂] = 1 − x = 0,2857 mol/L

Cevap

[H₂] = 0,2857 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [Cl₂] = 0,1081 mol/L

Denge ifadesi

0,04 = x²/(0,4 − x) → x² + 0,04·x − 0,016 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,04 + √(0,04² + 4·0,016))/2 = 0,1081 mol/L

Denge derişimi

[Cl₂] = x = 0,1081 mol/L

Cevap

[Cl₂] = 0,1081 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 2,524

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 = 0,002991 mol/L

pH

pH = −log(0,002991) = 2,524

Cevap

pH = 2,524

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 3,757

pKa

pKa = 3,854

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,854 + log(0,2/0,25) = 3,757

Cevap

pH = 3,757

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t = 253,3 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).

Sondaki derişim

C_A = 1,5·(1 − 0,95) = 0,075 mol/L

İntegre ikinci derece yasası

t = (1/C_A − 1/C_A0)/k = (13,33 − 0,6667)/0,05 = 253,3 min

Cevap

t = 253,3 min

14.Tepkime kinetiği

Cevap: E_a = 54,82 kJ/mol

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).

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 308,1 K, T₂ = 323,1 K

Arrhenius’tan Ea’yı çözün

E_a = −R·ln(k₂/k₁)/(1/T₂ − 1/T₁) = −8,314·0,9933/(-1,506e-4) = 54821 J/mol

E_a = 54,82 kJ/mol

Cevap

E_a = 54,82 kJ/mol

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry