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

20 g C₃H₈ ve 80 g O₂, C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m CO₂ oluşabilir?

M(C₃H₈) = 44,1M(O₂) = 32M(CO₂) = 44,01 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ tepkimesinde 12 g Fe₂O₃ tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 7,64 g Fe toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(Fe₂O₃) = 159,69 g/molM(Fe) = 55,85 g/molgerçek: 7,64 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,3 mol/L’lik çözeltiden 500 mL gerekiyor ve elinizde 0,5 mol/L’lik bir stok çözelti var. Ne kadar stok çözelti hacmi V₁ gerekir?

c₁ = 0,5 mol/Lc₂ = 0,3 mol/LV₂ = 500 mL

V₁ = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

0,2 mol/L’lik bir çözeltiden 200 mL, aynı maddenin 0,6 mol/L’lik çözeltisinden 400 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 0,2 mol/LV₁ = 200 mLc₂ = 0,6 mol/LV₂ = 400 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

130 g He, 150 kPa ve 0 °C koşullarında hangi hacmi V kaplar? İdeal gaz kabul edin.

m = 130 gM = 4,003 g/molP = 150 kPaT = 0 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.İdeal gaz yasasıZor

Sabit miktarda CH₄, 250 kPa, 5 L, 30 °C durumundan 300 kPa ve 90 °C durumuna geçiyor. Yeni hacim V₂ değerini bulun.

P₁ = 250 kPaV₁ = 5 LT₁ = 30 °CP₂ = 300 kPaT₂ = 90 °C

V₂ = L

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

140 °C’deki 250 g’lık bir çinko bloğu (c = 0,388 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 16 °C’de 400 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 = 140 °Cm_water = 400 gT_water = 16 °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 0,5 mol/L H₂ ve 0,5 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 36. Denge derişimi [H₂] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,5 mol/LK_c = 36

[H₂] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,01. Kapta başlangıçta yalnızca 0,8 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl₅] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,8 mol/LK_c = 0,01

[PCl₅] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,1 mol/L'lik benzoik asit çözeltisinin (Ka = 6,3 × 10⁻⁵) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,1 mol/LKa = 6,3 × 10⁻⁵

pH =

12.pH ve tamponlarZor

Bir tampon 0,1 mol/L hidroflorik asit ve 0,05 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 0,00068. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.

[HA] = 0,1[A⁻] = 0,05Ka = 0,00068

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

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

k = 0,5 L/(mol·min)C_A0 = 0,5 mol/L

t_½ = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Bir tepkimenin aktivasyon enerjisi 55 kJ/mol’dür. 25 °C’de çok yavaştır. 3 kat hızlı olması için hangi sıcaklığa T₂ (°C cinsinden) ısıtılmalıdır?

E_a = 55 kJ/molT₁ = 25 °Ck₂/k₁ = 3R = 8,314 J/(mol·K)

T₂ = °C

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 59,88 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(C₃H₈) = 20/44,1 = 0,4535 mol

n(O₂) = 80/32 = 2,5 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,4535/1 = 0,4535, 2,5/5 = 0,5 → C₃H₈

Ürünün kütlesi

n(CO₂) = 0,4535·3 = 1,361 mol

m = 1,361·44,01 = 59,88 g

Cevap

m = 59,88 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 91,02 %

Teorik verim

n(Fe₂O₃) = 12/159,69 = 0,07515 mol

m = 0,07515·2/1·55,85 = 8,394 g

Yüzde verim

Y = 7,64/8,394·100 = 91,02%

Cevap

Y = 91,02%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V₁ = 300 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 = 0,3·500/0,5 = 300 mL

Cevap

V₁ = 300 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 0,4667 mol/L

Toplam miktar

n = 0,2·200 + 0,6·400 = 280 mmol

Karışımın derişimi

c = 280/600 = 0,4667 mol/L

Cevap

c = 0,4667 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: V = 491,7 L

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

Mol

n = 130/4,003 = 32,48 mol

T = 0 + 273,15 = 273,1 K

Hacim

V = nRT/P = 32,48·8,314·273,1/150 = 491,7 L

Cevap

V = 491,7 L

6.İdeal gaz yasası

Cevap: V₂ = 4,991 L

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

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 303,1 K, T₂ = 363,1 K

Birleşik gaz yasası

V₂ = V₁·(P₁/P₂)·(T₂/T₁) = 5·(250/300)·(363,1/303,1) = 4,991 L

Cevap

V₂ = 4,991 L

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 22,8 °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·(140 − T_f) = 400·4,18·(T_f − 16)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (97·140 + 1672·16)/(97 + 1672) = 22,8 °C

Cevap

T_f = 22,8 °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] = 0,125 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

36 = (2x)²/(0,5 − x)²

Karekök alın

6 = 2x/(0,5 − x) → x = 0,5·6/(2 + 6) = 0,375 mol/L

Denge derişimi

[H₂] = 0,5 − x = 0,125 mol/L

Cevap

[H₂] = 0,125 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [PCl₅] = 0,7154 mol/L

Denge ifadesi

0,01 = x²/(0,8 − x) → x² + 0,01·x − 0,008 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,01 + √(0,01² + 4·0,008))/2 = 0,08458 mol/L

Denge derişimi

[PCl₅] = 0,8 − 0,08458 = 0,7154 mol/L

Cevap

[PCl₅] = 0,7154 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 2,606

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/(0,1 − x) → x = 0,002479 mol/L

pH

pH = −log(0,002479) = 2,606

Cevap

pH = 2,606

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 2,866

pKa

pKa = 3,167

Henderson–Hasselbalch

pH = 3,167 + log(0,05/0,1) = 2,866

Cevap

pH = 2,866

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t_½ = 4 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/(0,5·0,5) = 4 min

Cevap

t_½ = 4 min

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

14.Tepkime kinetiği

Cevap: T₂ = 40,53 °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 = 298,1 K

Arrhenius’u T₂ için çözün

1/T₂ = 1/298,1 − 8,314·ln(3)/55000 = 3,354 × 10⁻³ − 1,661 × 10⁻⁴ = 3,188 × 10⁻³ K⁻¹

T₂ = 313,7 K = 40,53 °C

Cevap

T₂ = 40,53 °C

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry