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
Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b)
ICE tablosu
Başlangıç, Değişim (×katsayı), Denge
İkinci derece denklem
x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)
Yöntem
Kc’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 Kc’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⁺] ≈ √(Ka·c)
Tampon
pH = pKa + 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 Ka = x²/(c − x)’i çözün.
pH = −log[H⁺] ve 25 °C’de pH + pOH = 14.
Tepkime kinetiği
Birinci derece
ln(CA/CA0) = −kt
Yarılanma süresi (birinci derece)
t½ = ln 2/k
İkinci derece
1/CA = 1/CA0 + kt
Arrhenius
k = A·e−Ea/(RT)
İki sıcaklık
ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 − 1/T2)
2Alıştırma soruları
1.StokiyometriOrta
16 g Na ve 20 g Cl2, 2Na + Cl2 → 2NaCl denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m NaCl oluşabilir?
M(Na) = 22,99M(Cl2) = 70,9M(NaCl) = 58,44 g/mol
m = g
2.StokiyometriZor
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 tepkimesinde 20 g Al tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 84,01 g AlCl3 toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.
M(Al) = 26,98 g/molM(AlCl3) = 133,33 g/molgerçek: 84,01 g
Y = %
3.Molarite ve seyreltmeOrta
0,1 mol/L’lik çözeltiden 500 mL gerekiyor ve elinizde 5 mol/L’lik bir stok çözelti var. Ne kadar stok çözelti hacmi V1 gerekir?
c1 = 5 mol/Lc2 = 0,1 mol/LV2 = 500 mL
V1 = mL
4.Molarite ve seyreltmeZor
0,2 mol/L’lik bir çözeltiden 150 mL, aynı maddenin 0,75 mol/L’lik çözeltisinden 500 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).
140 °C’deki 250 g’lık bir kurşun bloğu (c = 0,129 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 19 °C’de 400 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık Tf değerini bulun.
Bir kaba 1 mol/L H₂ ve 1 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; Kc = 4. Denge derişimi [HI] değerini bulun.
[H₂]₀ = [I₂]₀ = 1 mol/LKc = 4
[HI] = mol/L
10.Kimyasal dengeZor
PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında Kc = 0,5. Kapta başlangıçta yalnızca 0,2 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl5] değerini bulun.
[PCl₅]₀ = 0,2 mol/LKc = 0,5
[PCl5] = mol/L
11.pH ve tamponlarOrta
0,25 mol/L'lik benzoik asit çözeltisinin (Ka = 6,3 × 10⁻⁵) pH'ı pH'ı bulun.
c = 0,25 mol/LKa = 6,3 × 10⁻⁵
pH =
12.pH ve tamponlarZor
Bir tampon 0,25 mol/L hipokloröz asit ve 0,05 mol/L sodyum tuzunu içeriyor. Ka = 3 × 10⁻⁸. Tamponun pH'ı pH'ü bulun.
[HA] = 0,25[A⁻] = 0,05Ka = 3 × 10⁻⁸
pH =
13.Tepkime kinetiğiOrta
Sıfırıncı dereceden bir tepkimede k = 0,005 mol/(L·min) ve başlangıç 1,2 mol/L’dir. %30 dönüşüme ulaşmak ne kadar sürer? t değerini bulun.
k = 0,005 mol/(L·min)CA0 = 1,2 mol/LX = 30 %
t = min
14.Tepkime kinetiğiZor
Birinci dereceden bir tepkimenin 30 °C’deki hız sabiti 0,05 s⁻¹ ve aktivasyon enerjisi 60 kJ/mol’dür. Arrhenius denklemindeki üs öncesi faktör A değerini bulun.
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(Na) = 16/22,99 = 0,696 mol
n(Cl2) = 20/70,9 = 0,2821 mol
Sınırlayıcı reaktan
0,696/2 = 0,348, 0,2821/1 = 0,2821 → Cl2
Ürünün kütlesi
n(NaCl) = 0,2821·2 = 0,5642 mol
m = 0,5642·58,44 = 32,97 g
Cevap
m = 32,97 g
2.Stokiyometri
Cevap: Y = 85 %
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.
Teorik verim
n(Al) = 20/26,98 = 0,7413 mol
m = 0,7413·2/2·133,33 = 98,84 g
Yüzde verim
Y = 84,01/98,84·100 = 85%
Cevap
Y = 85%
3.Molarite ve seyreltme
Cevap: V1 = 10 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 = 0,1·500/5 = 10 mL
Cevap
V1 = 10 mL
4.Molarite ve seyreltme
Cevap: c = 0,6231 mol/L
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.
Toplam miktar
n = 0,2·150 + 0,75·500 = 405 mmol
Karışımın derişimi
c = 405/650 = 0,6231 mol/L
Cevap
c = 0,6231 mol/L
5.İdeal gaz yasası
Cevap: P = 2447 kPa
İdeal gaz yasası: PV = nRT, n = m/M ile.
Mol
n = m/M = 160/4,003 = 39,97 mol
T = 95 + 273,15 = 368,1 K
Basınç
P = nRT/V = 39,97·8,314·368,1/0,05 = 2447 kPa
Cevap
P = 2447 kPa
6.İdeal gaz yasası
Cevap: V2 = 5,036 L
Birleşik gaz yasası: sabit miktarda ideal gaz için P1V1/T1 = P2V2/T2.
Mutlak sıcaklıklar
T1 = 313,1 K, T2 = 473,1 K
Birleşik gaz yasası
V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 5·(400/600)·(473,1/313,1) = 5,036 L
Cevap
V2 = 5,036 L
7.Kalorimetri ve entalpi
Cevap: Tf = 21,29 °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 − Tf) = 400·4,18·(Tf − 19)
Son sıcaklık için çözün
Tf = (32,25·140 + 1672·19)/(32,25 + 1672) = 21,29 °C
Cevap
Tf = 21,29 °C
8.Kalorimetri ve entalpi
Cevap: ΔH° = −2220 kJ
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.
Kimyasal denge: aA + bB ⇌ cC + dD için denge sabiti, denge derişimleri kullanılarak Kc = [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/(1 − x)²
Karekök alın
2 = 2x/(1 − x) → x = 1·2/(2 + 2) = 0,5 mol/L
Denge derişimi
[HI] = 2x = 1 mol/L
Cevap
[HI] = 1 mol/L
10.Kimyasal denge
Cevap: [PCl5] = 0,04689 mol/L
Kimyasal denge: aA + bB ⇌ cC + dD için denge sabiti, denge derişimleri kullanılarak Kc = [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
0,5 = x²/(0,2 − x) → x² + 0,5·x − 0,1 = 0
İkinci derece denklemi çözün
x = (−0,5 + √(0,5² + 4·0,1))/2 = 0,1531 mol/L
Denge derişimi
[PCl₅] = 0,2 − 0,1531 = 0,04689 mol/L
Cevap
[PCl5] = 0,04689 mol/L
11.pH ve tamponlar
Cevap: pH = 2,405
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/(0,25 − x) → x = 0,003937 mol/L
pH
pH = −log(0,003937) = 2,405
Cevap
pH = 2,405
12.pH ve tamponlar
Cevap: pH = 6,824
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]).
pKa
pKa = 7,523
Henderson–Hasselbalch
pH = 7,523 + log(0,05/0,25) = 6,824
Cevap
pH = 6,824
13.Tepkime kinetiği
Cevap: t = 72 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).
Dönüşen miktar
CA0·X = 1,2·0,3 = 0,36 mol/L
Süre
t = CA0·X/k = 0,36/0,005 = 72 min
Cevap
t = 72 min
14.Tepkime kinetiği
Cevap: A = 1,091 × 10⁹ s⁻¹
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).